山西省三重教育2022-2023学年高三上学期物理10月联考试卷

试卷更新日期：2022-11-01 类型：月考试卷

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一、单选题

1. 一只蜗牛沿着如图所示的树枝从右端向左端缓慢爬行，蜗牛质量为m，重力加速度为g，蜗牛和树枝间的动摩擦因数为μ，在蜗牛从右端缓慢爬到左端的过程中，下列说法正确的是（）

A、树枝对蜗牛的最大支持力为mg B、树枝对蜗牛的最大摩擦力为μmg C、蜗牛受到的摩擦力先增大后减小 D、树枝对蜗牛的作用力大小不断变化

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2. 2022年7月20日，北京正式开放国内首个无人化出行服务商业化设点，首批25辆北汽极狐无人化车辆正式获准开展常态化付费出行服务。无人驾驶反应时间短，如从发现紧急情况到车开始减速，酒驾驾驶员需要 $t_{1} = 1.2 s$ ，无人车需要 $t_{2} = 0.2 s$ 。驾驶员驾驶汽车以某速度匀速行驶，从发现情况到停下来的运动距离为 $x_{1} = 44 m$ ，无人驾驶汽车在同样的条件下从发现情况到停下来的运动距离为 $x_{2} = 24 m$ ，则（）

A、汽车的初速度为10m/s B、汽车刹车的加速度为8m/s² C、汽车刹车后1s内的位移为12m D、汽车刹车后2.5s内的位移为20m

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3. 如图所示，压缩的轻弹簧将物块卡在矩形箱内，在箱的上顶板和下底板均安装有压力传咸器，箱可以沿竖直轨道运动。当箱静止时，上顶板的传感器显示的压力 $F_{1} = 2 N$ ，下底板传感器显示 $F_{2} = 6 N$ ，重力加速度g取10m/s²。下列判断正确的是（）

A、物块质量为4kg B、当上顶板作用力是下底板作用力的一半时，矩形箱的加速度方向竖直向下 C、当上顶板作用力是下底板作用力的一半时，矩形箱一定加速向下 D、只有在加速度方向向上，且大小为5m/s²时， $F_{1}$ 的示数才为零

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4. 如图，倾角为 $θ =45°$ 的斜坡，斜坡高度为h，斜坡底端A点正上方有B和C两点，B点和斜坡等高。甲战斗机以水平速度 $v_{1}$ 飞到C点时释放炸弹，准确命中斜坡上的一点P，CP的连线垂直于坡面；乙战斗机以水平速度 $v_{2}$ 飞到B点时释放炸弹，也准确命中斜坡上的同一点P，速度方向恰好垂直斜坡。已知两颗炸弹质量相同，则（）

A、C点距离A点的高度为 $\frac{5}{3} h$ B、甲释放的炸弹和乙释放的炸弹在空中的飞行时间比为 $\sqrt{2} ：1$ C、 $v_{1} ： v_{2} = \sqrt{2} ： 1$ D、重力对甲战斗机释放的炸弹和乙战斗机释放的炸弹做功之比为 $\sqrt{2} ：1$

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5. 如图所示，轻杆长3L，在杆两端分别固定质量均为m的A球和B球，光滑水平转轴穿过杆上距A球为L处的O点，初始时，系统在图示位置静止，现外界给系统一定能量后，杆和球在竖直平面内转动，B球运动到最高点时，杆对O点的作用力恰好为0。忽略空气阻力，重力加速度为g，则（）

A、B球在最高点时，杆对B球作用力为0 B、B球在最高点时，B球速度为 $\sqrt{2 g L}$ C、外界给系统的能量为 $5 m g L$ D、杆从图示位置转动180°，杆对A球做负功

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6. 2022年7月25日3时13分，问天实验舱入轨后，顺利完成状态设置，成功对接于天和核心舱前向端口。假设组合体在距地面高度为h的圆形轨道上绕地球做匀速圆周运动，周期为T。已知地球半径为R，引力常量为G，不考虑地球自转的影响，地球看成质量分布均匀的球体。则（）

