2022-2023学年北京市首都师范大学附属密云中学高三上学期10月阶段性练习 物理试题

首师附密云中学2022-2023第一学期阶段练习高三物理

2020.10

一、单项选择题（共13小题，每小题3分，共计39分）

1. 如图为某质点运动的速度时间图像，由图像可知（　　）

A. 0~1s内的平均速度是2m/s

B. 0~1s内的运动方向与2~4s内的运动方向相同

C. 0~1s内的加速度大小与2~4s内的加速度大小相等

D. 0~2s内的位移大小是2m

【答案】B

2. 如图所示，轻弹簧上端与一质量为m木块1相连，下端与另一质量为M的木块2相连，整个系统置于水平放置的光滑木坂上，并处于静止状态。现将木板沿水平方向突然抽出，设抽出后的瞬间，木块1、2的加速度大小分别为a1、a2，重力加速度大小为g。则有（　　）

A. a1=0，a2=g B. a1=g，a2=g

C. a1=0， D. a1=g，

【答案】C

3. 如图所示，质量为m物块在倾角为的斜面上加速下滑，物块与斜面间的动摩擦因数为。下列说法正确的是（　　）

A. 斜面对物块的支持力大小为 B. 斜面对物块的摩擦力大小为

C. 斜面对物块作用力的合力大小为 D. 物块所受的合力大小为

【答案】B

4. 火车转弯时，如果铁路弯道内外轨一样高，外轨对轮缘（如图a所示）挤压的弹力F提供了火车转弯的向心力（如图b所示），但是靠这种办法得到向心力，铁轨和车轮极易受损。在修筑铁路时，弯道处的外轨会略高于内轨（如图c所示），当火车以规定的行驶速度转弯时，内、外轨均不会受到轮缘的挤压，设此时的速度大小为v，以下说法中正确的是（    ）

A. 该弯道的半径

B. 当火车质量改变时，规定的行驶速度也将改变

C. 当火车速率大于v时，外轨将受到轮缘的挤压

D. 当火车速率小于v时，外轨将受到轮缘的挤压

【答案】C

5. 如图是某同学站在压力传感器上做下蹲～起立的动作时传感器记录的压力随时间变化的图线，纵坐标为压力，横坐标为时间，由图线可知，该同学的体重约为650N，除此以外，还可以得到以下信息（　　）

A. 1s时人处在下蹲的最低点 B. 下蹲过程中人始终处于失重状态

C. 2s时人处于下蹲静止状态 D. 该同学做了2次下蹲～起立的动作

【答案】C

6. 2020年11月28日，“嫦娥五号”携带月球车运动到地月转移轨道的P点时做近月制动后被月球俘获，成功进入环月圆形轨道Ⅰ上运行，如图所示。在“嫦娥五号”沿轨道Ⅰ经过P点时，通过调整速度使其进入椭圆轨道Ⅱ，在沿轨道Ⅱ经过Q点时，再次调整速度后又经过一系列辅助动作，成功实现了其在月球上的“软着陆”。对于“嫦娥五号”沿轨道Ⅰ和轨道Ⅱ运动的过程，若以月球为参考系，且只考虑月球对它的引力作用，下列说法中正确的是（　　）

A. 沿轨道Ⅱ经过P点时的速度大于经过Q点时的速度

B. 沿轨道Ⅱ经过P点时的机械能小于经过Q点时的机械能

C. 沿轨道Ⅰ经过P点时的速度大于沿轨道Ⅱ经过P点时的速度

D. 沿轨道Ⅰ经过P点时的加速度大于沿轨道Ⅱ经过P点时的加速度

【答案】C

7. 有a、b、c、d四颗地球卫星，卫星a还未发射，在地球赤道上随地球表面一起转动，卫星b在地面附近近地轨道上正常运动，c是地球同步卫星，d是高空探测卫星，各卫星排列位置如图，则有（　　）

