江西省宜春三中2022届高三上学期第七次周考试题一、选择题(每小题6分，共42分)图G211．如图G21所示，演员正在进行杂技表演．由图可估算出他将一只鸡蛋抛出的过程中对鸡蛋所做的功最接近于( )A．0.3JB．3JC．30JD．300J2．(多选)2022年1月27日，我国在境内再次成功地进行了陆基中段反导拦截技术试验，中段是指弹道导弹在大气层外空间依靠惯性飞行的一段．如图G22所示，一枚蓝军弹道导弹从地面上A点发射升空，目标是攻击红军基地B点，导弹升空后，红军反导预警系统立刻发现目标，从C点发射拦截导弹，并在弹道导弹飞行中段的最高点D将其击毁．下列说法中正确的是( )图G22A．图中E到D过程，弹道导弹的机械能不断增大B．图中E到D过程，弹道导弹的加速度不断减小C．图中E到D过程，弹道导弹的速度不断减小D．弹道导弹飞行至D点时速度大于7.9km/s3．如图G23所示，小球在竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动，内侧壁半径为R，小球半径为r，则下列说法正确的是( )-9-\n图G23A．小球通过最高点时的最小速度vmin＝B．小球通过最高点时的最小速度vmin＝0C．小球在水平线ab以下的管道中运动时，内侧管壁对小球一定无作用力D．小球在水平线ab以上的管道中运动时，外侧管壁对小球一定有作用力4．航天技术的不断发展为人类探索宇宙创造了条件.1998年1月发射的“月球勘探者号”空间探测器运用最新科技手段对月球进行近距离勘探，在月球重力分布、磁场分布及元素测定等方面取得最新成果．探测器在一些环形山中央发现了质量密集区，当飞越这些重力异常区域时( )A．探测器受到的月球对它的万有引力将变大B．探测器运行的轨道半径将变大C．探测器飞行的速率将变大D．探测器飞行的速率将变小图G245．如图G24所示，水平抛出的物体抵达斜面上端P处时速度恰好沿着斜面方向，然后物体紧贴斜面PQ无摩擦滑下．图G25为物体沿x方向和y方向运动的位移—时间图像及速度—时间图像，其中可能正确的是( ) A B C D图G25-9-\n图G266．一个高尔夫球静止于平坦的地面上，在t＝0时球被击出，飞行中球的速率与时间的关系如图G26所示．若不计空气阻力的影响，根据图像提供的信息可以求出( )A．高尔夫球在何时落地 B．高尔夫球上升的最大高度C．人击球时对高尔夫球做的功 D．高尔夫球落地时离击球点的距离7．如图G27所示，置于足够长斜面上的盒子A内放有光滑球B，B恰与盒子前、后壁接触，斜面光滑且固定于水平地面上．一轻质弹簧的一端与固定在斜面上的木板P拴接，另一端与A相连．现用外力推A使弹簧处于压缩状态，然后由静止释放A，则从释放A到其获得最大速度的过程中( )图G27A．弹簧的弹性势能一直减小直至为零B．A对B做的功等于B的机械能的增加量C．弹簧弹性势能的减少量等于A和B的机械能的增加量D．A所受的重力和弹簧弹力做功的代数和小于A的动能的增加量二、实验题(18分)8．小刚同学用如图G28所示的实验装置研究“机械能守恒定律”，他进行如下操作：-9-\n图G28①用天平测出小球的质量为0.50kg；②用游标卡尺测出小球的直径为10.0mm；③用刻度尺测出电磁铁下端到光电门的距离为82.05cm；④电磁铁先通电，让小球吸在其下端；⑤电磁铁断电时，小球自由下落；⑥在小球通过光电门时，计时装置记下小球通过光电门所用的时间为2.50×10－3s，由此可算出小球通过光电门的速度．(1)由以上测量数据可计算得出小球重力势能的减少量ΔEp＝__________J，小球动能的变化量ΔEk＝________J．