河南省顶级名校2022-2023学年高三上学期8月调研考试物理试题

这是一份河南省顶级名校2022-2023学年高三上学期8月调研考试物理试题，共18页。
注意事项：
1．考试时间90分钟，卷面总分100分。
2．答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡相应的位置上。
3．全部答案写在答题卡上完成，答在本试卷上无效。
一、选择题（本题共14小题，每小题4分，共56分。在每小题给出的四个选项中，第1～8 题只有一项符合题目要求，第9～14题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。）
1．铯原子钟是精确的计时仪器，将图1中铯原子从O点以初速度在真空中水平抛出；同时将图2中铯原子在真空中从P点以初速度竖直向上抛出，当它到达最高点Q再返回P点时，图1中铯原子恰好到达竖直平面MN。已知O点到竖直平面MN的距离等于P点到Q点的距离。则为（ ）
A．B．C．D．
2．一兴趣小组用两个相同的遥控小车沿直线进行追逐比赛，两小车分别安装不同的传感器并连接到计算机中，小车安装加速度传感器，B小车安装速度传感器，两车初始时刻速度大小均为，车在前、B车在后，两车相距，其传感器读数与时间的函数关系图像如图所示，规定初始运动方向为正方向，则下列说法正确的是（ ）
A．时两车间距离为
B．内，车的加速度大于B车的加速度
C．两车最近距离为
D．内两车相遇一次
3．荡秋千是一项古老的休闲体育运动。某秋千简化模型如图所示，长度为L的两根细绳下端栓一质量为m的小球，上端固定在水平横梁上，小球静止时，细绳与竖直方向的夹角均为。保持两绳处于伸直状态，将小球拉高H后由静止释放，已知重力加速度为g，忽略阻力，以下判断正确的是（ ）
A．小球释放瞬间处于平衡状态
B．小球释放瞬间，每根细绳的拉力大小均为
C．小球摆到最低点时，每根细绳的拉力大小均为
D．小球摆到最低点时，每根细绳的拉力大小均为
4．如图所示，倾角为30°的斜面体放在水平面上，质量为m＝1kg的滑块用质量不计的细绳拴接，细绳跨过固定在斜面体顶端的光滑滑轮后被水平向右、大小为F＝5N的拉力拉着，整个装置处于静止状态，重力加速度g＝10m/s2。则下列说法正确的是（ ）
A．滑块与斜面体之间的摩擦力的大小为5N
B．斜面体对滑块的支持力大小为5N
C．地面对斜面体没有摩擦力的作用
D．滑块与斜面体之间没有摩擦力的作用
5．如图所示，图1、2、3中的小球a、b和c的质量相同、轻弹簧S1和S2完全相同、连接的轻绳l1和l2也完全相同，通过轻弹簧或轻绳悬挂于固定点O，整个系统处于静止状态。现将每个图中的轻绳l1剪断，将图1中的小球a的加速度大小记为a1，将图2中的小球a的加速度大小记为a2，将图3中的小球a的加速度大小记为a3，重力加速度大小为g。则在剪断l1瞬间（ ）
A．a1=2g，a2=3g，a3=1.5g
B．a1=3g，a2=2g，a3=g
C．a1=2g，a2=3g，a3=g
D．a1=0，a2=3g，a3=1.5g
6．一弹簧秤的秤盘质量为m1，盘内放一质量为m2的物体，弹簧质量不计，其劲度系数为k，系统处于静止状态，如图所示。t0时刻给物体施加一个竖直向上的力F，使物体从静止开始向上做加速度为a的匀加速直线运动，经2s物体与秤盘脱离，用FN表示物体与秤盘间的相互作用力的大小，已知重力加速度大小为g，则下列F和FN随时间变化的关系图像正确的是（ ）
B．
C． D．
7．如图所示，A、B两物块放在光滑水平面上，它们之间用轻质细线相连，两次连接情况中细线倾斜方向不同，但与竖直方向的夹角相同，对B施加水平力F1和F2，两种情况下A、B整体的加速度分别为a1、a2，细线上的力分别为T1、T2，则下列说法正确的是（ ）
A．若T1>T2，则必有F1＝F2
B．若T1a2
D．若F1＝F2，则必有T1＝T2
8．南方持续强降雨造成严重的洪涝灾害，也给山东防汛敲响了警钟。在某次抗灾演练中，A地与安置点B的直线距离与平直河岸成60°角，如图所示。演练要求甲、乙两冲锋舟分别从A地以最小的速度和船头指向对岸分别把特殊被困人员各自送到对岸安置点，设水速不变，则甲、乙两冲锋舟的速度和之比为（ ）