A、地球的质量为 $\frac{4 π^{2} (R + h))^{3}}{G T^{2}}$ B、地球的密度为 $\frac{3 π}{G T^{2}}$ C、地球表面的重力加速度和组合体的向心加速度之比为 $\frac{R + h}{R}$ D、地球表面的重力加速度为 ${(\frac{2 π}{T})}^{2} R$

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7. 如图所示，劲度系数为 $k$ 的轻质弹簧下悬挂一质量为 $m_{0}$ 的水平托盘，托盘处于静止状态。重力加速度为g，在托盘内放一质量为 $m = 2 m_{0}$ 的物块。已知弹簧的弹性势能为 $E_{p} = \frac{1}{2} k x^{2}$ ， x表示弹簧的形变量，已知弹簧一直处于弹性限度内，则（）

A、托盘内放物块的瞬间，托盘对物块的弹力为 $\frac{1}{3} m_{0} g$ B、在下落过程中，托盘和物体的机械能先增大后减少 C、托盘在运动过程中的最大速度为 $2 g \sqrt{\frac{m_{0}}{3 k}}$ D、在最低点，托盘对物体的弹力为 $2 m_{0} g$

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二、多选题

8. 2022年6月23日10时22分，我国在西昌卫星发射中心使用长征二号丁运载火箭，采取一箭三星方式，成功将遥感三十五号02组卫星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，发射任务获得圆满成功。该卫星主要用于科学试验、国土资源普查、农产品估产及防灾减灾等领域。假设三颗星某时刻的位置关系如图所示，其中甲、丙星和地球在同一直线上，甲星和乙星在同一轨道上，三星转动方向相同，丙星的轨道半径是甲星的4倍，甲星的运动周期为T，则（）

A、乙星在相等的时间内转过的弧长小于丙星 B、乙星在该轨道上加速可能追上甲星 C、乙星在该轨道上加速可能追上丙星 D、至少经过时间 $\frac{4}{7} T$ ，甲、丙星和地球再次在同一直线上

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9. 如图所示，不计所有接触面之间的摩擦，斜面固定，物体 $m_{1}$ 和 $m_{2}$ 质量均为m。 $m_{1}$ 放在倾角 $α {=30}^{\circ}$ 的斜面上， $m_{2}$ 套在竖直杆上， $m_{1}$ 和 $m_{2}$ 通过定滑轮与轻绳相连， $m_{1}$ 与滑轮间的细线与斜面平行。若将 $m_{2}$ 从与定滑轮等高位置A由静止释放，当落到位置B时， $m_{2}$ 获得最大速度，且绳子与竖直方向的夹角为 $θ {=60}^{\circ}$ ，已知定滑轮与轻杆的距离为d， $m_{1}$ 和 $m_{2}$ 均可看成质点，则下列说法正确的是（）

A、 $m_{2}$ 的最大速度为 $2 \sqrt{\frac{1}{5} g d}$ B、 $m_{1}$ 的最大速度为 $\sqrt{\frac{1}{5} g d}$ C、可以求得 $m_{2}$ 下滑的最大距离 D、 $m_{2}$ 下滑的过程， $m_{2}$ 的机械能先增大后减小

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10. 如图甲所示，㑔角为 $θ =30°$ 的传送带以 $v_{2} =10m/s$ 的速度顺时针转动，传送带装置的底部到顶部之间的距离为 $L = 16.25 m$ 。一物块以某一速度 $v_{1}$ 冲上传送带的底端，经过时间 $t_{0}$ 物块正好到达传送带的顶端，物块与传送带间的动摩擦因数 $μ = \frac{\sqrt{3}}{2}$ ，物块质量 $m =1kg$ ，物块和传送带的 $v - t$ 图像如图乙所示，重力加速度 $g =10m/ s^{2}$ ，下列说法正确（）

A、物块的初速度 $v_{1}$ 为22.5m/s B、物块在传送带上的划㾗长度为8.25m C、物块和传送带间因摩擦产生的内能为46.875J D、物块运送到传送带顶端的过程中，摩擦力对传送带做正功

