安徽省皖南八校2022届高三上学期第一次联考物理试题 含答案

“皖南八校”2022届高三第一次联考

物理

2021.10

考生注意:

1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分110分，考试时间90分钟。

2.考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效在试题卷、草稿纸上作答无效。

3.本卷命题范围:必修一、必修二。

一、选择题（本题共10小题，共50分.第1～6小题，每小题只有一个正确答案，每小题5分；第7～10小题为多项选择题，每小题有两个、三个或四个正确答案，每小题5分，全部选择正确得5分；正确但不全得2分，不选、多选或错选得0分）

1.下列物理规律中直接反映了力在空间上的积累效应的是

A.牛顿第一定律  B.牛顿第二定律  C.能量守恒定律  D.动能定理

2.北京时间2021年8月5日下午，中国年仅14岁的跳水小将全红婵，力压其他国家的选手，成功站上了东京奥运会女子单人10米跳台跳水冠军领奖台.据其教练介绍，全红蝉极具拼搏向上的斗志，全红蝉接受采访时自述到:跳得不好时，她自己就会加大训练可见，成功属于刻苦勤奋的人.就全红蝉10米跳水空中运动过程下列判断最符合实际情况的是

A.空中运动时间约为1.5s  B.空中运动时间约为2.5s

C.落水时速度约为10m/s  D.落水时的动能约为11250J

3.高铁是我国高新技术产业中的一张靓丽名片，截止2020年末，全国高速铁路营业里程3.8万公里.根据《高速铁路设计规范》，时速250公里及其以上标准的新线或既有线铁路定义为中国高铁.假设中国某型号高铁列车平均功率为600k，平均时速为250公里，若此列车行驶完3.8万公里整个中国高铁线路总里程，下面表述正确的是

A.需要总用时约252小时   B.计算总用时，列车不可视为质点

C.消耗总电能约1.46×106度  D.消耗总电能主要转化为列车动能

4.如图甲所示是一根晾衣架示意图，曲线为质量分布均匀的光滑铁链，铁链中间轻轻挂上一件衣服，待稳定后如图乙所示，铁链最低点有所下降.下列说法正确的是

A.挂衣服后，铁链重心位置下降   B.挂衣服后，铁链重心位置上升

C.铁链对两端支架施力大小不相等  D.挂衣服后，支架受力可能不变

5.一机车以额定功率行驶一段距离后关闭发动机，测出机车动能Ek与位移x的关系图像如图所示.已知机车的质量为1000kg，机车运动过程中所受阻力不变，就图像所对应的过程，下列说法正确的是

A.机车的最大速度为80m/s   B.机车所受阻力为4000N

C.机车的额定功率为320kW   D.机车加速阶段时间为16.25s

6.印度尼西亚一中学生特别喜欢用天文望远镜仰望星空，有一次他对准某一方向观察了很长时间，发现一颗人造卫星A始终“静止不动”，另一颗人造卫星B从视野中的西方而来，“越过”卫星A，最终消失于视野中的东方.设该中学生、卫星A、卫星B的加速度分别为a人、aA、aB，下列关系式正确的是

A.a人>aA>aB    B.a人<aA<aB

C.a人<aA>aB    D.a人>aA<aB

7.如图所示，半径为R的半圆形轨道竖直放置直径POQ水平且各处物理性质相同，质量为m的小滑块从P点正上方高度R处由静止释放，恰好无碰撞从P点切入轨道，小滑块滑到最低点N时，对轨道的压力为4mg，g为重力加速度.下列说法正确的有

A.滑到点N时，速度大小为   B.小滑块从Q点飞出可上升到原高度

C.小滑块在P点受到弹力大小为2mg  D.小滑块可能不停止于最低点N处

8.中国空间站轨道高度约为400km，倾角约42°，设计寿命为10年，长期驻留3人，总重量约100t.如图所示为中国空间站示意图，2021年6月17日顺利将聂海胜、刘伯明、汤洪波3名航天员送入太空，飞行乘组状态良好，发射取得圆满成功已知以地面为零势能点，地球半径约6400km，下列说法正确的有

