2022-2023学年安徽省合肥六中A10联盟高三上学期11月阶段测试物理试题（解析版）

·A10联盟2023届高三上学期11月段考

物理试题

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本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。满分100分，考试时间90分钟。请在答题卡上作答。

第Ⅰ卷（选择题共40分）

一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1～6题只有一项符合题目要求，第7～10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.如图所示，在直角坐标系xOy中，某一过原点O的直线与x轴正方向的夹角为。某时刻，一个质点从坐标原点开始运动，沿x轴正方向的分运动是初速度为零，加速度为的匀加速直线运动，沿y轴正方向的分运动是速度为3m/s的匀速直线运动。已知，则质点经过该直线时的坐标为（O点除外）（    ）

A. B. C. D.

2.如图所示，粗细均匀的直杆倾斜固定，杆与水平面间的夹角，质量为m的小球A套在杆上，绕过光滑的轻质滑轮的细线一端连接在小球A上，另一端系在杆上，滑轮下吊着质量为m的小球B，系在杆上的细线与杆间的夹角，两个小球均处于静止状态，重力加速度大小为g，则小球A与杆间的摩擦力大小为（    ）

A. B. C. D.2mg

3.小球A自离地面高为h的P点由静止释放，同时小球B在地面竖直向上抛出，两球相遇时（到达同一高度时），小球B向上速度大小是小球A速度大小的2倍，重力加速度大小为g，不计空气阻力，则小球B抛出的初速度大小为（    ）

A. B. C. D.

4.如图所示，竖直细杆O点处固定有一水平横杆，在横杆上有A、B两点，且，在A、B两点分别用两根等长的轻质细线悬挂两个相同的小球a和b，将整个装置绕竖直杆匀速转动，则a、b两球稳定时的位置关系可能正确的是（    ）

A. B. C. D.

5.如图所示，质量为2kg物块在光滑水平面上向右做速度为6m/s的匀速运动，现给物块施加一个水平向左的拉力，拉力的大小F与物块速度的大小v成正比，即，其中。则拉力F作用后，物块向右运动的最大位移为（    ）

A.1m B.2m C.3m D.4m

6.如图所示，质量的小物块自水平面的A点以初速度向右滑动，通过B点后沿倾角为的固定斜面向上滑动，向上滑动一段距离后速度减小为零，此后物块沿斜面向下滑动，回到A点时的动能为4J。已知，A、B两点间的距离为0.2m，小物块与水平面和斜面间的动摩擦因数相同，重力加速度取，忽略小物块通过B点时的能量损失，则（    ）

A.小物块在斜面上克服摩擦力做功为16J

B.小物块沿斜面向上滑动的位移大小为1m

C.小物块与斜面间的动摩擦因数等于0.5

D.小物块从A点向右运动到B点的时间和从B点向左运动到A点的时间相等

7.Kepler452b行星是迄今为止天文学家发现的离地球最近的“孪生星球”，其围绕一颗恒星做匀速圆周运动，该行星公转周期与地球绕太阳公转周期相近，公转轨道半径与日、地距离相近，直径约为地球直径的1.5倍，表面重力加速度约为地球表面重力加速度的2倍，忽略行星和地球的自转，则（    ）

A.该恒星的质量与太阳的质量相近

B.该恒星的质量约为太阳质量的3倍

C.该行星的质量约为地球质量的3倍

D.该行星的第一宇宙速度是地球第一宇宙速度的5倍

8.如图所示，上表面粗糙的长木板B静止在光滑的水平面上，物块A叠放在长木板右端，轻弹簧一端连接在物块A上，另一端连接在竖直墙面上，弹簧处于原长，现对B施加一水平向右的恒定拉力F，弹簧始终处于弹性限度内且A未离开B，则（    ）

