2022-2022学年度武平一中高三实验班物理试卷一.单项选择题(32分)1．如图所示，一辆小车静置在水平地面上，用一条遵守胡克定律的橡皮筋将小球P悬挂于车顶O点，在O点正下方有一光滑小钉A，它到O点的距离恰好等于橡皮筋原长l0。现使小车从静止开始向右做加速度逐渐增大的直线运动，在此运动过程中（橡皮筋始终在弹性限度内），小球的高度()A．保持不变B．逐渐降低C．逐渐升高D．升高或降低由橡皮筋的劲度系数决定2．如图所示，传送带AB的倾角为θ，且传送带足够长。现有质量为m可视为质点的物体以v0的初速度从B端开始向上运动，物体与传送带之间的动摩擦因数μ＞tanθ，传送带的速度为v(v0＜v)，方向未知，重力加速度为g。物体在传送带上运动过程中，摩擦力对物体做功的最大瞬时功率是()A．μmgcosθB．μmgv0cosθC．μmgvcosθD．μmg（v+v0）cosθ3．为了节省能量，某商场安装了智能化的电动扶梯．无人乘行时，扶梯运转得很慢；有人站上扶梯时，它会先慢慢加速，再匀速运转．一顾客乘扶梯上楼，恰好经历了这两个过程，如图所示．那么下列说法中正确的是（）A．顾客始终受到三个力的作用B．顾客始终处于超重状态C．顾客受到扶梯的作用力先指向右侧斜上方后竖直向上D．在扶梯加速上升过程，顾客受到梯面的摩擦力指向右侧斜上方4．宇航员在月球表面完成下面实验：在一固定的竖直光滑圆弧轨道内部的最低点，静止一质量为m的小球（可视为质点），如图所示，当给小球水平初速度υ0时，刚好能使小球在竖直平面内做完整的圆周运动。已知圆弧轨道半径为r，月球的半径为R，万有引力常量为G。若在月球表面上发射一颗环月卫星，所需最小发射速度为（）A．B．C．D．-17-\n5．横截面为直角三角形的两个相同斜面紧靠在一起，固定在水平面上，如图所示。它们的竖直边长都是底边长的一半。现有三个小球从左边斜面的顶点以不同的初速度向右平抛，最后落在斜面上，其落点分别是a、b、c。下列判断正确的是()A．三小球比较，落在a点的小球飞行时间最短B．三小球比较，落在c点的小球飞行过程速度变化最大C．三小球比较，落在c点的小球飞行过程速度变化最快D．无论小球抛出时初速度多大，落到斜面上的瞬时速度都不可能与斜面垂直6．用竖直向上大小为30N的力F，将2kg的物体由沙坑表面静止抬升1m时撤去力F，经一段时间后，物体落入沙坑，测得落入沙坑的深度为20cm。若忽略空气阻力，g取10m/s2。则物体克服沙坑的阻力所做的功为（）A．20JB．24JC．34JD．54J7．如图所示，有一内壁光滑的闭合椭圆形管道，置于竖直平面内，MN是通过椭圆中心O点的水平线。已知一小球从M点出发，初速率为v0，沿管道MPN运动，到N点的速率为v1，所需时间为t1；若该小球仍由M点以初速率v0出发，而沿管道MQN运动，到N点的速率为v2，所需时间为t2。则（）A.v1=v2，t1＞t2B.v1＜v2，t1＞t2C.v1=v2，t1＜t2D.v1＜v2，t1＜t28．如图所示，一根长为L的轻杆OA，O端用铰链固定，另一端固定着一个小球A，轻杆靠在一个质量为M、高为h的物块上。若物块与地面摩擦不计，则当物块以速度v向右运动时（此时杆与水平方向夹角为θ），小球A的线速度大小为（）A．B．C．D．二.多项选择题(16分)9．如图所示为某质点的v－t图象，向右为运动的正方向，关于这个质点在4s内的运动情况，下列说法中正确的是()A．0～2s内质点做直线运动，2～4s内质点做曲线运动B．2s末质点离出发点最远]C．2～4s内质点的平均速度为1m/sD．4s末质点位于出发点左侧10．如图所示，质量均为m的A、B两物块置于水平地面上，物块与地面间的动摩擦因数均为-17-\nμ，物块间用一水平轻绳相连，绳中无拉力。现用水平力F向右拉物块A，假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。下列说法中正确的是()A．当0＜F≤mg时，绳中拉力为0B．当mg＜F≤2mg时，A、B物体均静止C．当F＞2mg时，绳中拉力等于D．