江西省南昌市三校2022-2023学年高三上学期物理期中联考试卷

试卷更新日期：2022-12-30 类型：期中考试

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一、单选题

1. 如图所示，篮球从同一高度先后抛出后均直接落入篮筐，运动轨迹如图所示，则篮球先后两次（）

A、入篮前运动的时间相同 B、入篮前时的速度相同 C、入篮前运动的动量变化率相同 D、入篮前时重力做功的功率相同

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2. 如图所示，斜面1、曲面2和斜面3的顶端高度相同，底端位于同一水平面上，斜面1与曲面2的底边长度相同。一物体与三个面间的动摩擦因数相同，当它由静止开始分别沿三个面从顶端下滑到底端的过程中，下列判断正确的是（　　）

A、物体减少的机械能ΔE₁=ΔE₂>ΔE₃ B、物体减少的机械能ΔE₂>ΔE₁>ΔE₃ C、物体到达底端时的速度v₁=v₂<v₃ D、物体到达底端时的速度v₂<v₁=v₃

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3. 质量分别为2m和m的A、B两物体分别在水平恒力F₁和F₂的作用下沿水平面运动，撤去F₁、F₂后受摩擦力的作用减速到停止，其v－t图像如图所示，则下列说法错误的是（　　）

A、F₁、F₂大小之比2∶1 B、F₁、F₂对A，B做功之比为1∶1 C、A，B受到的摩擦力大小相等 D、全过程中摩擦力对A，B做功之比为1∶2

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4. 一辆货车在满载情况下，以恒定功率P匀速经过一平直路段，速度为v；当火车空载再次经过同一路段的某位置时，功率为 $\frac{P}{2}$ ，速率仍为v，此时加速度为 $\frac{g}{10}$ 。已知重力加速度为g，火车所受阻力是火车对地面压力的 $\frac{1}{5}$ ，则火车满载与空载时的质量之比为（　　）

A、5∶2 B、5∶1 C、3∶1 D、3∶2

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5. 如图所示，斜面光滑的楔形物体放置在粗糙水平面上，一轻质细线绕过滑轮1和滑轮2，两端分别与物体a和轻环c连接，轻环c穿在粗糙水平横杆上，滑轮2下吊一物体b。物体a和滑轮1间的细线平行于斜面，系统静止。现将c向右移动一些，系统再次静止（即撤去外界干预后的新平衡，楔形物体始终在原来位置）。不计滑轮质量和滑轮与绳间的摩擦。则（　　）

A、在两次平衡中物体a在同一位置 B、地面对斜面体的支持力变大 C、横杆对轻环c的摩擦力变大 D、地面对楔形物体的摩擦力不变

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6. 如图所示，长度不同的两根轻绳L₁与L₂ ，一端分别连接质量为m₁和m₂的两个小球，另一端悬于天花板上的同一点O，两小球质量之比m₁∶m₂＝1∶2，两小球在同一水平面内做匀速圆周运动，绳L₁、L₂与竖直方向的夹角分别为30°与60°，下列说法中正确的是(　　)

A、绳L₁、L₂的拉力大小之比为1∶3 B、小球m₁、m₂运动的向心力大小之比为1∶6 C、小球 m₁、m₂运动的周期之比为2∶1 D、小球 m₁、m₂运动的线速度大小之比为1∶2

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7. 青青四季滑雪滑草乐园位于河北省邯郸市，交通便利，风景秀丽。如图所示，在滑雪比赛中，一运动员（视为质点）从弧形雪坡上距弧形雪坡底端高度为 $h$ 处滑下，从弧形雪坡底端水平飞出后，落到斜面雪坡上。若斜面雪坡的倾角为 $30 °$ ，不计一切阻力，则运动员在空中运动的过程中到斜面雪坡的最大距离为（）

A、 $\frac{1}{6} h$ B、 $\frac{1}{3} h$ C、 $\frac{\sqrt{3}}{6} h$ D、 $\frac{\sqrt{3}}{3} h$

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8. 如图所示，长为2L的轻杆一端可绕 $O$ 点自由转动，杆的中点和另一端分别固定两个质量均为m的小球A、B。让轻杆从水平位置由静止释放，在转动至竖直位置的过程中，不计空气阻力，重力加速度大小为g，下列说法正确的是（　　）

