2022届河南省中原高三物理上学期第一次联考试题（带解析）

中原名校2021——2022学年上期第一次联考高三物理试题（考试时间：90分钟试卷满分：110分）注意事项：1.答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号填写在答题卡上。2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项是符合题目要求，第9~12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分。有选错的得0分。）1.雾天开车在高速上行驶，设能见度（驾驶员与能看见的最远目标间的距离）为30m，驾驶员的反应时间为0.5s，汽车刹车时能产生的最大加速度的大小为10m/s2，为安全行驶，汽车行驶的最大速度不能超过（　　）A.10m/sB.15m/sC.m/sD.20m/s2.2021年夏季，河南郑州突如其来的洪涝灾害造成路面塌陷、桥梁垮塌，一汽车行驶中不慎陷人泥潭，天无绝人之路，碰巧在车前方30m处有一棵大树，如图甲所示，司机拿出后备箱里的绳索一端系在车上，一端系在树上，他在绳索中点垂直绳子施加F=100N的水平恒力，将绳索中点拉离原位置x=30cm，如图乙所示，结果就把车拉了出来。则车被拉出时绳子对车的拉力约为（　　）（角很小时，）A.500NB.1000NC.2500ND.5000N3.建筑工人常常徒手抛砖块，当砖块上升到最高点时，被楼上的师傅接住用以砌墙。若某次以15m/s的速度从地面竖直向上抛出一砖块，楼上的师傅没有接住，g取10m/s2，空气阻力可以忽略，则（　　）,A.砖块上升的最大高度为10mB.砖块被抛出后经3s回到抛出点C.砖块回到抛出点前1s时间内通过的距离为8.75mD.砖块被抛出后上升到最高点时，其加速度为零4.跳伞运动员从高空悬停直升机内跳下，运动员竖直向下运动，其v-t图像如图所示，下列说法正确的是（　　）A.10s末运动员的速度方向改变B.从15s末开始运动员悬停在空中C.运动员在0~10s内的平均速度大小为20m/sD.10~15s内运动员做加速度逐渐减小减速运动5.如图所示，垂直墙角处有一个横截面为半圆的光滑柱体，用细线拉住的小球静止靠在接近半圆底端的M点，通过细线将小球从M点缓慢向上拉至半圆最高点的过程中，细线始终保持在小球处与半圆相切。下列说法正确的是（　　）A.细线对小球的拉力逐渐增大B.小球对柱体的压力大小不变C.柱体受到水平地面的支持力逐渐增大D.柱体对竖直墙面的压力先减小后增大6.如图所示，长为、质量为2m的平板车放在光滑水平面上，质量为的物块放在平板车上表面的左端，给物块和平板车向右相同的初速度，同时给物块施加一个水平向右的恒力，经过时间，平板车运动的距离为，此时物块刚好滑离平板车，不计物块的大小，物块与平,板车间的动摩擦因数为，重力加速度为，则水平拉力的大小为（）A.B.C.D.7.一辆货车运载着圆柱形光滑的空油桶。在车厢底,一层油桶平整排列，相互紧贴并被牢牢固定。上一层只有一只桶C，自由地摆放在A、B之间，和汽车一起保持静止，如图所示，当C与车共同向左加速时A.A对C的支持力变大B.B对C的支持力不变C.当向左的加速度达到时，C将脱离AD.当向左的加速度达到时，C将脱离A8.在不同的高度，先后沿同一方向水平抛出、两个飞镖，两飞镖落地时的速度方向相同，的水平位移是的两倍，若抛出时的高度为，抛出时的高度为，不计空气阻力，则（）AB.C.D.9.如图甲所示，倾斜的传送带以恒定速率沿顺时针方向转动，传送带的倾角为37°。一物块以初速度从传送带的底部冲上传送带并沿传送带向上运动，其运动的v-t图像如图乙所示，物块到达一定高度时速度为零，，，，则（　　）,A.传送带的速度为4m/sB.物块上升的竖直高度为0.96mC.物块与传送带间的动摩擦因数为0.5D.物块所受摩擦力方向一直与物块运动方向相反10.研究“蹦极”运动时，在运动员身上系好弹性绳并安装传感器，可测得运动员竖直下落的距离及其对应的速度大小。