2022年广东省东莞实验中学期中考试高三物理试题

广东省东莞实验中学期中考试高三物理试题2022.11.18一、本题共14小题，每小题4分，共56分，在每小题给出的四个选项中至少有一个选项是符合题目要求的，选对得4分，有选错或不答的得0分。1．物体在一个不为零的竖直向上的拉力作用下参与了下列三种运动：匀速上升、加速上升和减速上升。关于这个物体在这三种情况下机械能的变化情况，正确的说法是A、匀速上升机械能不变，加速上升机械能增加，减速上升机械能减小B、匀速上升和加速上升机械能增加，减速上升机械能减小C、由于这个拉力和重力大小关系不明确，不能确定物体的机械能的增减情况D、三种情况下，机械能均增加2．下列说法正确的是：A．一质点受两个力作用且处于平衡状态，这两个力在同一段时间内的冲量一定相同B．一质点受两个力作用且处于平衡状态，这两个力在同一段时间内做的功或者都为零，或者大小相等符号相反C．在同样时间内，作用力和反作用力的功大小不一定相等，但正负号一定相反D．在同样时间内，作用力和反作用力的功大小不一定相等，正负号也不一定相反3．一起重机的钢绳由静止开始匀加速提起质量为m的重物，当重物的速度为v1时，起重机的有用功率达到最大值P，以后，起重机保持该功率不变，继续提升物．直到以最大速度v2匀速上升为止，则整个过程中，下例说法正确的是A．钢绳的最大拉力为B．钢绳的最大拉力为C．重物的最大速度为D．重物做匀加速运动的时间为4．一质量为m的滑块以初速v0自固定于地面的斜面底端A开始冲上斜面，到达某一高度后返回，斜面与滑块之间有摩擦，则表示它在斜面上运动的速度v，动能Ek、势能EP和动量P随时间的变化图线，可能正确的是ABCD5．2022年10月12日，“神舟”六号顺利升空入轨，14日5时56分，“神舟”六号飞船进行轨道维持，飞船发动机点火工作了6.5s。所谓“轨道维持”9/9就是通过控制飞船上发动机的点火时间和推力的大小和方向，使飞船能保持在预定轨道上稳定运行。如果不进行轨道维持，由于飞船受轨道上稀薄空气的摩擦阻力，轨道高度会逐渐缓慢降低，在这种情况下，下列说法中正确的是A.飞船受到的万有引力逐渐增大，线速度逐渐减小B.飞船的向心加速度逐渐增大，周期逐渐减小，线速度和角速度都逐渐增大C.飞船的动能、重力势能和机械能都逐渐减小D.重力势能逐渐减小，动能逐渐增大，机械能逐渐减小6．质量为m的小物块，在与水平方向成角的恒力F作用下，沿光滑水平面运动。物块运动过程中通过A点和B点的速度分别为和（A、B末在图中标出），其加速度为a，F对物块所做的功为W，F对物块的冲量为Ｉ，以下结论正确的是A．B．C．D．ABltt2t1F0/2F0Ftt2t1v0/2v0vtt2t1v0/2v0vtDCBFF0F0/2t2t1ABCD7．汽车在平直公路上以速度v0匀速行驶，发动机功率为P，牵引力为F0。t1时刻，司机减小了油门，使汽车的功率立即减小一半，并保持该功率继续行驶，到t2时刻，汽车又恢复了匀速直线运动。下面几个关于汽车牵引力F、汽车速度v在这个过程中随时间t变化的图像中正确8．如图所示，在一次救灾工作中，一架水平直线飞行的直升飞机A，用悬索救护困在水中的伤员B，在直升飞机A和伤员B以相同的水平速度匀速运动的同时，悬索将伤员吊起，在某一段时间内，A、B之间的距离以（式中H为直升飞机A离水面的高度）规律变化，则在这段时间内A．悬索的拉力等于伤员的重力B．悬索是竖直的C．伤员做匀减速直线运动D．伤员做速度大小增加的曲线运动9．如图所示，物体与竖直放置的轻质弹簧相连处于静止，现对施一竖直向上的拉力，使其向上运动至弹簧恢复原长的过程中A．力对物体做的功等于物体动能的增量B．力对物体做的功等于物体动能和重力势能的增量之和C．力与弹簧弹力对物做功之和等于物体动能和重力势力能的增量之和D．