(g取9.8m/s2，结果均保留三位有效数字)(2)从实验结果中发现ΔEp____________(选填“稍大于”“稍小于”或“等于”)ΔEk，试分析可能的原因：________________________________________________________________________________三、计算题(50分)9．(24分)如图G29甲所示为竖直放置的离心轨道，其中圆轨道的半径r＝0.10m，在轨道的最低点A和最高点B各安装了一个压力传感器(图中未画出)，小球(可视为质点)从斜轨道的不同高度由静止释放，可测出小球在轨道内侧通过这两点时对轨道的压力FA和FB.g取10m/s2.图G29(1)若不计小球所受的阻力，且小球恰能过B点，求小球通过A点时速度vA的大小．(2)若不计小球所受的阻力，小球每次都能通过B点，FB随FA变化的图线如图乙中的a所示，求小球的质量m.(3)若小球所受的阻力不可忽略，FB随FA变化的图线如图乙中的b所示，当FB＝6.0N时，求小球从A运动到B的过程中损失的机械能．-9-\n10．(26分)如图G210所示，竖直平面内的轨道由一半径为4R、圆心角为150°的圆形的光滑滑槽C1和两个半径为R的半圆形光滑滑槽C2、C3以及一个半径为2R的半圆形光滑圆管C4组成，C4内径远小于R.C1、C2、C3、C4各衔接处平滑连接．现有一个比C4内径略小的质量为m的小球从与C4的最高点H等高的P点以一定的初速度向左水平抛出，小球恰好从C1的A端沿切线方向进入轨道．已知重力加速度为g.图G210(1)求小球在P点开始平抛的初速度的大小．(2)小球能否依次顺利通过C1、C2、C3、C4各轨道而从I点射出？请说明理由．(3)小球运动到何处，轨道对小球的弹力最大？最大值是多大？-9-\n参考答案1．A 一个鸡蛋大约为55g，鸡蛋抛出的高度大约为60cm，则将一只鸡蛋抛出至最高点的过程中对鸡蛋做的功等于鸡蛋重力势能的增加量，即W＝mgh＝55×10－3×10×60×10－2J＝0.33J，选项A正确．2．BC E到D过程，只有万有引力做功，机械能守恒，选项A错误；弹道导弹受到的万有引力随高度的增大而减小，加速度不断减小，选项B正确；E到D过程，高度在增大，引力做负功，动能减小，转化成引力势能，弹道导弹的速度不断减小，选项C正确；弹道导弹还要飞回大气层，可见其飞行至D点时速度小于第一宇宙速度，即小于7.9km/s，选项D错误．3．BC 小球沿管道上升到最高点的速度可以为零，选项A错误，选项B正确；小球在水平线ab以下的管道中运动时，由外侧管壁对小球的作用力FN与小球重力沿背离圆心方向的分力F1的合力提供向心力，即FN－F1＝m，因此，外侧管壁对小球一定有作用力，而内侧管壁无作用力，选项C正确；小球在水平线ab以上的管道中运动时，小球受管壁的作用力与小球速度大小有关，选项D错误．4．AC 万有引力与质量乘积成正比，故在质量密集区时万有引力会增大，提供的向心力增大了，探测器会发生近心运动，万有引力做功，导致探测器飞行速率增大．选项A、C正确．5．AD 平抛运动可分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动，所以水平位移图像为倾斜直线，水平速度图像为平行于时间轴的直线，竖直位移图像为曲线且各点切线的斜率随时间逐渐变大，竖直速度图像为倾斜的直线，斜率等于重力加速度；沿斜面下滑的运动可分解为水平方向的匀加速直线运动和竖直方向的匀加速直线运动，且竖直加速度分量小于重力加速度，所以水平位移图像为曲线且各点切线的斜率随时间逐渐变大，水平速度图像为向上倾斜的直线，竖直位移图像为曲线且各点切线的斜率随时间逐渐变大，竖直速度图像为倾斜的直线，斜率小于重力加速度，选项A、D正确．