A.施加拉力的瞬间，物块A的加速度为零

B.施加拉力的瞬间，弹簧的弹力为零

C.施加拉力后，在A与B相对滑动过程中，拉力做的功等于A、B和弹簧整体机械能增量

D.施加拉力后，在A与B相对滑动过程中，B对A做的功等于A与弹簧整体机械能增量

9.一辆玩具汽车在倾角为的足够长的斜面上由静止开始以0.2kW的恒定功率沿斜面向上运动，玩具汽车瞬时加速度a与瞬时速度的倒数的关系如图所示，玩具汽车在斜面上运动时受到的摩擦阻力不变，已知，重力加速度取。下列说法正确的是（    ）

A.玩具汽车做加速度逐渐增大的加速运动

B.玩具汽车的质量为2.5kg

C.玩具汽车所受摩擦阻力大小为20N

D.玩具汽车速度为8m/s时，加速度大小为

10.如图所示，在倾角的光滑固定足够长的斜面底端有一垂直于斜面的挡板，两个用轻弹簧连接的物块A和B，它们的质量分别为m和M（），弹簧的劲度系数为k，系统处于静止状态。现对物块A施加一沿斜面向上的恒力，物块A沿斜面向上运动，当B刚要离开挡板时，A的速度为v，加速度大小为0.2g、方向沿斜面向上，弹簧始终处于弹性限度内，重力加速度大小为g，从对物块A施加恒力开始到物块B刚要离开挡板的过程中，下列说法正确的是（    ）

A.恒力F对物块A做的功大于物块A的机械能增加量

B.未对物块A施加恒力时，挡板对物块B的作用力大小为0.5Mg

C.A发生的位移大小为

D.物块B刚要离开挡板时，恒力对A做功的瞬时功率为

第Ⅱ卷（非选择题共60分）

二、实验题（本题共2小题，共15分）

11.（6分）

某实验小组利用如图甲所示的装置做“验证机械能守恒定律”的实验时，先接通电源，再释放重物，得到一条纸带，在得到的一条纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离如图乙所示（相邻计时点的时间间隔为0.02s，计算结果均保留两位小数，当地的重力加速度）。

（1）重物在纸带打下B时的速度______m/s；

（2）已知重物的质量为2kg，从起始点O到打B点的过程中，重物的重力势能的减少量为______J，动能的增加量为______J。

12.（9分）

某实验小组用图甲所示装置测量当地的重力加速度，图中金属小球和两个光电门在同一条竖直线上。

（1）实验时先用螺旋测微器测量金属小球的直径，示数如图乙所示，则金属小球的直径______mm。

（2）测出光电门1、2之间的高度差h，并保持两光电门的位置不变，多次调节电磁铁的位置，每次调节后给电磁铁断电，让小球自由下落，测得多组小球先后经过光电门1、2的挡光时间、，作图像，则图像的斜率______，若图像与纵轴的截距为a，当地的重力加速度______。（用物理量a、d、h表示）

（3）若实验测得两光电门间的高度差h比实际的小，则测得的重力加速度与当地重力加速度的真实值相比______（填“偏大”“偏小”或“相等”）。

三、计算题（本题共4小题，共45分。解答时应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）

13.（10分）

如图所示，倾斜传送带的倾角，传送带以6m/s的速度沿顺时针匀速转动，一个物块无初速的放在传送带的底端，一段时间后，物块与传送带一起匀速向上运动，当物块离传送带顶端的距离为m时，传送带突然停下，此后物块恰好能到达传送带顶端，重力加速度取，已知，求：

（1）物块与传送带间的动摩擦因数；

（2）物块在传送带上加速的时间。

14.（10分）

如图所示，三段半径不同的半圆管组成的内部光滑的螺旋状管道固定在同一竖直平面内，PQ半圆管的圆心在，半径m，MQ半圆管的圆心在，半径m，MN半圆管的圆心也在，半径m，M、P、、、Q、N在同一竖直线上，A点为半圆管MQ上与圆心等高的点，粗糙水平面在N点与螺旋状管道相切。一质量kg的小球以大小的初速度从管道的P点射入管道，小球（可视为质点）的直径略小于管道的内径。已知小球与水平面间的动摩擦因数，重力加速度取。求：

