湖南省长沙市雅礼中学2022-2023学年高三上学期月考物理试卷（二）

雅礼中学2023届高三月考试卷(二)

物理

命题人:刘栋  审题人:杨丽

本试题卷分选择题和非选择题两部分,共8页。时量75分钟,满分100分。

一、单选题(本题共6小题,每小题4分,共24分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)

年10月15日,湖南省第四届中学生运动会在娄底举行。在男子撑杆跳高比赛中,雅礼中学17岁帅小伙标哥同学取得了优异的成绩。假设如图所示为运动员取得优异成绩的惊人一跳,忽略空气阻力,下列说法正确的是

A.加速助跑过程中,运动员的动能增加

B.起跳上升过程中,杆的弹性势能一直增加

C.越过横杆的过程中,运动员的重心一定在横杆上方

D.越过横杆后下落过程,运动员一定做自由落体运动

2.如图所示,小物块与水平轨道、倾斜轨道之间的动摩擦因数均相同,小物块从倾角为的轨道上高度为的点静止释放,运动至点时速度为。现将倾斜轨道的倾角调至为,仍将物块从轨道上高度为的点静止释放,运动至点时速度为。已知,不计物块在轨道接触处的机械能损失。则

A.

B.

C.

D.由于不知道的具体数值,关系无法判定

3.一枚苹果竖直上抛再落回原处,苹果运动过程中受到的空气阻力忽略不计,从苹果被抛出瞬间开始研究,其动能满足二次函数的形式,其中为常数且均不等于0,关于其中的物理意义,下列说法正确的是

A.

B.

C.表示苹果重力的功率

D.表示苹果运动的位移

4.2022年7月29日,电影《独行月球》上映。电影中,维修工“独孤月”驾驶月球车从高的悬崖一侧水平飞出,飞出时的速度为。已知地球半径是月球半径的倍,地球质量是月球质量的倍,地球表面重力加速度大小为。则“独孤月”从飞出到落到月面上的时间为

A.

B.

C.

D.

5.如图所示,一粗糙斜面固定于水平面上,一质量为的滑块通过一跨过斜面顶端光滑定滑轮的轻绳与一钩码相连。能使滑块在斜面上保持静止的钩码质量的最大值和最小值分别为和。设轻绳与斜面保持平行,滑块所受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,斜面倾角为,则滑块与斜面之间的动摩擦因数为

A.

B.

C.

D.

6.如图甲所示,轻弹簧下端固定在倾角为的光滑斜面底端,上端与物块相连,物块处于静止状态。现将物块置于斜面上物块上方某位置处,取物块的位置为原点,沿斜面向下为正方向建立轴坐标系。某时刻释放物块,与物块碰撞后以共同速度向下运动,碰撞时间极短。测得物块的动能与其位置坐标(单位为)的关系如图乙所示(弹簧始终处于弹性限度内),图像中之间为直线,其余部分为曲线。物块均可视为质点,不计空气阻力,重力加速度为,则

A.物块的质量之比为

B.弹簧的劲度系数为

C.从到的过程中物块加速度的最大值为

D.整个过程中,弹簧的弹性势能增加了

二、多选题(本题共4小题,每小题5分,共20分,在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)

7.如图甲所示,一轻弹簧的两端与质量分别为和的两物块相连接,并静止在光滑的水平面上。现使瞬时获得水平向右的速度,以此刻为计时起点,两物块的速度随时间变化的规律如图乙所示,已知,下列说法正确的是

A.物块的质量为

B.弹簧的最大弹性势能为

C.弹簧第一次恢复原长时物块的速度大小为

D.从开始到弹簧第一次恢复原长过程中弹簧对物块的冲量大小为

8.为了减少二氧化碳的排放,我国一直在大力发展新能源汽车,已知某型号的电动汽车主要技术参数如下:

根据行业标准,电机的最大功率为电机输出的最大机械功率,电池容量为电池充满电时储存的最大电能,根据表中数据可知

A.若以恒定功率加速,的加速过程中电动车行驶的路程一定大于

B.电机以最大功率工作且车以最大速度行驶时,车受到的阻力大小约为

C.该车在的加速过程中平均加速度为

D.用输出电压为的充电桩给电池快速充电时,充电电流约为

9.如图甲所示,质量为、足够长的木板静止在水平面上,质量为的物块静止于木板左端,木板与地面间的动摩擦因数为。现用水平向右的拉力拉动物块,拉力大小随时间的变化关系满足(为常量),物块的加速度随时间变化的图像如图乙所示。最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取,则

A.