无论F多大，绳中拉力都不可能等于11．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，PO与水平方向的夹角为30°。现将A、B静止释放。则下列说法正确的是()A．物块A由P点出发第一次到达C点过程中，速度不断增大B．在物块A由P点出发第一次到达C点过程中，物块B克服细线拉力做的功小于B重力势能的减少量C．物块A在杆上长为的范围内做往复运动D．物块A经过C点时的速度大小为12．如图所示，轻质弹簧一端固定，另一端与质量为m、套在粗糙竖直固定杆A处的圆环相连，弹簧水平且处于原长。圆环从A处由静止释放后，经过B处速度最大，到达C处（AC=h）时速度减为零。若在此时给圆环一个竖直向上的速度v，它恰好能回到A点。弹簧始终在弹性限度内，重力加速度为g，则圆环()A.下滑过程中，加速度一直增大B.下滑过程中，克服摩擦力做的功为C.在C处弹簧的弹性势能为D.上下两次经过B点的速度大小相等-17-\n三,实验题(18分)13．（8分）某活动小组利用图甲所示的装置验证机械能守恒定律。钢球自由下落过程中，先后通过光电门A.B，计时装置测出钢球通过A.B的时间分别为tA.tB。用钢球通过光电门的平均速度表示钢球球心通过光电门的瞬时速度。测出两光电门间的距离为h，当地的重力加速度为g。（1）用游标卡尺测量钢球的直径，读数如图乙所示，钢球直径为d＝__________cm。（2）要验证机械能守恒，只要比较__________。A.与gh是否相等B.与2gh是否相等C.与gh是否相等D.与2gh是否相等（3）钢球通过光电门的平均速度______。（选填“>”或“<”）钢球球心通过光电门的瞬时速度，由此产生的误差______（选填“能”或“不能”）通过增加实验次数减小。14．(10分)为了测量小滑块与水平桌面间的动摩擦因数，某小组设计了如图甲所示的实验装置，其中挡板可固定在桌面上，轻弹簧左端与挡板相连，图中桌面高为h，O1、O2、A、B、C点在同一水平直线上。已知重力加速度为g，空气阻力可忽略不计。实验过程一：挡板固定在O1点，推动滑块压缩弹簧，滑块移到A处，测量O1A的距离，如图甲所示。滑块由静止释放，落在水平面上的P点，测出P点到桌面右端的水平距离为x1。实验过程二：将挡板的固定点移到距O1点距离为d的O2点，如图乙所示，推动滑块压缩弹簧，滑块移到C处，使O2C的距离与O1A的距离相等。滑块由静止释放，落在水平面上的Q点，测出Q点到桌面右端的水平距离为x2。（1）为完成本实验，下列说法中正确的是______________A．必须测出小滑块的质量B．必须测出弹簧的劲度系数-17-\nC．弹簧的压缩量不能太小D．必须测出弹簧的原长（2）写出动摩擦因数的表达式_______________（用题中所给物理量的符号表示）（3）小红在进行实验过程二时，发现滑块未能滑出桌面。为了测量小滑块与水平桌面间的动摩擦因数，还需测量的物理量是______________。（4）某同学认为，不测量桌面高度，改用秒表测出小滑块从飞离桌面到落地的时间，也可测出小滑块与水平桌面间的动摩擦因数。此实验方案_____（选填“可行”或“不可行”），理由是________________________________________________。四,计算题(34分)15．（9分）如图所示，质量MA=2m的直杆A悬于离地面很高处，杆A上套有质量MB=m的小环B。将小环B由静止释放，环做加速度a=3/4g的匀加速运动。经过时间后，将杆A上方的细线剪断，杆A开始下落。杆A足够长，环B始终未脱离杆A，不计空气阻力，已知重力加速度为g，求：(1)杆A刚下落时的加速度a'；(2)在小环B下落的整个过程中，环B对杆A所做的功W;(3)在小环B下落的整个过程中，系统产生的热量Q。16．如图所示，在冰面上将质量m=1kg的滑块从A点以初速度v0推出，滑块与冰面的动摩擦因数为，滑块滑行L=18m后到达B点时速度为v1=8m／s。