2022_2023学年甘肃省武威第六中学高三上学期第二次阶段性考试物理试题

2022_2023学年甘肃省武威第六中学高三上学期第二次阶段性考试

物理试卷

考试时间：90分钟

一、单选题（本题共9小题，共27分。每小题给出的四个选项中只有一项符合题目要求，错选不得分，每小题3分。）

1. 关于下列对配图的说法中正确的是（　　）

A. 图1中过山车从轨道高处冲下来的过程中机械能守恒

B. 图2中橡皮条弹力对模型飞机做功，飞机机械能守恒

C. 图3中握力器在手的压力下弹性势能增加了

D. 图4中撑杆跳高运动员在上升过程中机械能守恒

【答案】C

2. 如图所示,一辆货车利用跨过光滑定滑轮的轻质缆绳提升一箱货物,已知货箱的质量为,货物的质量为,货车以速度向左作匀速直线运动,重力加速度为.则在将货物提升到图示的位置时,下列给出的结论正确的是

A. 货箱向上运动的速度大于

B. 货物处于失重状态

C. 图示位置时绳子拉力的功率大于

D. 缆绳对货箱做的功等于货箱机械能的增加量

【答案】C

3. 一质量为m的物体以加速度匀加速下降距离h的过程中，下列说法中正确的是（　　）

A. 物体的动能增加了mgh B. 物体的重力势能减少了mgh

C. 物体所受合力为 D. 除重力以外的其他力的合力为

【答案】B

4. 一质量为的物体从某一高处做自由落体运动，已知物体落地时的动能为，则当物体动能为时，物体距离地面的高度为（　　）

A.  B.  C.  D.

【答案】C

5. 两个物体A、B的质量之比为mA∶mB＝2∶1，二者初动能相同，它们和水平桌面的动摩擦因数相同，则二者在桌面上滑行到停止经过的距离之比为（　　）

A. xA∶xB＝2∶1 B. xA∶xB＝1∶2

C. xA∶xB＝4∶1 D. xA∶xB＝1∶4

【答案】B

6. 如图，倾角为45°的斜坡，斜坡高度为h，斜坡底端A点正上方有B、C两点，B点和斜坡等高。甲战斗机以水平速度v1飞到C点时释放炸弹M，准确命中斜坡上的P点，CP的连线垂直于坡面，乙战斗机以水平速度v2飞到B点时释放炸弹N，也准确命中斜坡上的P点，速度方向恰好垂直斜坡。已知两颗炸弹质量相同，不计空气阻力，下列说法正确的是（    ）

A. C点距离A点的高度为

B. 炸弹M、N在空中的飞行时间之比为

C.

D. 炸弹M、N的重力做的功之比为

【答案】B

7. 一物体沿固定斜面从静止开始向下运动，经过时间滑至斜面底端，已知在物体运动过程中物体所受的摩擦力恒定，若用F、v、s和E分别表示该物体所受的合力、物体的速度、位移和机械能，则下列图像中可能正确的是（　　）

A.  B.  C.  D.

【答案】D

8. 甲、乙两物体做匀速圆周运动的向心加速度随半径变化的图像如图所示，甲的图线是双曲线的一部分，下列说法正确的是（　　）

A. 乙的图线斜率表示乙运动时的角速度大小

B. 甲运动中，半径变化时线速度的大小不变

C. 乙运动中，当半径时，角速度为20rad/s

D. 当时，乙、甲的线速度大小之差为

【答案】B

9. 关于机械能是否守恒的叙述，正确的是（    ）

A. 作匀变速运动的物体机械能可能守恒

B. 作匀速直线运动的物体的机械能一定守恒

C. 合外力对物体做功为零时，机械能一定守恒

D. 物体只有只受重力时，物体机械能才守恒

【答案】A

二、多选题（本题共7小题，共28分。每小题给出的四个选项有多项符合题目要求，每小题4分，全部选对得4分，选对但不全得2分，有选错的得0分。）

10. 力F对物体所做的功可由公式求得。但用这个公式求功是有条件的，即力F必须是恒力。而实际问题中，有很多情况是变力在对物体做功。那么，用这个公式不能直接求变力的功，我们就需要通过其他的一些方法来求解力F所做的功。如图，对于甲、乙、丙、丁四种情况下求解某个力所做的功，下列说法正确的是（　　）