A. a的向心加速度等于重力加速度g B. b在相同时间内转过的弧长最长

C. c在4 h内转过的圆心角是 D. d的运动周期有可能是20h

【答案】B

8. 物体A、B均静止在同一水平面上，其质量分别为mA和mB，与水平面间的动摩擦因数分别为μA和μB．现用水平力F分别拉物体A、B，它们的加速度a与拉力F的关系图像如图所示，由图像可知（　　）

A.  B.

C.  D.

【答案】C

9. 将一质量为m的排球竖直向上抛出，它上升了H高度后落回到抛出点。设排球运动过程中受到方向与运动方向相反、大小恒为f的空气阻力作用，已知重力加速度大小为g，且f<mg。不考虑排球的转动，则下列说法中正确的是（　　）

A. 排球运动过程中的加速度始终小于g

B. 排球整个上升过程克服重力做功的平均功率等于整个下降过程重力做功的平均功率

C. 排球整个上升过程克服重力做的功大于整个下降过程重力做的功

D. 排球从抛出至上升到最高点的过程中，机械能减少了fH

【答案】D

10. 如图甲所示，静止在水平地面上的物块A，受到水平拉力F的作用，F与时间t的关系如图乙所示．设物块与地面间的最大静摩擦力fm的大小与滑动摩擦力大小相等．则(   )

A. 0～t1时间内F的冲量为零

B. t2时刻物块A的速度最大

C. t3时刻物块A的动能最大

D. 0～t3时间内F对物块A先做正功后做负功

【答案】C

11. 如图所示，半径为R，表面光滑的半圆柱体固定于水平地面，其圆心在O点。位于竖直面内的曲线轨道AB的底端水平，与半圆柱相切于圆柱面顶点B。质量为m的小滑块沿轨道滑至B点时的速度大小为，方向水平向右，滑块在水平地面上的落点为C（图中未画出），不计空气阻力，则（　　）

A. 滑块将从B点开始作平抛运动到达C点

B. 滑块将沿圆柱体表面始终做圆周运动滑至C点

C. 滑块从B点开始到地面C点的运动过程机械能和动量都守恒

D. OC之间的距离为2R

【答案】A

12. 把一小球放在竖立的轻弹簧上，并把小球往下按至A的位置，如图甲所示。迅速松手后，弹簧把小球弹起，小球升至最高位置C（图丙），途中经过位置B时弹簧正好处于自由状态（图乙）。不计空气阻力，下列说法正确的是（　　）

A. 小球从A运动到B的过程中，弹簧的弹性势能全都转化为小球的重力势能

B. 小球从A运动到C的过程中，弹簧的弹性势能全都转化为小球的重力势能

C. 小球从A运动到B的过程中，动能一直增大

D. 小球从A运动到B的过程中，动能最大的位置为AB的中点

【答案】B

13. 如图1所示为演示“过山车”原理的实验装置，该装置由两段倾斜直轨道与一圆轨道拼接组成，在圆轨道最低点处的两侧稍错开一段距离，并分别与左右两侧的直轨道平滑相连。某研学小组将这套装置固定在水平桌面上，然后在圆轨道最高点A的内侧安装一个薄片式压力传感器（它不影响小球运动，在图中未画出）。将一个小球从左侧直轨道上的某处由静止释放，并测得释放处距离圆轨道最低点的竖直高度为h，记录小球通过最高点时对轨道（压力传感器）的压力大小为F。此后不断改变小球在左侧直轨道上释放位置，重复实验，经多次测量，得到了多组h和F，把这些数据标在F-h图中，并用一条直线拟合，结果如图2所示。为了方便研究，研学小组把小球简化为质点，并忽略空气及轨道对小球运动的阻力，取重力加速度g=10m/s2。结合图2，下列说法正确的是（　　）

A. 小球的释放高度h始终影响小球对轨道的压力

B. 小球质量为0.01 kg

C. 圆轨道半径为0.25 m

D. 当小球从0.25 m的高度被释放，在A点速度为0

【答案】B

二、计算题（共6小题，共计61分）

14. 体育课上，甲同学在距离地面高处将排球击出，球的初速度沿水平方向，大小为；乙同学在离地处将排球垫起，垫起前后球的速度大小相等，方向相反。已知排球质量，取重力加速度。不计空气阻力。求：