现将其间的一段CD用铁刷划擦，使该段的动摩擦因数变为，再使滑块从A以v0初速度推出后，到达B点的速度为v2=6m／s。g取10m／s2，求：-17-\n(1)初速度v0的大小；(2)CD段的长度l；(3)若AB间用铁刷划擦的CD段的长度不变，要使滑块从A到B的运动时间最长，问铁刷划擦的CD段位于何位置?并求滑块滑行的最长时间。(结果保留三位有效数字)17．如图所示，一个质最为M，长为L的圆管竖直放置，顶端塞有一个质量为m的弹性小球，M=4m，球和管间的滑动摩擦力与最大静摩擦力大小均为4mg，管下端离地面高度H=5m。现让管自由下落，运动过程中管始终保持竖直，落地时向上弹起的速度与落地时速度大小相等，若管第一次弹起上升过程中，球恰好没有从管中滑出，不计空气阻力，重力加速度g=10m／s2。求(1)管第一次落地弹起刚离开地面时管与球的加速度分别多大?(2)从管第一次落地弹起到球与管达到相同速度时所用的时间。(3)圆管的长度L。-17-\n2022-2022学年度武平一中高三实验班物理试卷班级姓名座号一.单项选择题(32分)12345678-17-\n二.多项选择题(16分)1234三,实验题(18分)13．（1）d＝__________cm。（2）只要比较__________。（3）平均速度______。（选填“>”或“<”）误差______（选填“能”或“不能”）14．（1）正确的是______________（2）_______________（用题中所给物理量的符号表示）（3）还需测量的物理量是______________。（4）此实验方案_____（选填“可行”或“不可行”），理由是________________________________________________。四,计算题(34分)1516.-17-\n17.2022-2022学年度武平一中高三实验班物理试卷参考答案1．A【解析】试题分析：设L0为橡皮筋的原长，k为橡皮筋的劲度系数，小车静止时，对小球受力分析得：T1=mg，弹簧的伸长,即小球与悬挂点的距离为L1=L0+，当小车的加速度稳定在一定值时，对小球进行受力分析如图，得：T2cosα=mg，T2sinα=ma，所以：，弹簧的伸长：，则小球与悬挂点的竖直方向的距离为：，即小球在竖直方向上到悬挂点的距离不变，故A正确，BCD错误．故选A.考点：物体的平衡.2．C【解析】试题分析：由物体与传送带之间的动摩擦因数μ＞tanθ。传送带的速度为v(v0＜v)，可得出传送带向上运动时，物体加速运动到和传送带速度相同时物体速度最大，此时摩擦力的最大瞬时功率为μmgvcosθ，故C答案正确。考点：功率.3．C-17-\n【解析】试题分析：在匀速运动的过程中，顾客处于平衡状态，只受重力和支持力，AB错误；在慢慢加速的过程中，受力如图，物体加速度与速度同方向，合力斜向右上方，因而顾客受到的摩擦力与接触面平行水平向右，电梯对其的支持力和摩擦力的合力方向指向右上；在匀速运动的过程中，顾客处于平衡状态，只受重力和支持力，即顾客受到扶梯的作用力方向竖直向上；故C正确，D错误.故选C.考点：牛顿第二定律的应用.【名师点睛】本题是牛顿第二定律的应用题目；解题的关键要分两个过程研究，加速过程可以先找出加速度方向，然后得出合力方向，结合物体的受力情况，可以得出各个力的大小情况；匀速过程二力平衡，与运动方向无关.4．A【解析】试题分析：设月球表面重力加速度为g，小球在最高点的速度为v1，由机械能守恒定律，小球在从最低点到最高点的过程中，有；小球在最高点时有，联立解得，故月球表面最小发射速度为．故选A．考点：本题考查万有引力定律、牛顿第二定律。5．D【解析】试题分析：三个小球做平抛运动，从图中可知落在a点的小球下落的高度最大，根据可得落在a点的小球运动时间最长，A错误；三个小球都做平抛运动，加速度都等于重力加速度，所以三个小球在飞行过程中速度变化率是一样的，根据公式可得落在a点的小球的速度变化量最大，故BC错误；首先落在a点的小球不可能与斜面垂直，b、c点，竖直速度是gt，水平速度是v，然后斜面的夹角是arctan0.5，要合速度垂直斜面，把两个速度合成后，需要，即v=0.5gt，那么在经过t时间的时候，竖直位移为0.5gt2，水平位移为即若要满足这个关系，需要水平位移和竖直位移都是一样的，显然在图中b、c是不可能完成的，因为在b、c上水平位移必定大于竖直位移，所以落到两个斜面上的瞬时速度都不可能与斜面垂直，故D正确．