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三、实验题

11. 某研究性学习小组利用如图所示装置探究弹簧的弹性势能与哪些因素有关，实验步骤如下：

①将一长直薄木板上端斜靠在水平桌面右边缘O点，长木板下端固定在水平地面上，测得薄木板和水平面间的夹角为 $θ$ ；

②将轻弹簧一端固定在光滑水平桌面左边沿的墙面上，弹簧处于原长时，其右端恰好在O点；

③用物块把弹簧压缩到P点，记录P点位置，释放物块，物块落在斜面上的Q点；

④测量物块的质量m，OP的距离x，OQ的距离s；

⑤不改变物块的质量，改变弹簧的压缩量，重复③④的操作；

⑥测得多组数据，画出 $s - x^{2}$ 图像如图所示。

已知重力加速度为g，试回答下列问题：

(1)、物块从桌面边缘滑出的初速度为（用题中给出的字母表示）。

(2)、物块在位置P时，弾簧具有的弹性势能为。

(3)、猜想弹簧的弹性势能 $E_{p}$ 与弹簧的形变量 $x$ 的关系为______。

A、 $E_{p} \propto \frac{1}{x^{2}}$ B、 $E_{p} \propto \frac{1}{x}$ C、 $E_{p} \propto x$ D、 $E_{p} \propto x^{2}$

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12. 在测量动摩擦因数时，某同学设计的实验装置如图所示，进行如下操作：其中M为小车的质量，m为砂和砂桶的质量，不计滑轮与细绳之间的摩擦力

(1)、实验时，一定要进行的操作或保证的条件是。
A．用天平测出砂和砂桶的质量

B．保证长木板水平

C．小车靠近打点计时器，先释放小车，再接通电源，打出一条纸带，同时记录力传感器的示数F

D．改变砂和砂桶的质量，打出几条纸带

E．为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M

(2)、该同学在实验中得到如图乙所示的一条纸带，选取点迹清晰的A点为第一个计数点，然后每间隔四个点选择一个计数点，经测量各相邻计数点间的距离如图所示。如果该打点计时器的打点周期为 $T = 0.02$ s，根据纸带可求山小车的加速度a为m/s²（结果保留两位有效数字）。

(3)、该同学得到多组小车的加速度a和力传感器的读数F，画出 $a - F$ 图如图所示，已知重力加速度为g，则小车和木板间的动摩擦因数为，小车的质量为。

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四、解答题

13. 如图所示，固定点O距水平地面的距离为H，在O点用轻绳悬挂质量为m的小球，轻绳不可伸长，长度为L，从水平位置由静止释放，在最低点时细绳恰好绷断，绷断瞬间，不计机械能的损失，不计空气阻力，已知重力加速度为g，O′点是O点在水平面上的投影点，则：

(1)、细绳的最大张力大小；

(2)、改变细绳的长度（L < H），细绳变长还是变短时，细绳仍然可以绷断？绷断的位置在哪里？小球落在水平面上时，距离O′点的最大距离是多大？

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14. 如图所示，光滑固定斜面上有一个质量为 $m = 2 k g$ 的小球被轻绳拴住悬挂在天花板上，已知绳子与竖直方向的夹角为 $θ = 37 °$ ，斜面倾角 $α = 37 °$ ，整个装置处于静止状态，重力加速度g大小取 $10 m / s^{2}$ ， $s i n 37 ° = 0.6$ ， $c o s 37 ° = 0.8$ 。求：

(1)、绳中拉力 $F_{1}$ 的大小和斜面对小球支持力 $F_{N}$ 的大小：

(2)、若另外用一个外力F拉小球，能够把小球拉离斜面，求最小拉力 $F_{m i n}$ 的大小。

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15. 如图所示，木板B静止放置在动摩擦因数 $μ_{2} =0 .4$ 的水平地面上，物块A以 $v_{0} = 3$ m/s的速度滑上木板最左端的同时，对木板B施加水平向右的外力 $F = 18$ N，当A和B速度相同时，撤去外力F，已知A的质量 $m =1$ kg，B的质量 $M =2kg$ ， A和B间动摩擦因数 $μ_{1} =0 .2$ ，重力加速度 $g =10$ m/s² ，已知滑块始终没从板上滑下，则

(1)、经过多长时间A和B共速；

(2)、A和B间由于摩擦产生的热量为多大。

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