（1）排球被垫起前在水平方向飞行的距离x；

（2）排球被垫起前瞬间的速度大小v及方向；

（3）排球与乙同学作用过程中所受冲量的大小I。

【答案】（1）；（2），方向与水平方向夹角；（3）

15. 2022年将在我国举办第二十四届冬奥会，跳台滑雪是其中最具观赏性的项目之一。某滑道示意图如下，长直助滑道AB与弯曲滑道BC平滑衔接，滑道BC高，C是半径圆弧的最低点，质量的运动员从A处由静止开始匀加速下滑，加速度，到达B点时速度。取重力加速度。

(1)求长直助滑道AB的长度L；

(2)若不计BC段的阻力，画出运动员经过C点时的受力图，并求其所受支持力FN的大小。

【答案】（1）100m；（2）受力图见解析，3900N。

16. 在月球上的宇航员，如果他已知引力常量和月球半径，且手头有一把刻度尺和一块秒表，能否估测月球的质量？如果能，请设计实验，并说出需要测量的数据和测量步骤，并写出月球质量的计算式。

【答案】见解析

17. 如图所示，弹簧的一端固定，另一端连接一个物块，弹簧质量不计，物块（可视为质点）的质量为m，在水平桌面上沿x轴运动，与桌面间的动摩擦因数为μ，以弹簧原长时物块的位置为坐标原点O，当弹簧的伸长量为x时，物块所受弹簧弹力大小为F=kx，k为常量。

（1）请画出弹力的大小F随x变化的示意图；并根据F-x图像求物块沿x轴从O点运动到位置x的过程中弹力所做的功。

（2）物块由x1向右运动到x3，然后由x3返回到x2，在这个过程中，

a.求弹力所做功，并据此求弹性势能的变化量；

b.求滑动摩擦力所做的功；并与弹力做功比较，说明为什么不存在与摩擦力对应的“摩擦力势能”的概念。

【答案】（1）；（2）a. ；b.见解析

18. 如图所示，“嫦娥一号”卫星在飞向月球的过程中，经“地月转移轨道”到达近月点，为了被月球捕获成为月球的卫星，需要在点进行制动（减速）。制动之后进入轨道Ⅲ，随后在点再经过两次制动，最终进入环绕月球的圆形轨道Ⅰ。已知“嫦娥一号卫星”在轨道Ⅰ上运动时，卫星距离月球的高度为，月球的质量，月球的半径，万有引力恒量为。忽略月球自转，求：

（）“嫦娥一号”在点的加速度。

（）“嫦娥一号”在轨道Ⅰ上绕月球做圆周运动的线速度。

（）若规定两质点相距无际远时引力势能为零，则质量分别为、的两个质点相距为时的引力势能，式中为引力常量．为使“嫦娥一号”卫星在点进行第一次制动后能成为月球的卫星，同时在随后的运动过程其高度都不小于轨道Ⅰ的高度，试计算卫星第一次制动后的速度大小应满足什么条件。

【答案】（）；（）；（）

19. 在研究物体的运动时，复杂的运动可以通过运动的合成与分解将问题“化繁为简”。比如在研究平抛运动时，我们可以将平抛运动分解为竖直方向的自由落体运动和水平方向的匀速直线运动。如图所示，在圆柱体内表面距离底面高为h处，给一质量为m的小滑块沿水平切线方向的初速度v0（俯视如右图所示），小滑块将沿圆柱体内表面旋转滑下。假设滑块下滑过程中表面与圆柱体内表面紧密贴合，重力加速度为g。

（1）设圆柱体内表面光滑，求：

a．小滑块滑落到圆柱体底面的时间t；

b．小滑块滑落到圆柱体底面时速度v的大小；

（2）真实情境中，圆柱体内表面是粗糙的，小滑块在圆柱体内表面所受到的摩擦力f正比于两者之间的正压力N。则对于小滑块在水平方向的速率v随时间的变化关系图像描述正确的为。（选填“甲”、“乙”、“丙”）请给出详细的论证过程。

【答案】（1）a．；b．；（2）乙，见解析