力做的功等于整个系统机械能的增量10．在2022年2月26日9/9闭幕的都灵冬运会上，张丹和张吴一起以完美的艺术表演赢得了双人滑冰比赛的银牌。在滑冰表演刚开始时他们都静止不动，随着优美的音乐响起，在相互猛推一下后分别向相反方向运动．假定两人的冰刀与冰面间的动摩擦因数相同，已知张丹在冰上滑行的距离比张吴远，这是由于A．在刚分开时，张丹的初速度大于张吴的初速度B．在分开后，张丹的加速度的大小大于张吴的加速度的大小C．在推的过程中，张丹推张吴的力小于张吴推张丹的力D．在推的过程中，张丹推张吴的时间小于张吴推张丹的时间11．一物块由静止开始从粗糙斜面上的某点加速下滑到另一点，在此过程中重力对物块做的功等于A．物块动能的增加量B．物块重力势能的减少量与物块克服摩擦力做的功之和C．物块重力势能的减少量和物块动能的增加量以及物块克服摩擦力做的功之和D．物块动能的增加量与物块克服摩擦力做的功之和12．物理学在研究实际问题时，常常进行科学抽象，即抓住研究问题的主要特征，不考虑与当前研究问题无关或影响较小的因素，建立理想化模型．下列选项是物理学中的理想化模型的有A．质点B．自由落体运动C．力的合成D．加速度13．美国的篮球赛非常精彩，吸引了众多观众.经常有这样的场面：在临终场的时候，运动员把球投出且准确命中，获得比赛的胜利.如果运动员投篮过程中对篮球做功为，出手高度（相对地面）为，篮筐距地面高度为，球的质量为，空气阻力不计，则篮球进筐时的动能表达正确的是（）A．B．C．D．14、质量为m的小球被系在轻绳一端，在竖直平面内做半径为R的圆周运动，运动过程中小球受到空气阻力的作用.设某一时刻小球通过轨道的最低点，此时绳子的张力为7mg，此后小球继续做圆周运动，经过半个圆周恰能通过最高点.则在此过程中小球克服空气阻力做功为A．mgR/4B．mgR/3C．mgR/2D．mgR二．本题共8小题，共94分，按题目要求作答，答案全部写在答题卡上。解答题应写出必要的文字说明，方程式和重要的演算步骤，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．（9分）为了测量两张纸之间的动摩擦因数，某同学设计了一个实验：如图所示，在木块A和木板B上贴上待测的纸，B木板水平固定，砂桶通过细线与木块A相连，调节砂桶中砂的多少，使木块A匀速向左运动．测出砂桶和砂的总质量m，以及贴纸木块A的质量M，则两纸间的动摩擦因数.9/9（1）该同学为什么要把纸贴在木块A和木板B上，而不直接测量两张纸间的滑动摩擦力？（2）在实际操作中，发现要保证木块A做匀速运动较困难，请你对这个实验作一改进来克服这一困难．①你设计的改进方案是；②根据你的方案，结果动摩擦因数的表达式是；③根据你的方案要添加的器材有。16．（11分）1．（7分）用如图所示装置来验证动量守恒定律，质量为的钢球B放在小支柱N上，球心离地面高度为H；质量为的钢球A用细线拴好悬挂于O点，当细线被拉直时O点到球心的距离为L，且细线与竖直线之间夹角;球A由静止释放，摆到最低点时恰与球B发生正碰，碰撞后，A球把轻质指示针C推移到与竖直夹角为处，B球落到地面上，地面上铺有一张盖有复写纸的白纸D,用来记录球B的落点．（1）用图中所示各个物理量的符号表示碰撞前后两球A、B的动量（设两球A、B碰前的动量分别为、；碰后动量分别为、），则=;=;=;=。（2）请你提供两条提高实验精度的建议：。2．（4分）为了“探究碰撞中的不变量”，小明在光滑桌面上放有A、B两个小球．A球的质量为0.3kg，以速度8m/s跟质量为0.1kg、静止在桌面上的B球发生碰撞，并测得碰撞后B球的速度为9m/s，A球的速度变为5m/s，方向与原来相同．根据这些实验数据，小明对这次碰撞的规律做了如下几种猜想．