（1）小球通过A点时对管道的压力大小；

（2）小球离开N点后，最终停止时距N点的距离x。

15.（10分）

如图所示，水平面上有三个质量分别为kg、kg和kg的物块A、B、C，处于自然长度的轻质弹簧左端与物块C相连。初始时刻物块B、C分别位于间距为m的M、N两点上，物块A以速度从O点向右运动，物块A运动到M点与B发生弹性正碰，碰后物块B运动到N点再与物块C碰撞，且碰撞时间极短，碰后共同压缩弹簧。已知物块B在MN段与水平面间的动摩擦因数，其余各处的摩擦均不计，重力加速度取，弹簧处于原长时的弹性势能为零。三个物块均可视为质点，求：

（1）物块B与物块C碰撞前的瞬时速度v的大小；

（2）物块B与物块C碰撞时损失的机械能和弹簧被压缩到最短时的弹性势能。

16.（15分）

如图甲所示，质量kg的小物块A静止在一质量kg的足够长的木板B的左端。当小物块A受到一个水平向右的外力F作用时，测得A与B间摩擦力f随外力F的变化关系如图乙所示。现对小物块A施加水平向右的拉力N，作用2s后撤去。重力加速度取，各接触面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求：

（1）物块A与木板B间的动摩擦因数和木板B与地面间的动摩擦因数；

（2）从拉力F开始作用到物块A和木板B均停止的时间t；

（3）物块A与木板B之间因摩擦而产生的热量Q和物块A对木板B做的功。

·A10联盟2023届高三上学期11月段考

物理参考答案

一、选择题：本题共10小题，每小题4分。在每小题给出的四个选项中，第1～6题只有一项符合题目要求，第7～10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.D  解析：设质点经过时间经过该直线，则有，，，解得，，故选项D正确，选项A、B、C均错误。

2.A  解析：由几何关系可知，连接杆的细线与竖直方向的夹角为，因此滑轮两边细线间的夹角为，因此连接小球的细线与杆垂直，球受到的摩擦力大小，A项正确。

3.C  解析：设到达同一高度时，小球的速度大小为，则小球的速度大小为，设球的初速度大小为，根据题意有，，，，解得，B项正确。

4.C  解析：将小球的圆周运动等效成圆锥摆，设摆长为，等效摆线与竖直方向夹角为，则，解得，为等效悬点到小球的高度差，由于两球的角速度相同，因此相同，C项正确。

5.D  解析：在非常短的时间内，根据动量定理得，将代入得，即，求和得，解得，故选项D正确，选项、、均错误。

6.B  解析：设小物块沿斜面向上滑动的距离为，小物块从点运动再回到点根据动能定理有，小物块从斜面顶端到水平面的点根据动能定理有，解得，，小物块在斜面上克服摩擦力做功为，故选项AC错误，B正确；小物块从点向右运动到点的平均速度大于从点向左运动到点的平均速度，所以小物块从点向右运动到点的时间小于从点向左运动到点的时间，故选项错误。

7.AD  解析：由解得，由于行星公转周期与地球绕太阳公转周期相近，行星与恒星之间的距离与日、地距离相近，因此恒星质量与太阳质量相近，A项正确，B项错误；由，解得，可知行星的质量约为地球质量的$4.5$倍，C项错误；由，解得，可知行星的第一宇宙速度是地球第一宇宙速度的倍，项正确。

8.BD  解析：施加拉力的瞬间，物块A的速度仍为零，因此弹簧的形变量仍为零，弹簧的弹力为零，B项正确；由于施加拉力后，B与A间有摩擦力，A的加速度不为零，A项错误；施加拉力后，在A与B相对滑动过程中，A、B和弹簧整体机械能增量与摩擦产生的内能之和等于拉力做功，C项错误；根据功能关系，施加拉力后，在A与B相对滑动过程中，B对A做的功等于A与弹簧整体机械能增量，D项正确。