A．B．C．D．
二、多选题(共0分)
9．如图所示，水平光滑长杆上套有小物块A，细线跨过位于O点的轻质光滑定滑轮，一端连接A，另一端悬挂小物块B，物块A、B质量相等，C为O点正下方杆上的点，滑轮到杆的距离OC=h。开始时A位于P点，现将A、B静止释放，物块A由P点出发第一次到达C点过程中，则下列说法正确的是（ ）
物块A速度先增大后减小
B．物块A速度一直在增大
C．物块B速度先增大后减小
D．细线对物块B的拉力先小于B的重力后大于B的重力
10．如图所示，粗细均匀的直杆一端固定在天花板上，杆与竖直方向的夹角，质量均为m的小球A、B用细线连接，小球A套在杆上，用水平向左的拉力F拉小球B，A、B球均处于静止状态，此时细线与杆间的夹角，重力加速度为g，则（ ）
A．拉力F的大小等于
B．拉力F的大小等于
C．杆对小球的摩擦力大小等于
D．杆对小球的摩擦力大小等于
11．一传送带以恒定速率顺时针方向运行，传送带倾角为37°，如图所示。现将一质量的物块静止放于传送带底端A，经过一段时间将物块传送到传送带的顶端B，传送带底端A、顶端B之间的距离，物块与传送带间的动摩擦因数为，物块可以看作质点，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小取，，。下列说法正确的是（ ）
A．从物块放于传送带底端A开始计时，当时物块的速度大小为
B．从物块放于传送带底端A开始计时，当时物块的加速度大小为
C．物块从底端A传送到顶端B所用的时间为4s
D．物块从底端A传送到顶端B过程中传送带上留下的滑痕长度为
12．如图甲所示，将质量为m1的物块A和质量为m2的物块B沿同一半径方向放在水平转盘上，两者用长为L的水平轻绳连接。物块与转盘间的最大静摩擦力均为各自重力的k倍，物块A与转轴的距离等于轻绳长度，整个装置能绕通过转盘中心的竖直轴转动。开始时，轻绳恰好伸直但无拉力，现让该装置从静止开始转动，使角速度缓慢增大，绳中拉力FT与ω2的关系如图乙所示，当ω2超过3时，物块A、B开始滑动。若图乙中的F1、ω1及重力加速度g均为已知，下列说法正确的是（ ）
A．L=
B．L=
C．k=
D．m2=m1
13．“加速度的变化率”可以表示加速度随时间变化的快慢，汽车加速度的变化率越小，乘客舒适感越好。某轿车由静止启动，前3s内加速度随时间的变化关系如图所示，则（ ）
A．2s~3s内轿车做加速运动
B．第3s末，轿车速度达到10m/s
C．加速度变化率的单位为m2/s2
D．乘客感觉0~2s内比2s~3s内更舒适
14．如图为一个简易的冲击式水轮机模型，水流自水平的水管流出，水流轨迹与下边放置的轮子边缘相切，水冲击轮子边缘上安装的挡水板，可使轮子连续转动。当该装置工作稳定时，可近似认为水到达轮子边缘时的速度与轮子边缘的线速度相同。调整轮轴O的位置，使水流与轮边缘切点对应的半径与水平方向成角。测得水从管口流出速度，轮子半径R＝0.1m。不计挡水板的大小，不计空气阻力。取重力加速度，sin37°＝0.6，cs37°＝0.8。则可知（ ）
A．水管出水口距轮轴O的水平距离x＝1.2m
B．水管出水口距轮轴O的竖直距离h＝0.86m
C．该装置工作稳定时，轮子的转动角速度
D．该装置工作稳定时，轮子的转动周期T小于0.2s
三、计算题（本题共4小题，共44分。解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）
15．（10）如图所示，物体甲与物体丙通过不可伸长的轻绳跨过光滑的轻质定滑轮连接，物体丙离地面的高度为H。物体甲置于物体乙的最左端，甲与乙之间的动摩擦因数为μ（μa3=g
所以剪断l1瞬间，Fl2≠0，即小球a与b的加速度相等，对小球a与b有
2mg+F3=2ma3
得
a3=1.5g
6．C
【详解】AB．对秤盘和物体整体分析，系统处于静止状态时，弹簧形变量为x0，利用牛顿第二定律得
kx0=（m1＋m2）g