【猜想1】碰撞后B球获得了速度，A球把速度传递给了B球．【猜想2】碰撞后B球获得了动能，A球把减少的动能全部传递给了B球．你认为以上的猜想成立吗？若不成立，请你根据实验数据，通过计算说明，有一个什么物理量，在这次的碰撞中，B球所增加的这个物理量与A球所减少的这个物理量相等？17．（14分）某跳伞运动训练研究所，让一名跳伞运动员从悬停在高空的直升飞机中跳下，跳离飞机一段时间后打开降落伞做减速下落．研究人员利用运动员随身携带的仪器记录下了他的运动情况和受力情况。分析这些数据知道：该运动员打开伞的瞬间，高度为1000m，速度为20m/s．此后的过程中所受阻力f与速度v2成比，即f=kv2．数据还显示，下降到某一高度时，速度稳定为10m9/9/s直到落地（一直竖直下落），人与设备的总质量为100kg，g取10m/s2．（1）试说明运动员从打开降落伞到落地的过程中运动情况如何？定性大致作出这段时间内的v－t图象．（以打开伞时为计时起点）（2）求阻力系数k和打开伞瞬间的加速度a各为多大？（3）求从打开降落伞到落地的全过程中，空气对人和设备的作用力所做的总功？AhBCRω53°37°18．（14分）如图所示，一水平圆盘绕过圆心的竖直轴转动，圆盘边缘有一质量m=1.0kg的小滑块。当圆盘转动的角速度达到某一数值时，滑块从圆盘边缘滑落，经光滑的过渡圆管进入轨道ABC。已知AB段斜面倾角为53°，BC段斜面倾角为37°，滑块与圆盘及斜面间的动摩擦因数均μ=0.5，A点离B点所在水平面的高度h=1.2m。滑块在运动过程中始终未脱离轨道，不计在过渡圆管处和B点的机械能损失，最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力，取g=10m/s2,sin37°=0.6;cos37°=0.8（1）若圆盘半径R=0.2m，当圆盘的角速度多大时，滑块从圆盘上滑落？（2）若取圆盘所在平面为零势能面，求滑块到达B点时的机械能。（3）从滑块到达B点时起，经0.6s正好通过C点，求BC之间的距离。19．（15分）质量为m的小球B用一根轻质弹簧连接．现把它们放置在竖直固定的内壁光滑的直圆筒内，平衡时弹簧的压缩量为x0，如图所示，小球A从小球B的正上方距离为3x0的P处自由落下，落在小球B上立刻与小球B粘在一起向下运动，它们到达最低点后又向上运动，并恰能回到O点（设两个小球直径相等，且远小于x0，略小于直圆筒内径），已知弹簧的弹性势能为，其中k为弹簧的劲度系数，为弹簧的形变量．求：（1）小球A的质量．（2）小球A与小球B一起向下运动时速度的最大值．9/920.（15分）如图所示，P是固定的竖直挡板，A是置于光滑平面上的平板小车（小车表面略低于挡板下端）,B是放在小车最左端表面上的一个可视为质点的小物块．开始时，物块随小车一起以相同的水平速度vo向左运动，接着物块B与挡板发生了第一次碰撞，碰后物块B相对于车静止时的位置离小车最左端的距离等于车长的3/4，此后物块又与挡板发生了多次碰撞，最后物块恰好未从小车上滑落．若物块与小车表面间的动摩擦因数是个定值，物块与挡板发生碰撞时无机械能损失且碰撞时间极短，试确定小车与物块的质量关系．21．（16分）如图所示，水平面H点的右侧光滑，左侧粗糙。H点到右侧竖直墙壁的距离为L。一系统由A、B两部分和一短而硬（即劲度系数很大）的轻质弹簧构成。A的质量为m1，B的质量为m2，弹簧夹在A与B之间，与二者接触而不粘联，让A、B压紧弹簧，并将它们锁定，此时弹簧的弹性势能为E0,，通过遥控解除锁定时，弹簧可瞬时恢复原长。该系统在H点静止开始在水平恒力F作用下开始向右运动，当运动到离墙S=L/4时撤去恒力F，撞击墙壁后以原速率反弹，反弹后当系统运动到H点前解出锁定。求（1）解除锁定前瞬间，A、B的速度是多少？