9.  解析：设玩具汽车的质量为，在斜面上运动时所受到的阻力大小为，根据牛顿第二定律得，可知玩具汽车做加速度逐渐减小的加速直线运动，故选项错误；根据公式整理得，结合图像可得，，故选项B正确，选项C错误；将代入上式解得，故选项D正确。

10.AD  解析：末对物块施加恒力时，弹簧的形变量，当刚要离开挡板时，弹簧的形变量，因，所以，故弹簧初状态时的弹性势能小于刚要离开挡板时弹簧的弹性势能，对、和弹簧组成的系统，从加恒力后到刚离开挡板的过程中，物块的机械能增加量与弹簧的弹性势能增加量的和等于恒力对物块做的功，故选项正确；末对物块施加恒力时，系统处于静止状态，挡板对物块的作用力大小为物块和物块的总重力沿斜面方向上的分力，即，故选项B错误；从对物块施加恒力到物块刚要离开挡板的过程中，发生的位移大小为，故选项C错误；物块刚要离开挡板时，根据牛顿第二定律对有，其中，解得，所以恒力对做功的瞬时功率为，故选项D正确。

二、实验题（本大题2小题，共15分）

11.（6分）

（1）3.90（2分） （2）15.27（2分） 15.21（2分）

（1）打下计时点时，重物的速度；

（2）从起始点点到打点的过程中，重物的重力势能减少量，动能变化量。

12.（9分）

（1）6.200（6.198—6.202均可） （2分） （2）1（2分）（3分）

（3）偏大（2分）

（1）由图乙可知，小球直径；

（2）由，得到，由此可知，，即；

（3）由可知，实验测得两光电门间的高度差比实际的小，则测得的重力加速度偏大。

三、计算题（本大题4小题，共45分）

13.（10分）

（1） （2）

（1）传送带停下后，物块向上做匀减速运动，

加速度大小（2分）

由（2分）

解得（2分）

（2）物块在传送带上加速时，加速度大小（2分）

则物块在传送带上加速的时间（2分）

14.（10分）

（1）42.5N （2）5.125m

（1）根据几何关系可得圆心与的距离，

与的距离（1分）

小球从点到点根据动能定理得：（1分）

小球在点受到圆管的弹力，根据牛顿第二定律得：（1分）

根据牛顿第三定律得：（1分）

解得：（1分）

（2）小球从点到点根据动能定理得：（2分）

根据牛顿第二定律可得小球在水平面上运动的加速度大小满足（1分）

根据运动学规律可得（1分）

解得：（1分）

15.（10分）

（1）2m/s （2）2J2J

（1）物块A与B发生弹性正碰时，根据动量守恒定律和机械能守恒定律得：

（1分）

（1分）

解得：（1分）

物块从点运动到点的过程中，根据动能定理得：（1分）

解得：（1分）

（2）物块与物块碰撞时满足：

解得：（1分）

物块与物块碰撞时损失的机械能（1分）

解得：（1分）

碰后一起共同压缩弹簧时，根据功能关系得：（1分）

解得：（1分）

16.（15分）

（1）0.60.2 （2）10s （3）45J112.5J

（1）根据与间摩擦力随外力的变化关系可得与间滑动摩擦力为，B与地面的滑动摩擦力为，则有：，（2分）

解得：，（1分）

（2）拉力开始作用在物块时，对物块分析，根据牛顿第二定律得：对木板分析，根据牛顿第二定律得：（1分）

解得：，（1分）

拉力作用时物块和木板的速度分别为，

解得：，（2分）

撤去拉力直到物块和木板共速的过程中，物块的加速度大小满足，

物块和木板的共速时满足

解得：，，（2分）

物块和木板共速后直到停止的过程中，整体的加速度大小满足

解得：

减速的时间（1分）

所以从拉力开始作用到物块和木板均停止的时间（1分）

（3）从拉力开始作用到物块和木板共速的过程中，物块和木板的相对位移

（1分）

因此物块与木板因摩擦而产生的热量

解得：（1分）

物块与木板发生相对运动的过程中，木板的位移（1分）

所以物块与木板间滑动摩擦力对木板做的功

解得：（1分）