F＋kx－（m1＋m2）g=（m1＋m2）a
又
解得
故A、B错误；
CD．以物体为研究对象，物体静止时，有
FN=m2g
运动后对秤盘受力分析，利用牛顿第二定律得
kx－m1g－FN=m1a
故C正确，D错误。
故选C。
7．D
【详解】A．把A、B两物块看成一个整体，对B施加水平力F1和F2，若，则必有，A错误；
B．隔离A分析受力，拉力T1在水平方向的分力为
拉力T2在水平方向的分力为
若，则，联立解得
由，，若T1>T2，则必有a1>a2，根据牛顿第二定律，必有F1>F2，
8．C
【详解】依题意作出甲、乙两冲锋舟的速度矢量图如图所示，由图中几何关系可直接得出甲、乙两地冲锋舟的速度分别为
解得
9．BCD
【详解】AB．对物体A，由于受到细绳的拉力作用，且到达C之前拉力与速度方向间的夹角始终为锐角，物块A做加速运动，速度一直增大，A错误，B正确；
C．开始时B的速度为零，当A到达C点时，A的运动方向与细绳垂直，B的速度又变为零，故物块B速度先增大后减小，C正确；
D．当B加速下降时，所受合力向下，拉力小于重力，当B减速下降时，所受合力向上，拉力大于重力，则细线对物块B的拉力先小于B的重力后大于B的重力，D正确。
故选BCD。
10．AD
【详解】AB．对小球B研究有
解得
细线拉力
A正确，B项错误；
CD．对小球A研究，根据力的平衡有
C错误，D正确。
故选AD。
11．AD
【详解】A．物块开始运动时受到沿传送带向上的滑动摩擦力
根据牛顿第二定律
解得加速度
与传送带达到共同速度经历的时间为
运动的位移
此时物块还没有到达顶端B，从物块放于传送带底端A开始计时，当2.1s时物块正做匀加速直线运动，此时速度大小为
A正确；
B．当时物块的速度与传送带的速度相等，因为
当物块的速度与传送带的速度相等时开始做以做匀速直线运动，一直运动到顶端B，由于
物块处于匀速直线运动阶段，此时的加速度大小为零，B错误；
C．物块做匀速直线运动的位移为
匀速运动的时间为
则物块从底端传送到顶端用的时间为
C错误；
D．第一阶段物块与传送带之间发生相对滑动，物块做匀加速直线运动，位移为
传送带做匀速运动，位移
第二阶段物块与传送带之间没有相对滑动，则滑痕长度为
D正确。
故选AD。
12．BC
【详解】由题图乙可知，当转盘角速度的二次方为2时，A、B间的细绳开始出现拉力，可知此时B达到最大静摩擦力，故有
km2g=m2·2L·2
当转盘角速度的二次方为3时，A达到最大静摩擦力，对A有
km1g-F1=m1·L·3
对B有
km2g+F1=m2·2L·3
联立以上三式解得
L=
k=
m2=m1
故AD错误，BC正确。
故选BC。
13．AB
【详解】A．由图像可知，2s~3s内轿车加速度不变，轿车做匀加速直线运动，故A正确；
B．根据加速度定义式可知，加速度随时间的变化关系的图像面积表示速度的变化量，所以0~3s内轿车的速度变化量为
由于轿车由静止启动，所以第3s末，轿车速度达到10m/s，故B正确；
C．由题意可知，加速度变化率为，的单位为m/s2，的单位为s，所以加速度变化率的单位为m/s3，故C错误；
D．由图像可知，0~2s内的加速度变化率为
而2s~3s内的加速度变化率为零。汽车加速度的变化率越小，乘客舒适感越好，所以乘客感觉2s~3s内更舒适，故D错误。
故选AB。
14．BD
【详解】AB．水从出水口出来后做平抛运动，由题意及几何关系可得
解得
x=1.2m
水管出水口距轮轴O的水平距离为
故A错误；
B．根据A的分析可得
故B正确；
C．由上述分析及图可得，轮子的转动的线速度为
由线速度与角速度的关系可得
故C错误；
D．由周期
可得
故D正确。
故选BD。
15．（1）3mg；（2）mg
【详解】（1）撤去控制前，对丙物体进行受力分析可知
F1=3mg
滑轮受力情况如下图所示
可得，撤去控制前，轻绳对滑轮作用力的大小为
F=3mg
（2）假设甲、乙相对滑动，甲、丙的加速度大小a相等，设轻绳拉力为T，则对甲有
对丙物体分析有
联立可得，甲、丙的加速度大小为
对乙分析有
可得，乙物体的加速度为
因为μ