A、杆对B球做的功为mgL B、重力对A球做功的功率一直增大 C、杆转动至竖直位置时， $O$ 点对杆的弹力大小为 $\frac{28}{5} m g$ D、杆转动至竖直位置时，B球的速度大小为 $\frac{\sqrt{30 g L}}{5}$

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9. 在探究牛顿第二定律的实验中，有两个重要的实验要求，第一是需要补偿摩擦力，第二是要求砂和砂桶的质量要远小于小车的质量。某学校高一有一个研究小组，利用实验室现有的器材，对本实验进行了改装：用水平气垫导轨代替长木板，在小车和连接的细绳间接有力传感器，直接显示拉力大小。利用改装后的装置做该实验时，下列选项正确的是（　　）

A、不需要补偿摩擦力，但仍然需要满足砂和砂桶的质量要远小于小车的质量 B、需要补偿摩擦力，但不需要满足砂和砂桶的质量要远小于小车的质量 C、不需要补偿摩擦力，也不需要满足砂和砂桶的质量要远小于小车的质量 D、需要补偿摩擦力，也需要满足砂和砂桶的质量要远小于小车的质量

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10. 某同学在做探究小车质量一定，加速度和合外力的关系时，没有使用力传感器，把砂和砂桶的重力作为小车受到的合外力，小车真实加速度和求出的加速度的比值，控制在90%及以上。实验中，各方面操作规范，为了达到预期效果，砂和砂桶的质量m和小车的质量M比值至少控制在（　　）

A、小于等于 $\frac{1}{9}$ B、大于等于 $\frac{1}{9}$ C、小于等于 $\frac{5}{49}$ D、大于等于 $\frac{5}{49}$

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二、多选题

11. 如图所示，光滑水平面上有大小相同的A、B两球在同一直线上运动。两球质量关系为 $m_{B} = 2 m_{A}$ ，规定向右为正方向，A、B两球的动量均为 $6kg \cdot m/s$ ，运动中两球发生碰撞，碰撞后A球的动量增量为 $-4kg \cdot m/s$ ，则（　　）

A、该碰撞为弹性碰撞 B、该碰撞为非弹性碰撞 C、左方是A球，碰撞后A，B两球速度大小之比为2：5 D、右方是A球，碰撞后A，B两球速度大小之比为1∶10

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12. 如图甲所示，水平地面上固定一竖直光滑杆，轻弹簧套在杆上且下端与杆下端固定，上端与一套在杆上的小物块接触但不拴接。将小物块向下压缩弹簧至离地高度 $h = 0.1 m$ 处，由静止释放小物块，其上升过程中的机械能E和位移x之间的关系如图乙所示，图像后一部分为直线。以地面为零势能面，不计空气阻力，重力加速度 $g = 10 m / s^{2}$ ，则（　　）

A、轻弹簧原长为 $0.2 m$ B、小物块的质量为 $0.2 kg$ C、弹簧最大弹性势能为 $0.3 J$ D、滑块上升后，距地面的最大高度为 $0.4 m$

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13. 如图所示，赤道上空的卫星A距地面高度为R，质量为m的物体B静止在地球表面的赤道上，卫星A绕行方向与地球自转方向相同。已知地球半径也为R，地球自转角速度为 $ω_{0}$ ，地球的质量为M，引力常量为G。若某时刻卫星A恰在物体B的正上方，下列说法正确的是（）

A、物体B受到地球的引力为 $m R ω_{0}^{2}$ B、卫星A的线速度为 $\sqrt{\frac{G M}{2 R}}$ C、卫星A再次到达物体B上方的时间为 $\frac{2 π}{\sqrt{\frac{G M}{R^{3}}} - ω_{0}}$ D、卫星A与物体B的向心加速度之比为 $\frac{G M}{4 R^{3} ω_{0}^{2}}$

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14. 竖直平面内的四个光滑轨道，由直轨道和平滑连接的圆弧轨道组成，圆轨道的半径为R ，P 为圆弧轨道的最低点。P 点左侧的四个轨道均相同，P 点右侧的四个圆弧轨道的形状如图所示。现让四个相同的小球（可视为质点，直径小于图丁中圆管内径）分别从四个直轨道上高度均为h 处由静止下滑，关于小球通过P 点后的运动情况，下列说法正确的是（）