根据传感器收集到的数据，得到如图所示的“速度一位移”图像。若空气阻力和弹性绳的重力可以忽略，根据图像信息，下列说法正确的有（　　）A.弹性绳原长小于15mB.当运动员下降10m时，处于超重状态C.当运动员下降15m时，绳的弹力最大D当运动员下降20m时，其加速度方向竖直向上11.滑沙运动是小孩比较喜欢的一项运动，其运动过程可类比为如图所示的模型，倾角为37°的斜坡上有长为1m的滑板，滑板与沙间的动摩擦因数为。小孩（可视为质点）坐在滑板上端，与滑板一起由静止开始下滑，小孩与滑板之间的动摩擦因数取决于小孩的衣料，假设图中小孩与滑板间的动摩擦因数为0.4，小孩的质量与滑板的质量相等，斜坡足够长，，，g取10m/s2，则下列判断正确的是（　　）,A.小孩在滑板上下滑的加速度大小为2m/s2B.小孩和滑板脱离前滑板的加速度大小为0.8m/s2C.经过1s的时间，小孩离开滑板D.小孩离开滑板时的速度大小为0.8m/s12.如图所示，半圆形圆弧轨道固定在竖直面内，直径AD水平，一个质量为m的物块从A点以一定的初速度沿圆弧轨道向下运动，物块恰好匀速率沿圆弧轨道运动到最低点C，运动到B点时物块与圆心的连线与竖直方向的夹角为0，重力加速度为g，物块可视为质点，则（　　）A.物块在B点受到轨道支持力大于B.物块在B点受到轨道摩擦力小于C.物块在B点时与轨道间的动摩擦因数等于D.物块从A点运动到C点的过程中，受到轨道的作用力不断增大二、实验题（本题共2小题，共14分）13.某同学用图甲所示的方案探究在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长量的关系。,（1）作出弹簧弹力F与弹簧伸长量x的F－x图线后，发现图线不过原点。你认为造成这种结果的原因是______。（2）该同学找到原因后，进行了改进，采用图乙所示的方案，选择较光滑的水平桌面，滑轮涂上润滑油。实验数据记录如下：钩码数量/个（一个钩码10g）0123456弹簧长度/cm25.3527.3529.3631.3533.3535.3437.35弹簧形变量/cm2.004.016.008.009.9912.00请根据表中数据在图丙中完成作图______，纵轴表示钩码重力，横轴表示弹簧形变量。（重力加速度g取10m/s2）（3）由作出的图可知弹簧的劲度系数为________N/m（结果保留两位有效数字）。14.某同学用如图甲所示装置做验证牛顿第二定律实验。（1）实验前，用游标卡尺测出遮光片的宽度，示数如图乙所示，则遮光片的宽度为＝__________；再用垫木将长木板没有定滑轮的一端适当垫高，在__________（填“悬挂”或“不悬挂”）钩码的情况下，轻推小车，小车通过光门1时遮光片遮光时间__________（填“＜”“＝”或“＞”）小车通过光门2时遮光片遮光时间，则摩擦力得到平衡。,（2）调节好装置后开始实验，实验测得小车分别通过光电门1、2时，遮光片遮光时间分别为、，小车和遮光片的质量为，悬挂钩码质量为，重力加速度为，力传感器的示数为，两光电门之间的距离为，如果表达式____________（用题目中的字母表示）成立，则牛顿第二定律得到验证。三、计算题（本题共4小题，共48分，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）15.如图所示，倾角为的斜面体固定在水平地面上，一轻绳跨过斜面顶端光滑的定滑轮，一端连接置于斜面上的物块A，另一端悬吊小球B，此时整个系统恰好处于静止状态，物块A刚好不下滑，已知物块A的质量为，小球B的质量为，物块A受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力（，，取），求：（1）物块A与斜面间的动摩擦因数；（2）给小球B施加一个水平向右的拉力，使小球B绕滑轮缓慢转动，当拉力多大时，物块A刚好不上滑．16.