河南省三门峡市2022届高三上学期物理阶段性检测试卷

试卷更新日期：2021-12-13 类型：月考试卷

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一、单选题

1. 2021 年 8 月 8 日，东京奥运会闭幕，中国运动健儿们取得了优异的成绩，如图是他们在运动赛场上的一些运动场景。下列有关说法正确的是（）

A、甲图中举重运动员比赛时手上会抹些镁粉，这是为了减小手和杆之间的摩擦 B、乙图中乒乓球运动员把乒乓球用力击出，球的速度改变，说明力可以改变物体的运动状态 C、丙图中运动员赛跑冲过终点后，还会继续前行，这是因为运动员受到了惯性的作用 D、丁图中运动员游泳过程中，运动员手对水的作用力和水对手的作用力是一对平衡力

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2. 2021年4月5日配备华为自动驾驶技术的北汽新能源极狐阿尔法S的HI车型在上海公开试乘。据悉，该车型在红绿灯启停、无保护左转、避让路口车辆、礼让行人、变道等方面都能无干预自动驾驶。某次试乘时，甲、乙两车同时从同一位置出发，沿着同一平直路面行驶，它们的速度 $v$ 随时间t变化的图像如下图所示。下列说法正确的是（）

A、 $0 ~ t_{2}$ 时间内，甲车的加速度一直减小 B、 $t_{1} ~ t_{2}$ 时间内，两车间的距离先增大后减小 C、 $t_{1} ~ t_{2}$ 时间内，甲车先沿正方向运动，再沿负方向运动 D、 $t_{1} ~ t_{2}$ 时间内，甲车的平均速度大于乙车的平均速度

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3. 如图所示，在某建筑工地，工人甲将质量为m的工件利用固定在支架上的光滑定滑轮沿竖直方向提升到一定高度后，甲一直站在乙的身后拉紧绳索，绳索与水平方向的夹角为θ；工人乙通过一始终保持水平的轻绳将工件缓慢拉到楼顶。已知甲、乙的质量分别为M_甲、M_乙，重力加速度大小为g，甲、乙始终处于静止状态，下列说法正确的是（）

A、工件匀速上升时，楼顶对甲的支持力为(M_甲-m)g B、工件以加速度a匀加速上升时楼顶对甲的摩擦力为m(g+a)cosθ C、乙将工件拉到楼顶过程，甲受到的摩擦力不变 D、乙将工件拉到楼顶过程，楼顶对乙的摩擦力逐渐减小

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4. 在刚刚结束的东京奥运跳水比赛中，中国跳水队以7金5银的成绩完美收官。假设质量为m的跳水运动员从跳台上以初速度v₀向上跳起，跳水运动员在跳台上从起跳到入水前重心下降H，入水后受水阻力而减速为零，不计跳水运动员水平方向的运动，运动员入水后到速度为零时重心下降h，不计空气阻力，则（）

A、运动员起跳后在空中运动过程中受到合外力冲量大小为m $\sqrt{v_{0}^{2} + 2 g H}$ B、水对运动员阻力的冲量大小为m $\sqrt{v_{0}^{2} + 2 g H}$ C、运动员克服水的阻力做功为mgH＋ $\frac{1}{2}$ mv₀² D、运动员从跳起到入水后速度减为零的过程中机械能减少量为mg（H＋h）＋ $\frac{1}{2}$ mv₀²

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5. 质量分别为 $2 m$ 和m的A、B两种物体分别在水平恒力 $F_{1}$ 和 $F_{2}$ 的作用下沿水平面运动，撤去 $F_{1}$ 、 $F_{2}$ 后受摩擦力的作用减速到停止，其 $v - t$ 图像如图所示，则（）

A、 $F_{1}$ 、 $F_{2}$ 大小之比为 $2 ： 1$ B、 $F_{1}$ 、 $F_{2}$ 对A，B做功之比为 $2 ： 1$ C、A，B受到的摩擦力大小之比为 $2 ： 1$ D、全过程中摩擦力对A，B做功之比为 $2 ： 1$

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6. 如图甲所示，用一水平外力F拉着一个静止在倾角为 $θ$ 的光滑斜面上的物体，F逐渐增大，物体做变加速运动，其加速度a随外力F变化的图象如图乙所示，若重力加速度g取10m/s²。根据图乙中所提供的信息可以计算出（）

A、物体的重力为2N B、斜面的倾角为37° C、加速度为6m/s²时物体的速度 D、物体能静止在斜面上所施加的最小外力为12N

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7. 如图，两个质量均为m的小木块a和b（可视为质点）放在水平圆盘上，a与转轴OO′的距离为l，b与转轴的距离为2l。木块与圆盘的最大静摩擦力为木块所受重力的k倍，重力加速度大小为g。若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动，用ω表示圆盘转动的角速度，下列说法正确的是（）

A、a一定比b先开始滑动 B、a、b所受的摩擦力始终相等 C、ω＝ $\sqrt{\frac{k g}{2 l}}$ 是a开始滑动的临界角速度 D、当ω＝ $\sqrt{\frac{2 k g}{3 l}}$ 时，a所受摩擦力的大小为 $\frac{2}{3}$ kmg