B.物块与木板间的动摩擦因数为

C.时间内,水平拉力做的功为

D.时间内,木板与地面间因摩擦产生的热量为

10.如图甲所示,一质量为的小物块以初动能向右滑上足够长的水平传送带上,传送带以恒定速度逆时针转动。小物块在传送带上运动时,小物块的动能与小物块的位移关系图像如图乙所示,传送带与小物块之间动摩擦因数不变,重力加速度为。则

A.小物块与传送带之间的动摩擦因数为

B.从小物块开始滑动到与传送带达到共同速度所需时间为

C.整个过程中物块与传送带间产生的热量为

D.整个过程中传送带电动机多消耗的电能为

三、实验题(11题6分,12题8分)

11.(6分)某同学用如图所示的装置验证机械能守恒定律,一根细线一端系住钢球,另一端悬挂在铁架台上的点,钢球静止于点,光电门固定在的正下方,在钢球底部竖直地粘住一片宽度为的遮光条(质量不计)。将钢球拉至不同位置由静止释放,遮光条经过光电门的挡光时间由计时器测出,取作为钢球经过点时的速度,记录钢球释放时细线与竖直方向的夹角和计时器示数,计算并比较钢球从释放点摆至点过程中重力势能减少量与动能增加量,从而验证机械能是否守恒。重力加速度为。

(1)已知钢球质量为,悬点到钢球球心的距离为,则          (用表示)

(2)改变值,得出多组与挡光时间的实验数据,若机械能守恒,下列图像正确的是          。

(3)下表为该同学的实验结果:

分析发现,表中的与之间存在差异,产生这种差异的原因是                 。

12.(8分)如图为验证动量守恒定律的实验装置,实验中选取两个半径相同、质量不等的小球,按下面步骤进行实验:

①用天平测出两个小球的质量分别为和;

②安装实验装置,将斜槽固定在桌边,使槽的末端切线水平,再将一斜面连接在斜槽末端;

③先不放小球,让小球从斜槽顶端处由静止释放,标记小球在斜面上的落点位置;

④将小球放在斜槽末端处,仍让小球从斜槽顶端处由静止释放,两球发生碰撞,分别标记小球在斜面上的落点位置;

⑤用毫米刻度尺测出各落点位置到斜槽末端的距离。图中的、点是实验过程中记下的小球在斜面上的三个落点位置,从到点的距离分别为。依据上述实验步骤,请回答下面问题:

(1)两小球的质量应满足(选填“”“=”或“”);

(2)用实验中测得的数据来表示,只要满足关系式就能说明两球碰撞前后动量是守恒的;

(3)若改变两个小球的材质,步骤③中小球          (填写“-定”或“不一定”)落在中间落点位置;

(4)若两小球的碰撞是弹性碰撞,图中分别是小球碰前、碰后的落点位置,实验测得,则小球的落点位置

四、解答题(13题12分,14题12分,15题18分)

13.(12分)浏阳制作烟花鞭炮,历史悠久,素有“烟花鞭炮之乡”美誉。假设某浏阳花炮企业生产的某种型号的礼花弹在地面上从专用炮筒中沿竖直方向射出,到达最高点时炸开。礼花弹的结构如图所示,其工作原理为:点燃引线,引燃发射药燃烧发生爆炸,礼花弹获得一个初速度并同时点燃延期引线。当礼花弹到最高点附近时,延期引线点燃礼花弹,礼花弹炸开。已知礼花弹质量,从炮筒射出的速度为,整个过程中礼花弹所受的空气阻力大小始终是其重力大小的倍,延期引线的燃烧速度为,忽略炮筒的高度,重力加速度取。

(1)求礼花弹射出后,上升的最大高度;

(2)要求爆炸发生在超过礼花弹最大高度的范围,则延期引线至少多长;

14.(12分)如图甲所示为2022年北京冬奥会首钢滑雪大跳台,模型简化为如图乙所示。质量(连同装备)的运动员由点静止出发,通过长度、倾角为的斜面雪道及半径的圆弧雪道的最低点,并经助雪道点飞出后落至倾角也为的斜面雪道点,由于斜面雪道的作用,仅保留沿斜面雪道方向的速度,垂直斜面雪道方向的速度立即减为0,随后滑至斜面雪道底部点进入长度的水平减速雪道。整个运动过程中运动员可视为质点,雪道连接处均平滑连接。已知运动员到达圆弧雪道的最低点时速度,不考虑空气阻力取。

(1)求运动员在点时受到的支持力大小;

(2)求运动员在雪道上运动过程中阻力对其做的功;

(3)若运动员在点沿着切线飞出后,落在斜面雪道上点后,沿斜面雪道方向的速度大小为,运动员受到斜面雪道的平均阻力为,运动员进入水平轨道后通过调整姿态以改变阻力。要保证安全停在水平轨道上,试计算运动员在水平轨道所受的最小平均阻力大小。

15.(18分)如图(a)所示,竖直平面内一倾角为足够长的粗糙斜面与长度为的粗糙水平面平滑连接,右侧固定一弹性挡板。可视为质点、材料相同的滑块质量分别为,置于水平面左端点。某时刻之间的少量炸药突然爆炸(可视为瞬间过程),若之间炸药爆炸的能量有转化为的机械能,其余能量转化为内能。爆炸后瞬间速度方向均在水平方向上,第一次在斜面上运动的图线如图(b)所示(图中和未知)。运动过程中所涉及的碰撞均为弹性碰撞且碰撞时间极短,已知滑块与水平面之间的动摩擦因数为,重力加速度。求:

(1)爆炸结束的瞬间滑块与获得的速度大小;

(2)与粗糙斜面之间的动摩擦因数;

(3)第一次回到斜面底端时,与之间的距离及和都停止后,与之间的距离。