6．ABD 高尔夫球刚被击出时的速度v0＝31m/s，根据机械能守恒定律，高尔夫球到达最高点时重力势能最大，动能最小，故当速度v＝19m/s时高尔夫球处于最高点．由mv＝mgh＋mv2可求出高尔夫球上升的最大高度h＝30m，选项B正确．根据机械能守恒定律，高尔夫球落地时的速率与击出时的速率相等，故高尔夫球在第5s-9-\n时落地，选项A正确．研究击球过程，根据动能定理，人做击球时以高尔夫球的功W＝mv，由于m未知，所以求不出W，选项C错误；研究高尔夫球的水平分运动，由x＝vxt，其中vx＝19m/s，t＝5s，可求出高尔夫球落地时离击球点的距离x＝95m，选项D正确．7．BC 当A的速度最大时，A受力平衡，有kx＝(mA＋mB)gsinθ，此时弹簧仍处于压缩状态，弹性势能不为零，选项A错误；除重力外，只有A对B的弹力对B做功，对应的B机械能的增加量，选项B正确；对A、B组成的系统，弹簧弹力对系统做的正功等于弹簧弹性势能的减少量，也等于系统机械能的增加量，选项C正确；对A应用动能定理可知，A所受的重力、弹簧弹力、B对A的弹力做的功之和等于A的动能的增加量，因B对A的弹力对A做负功，故A所受的重力和弹簧弹力做功的代数和大于A的动能的增加量，选项D错误．8．(1)4.02 4.00 (2)稍大于 空气阻力的影响或高度测量中忽略了小球的尺度等9．(1)m/s (2)0.1kg (3)0.2J(1)设小球通过B时的速度为vB，小球恰能通过B点，根据牛顿第二定律有mg＝m根据机械能守恒定律有mv＝mv＋mg·2r联立解得vA＝m/s.(2)根据第(1)问及图线a可知，当小球通过A点时的速度vA＝m/s时，小球对轨道的压力FA1＝6N．设小球通过A点时轨道对小球的支持力为FA2.根据牛顿运动定律有FA1＝FA2FA2－mg＝m联立解得m＝0.1kg.(3)根据图线b可知，当小球通过B点时，若小球对轨道的压力FB＝6N，则小球通过A点时对轨道的压力FA＝16N．设小球通过A、B时轨道对小球的支持力分别为F′A、F′B，小球的速度分别为v′A、v′B.根据牛顿运动定律有F′A＝FAF′A－mg＝mF′B＝FB-9-\nF′B＋mg＝m在小球从A运动到B的过程中，根据功能关系有mv′＝mv′＋mg·2r＋ΔE联立解得ΔE＝0.2J.10．(1) (2)能，理由略 (3)F点 mg(1)从P点到A点，小球在竖直方向做自由落体运动，有v＝2g(2R＋4Rsin30°)解得vAy＝2在A点，由速度关系，有v0＝vAytan30°解得v0＝.(2)若小球恰能过D点，则在D点时满足mg＝m解得vD临＝小球从P点到D点，由机械能守恒定律得mgR＋mv＝mv解得vD＝因vD>vD临，故小球能通过D点．若小球能过H点，则在H点时满足vH临＝0小球从P点到H点，由机械能守恒定律得vH＝v0＝因vH>vD临＞0，故小球能通过H点．综上所述，小球能依次顺利通过C1、C2、C3、C4各轨道从I点射出．(3)小球在运动过程中，轨道对小球的弹力时只会在圆轨道的最低点，B点和F点都有可能．小球从P点到B点，由机械能守恒定律得6mgR＋mv＝mv-9-\n在B点时轨道对小球的弹力FNB满足FNB－mg＝m解得FNB＝mg小球从P点到F点，由机械守恒定律得3mgR＋mv＝mv在F点时轨道对小球的弹力FNF满足FNF－mg＝m解得FNF＝mg比较B、F两点的情况可知，在F点时轨道对小球的弹力最大，为mg.-9-