某无人机在田间实施喷洒农药的任务，无人机和携带的农药总质量为，无人机完成某块地的喷洒任务后，悬停在离地高处，然后先匀加速上升，再匀减速上升，到高处速度刚好为零，在离地面高处再做水平方向的匀速直线运动，到达另一块地上空，先匀加速下降，再匀减速下降，到离地面高度为处速度刚好为零，已知无人机上升和下降过程中受到的空气阻力大小均为重力的0.1倍，重力加速度为，上升过程中的最大速度与下降过程中的最大速度之比为3：2，求：,（1）无人机上升过程和下降过程所用时间之比；（2）若无人机在上升过程中加速运动时的升力为其重力的1.6倍，减速运动时的升力为其重力的0.7倍，则上升过程加速的时间为多少。17.如图甲所示，光滑平台右侧与一长为L=2.5m的水平木板相接，木板固定在地面上，现有一小滑块以初速度滑上木板，恰好滑到木板右端停止。现让木板右端抬高，如图乙所示，使木板与水平地面的夹角，让滑块以相同的初速度滑上木板，不计滑块滑上木板时的能量损失，，，。求：（1）滑块与木板之间的动摩擦因数μ；（2）滑块从滑上倾斜木板到滑回木板底端所用的时间t（结果可用根号表示）。18.如图所示，半径为R的半球形陶罐，固定在可以绕竖直轴旋转的水平转台上，转台转轴与过陶罐球心O的对称轴重合。转台以一定角速度匀速旋转，一质量为m的小物块落人陶罐内，经过一段时间后，小物块随陶罐一起转动且相对罐壁静止，它和O点的连线与之间的夹角为53°。，，重力加速度大小为g。（1）若，小物块受到的摩擦力恰好为零，求；（2）若，求小物块受到的摩擦力大小和方向；（3）若，求小物块受到摩擦力大小和方向。,中原名校20212022学年上期第一次联考高三物理试题解析1.【答案】D【解析】驾驶员反应过程中，汽车做匀速直线运动，行驶距离为刹车过程中，有为安全行驶代入数据，解得最大速度为,（另解舍去）故选D。2.【答案】C【解析】如图所示将作用在绳索中点的水平恒力F下分解到沿AO方向的拉力和沿BO方向的拉力，因则有由于则因此代入数值得故选C。3.【答案】B【解析】A．由得，砖块上升的最大高度h=11.25mA错误；B．砖块上升的时间,上升阶段与下降阶段的时间对称，经3s砖块回到抛出点，B正确；C．砖块被抛出后经1s上升的高度由于上升阶段与下降阶段的时间、位移具有对称性，所以砖块回到抛出点前1s时间内通过的距离为10m，C错误；D．砖块被抛出后加速度不变，上升到最高点时，加速度仍然为g，D错误。故选B。4.【答案】D【解析】A．10s末运动员的速度方向仍然为正方向，方向不变，A错误；B．15s末开始图像的加速度为零，运动员做匀速直线运动，B错误；C．0~10s内，如果物体做匀加速直线运动，平均速度而运动员在0~10s内的位移大于做匀加速直线运动的位移，由知，时间相同，位移x越大，平均速度就越大，所以运动员在0~10s的平均速度大于20m/s，C错误；D．图像的斜率表示加速度，10~15s斜率绝对值逐渐减小，说明10~15s运动员做加速度逐渐减小的减速运动，D正确。故选D。5.【答案】C【解析】AB．以小球为对象，设小球所在位置切线方向与竖直方向夹角为，如图所示因缓慢向上，则沿切线方向有,沿半径方向有小球向上至半圆最高点过程中增大，所以细线对小球的拉力减小，小球对柱体的压力增大，AB错误；CD．以柱体为对象，竖直方向柱体受到地面的支持力水平方向墙面的力增大，地面的支持力逐渐增大；墙面对柱体的力先增大后减小，当时竖直墙面对柱体的压力最大，根据牛顿第三定理，柱体对竖直墙面的压力先增大后减小，当时柱体对竖直墙面的压力最大，D错误C正确。故选C。6.【答案】B【解析】设物块与平板车间动摩擦力为，则对物块对平板车解得故选B。7.【答案】D【解析】对C进行受力分析，如图所示，,设B对C的支持力与竖直方向的夹角为θ，根据几何关系可得：，所以θ=30°；同理可得，A对C的支持力与竖直方向的夹角也为30°；AB．原来C处于静止状态，根据平衡条件可得：NBsin30°=NAsin30°；令C的加速度为a，根据正交分解以及牛顿第二定律有：N′Bsin30°-N′Asin30°=ma可见A对C的支持力减小、B对C的支持力增大，故AB错误；CD．