-17-\n【名师点睛】解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，知道平抛运动的时间由高度决定，初速度和时间共同决定水平位移．也可以利用“中点”分析得出落到两个斜面上的瞬时速度都不可能与斜面垂直考点：考查了平抛运动规律的应用6．C【解析】试题分析：对物体从开始上升到落到沙坑深处，由动能定理可知：，解得Wf=34J，故选C.考点：动能定理.7．A【解析】试题分析：由于小球在运动过程中只有重力做功，机械能守恒，到达N点时速率相等，即有v1=v2．小球沿管道MPN运动时，根据机械能守恒定律可知在运动过程中小球的速率小于初速率v0，而小球沿管道MQN运动，小球的速率大于初速率v0，所以小球沿管道MPN运动的平均速率小于沿管道MQN运动的平均速率，而两个过程的路程相等，所以有t1＞t2．故A正确．故选A.考点：平均速率；机械能守恒定律.【名师点睛】此题考查了机械能守恒定律的应用以及平均速率的应用；解决本题关键要掌握机械能守恒定律，并能用来分析小球速率的大小，知道平均速率等于路程与时间之比；此题是基础题，意在考查学生灵活运用知识的能力.8．A【解析】试题分析：将物块向右运动按照运动效果将其运动分解，如图所示：将合速度按照作用效果分解为和，其中为B点做圆周运动的线速度，由于A与B绕共同点O做圆周运动，故二者角速度相等，即：，则A点线速度为：，故选项A正确。考点：本题考查运动的合成与分解及其相关知识。【名师点睛】解决本题的关键会按照其作用效果对速度进行分解，将物块的速度分解为沿杆子方向和垂直于杆子方向，在垂直于杆子方向上的速度等于B点绕O转动的线速度，根据可求出杆转动的角速度，再根据杆的角速度和A的转动半径可以求出A的线速度大小。-17-\n9．BD【解析】试题分析：0～2s内质点的速度一直为负，即一直朝着负方向运动，做直线运动，在2～4s内质点的速度一直为正，即一直朝着正方向运动，做直线运动，A错误；质点先朝着负方向运动，在2s末又开始朝着正方向运动，所以2s末离出发点最远，B正确；因为2-4s内质点不做匀变速直线运动，所以不能使用公式计算平均速度，C错误；图像围成的面积表示位移，在坐标轴上方表示正位移，在坐标轴下方表示负位移，从图中可得负位移大于正位移，所以4s末总位移为负，即在出发点左侧，D正确考点：考查了速度时间图像【名师点睛】在速度时间图像中，通过速度的正负判断运动方向，图像的轨迹不表示运动轨迹，只有匀变速直线运动才能使用公式计算平均速度；速度时间图像与坐标轴围成的面积表示位移，在坐标轴上方表示正位移，在坐标轴下方表示负位移，10．ABC【解析】试题分析：当0＜F≤mg时，A受到拉力与静摩擦力的作用，二者平衡，绳子拉力为0，A正确；当mg＜F≤2mg时，A、B整体受到拉力和摩擦力的作用，二者平衡，A、B整体处于静止状态，B正确；当时，整体，对B：，由上两式得，C正确；当时，绳子的拉力为，绳子的拉力可为，D错误。考点：牛顿运动定律的应用.11．ACD【解析】试题分析：物块A由P点出发第一次到达C点过程中，绳子拉力对A做正功，动能不断增大，速度不断增大，故A正确．到C点时B的速度为零．则根据功能关系可知，在物块A由P点出发第一次到达C点过程中，物块B克服细线拉力做的功等于B重力势能的减少量，故B错误．由几何知识可得-17-\n，由于AB组成的系统机械能守恒，由对称性可得物块A在杆上长为h的范围内做往复运动。故C正确。设物块A经过C点时的速度大小为v，此时B的速度为0。根据系统的机械能守恒得：mg（）=得v=，故D正确。故选ACD.考点：机械能守恒定律；动能定理.12．