A.中国空间站实质上就是一颗同步卫星  B.宇航员进驻空间站时为完全失重状态

C.中国空间站的重力势能约为4×1011J；  D.中国空间站向心加速度约为8.7m/s2；

9.如图甲所示为一小滑块从0时刻滑上某一斜面，在斜面上滑块的运动图像如图乙所示，图像中相关数据为已知信息，且已知重力加速度为g.下列说法正确的有

A.在斜面上向上运动的最长距离为

B.斜面倾角大小为

C.滑块下滑到斜面底端的速度为

D.滑块与斜面动摩擦因数无法确定

10.热气球是大型旅游景区中具有特色的观赏活动项目之一如图所示，热气球静止于距水平地面H的高处，某旅客把质量为m的行李以相对地面水平向右的速度投出，速度大小为v0，已知投出行李后热气球（含旅客）的总质量为M，获得相对地面水平向左的速度，大小为，所受浮力不变，重力加速度为g，不计阻力，以下判断正确的有

A.行李在空中的运动水平位移为

B.热气球的加速度大小为，方向竖直向上

C.行李落地时热气球的速度大小为

D.行李落地时与热气球间的距离为

二、实验填空题:本题共2小题，共15分。

11.（6分）在一次郊外秋游活动中，看到一根排污管口在向外满口排出大量污水，如右图所示.物理教师观察到附近有一根笔直的长度足够的竹竿，于是拿出一把量程足够的卷尺，要求同学利用竹竿和卷尺测出必要的数据估算管道排污量（所测数据都能在确保安全情况下完成，重力加速度为g）。

（1）需要测量的数据是____________（务必明确各数据的意义和字母符号）；

（2）试说明竹竿在测量操作中可能起到的作用:____________；

（3）根据所测量数据及符号写出每秒中排污体积的表达式V=____________。

12.（9分）如下图所示，是某实验小组探究加速度与力、质量关系所采用的实验装置图.请回答下列问题:

（1）木板右侧垫高运用小车自身重力补偿滑动摩檫力，其目的是____________；

（2）在实验方案设计中，有位小组成员指出，实验要满足条件“槽码的质量要比小车的质量小很多”，满足这一条件能够实现的目的是____________。

（3）在做“控制小车质量不变，探究加速度与力的关系”实验时，保重小车的质量不变，改变槽码质量以改变力就能成功完成实验，即无需满足“槽码的质量要比小车的质量小很多”的条件就这一说法，请先做出判断，然后再给出理由你的判断是这种说法____________（填正确、错误或片面），理由是____________。

三、计算与说明题:本题共4小题，共45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得分，有数值计算的题答案中必须明确写出数值和单位。

13.（10分）如图所示是某空降兵进行空降训练.空降兵坠离机舱后，先自由下落一段距离，然后再打开降落伞做减速运动，直至安全着落.设某次训练的高度为h，未打开降落伞时，空气阻力可忽略不计，打开降落伞后，空气阻力等于重力的2倍，空降兵坠离机舱时速度为零，达到地面时的速度也可视为零，重力加速度为g，试求:

（1）打开降落伞后运动的距离；

（2）下落运动过程所用的时间。

14.（10分）如图所示，斜面AB的倾角为θ，质点b从顶端A处由静止滑下，质点b与斜面的动摩擦因数为。1s后质点a从顶端A处以1.5m/s的初速度、3m/s2的加速度匀加速追赶，恰好在斜面底端B处追上质点b，重力加速度取10m/s2，sinθ=。试求:

（1）质点b在斜面上运动的加速度；

（2）斜面AB的长度。

15.（10分）如图所示，一倾角为α的光滑斜面上有50个减速带（图中未完全画出），相邻减速带间的距离均为d=1m，减速带的宽度均为l=3m；一无动力小车（可视为质点）从距第一个减速带S=31m处由静止释放.观察发现，前20个减速带与后30个减速带的粗糙程度不同，小车通过前20个减速带时，在相邻减速带间的平均速度均相同，第50个减速带末端与水平面之间有一个微小光滑弧面平滑连接，水平面的粗糙程度与后30个减速带相同，小车进入水平面后继续滑行了8m距离停下.假设小车由光滑斜面驶入减速带、由减速带驶入光滑斜面的瞬间均没有能量损失，减速带与水平面的表面材料等属性几乎相同，sinα=0.6、cosα=0.8等.试求:

（1）小车与前20个减速带之间的动摩擦因数；

（2）小车与后30个减速带之间的动摩擦因数。

16.（15分）如图所示，光滑平台AB左端墙壁固定有一个轻弹簧，弹簧右侧有一个质量为2kg的小物块.紧靠平台右端放置一个质量为1kg的木板，上表面与平台等高且足够长.物块与木板上表面、木板与地面的动摩擦因数均为02，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力.已知弹簧被压缩至O点时弹性势能为9J，重力加速度取10m/s2.试求:

（1）物块最终与平台右端B处的距离是多少?

（2）若木板与地面的动摩擦因数为0.1，其他条件不变，物块最终与平台右端B处的距离是多少?

“皖南八校”2022届高三第一次联考·物理

参考答案、提示及评分细则

1.D

牛顿第一定律揭示了物体具有惯性这一固有属性以及力是改变物体运动状态的原因牛顿第二定律揭示了力的瞬时作用效果能量守恒定律是自然界中一个普遍性规律，以至于经典力学不再适用的领域也成立，所以，A、B、C选项都错误。动能定理揭示了力在空间上的积累效应，表现物体在合力方向运动一段距离后，物体的动能会发生改变，故D正确。

2.A

全红蝉在10米跳水空中运动过程可视为自由落体运动，据，代入相关数据可计算空中运动时间t=1.5所以A正确，B错误；落水时的速度v=gt≈15m/s，所以C错误，落水时的动能，以m=50kg计算，约为5625J，故而D错误。

3.C

需要总用时，所以A错误列车总长度比总里程小很多计算总用时列车可视为质点，所以B错误；消耗电能W=Pt=9600kW×15h=1459200kw·h，故C正确；消耗的总电能主要耗散于环境中，即轨道空气等摩擦生热，所以D错误。

4.B

轻轻挂上衣服，衣服的重力势能减小，根据能量守恒减小的重力势能转化为铁链的重力势能即铁链重力势能增加故面重心位置上升，所以A错误，B正确；根据对称关系，铁链对两端支架施力大小应相等，所以C错误；挂上衣服后，以铁和衣服整体为研究对象，相当于重力增大了，支架两端施力的合力必定增大，故而支架施力必定改变，所以D错误。

5.D

根据动能定义，根据图像信息，可求得vm=40/s所以A错误:机车关闭后根据一Ff·△x=0-Ekm，解得Ff=2000N，所以B错误；因为P=Fv，根据匀速运动阶段可知，P=80kW，所以C错误；汽车加速阶段，有，代入数据解得t=16.25s。

6.B

通过情景分析可知，该中学生观察星空时位于赤道上卫星A是同步卫星，卫星B比卫星A运动更快，就中学生和同步卫星面言，做圆周运动的角速度相同，根据，可知a人<aA，所以A、D错误；就两卫星而言，均是地球施加给它们的万有引力提供向心力，由，可知卫星A的运行半径大于卫星B，再由，即有，所以aA<aB，所以D错误，B正确。

7.CD

在最低点，由4mg-mg=，解得，所选项A错误；从开始下落到最低点机械能减少，可见轨道粗糙，小滑快机械能减小，小滑块无法回到原高度，所以B错误；到达P点mgR=，又有，解得F=2mg，所以选项C正确，由于轨道摩擦力做功更路径有关，但摩擦力的情况不清楚，小滑快最终静止位置未知.事实上，只要小滑块速度为零，且小球受到静摩擦力重力、支持力合力为零时，小滑快就静止不动了所以D正确。

8.BD

同步卫星位于赤道平面上，即倾角为0°，而空间站倾角为42°，所以中国空间站不是同步卫星，A错误，空间站在万有引力作用下匀速圆周运动，处于完全失重状态，宇航员进驻空间站也处于完全失重状态，所以B正确；随着高度增高，重力加速度逐渐减小，所以空间站的重力势能EP<mgh≈4×1011J，所以C错误，根据，得到，所以D正确。