A. 甲图中若F大小不变，物块从A到C过程中力F做的为

B. 乙图中，全过程中F做的总功为

C. 丙图中，绳长为R，若空气阻力f大小不变，小球从A运动到B过程中空气阻力做的功

D. 图丁中，F始终保持水平，无论是F缓慢将小球从P拉到Q，还是F为恒力将小球从P拉到Q，F做的功都是

【答案】AB

11. 如图，在水平转台上放一个质量M＝2kg的木块，它与转台间的最大静摩擦力Fmax＝6.0N，绳的一端系挂木块，通过转台的中心孔O（孔光滑），另一端悬挂一个质量m＝1.0kg的物体，当转台以角速度＝5rad/s匀速转动时，木块相对转台静止，木块到O点的距离可能值（　　）

A. 0.40m B. 0.25m C. 0.20m D. 0.06m

【答案】BC

12. 一辆汽车在水平路面上由静止启动，在前内做匀加速直线运动，末达到额定功率，之后保持以额定功率运动。其图像如图所示。已知汽车的质量为，汽车受到地面的阻力为车重的0.1倍，g取，则以下说法正确的是（　　）

A. 汽车在前内的加速度为 B. 汽车的最大速度为

C. 汽车的额定功率为 D. 汽车在前内的牵引力为

【答案】AC

13. 一物块在倾角为的固定斜面上受到方向与斜面平行、大小与摩擦力相等的拉力作用，由静止开始沿斜面向下做匀变速直线运动，物块与斜面间的动摩擦因数处处相同。若拉力沿斜面向下时，物块滑到底端的过程中重力和摩擦力对物块做功随时间的变化分别如图曲线①、②所示，则（　　）

A. 物块与斜面间的动摩擦因数为

B. 当拉力沿斜面向上，重力做功为时，物块动能为

C. 当拉力分别沿斜面向上和向下时，物块的加速度大小之比为1∶3

D. 当拉力分别沿斜面向上和向下时，物块滑到底端时的速度大小之比为

【答案】BC

14. 如图甲所示，足够长的倾斜直传送带以速度沿顺时针方向运行，可视为质点的物块在t=0时刻以速度从传送带底端开始沿传送带上滑，物块的质量m=4kg，物块在传送带上运动的v-t图像如图乙所示，已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取10m/s2，θ=30°，则在0~0.4s内（　　）

A. 物块与传送带的动摩擦因数为

B. 物块动能增量

C. 物块对传送带的摩擦力做功

D. 物块与传送带之间摩擦产生的内能

【答案】CD

15. 如图所示，一无弹性的轻绳跨过光滑且可看作质点的定滑轮，一端系着质量为M的物块，另一端系着质量为m的圆环A，圆环套在竖直的光滑足够长细杆上。已知细杆与定滑轮的水平距离为d，初始时轻绳与竖直杆的夹角，B点为轻绳与细杆垂直的位置（），取重力加速度为g。现在由静止释放两物体（定滑轮体积不计，圆环和物块均不会落地），下列说法正确的是（　　）

A. 若，圆环A恰能到达B点

B. 若，圆环上升过程中所受重力的瞬时功率一直增大

C. 若，圆环上升到B点时，物块M的速度不为零

D. 若，圆环从A上升到B的过程中，绳子拉力对物块做功为

【答案】AD

16. 如图所示，一倾斜的匀质圆盘绕垂直于盘面的固定对称轴以恒定的角速度转动，盘面上离转轴距离处有一小物体与圆盘始终保持相对静止。小物体质量为，与盘面间的动摩擦因数为，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，盘面与水平面的夹角为30°，g取。则下列说法正确的是（　　）

A. 角速度最大值是1rad/s

B. 小物体运动过程中所受的摩擦力始终指向圆心

C. 小物体在最高点的速度

D. 小物体由最低点运动到最高点的过程中摩擦力所做的功为

【答案】AD

三、实验题（共8分，每空2分）

17. 某实验小组的同学利用如图甲所示的实验装置探究动能定理并测量小车（含遮光条）的质量。

（1）下面是实验的主要步骤：

①实验小组的同学用游标卡尺对遮光条的宽度进行了测量，读数如图乙所示，则遮光条的宽度______________cm；

②挂上托盘和砝码，改变木板的倾角，使小车（含遮光条）沿木板匀速下滑；

③取下托盘和砝码，测出其总质量为m，让小车从起点由静止出发沿木板下滑通过光电门并通过计算机记录了挡光时间；

④改变砝码质量和木板倾角，重复步骤②③，每次释放小车位置相同且光电门在木板上位置不变，用刻度尺测出小车在起点时遮光条的中点到光电门的距离L，已知重力加速度为g。

（2）某小组成员通过记录下的数据作出图像，根据图像能得出的实验结论是______________，若已知图像斜率为k，那么________________（结果用字母k  g  d  L表示）。

（3）一小组成员经过分析发现，由于遮光条的宽度不是足够小，利用光电门得到的速度实际上是遮光条通过光电门的平均速度，由此可以推断：用上述实验方法得到的小车（含遮光条）质量_______________（选填“大于”、“等于”或“小于”）它的真实值。