（2）解除锁定后瞬间，A、B的速度分别为多少？（3）解除锁定后F、L、E0、m1、m2,满足什么条件A在水平面上运动的最远？A运动的最远距H点多远？（A与粗糙水平面间的摩擦因数为μ）9/9参考答案一、本题共10小题，每小题4分，共56分，在每小题给出的四个选项中只有一个选项是符合题目要求的，选对得4分，有选错或不答的得0分。　题号1234567891011121314答案DBDACDCBDBADBDCDADABAC二．本题共8小题，共94分，按题目要求作答，答案全部写在答题卡上。解答题应写出必要的文字说明，方程式和重要的演算步骤，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．（9分）答案：（1）通过增大压力来增大摩擦力，便于测量；（2）①使木块A做匀加速运动，测出其加速度a;②;③打点计时器、低压电源16．（11分）答案：1．（7分）（1）（4分）0（2）（3分）①让球A多次从同一位置摆下，求B球落点的平均位置；②角取值不要太小；③两球A、B质量不要太小；④球A质量要尽量比球B质量大2．（4分）猜想1、2均不成立；（1分）计算：B球动量的增加量ΔpB=0.1×9=0.9kg·m/s，A球动量的减少量ΔpA=0.3×8－0.3×5=0.9kg·m/s，从计算结果可得，B球动量的增加量与A球动量的减少量相等．即系统的总动量保持不变．（3分）17．（14分）解：（1）运动员先作加速度越来越小的减速运动，后作匀速运动．（2分）v-t图象如答图3所示．（2分）（2）设人与设备的总质量为m，打开伞瞬间的加速度为a，答图3由牛顿第二定律有①（2分）9/9匀速下降阶段时有②（2分）联立①②式代入数据解得k=10kg/m（1分）a=30m/s2（1分）（3）由能的转化和守恒定律知，所求的功应等于系统损失的机械能③（3分）③式代入数据解得J（1分）18．（14分）解:（1）滑块在圆盘上做圆周运动时，静摩擦力充当向心力，根据牛顿第二定律，可得：μmg=mω2R（2分）代入数据解得：ω==5rad/s（1分）（2）滑块在A点时的速度：UA=ωR=1m/s（1分）从A到B的运动过程由动能定理：mgh-μmgcos53°·h/sin53°=1/2mvB2-1/2mvA2（（2分）在B点时的机械能EB=1/2mvB2-mgh=-4J（2分）（3）滑块在B点时的速度：vB=4m/s（1分）滑块沿BC段向上运动时的加速度大小：a3=g（sin37°+ucos37°）=10m/s2（1分）返回时的速度大小：a2=g（sin37°-ucos37°）=2m/s2（1分）BC间的距离：sBC=vB2/2a1-1/2a2（t-uR/a1）2=0.76m（3分）19．（15分）解：（1）由平衡条件得mg=kx0，（1分）设球A的质量为m0，与球B碰撞前的速度为v1，由机械能守恒定律得（2分）设球A、B结合后的速度为，由动量守恒定律得（2分）（1分）由于球A、B恰能回到O点，根据动能定理得9/9（2分）解之得.（1分）（2）由B点向下运动的距离为x1时速度最大，加速度为零．即，（1分）因为，，所以．（2分）由机械能守恒得（2分）.（1分）20．（15分）解：设小车、物块的质量分别为M和m，车长为L，物块与小车间的动摩擦因数为，初速度为．第一次碰后由于无机械能损失，因此物块的速度方向变为向右，大小仍为,此后它与小车相互作用，两者速度相等为v时（由题意知，此速度方向必向左，即必有M>m），该次相对车的最大位移为l，对物块、小车系统由动量守恒定律有，由能量守恒定律有.多次碰撞后，物块恰未从小车的上表面滑落，表明最后当物块运动到小车最右端时两者刚好同时停止运动（或者速度同时趋于零）．对物块、小车系统由能量守恒定律有，而，由以上各式得.9/9