A、若 h＜ $\frac{1}{2}$ R，则四个小球能达到的最大高度均相同 B、若 h=R ，则四个小球能达到的最大高度均相同 C、若h= $\frac{5}{2}$ R，则图乙中的小球能达到的高度最大 D、若 h= $\frac{5}{2}$ R ，则图甲、图丙中的小球能达到的最大高度相同

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三、实验题

15. 某同学设计了一种方法来测量一木块与桌面之间的动摩擦因数：如图所示，木块A放在水平桌面上，用细绳通过定滑轮与另一个与A完全相同的木块B相连。开始时两木块均静止不动，细绳拉直且与桌面平行，由静止释放木块B后，系统一起做加速运动，直到B落地，最终木块A停在桌面上。

(1)、根据以上过程，设计者只用一把毫米刻度尺测量有关量，就能求出木块和桌面之间的动摩擦因数，需要测量的物理量有、（填物理量及相应符号）

(2)、用测量的物理量符号表示木块与桌面之间动摩擦因数 $μ =$ 。

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四、解答题

16. 短跑运动员完成100m赛跑的过程可简化为匀加速直线运动和匀速直线运动两个阶段。一次比赛中，某运动员用11.00s跑完全程。已知运动员在加速阶段的第2s内通过的距离为7.5m，求该运动员的加速度及在加速阶段通过的距离。

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17. 如图所示，用长为l的细线将质量为M的小木块悬挂于O点，质量为m的子弹以水平初速度击中木块并留在其中，小木块恰能运动到O点的正上方．重力加速度为g．试求：

(1)、子弹刚击中木块时，细线中的张力F；

(2)、子弹击中木块的过程中损失的动能 $Δ E_{k}$ 。

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18. 圆弧轨道AB固定于地面上，半径R＝2 m，所对圆心角为60°，其末端与逆时针转动的水平传送带相切于B点，如图所示，传送带长l＝1.5 m，速度v＝4 m/s。一质量为m＝0.1 kg的滑块从最高点A由静止开始滑下并滑上水平传送带，运动到B点时速度 $v_{B}$ ＝3 m/s。（g取10 m/s²），求：

(1)、滑块沿圆弧从A到B运动过程中摩擦力对滑块做的功；

(2)、若滑块不从右端滑离传送带，滑块与传送带的动摩擦因数μ应满足什么条件？

(3)、若传送带与滑块的动摩擦因数μ＝0.6，求滑块从B点开始到第一次离开传送带过程中产生的热量Q？

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19. 如图所示，一轻质弹簧原长为2m，一端固定在倾角为θ=37°的固定斜面直轨道AC的底端A处，另一端位于轨道的B处，弹簧处于自然伸长状态。轻绳的一端固定在O点，另一端系着一金属小球P质量为m= 1kg，轻绳长L=2.56m，将轻绳拉直，让轻绳从偏离竖直方向θ=37°的位置由静止释放小球P，当P运动到最低点时，轻绳刚好被拉断，P继续运动一段时间后恰好从C点沿CA方向进入倾斜直轨道，运动到最低点D（图中未画出），随后P被弹回，运动到最高点E。已知AE= 4m，AC=5m， P与斜面直轨道AC间的动摩擦因数为 $μ = \frac{1}{4}$ ，重力加速度g=10m/s² ， sin37°=0.6，cos37°=0.8，1.6²=2.56.求：

(1)、轻绳的最大承受力的大小；

(2)、小球P第一和第二次经过B点时的速度大小；

(3)、小球P运动到D点时弹簧的弹性势能EP。

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20. 如图所示，水平地面上固定一个半径为R=0.8m的四分之一光滑圆轨道，圆轨道末端水平并与一个足够长的匀质木板，圆轨道末端与木板左端等高接触但不连接。木板的质量为M=2kg，其左端有一个处于静止状态的小物块a，质量为m_a=1kg。现将一质量为m_b=3kg的小物块b由圆轨道最高点无初速释放，并与物块a在圆轨道最低点发生碰撞，碰撞时间极短且碰撞过程中无机械能损失(物块a、b可视为质点，重力加速度g取10 m/s²)。

(1)、求碰后瞬间两物块的速度大小；

(2)、若两个小物块a、b与木板间的动摩擦因数均为μ₁= 0.3，木板与地面间的动摩擦因数为μ₂= 0.1，求最终两个小物块a、b间的距离。

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