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8. 如图所示，弹簧的一端固定在竖直墙上，带有光滑弧形槽的质量为 $M$ 的斜面静止在光滑水平面上，底部与水平面平滑连接，一个质量为 $m$ （ $m < M$ ）的小球从槽上高 $h$ 处开始自由下滑，下列说法正确的是（）

A、在以后的运动过程中，小球和弧形槽组成的系统在水平方向上动量始终守恒 B、在下滑过程中小球和弧形槽之间的相互作用力始终不做功 C、在整个运动过程中小球、弧形槽和弹簧所组成的系统机械能守恒，且水平方向动量守恒 D、被弹簧反弹后，小球和弧形槽的机械能守恒，但小球不能回到槽内高 $h$ 处

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二、多选题

9. 2021年6月17日，航天员聂海胜、刘伯明、汤洪波乘神舟十二号载人飞船成功飞天，成为中国空间站天和核心舱的首批入驻人员，开启了中国载人航天工程空间站阶段的首次载人飞行任务。已知中国空间站和国际空间站都在离地高度约为 $400 km$ 的圆形轨道飞行，下列说法正确的是（）

A、神舟十二号载人飞船在上升阶段加速度达到 $3 g$ 时，处于超重状态，宇航员承受的支持力约为地球对他重力的3倍 B、国际空间站比中国空间站质量大，所以国际空间站在轨道上绕地球做匀速圆周运动的加速度更大 C、与离地高度约为 $36000 km$ 的同步卫星相比，空间站做圆周运动的加速度更大 D、处于低轨道的神舟十二号与处于高轨道的天和核心舱交汇对接时需要适当加速

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10. 2021年3月14日，中国小将谷爱凌获自由式滑雪世锦赛女子坡面障碍技巧赛的冠军。现假设运动员从跳台a处沿水平方向飞出，在斜坡b处着陆，如图所示，测得a、b间的距离为 $40 m$ ，斜坡与水平面的夹角为30° $30 °$ ，不计空气阻力，下列说法正确的有（）

A、运动员在空中相同时间内速度的变化不相同 B、1s末该运动员离斜面最远 C、运动员在a处的速度为 $10 \sqrt{2} m/s$ D、若增大初速度，运动员着陆斜坡速度与水平方向的夹角不变

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11. 我国“天问一号”着陆器在近火星表面上空处于悬停状态，着陆器悬停时发动机要持续向下喷气，喷出的气体速度大小为 $v_{0}$ 。一段时间后着陆器下落，落在火星表面（水平）前瞬间的速度大小为 $v$ ，此刻关闭发动机，该速度 $v$ 采用着陆器的缓冲结构来减小。着陆器的质量为 $M$ ，火星表面的重力加速度大小为 $g$ ，不考虑火星表面大气的阻力，忽略着陆器的质量变化。下列说法正确的是（）

A、着陆器处于悬停状态时，单位时间内喷出的气体质量为 $\frac{M g}{v_{0}}$ B、若着陆器悬停的时间为 $t$ ，则喷气发动机所做的功为 $M g v_{0} t$ C、在着陆器接触火星表面到停稳的过程中，着陆器处于失重状态 D、若着陆器接触火星表面到停稳的时间为 $Δ t$ ，则着陆器对地面的平均压力大小为 $M g + \frac{M v}{Δ t}$

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12. 如图所示，质量均为m的A、B两物体通过劲度系数为k的轻质弹簧拴接在一起，竖直放置在水平地面上，物体A处于静止状态，在A的正上方h高处有一质量也为m的小球C。现将小球C由静止释放，C与A发生碰撞后立刻粘在一起，弹簧始终在弹性限度内，忽略空气阻力，重力加速度为g。下列说法正确的是（）

A、C与A碰撞后瞬间A的速度大小为 $\sqrt{2 g h}$ B、C与A碰撞时产生的内能为 $\frac{m g h}{2}$ C、C与A碰撞后弹簧的最大弹性势能为 $\frac{m g h}{2}$ D、要使碰后物体B被拉离地面，h至少为 $\frac{8 m g}{k}$

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三、实验题

13. 某同学利用如图所示装置验证机械能守恒定律，将打点计时器固定在铁架台上，用重物带动纸带从静止开始自由下落。

⑴装置安装完毕后，该同学先接通打点计时器，紧接着释放纸带进行实验。重复该步骤两次，然后在打出的纸带中选取一条点迹清晰的纸带。

⑵该同学选取的纸带如图所示，在纸带上间距较大处开始每隔三个计时点取一个计数点，标记为1、2、3、4、5、6，测出相邻两个计数点的间距，分别表示为 $x_{1}$ 、 $x_{2}$ 、 $x_{3}$ 、 $x_{4}$ 、 $x_{5}$ 。已知重物质量为 $m$ ，当地重力加速度为 $g = 10 {m/s}^{2}$ ，计时器打点频率末知。为了验证此实验从打计数点2到打计数点5的过程中机械能守恒，需要计算出此过程中重物重力势能的减少量 $Δ E_{p}$ 和动能的增加量 $Δ E_{k}$ ，则 $Δ E_{p} =$ ， $Δ E_{k} =$ 。（设交流电频率为 $f$ ，答案用符号表示）