当A对C的支持力为零时，根据牛顿第二定律可得：mgtan30°=ma解得：则C错误，D正确；故选D。8.【答案】A【解析】设，两飞镖的水平位移分别为，，两飞镖落地时的速度方向相同，则平抛过程的位移方向相同，则得到BCD错误，A正确。故选A。9.【答案】BC【解析】A．如果小于，则物块向上做减速运动时加速度不变，与题图乙,不符，因此物块的初速度一定大于。结合题图乙可知物块减速运动到与传送带速度相同时，继续向上做减速运动。由此可以判断传送带的速度为2m/s，A错误；B．物块的位移等于v-t图线与横轴所围的面积，即则上升的竖直高度为B正确；C．0~0.2s内，加速度加速度大小根据牛第二定律0.2~1.2s内，加速度加速度大小根据牛第二定律解得C正确；D．在0~0.2s内，摩擦力方向与物块的运动方向相反，0.2~1.2s内，摩擦力方向与物块的运动方向相同，D错误。故选BC。10.【答案】AD【解析】A．由图像知，运动员下降15m时速度最大，此时加速度为零，合外力为零，弹力等于重力，弹性绳处于伸长状态，原长小于15m，A正确；B．当运动员下降10m时，速度向下并且逐渐增大，加速度竖直向下，处于失重状态，B错误；C．当运动员下降15m时，速度最大，运动员继续向下运动，弹性绳继续伸长，弹力继续增大，,C错误；D．当运动员下降20m时，运动员向下减速运动，其加速度方向竖直向上，D正确。故选AD。11.【答案】BC【解析】AB．对小孩，由牛顿第二定律得，加速度大小为同理对滑板，加速度大小为A错误B正确；CD．要使小孩与滑板分离解得t=1s离开滑板时小孩的速度大小为D错误C正确。故选BC。12.【答案】AD【解析】A．对物块受力分析如图所示物块在B点时，有因此物块在B点受到轨道的支持力大于，A正确；,B．在B点沿切向方向加速度为零，即物块在B点受到轨道摩擦力的大小等于，B错误；C．在B点，沿切线方向则C错误；D．由于轨道对物块的作用力F和重力mg的合力大小恒定，方向始终指向圆心，如图所示根据力的合成及动态分析可知，随着物块向下运动，轨道对物块的作用力逐渐增大，D正确。故选AD。13.【答案】①.弹簧自身重力的作用②.③.5.0【解析】(1)[1]由于弹簧自身重力的作用，不挂钩码时，弹簧的伸长量也不为零，因此弹力与伸长量的关系图线不过原点。(2)[2]将表中的实验数据经过计算后描绘在坐标系中，用平滑的曲线连接。(3)[3]结合胡克定律可知，图线的斜率表示弹簧的劲度系数，即14.【答案】①.1.060②.不悬挂③.=④.【解析】（1）[1][2][3]游标卡尺的读数为，游标读数为,，则遮光片的宽度10.60mm=1.060cm；在不悬挂钧码的情况下，轻推小车，小车通过光门1时遮光片遮光时间=小车通过光门2时遮光片遮光时间，则摩擦力得到平衡。（2）[4]设小车通过光电门1、2的加速度为，则小车受到的合外力如果表达式成立，则牛顿第二定律得到验证．15.【答案】（1）；（2）【解析】（1）根据题意可知解得（2）当物块刚好要上滑时，设轻绳的拉力为，根据力的平衡有解得对小球研究，根据力的平衡有解得16.【答案】（1）；（2）【解析】（1）由题意可知，上升过程与下降过程的位移大小相同，则,由题意知解得（2）设上升过程中加速上升的加速度为，根据题意有解得设减速时的加速度大小为，根据题意有解得根据运动学公式有解得因此加速的时间17.【答案】（1）0.5；（2）【解析】（1）设滑块质量为m，木板水平时滑块加速度大小为a，则对滑块，有滑块恰好到木板右端停止，有,解得（2）当木板倾斜，设滑块上滑时的加速度大小为，最大距离为s，上滑的时间为，有解得设滑块下滑时的加速度为，下滑的时间为，有解得滑块从滑上倾斜木板到滑回木板底端所用的时间18.【答案】（1）；（2），方向沿罐壁切线向上；（3），方向沿罐壁切线向下【解析】（1）若小物块受到的摩擦力恰好为零，对物体分析有得,（2）若，物块受到的摩擦力沿切线向上，对物体分析有④可得（3）若，物块受到的摩擦力沿切线向下，对物体分析有可得