9.AC

根据图像，物块在斜面上向上运动的位移，所以A正确，根据图像，，，又根据牛顿第二定律有:，，由此可计算得到斜面倾角，所以B错误，还可计算动摩擦因数，所以D错误；设滑块下滑到斜面底端的速度为v，则有，又因为x下=x上，代人有关数据计算得到，所以C正确。

10.AB

行李在空中做平抛运动，根据，，得到水平位移，所以A正确；一开始，热气球静止说明浮力F=（M+m）g，行李抛出后F-Mg=Ma，得到此时的加速度，所以B正确；行李落地时，热气球竖直方向的速度vy=at，合速度，即有，所以C错误；热气球水平位移，竖直位移，可证明行李与热气球连线始终经过行李抛出点，所以两者距离为，即有，所以D错误。

11.（1）排污管口的周长C，排污管至水面的高度H，污水落水处至管口处的水平距离x（写对两个给1分，写全三个给2分，其它可行数据亦可的情给分）

（2）辅助测量排水管至水面高度和污水落水处至管口处的水平距离（答到“辅助测量”等关键字就可酌情给分）（2分）

（3）（每空2分）

解析:（1）污水视为平抛运动，用卷尺在竹竿辅助情况下测出排污管口的周长C，排污管至水面的高度H,、污水落水处至管口处的水平距离x。根据、x=vt，V=Sv及数学公式，即可计算V=。

12.（1）使绳子的拉力等于小车的合力（2分）

（2）使得槽码的重力可近似等于绳子的拉力（2分）

（3）片面（2分）

理由是:码质量改变量要远小于槽码和小车的总质量.（3分

解析:（1）根据实验装置，以小车为实验对象探究加速度与力的关系时要明白，此“力指小车的合力，为了能够间接测量合力减小实验系统误差，必须通过小车自身重力去补偿滑动率擦力，即使绳子的拉力等于小车的合力。

（2）为了进一步简化实验操作难度，即使得槽码的重力近似等于绳子拉力，必须满足“槽码的质量要比小车的质量小很多，通过整体法分析（令F=mg），得其中“≈”成立，就必须满足m<<M；

（3）若初始的m没有比M小很多，则可把槽码和小车整体视为实验对象，即有，改变槽码质量后（令F′=m+△m）g，若还是以小车为实验对象，则必须满足槽码的质量远小于小车的质量.因此第一空填片面史准确理由是:槽码质量改变量要远小于槽码和小车的总质量（其他正确答案，请说卷者根据卷情况情给分）。

13.解:（1）对全过程有:Gh-kGx=0-0（3分）

继而解得（k=2）（2分）

（2）打开降落伞前，（1分）

打开降落后kmg-mg=ma（1分）

则有 （1分）

则  （1分）

解得  （1分）

14.解:（1）设质点b的质量为m，在斜面运动的加速度a2，为根据牛顿第二定律有

①  （2分）

又有  ②（2分）

继面解得 ③  （1分）

（2）对质点b， ④（2分）

对于质点a，  ⑤  （2分）

代入v0=1.5m/s， △t=1s，a1=3m/s2可得

x=9m  ⑥ （1分）

15.解:（1）小车通过前20个减速带时，在相邻减速带间的平均速度均相同，即

（n=1，2，…，20）  ①（2分）

根据动能定理  ②（2分）

解得  ③（1分）

（2）进入有减速带区域前使用动能定理:  ④（2分）

从进入第21个减速带到水平面停下来有:

   ⑤  （2分）

把x=8m等相关数据代入，有μ2=1.125（1分）

16.解:（1）设物块滑上木板的速度为v0，则有 ①（1分）

物块滑上木板，对于木板向右的滑动摩擦力小于地面可以施加的最大静摩力

即  ②（1分）

所以木板静止不动。

对物块，则有  ③（2分）

解得x=2.25m   ④（1分）

（2）对物块，  ⑤  （1分）

对于板，  ⑥  （1分）

设达到共速时的时间为t，则有 ⑦（1分）

  ⑧  （1分）

共速后一起运动，一起减速运动，则有  ⑨（2分）

物块对地的位移  ⑩（1分）

一起运动时，  ⑪  （1分）

总位移  ⑫（1分）

综合①和⑤—⑫，代入数据解得x′=2.5m.   ⑬（1分）