⑶若本题中测得 $x_{1} = 28.0 cm$ ， $x_{2} = 38.0 cm$ ，不考虑任何阻力，则本题中所用的交流电频率为 $Hz$ 。

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14. 某兴趣小组设计了一个可同时测量物体质量和当地重力加速度的实验，其装置如图（a）所示，已知滑块的质量为M，当地重力加速度记为 $g_{0}$ 。请完成下列填空：

A．闭合气泵开关，多次调节导轨，使滑块经过两光电门的时间几乎相等，则导轨水平；

B．将待测物体固定在滑块的凹槽内，并将细线的一端拴接在滑块上，另一端跨过定滑轮挂一个质量为 $m_{1}$ 的钩码；

C．调整定滑轮使细线与气垫导轨的轨道平行；

D．打开光电门、释放滑块，记录滑块通过光电门的时间 $t_{1}$ 、 $t_{2}$ ，读出两光电门之间的距离L，用游标卡尺测出遮光条的宽度为d，示数如图（b）所示，则 $d =$ $cm$ ，并由此计算出滑块的加速度 $a_{1} =$ （用 $t_{1}$ 、 $t_{2}$ 、L、d表示）；

E.依次添加钩码，重复上述过程多次，记录相关实验数据并计算出滑块相应的加速度；

F.以钩码质量的倒数（ $\frac{1}{m}$ ）为横轴，加速度的倒数（ $\frac{1}{a}$ ）为纵轴，建立直角坐标系，利用以上数据画出如图（c）所示的图线，若该直线斜率为k，纵截距为b，则待测物体质量 $M_{0} =$ ，当地重力加速度 $g_{0} =$ （用k、b、M表示）。

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四、解答题

15. 因高铁的运行速度快，对制动系统的性能要求较高，高铁列车上安装有多套制动装置——制动风翼、电磁制动系统、空气制动系统、摩擦制动系统等。在一段直线轨道上，某高铁列车正以v₀=288 km/h的速度匀速行驶，列车长突然接到通知，前方x₀=5 km处道路出现异常，需要减速停车。列车长接到通知后，经过t₁=2.5 s将制动风翼打开，高铁列车获得a₁=0.5 m/s²的平均制动加速度减速，减速t₂=40 s后，列车长再将电磁制动系统打开，结果列车在距离异常处500 m的地方停下来。

(1)、求列车长打开电磁制动系统时，列车的速度多大？

(2)、求制动风翼和电磁制动系统都打开时，列车的平均制动加速度a₂是多大？

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16. 粮食安全是社会稳定的压舱石，我们国家一直高度重视，并提倡“厉行节约，反对浪费”．如图甲为某粮库运送粮食的传送带，图乙是其简化图，该传送带以速度 $v_{0} = 2 m/s$ 匀速传送，倾斜段 $A B$ 长为 $20 m$ ，与水平面夹角 $θ = 30 °$ ，将一谷粒由 $A$ 点静止释放，谷粒将随传送带向上运动，观察发现谷粒向上运动 $2 m$ 后与传送带相对静止。已知每颗谷粒的质量约为 $m = 0.04 g$ ，不考虑谷粒滚动，不计空气阻力，最大静摩擦力等于滑动摩擦力， $g = 10 {m/s}^{2}$ 。

(1)、谷粒匀速运动时受到的摩擦力大小和方向；

(2)、谷粒在倾斜段 $A B$ 运动的总时间是多少，谷粒与传送带间的动摩擦因数 $μ$ 多大。

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17. 游乐场投掷游戏的简化装置如图所示，质量为 $2 kg$ 的球 $a$ 放在高度为 $h = 1.8 m$ 的平台上，长木板 $c$ 放在水平地面上，带凹槽的容器 $b$ 放在 $c$ 的最左端。 $a$ 、 $b$ 可视为质点， $b$ 、 $c$ 质量均为 $1 kg$ ， $b$ 、 $c$ 间的动摩擦因数 $μ_{1} = 0.4$ ， $c$ 与地面间的动摩擦因数 $μ_{2} = 0.6$ ，在某次投掷中，球 $a$ 以 $v_{0} = 6 m/s$ 的速度水平抛出，同时给木板 $c$ 施加一水平向左、大小为 $24 N$ 的恒力，使球 $a$ 恰好落入 $b$ 的凹槽内并瞬间与 $b$ 合为一体，取 $g = 10 {m/s}^{2}$ ，求：

(1)、球 $a$ 抛出时，凹槽 $b$ 与球 $a$ 之间的水平距离 $x_{0}$ ；

(2)、 $a$ 、 $b$ 合为一体时的速度大小；

(3)、要使 $a b$ 不脱离木板 $c$ ，木板长度 $L$ 的最小值。

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