【答案】    ①. 0.230    ②. 合外力做功等于物体动能改变量    ③.     ④. 大于

【解析】

【详解】（1）[1]由图读出

（2）[2]根据题意，取下托盘和砝码后，小车受到的合外力

若动能定理成立，合外力做功等于物体动能改变量，应有

其中，速度为

整理得

故作出图像为过原点的直线，能得出的实验结论是合外力做功等于物体动能改变量。

[3]由

则

解得

（3）[4] 由于遮光条的宽度不是足够小，则所测速度实际上是遮光条通过光电门的平均速度即中间时刻的速度，遮光条做匀加速运动，则中间时刻速度小于中间位移的速度，则计算所用速度偏小，根据所得小车质量偏大。

四、解答题（共37分）

18. 如图所示，长度的光滑水平轨道BC左端与半径的竖直四分之一光滑圆弧轨道AB在B点平滑连接，右端与竖直半圆形光滑轨道CDE在C点平滑连接。将一质量的小物块从距离A点正上方处由静止释放，小物块恰好能到达E点。重力加速度g取10m/s2，求：

（1）物块通过B处时对轨道的压力大小：

（2）半圆弧轨道CDE的半径；

（3）若水平面BC粗糙且与物块之间的动摩擦因数，通过计算说明小物块在半圆轨道CDE上运动时是否会脱离半圆形轨道：若不会脱离半圆轨道，小物块最终会停在何处。（结果用分式表示）

【答案】（1）；（2）；（3）距B点m处

【解析】

【详解】（1）对小物块，从释放到运动至B点的过程中，由动能定理得

对小物块，在B点，由牛顿第二定律得

由牛顿第三定律可知，小物块对轨道的压力等于，即

以上方程联立得

（2）小物块在E点由重力提供向心力有

小物块从B点到E点，由动能定理得

以上两个方程联立得

（3）设小物块在半圆轨道CDE上能上升的最大高度为h，则小物块从B点到速度减为零的过程中，由动能定理得

解得

由此可知，小物块还未到达圆心等高处，因此小物块在CDE上运动时不会脱离半圆轨道

小物块从B点到停止的过程中，由动能定理得

小物块距B点的距离

以上方程联立得

故小物块最终会停在距B点m处。

19. 卫星发射进入预定轨道时往往需要进行多次轨道调整。如图所示，某次发射任务中先将卫星送至近地圆轨道，然后卫星从圆轨道上A点加速，控制卫星进入椭圆轨道，最后在B点进入距地高为6R的预定圆形高轨道运动，其中A、B分别是两个圆轨道与椭圆轨道相切之处。已知卫星从A点到B点所需的时间为t0，地球半径为R。假定卫星在两个圆轨道上稳定运行时均做匀速圆周运动，求：

（1）卫星在高轨道上运行时的周期；

（2）地表的重力加速度。

【答案】（1）；（2）；

【解析】

【分析】

【详解】（1）当卫星在椭圆轨道上运行时，其半长轴为

由开普勒第三定律有

而卫星从A到B的时间为

故

（2）卫星在高轨道上有

物体m'在地球表面有

得

20. 如图，弹性绳一端系于A点，绕过固定在B处的光滑小滑轮，另一端与质量为m、套在粗糙竖直固定杆M处的小球相连，此时ABM在同一水平线上，且弹性绳弹力的大小为，弹性绳原长恰好等于AB间距。小球从M点由静止释放，经过时间t下滑到距M点为h的N点时速度恰好为零，球与杆间的动摩擦因数。重力加速度大小为g，弹性绳始终遵循胡克定律。在小球从M滑到N的过程中，求：

（1）摩擦力对小球做的功；

（2）弹性绳弹力对小球冲量的大小；

（3）小球的最大动能。

【答案】（1）；（2）；（3）

【解析】

【详解】（1）小球在任意位置Q时，弹性绳弹力大小为

设k为弹性绳的劲度系数，

故有

弹力在水平方向的分量为

竖直杆对小球的弹力

竖直杆对小球的摩擦力

小球从M滑到N的过程，摩擦力的功为

（2）小球从M到N过程，弹性绳弹力的水平冲量

竖直方向上合外力的冲量为零，取向下为正方向，重力的冲量为，摩擦力的冲量为，弹力的竖直冲量设为，

由动量定理得

解得

负号表示方向竖直向上，弹力冲量大小为

解得

（3）设y为小球自M点下滑的距离，弹力的竖直分量为

因与下滑距离y成正比，故有

小球从M到N，由动能定理得

解得

假设小球在距M点y处的P点有最大动能，有

故当时小球的动能最大