BC【解析】试题分析：因为圆环从静止开始运动，到B点速度最大，加速度为零；然后减速，到C点速度为零，所以圆环加速度先减小，后增大，A错误；下落过程中，重力势能转化为弹性势能和内能，即，上滑过程中，弹簧的弹性势能和动能转化为重力势能和内能，即有，联立解得，所以B正确；根据可得在C处弹性势能为，C正确；因为系统一部分能量克服摩擦力做功，转化为内能，所以上下两次经过B点的速度大小不相等，D错误；【名师点睛】能正确分析小球的受力情况和运动情况，对物理过程进行受力、运动、做功分析，是解决问题的根本方法，掌握动能定理的应用考点：考查了功能关系，能量守恒定律13．（1）0.950（2）D（3）<不能【解析】试题分析：（1）根据游标卡尺读数方法可知。（2）钢球通过两个光电门的平均速度分别为，由机械能守恒定律知，mgh=，可知D正确。（3）系统误差不能避免。考点：验证机械能守恒定律实验。14．（1）C（2）（3）滑块停止滑动的位置到B点的距离（4）不可行滑块在空中飞行时间很短,难以把握计时起点和终点,秒表测时间误差较大【解析】-17-\n试题分析：（1）从实验操作的步骤可知，两种情况下弹簧做的功相等，设弹簧做的功为，AB之间的距离是x，在滑块第1次滑动的过程中，弹簧的弹力和摩擦力做功，根据动能定理得：，同理可得：滑块第2次滑动的过程中，有，以上两式联立解得，滑块离开桌面后做平抛运动，平抛运动的时间：，滑块飞行的水平距离：，滑块第1次离开桌面时的速度：，滑块第2次离开桌面时的速度：，所以有，可知，要测定摩擦因数，与弹簧的长度、弹簧的劲度系数、以及滑块的质量都无关，要想让滑块顺利画出桌面，弹簧的压缩量不能太小，故C正确。（2）由（1）分析知：动摩擦因数的表达式为（3）在进行实验过程二时，发现滑块未能滑出桌面，则可以认为滑块的末速度是零。为了测量小滑块与水平桌面间的动摩擦因数，由知：还需要测量出滑块停止滑动的位置到B点的距离。（4）改用秒表测出小滑块从飞离桌面到落地的时间，来测定小滑块与水平桌面间的动摩擦因数，此实验方案是不可行的，原因是滑块在空中飞行时间很短，难以把握计时起点和终点，秒表测时间误差较大。考点：本题考查了探究影响摩擦力大小的因素及动摩擦因数的测定，意在考查考生对实验原理、操作步骤和数据处理方法的掌握情况，应用所学基本规律解决实验问题的能力。15．（1）（2）（3）【解析】试题分析：（1）对物体B由牛顿第二定律可得：-17-\n解得：剪断绳后B的加速度不变仍为对物体A解得：（2）当A下落t时间时，v=vA=vB，A、B相对静止无摩擦力存在A下落的高度B对A做的功（3）B下落的高度小环B相对A的位移：=下落过程中，系统生成的热量Q=方法二：由能量守恒定律可得：解得：系统生成的热量Q=考点：牛顿第二定律；功；能量守恒定律.16．（1）10m/s；（2）4m；（3）2.44s【解析】-17-\n试题分析：（1）未划擦冰面时，滑块从A到B过程中，根据动能定理：代入数据可得：v0=10m/s（2）将CD段滑擦后，滑块再从A到B过程中，根据动能定理：代入数据可得：l=4m（3）由上式可知，无论CD在AB段的具体位置如何变化，滑块到达B点时的速度v2不变；设滑块在AC段和CD段的加速度分别为a1和a2，根据牛顿第二定律可知：；滑块在AB之间的运动图像如图，由图线可知当C点与A点重合时，滑块的运动时间最长；设此时滑块到达D处时的速度为v，则解得：v=8m/s根据运动学公式：v=v0-a1t1；v2=v-a2t2解得：t=t1+t2=2.44s考点：动能定理及牛顿第二定律的应用.17．（1），方向向下，方向向上（2）04s；（3）4m【解析】试题分析：（1）管第一次落地弹起时，管的加速度大小为，球的加速度大小为，由牛顿第二定律对管-17-\n对球故，方向向下方向向上（2）球与管第一次碰地时，由得碰后管速，方向向上碰后球速，方向向下球刚好没有从管中滑出，设经过时间t，球、管速度相同，则有对管对球代入数值联立解得（3）管经t时间上升的高度为球下降的高度管长考点：牛顿第二定律的应用-17-
