卷子答案网-一个不只有答案的网站禹州市高中2023-2024学年高三上学期11月第二次阶段考试
物理试题
考试范围：必修一、必修二和动量；考试时间：90分钟
一、单选题（共32分）
1.（本题4分）在物理学发展的历史中，许多物理学家做出了卓越贡献，以下关于物理学家所作科学贡献的叙述中，不正确的是（ ）
A.1798年，卡文迪什利用扭秤装置，第一次在实验室里比较准确地测出了引力常量G值
B.德国的伽勒在勒维耶预言的位置处发现了海王星，人们称其为“笔尖下发现的行星”
C.哥白尼提出了日心说，认为太阳是宇宙的中心，一切行星围绕太阳做椭圆运动
D.开普勒通过整理研究第谷的行星观测记录，总结出行星运动定律
2.（本题4分）如图所示，倾角为θ的斜面体c置于水平地面上，小物块b置于斜面上，通过细绳跨过光滑的定滑轮与沙漏a连接，连接b的一段细绳与斜面平行.在a中的沙子缓慢流出的过程中，a、b、c都处于静止状态，则（ ）
A. b对c的压力可能减小 B. b对c的摩擦力可能增大
C.地面对c的摩擦力可能增大 D.地面对c的支持力可能减小
3.（本题4分）海洋馆中一潜水员把一质量为m小球以初速度v0从手中竖直抛出.从抛出开始计时，3t0时刻小球返回手中。小球始终在水中且在水中所受阻力大小不变，小球的速度随时间变化的图像如图所示。下列说法正确的是（ ）
A.上升过程与下降过程中阻力的冲量大小之比1：2
B.上升过程与下降过程中合外力的冲量大小之比1：2
C.小球在0—3t0时间内动量变化量的大小为
D.小球在0—3t0过程中克服阻力所做的功为
4.（本题4分）如图所示，两个完全相同质量均为m的橡皮擦a、b（均可视为质点）放在水平圆盘上，a与竖直转轴OO'（图中O'点未画出）的距离为l，b与竖直转轴的距离为1.5l，橡皮擦与圆盘的最大静摩擦力为橡皮擦所受重力的k倍，重力加速度大小为g。若圆盘从静止开始绕轴缓慢地加速转动，用ω表示圆盘转动的角速度，下列说法中正确的是（ ）
A. a、b所受摩擦力大小始终相等
B. a一定比b先开始滑动
C. 是b开始滑动的临界角速度
D.当时，a所受摩擦力的大小为kmg
5.（本题4分）如图所示，1、2两个小球以相同的速度v0水平抛出。球1从左侧斜面抛出，经过时间t1落回斜面上，球2从某处抛出，经过t2时间恰能垂直撞在右侧的斜面上。已知左、右两侧斜面的倾角分别为，，则（ ）
A. B. C. D.
6.（本题4分）如图甲所示，倾角为θ的传送带以恒定速率逆时针运行，现将一包罢轻轻放在最上端的A点，包裹从A点运动到最下端B点的过程中，加速度a随位移x的变化图像如图乙所示（重力加速度g取10m/s2），则下列说法正确的是（ ）
甲 乙
A.传送带与水平面的夹角为37 B.包裹与传送带间的动摩擦因数为0.4
C.传送带运行的速度大小为6m/s D.包裹到B点时的速度为8m/s
7.（本题4分）如图所示，a为放在地球赤道上相对地面静上的物体，随地球自转做匀速圆周运动，b为沿地球表面附近做匀速圆周运动的人造卫星（轨道半径约等于地球半径），c为地球的同步卫星.下列关于a、b、c的说法中正确的是（ ）
A. a、b、c做匀速圆周运动的角速度大小关系为
B. a、b、c做匀速圆周运动的向心加速度大小关系为
C. a、b、c做匀速圆周运动的周期关系为
D.卫星b的线速度大小大于卫星c的线速度大小
8.（本题4分）滑沙是人们喜爱的一项游乐活动。如图为滑沙场地的一段，人和滑车从斜面顶端A点由静止下滑，取沿斜面向下为正方向，下列选项中分别是人和滑车沿斜面向下运动过程中的加速度a、速度v、重力的瞬时功率PG、动能Ek与时间t或位移x的关系图像，其中正确的是（ ）
A. B. C. D.
二、多选题（共16分）
9.（本题4分）三颗人造卫星A、B、C都在赤道正上方同方向绕地球做匀速圆周运动，A、C为地球同步卫星，某时刻A、B相距最近，如图所示。已知地球自转周期为T1，B的运行周期为T2，则下列说法正确的是（ ）
A.A加速可直接追上同一轨道上的C
B.经过时间，A、B相距最远
C.A、C向心加速度大小相等，且小于B的向心加速度
D.在相同时间内，C与地心连线扫过的面积等于B与地心连线扫过的面积
10.（本题4分）某兴趣小组在平直公路上研究车辆的运动规律，根据做直线运动的车辆的运动情况描绘图像，如图所示，请你根据图像判定以下说法正确的是（ ）
A.机动车的加速度越来越小
B.机动车的位移与时间的函数关系
C.机动车的加速度大小为8m/s2
D.机动车在前3s内的位移是25m
11.（本题4分）起重机某次从t=0时刻由静止开始提升质量为m的物体，其所受合外力随时间变化的图像如图所示，t1~t2内起重机的功率为额定功率，不计物体受到的空气阻力，重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）
A.物体匀加速阶段的加速度为
B. 0~t1和t1~t2时间内牵引力做的功之比为
C. t2时刻物体正在减速上升
D. 0~t1阶段牵引力所做的功为
12.（本题4分）如图所示，质量为M=2.5kg的物体A，其下端拴接一固定在水平地面上的轻质弹簧，弹簧的劲度系数k=100N/m，物体A的上端通过不可伸长的细线跨过两个光滑的小定滑轮连接中间有孔的小球B，小球B套在倾角θ=37°的光滑直杆上，D为杆的底端，O2D与固定杆的夹角也是θ，细线O1O2B水平，此时细线的拉力是F=45N。小球B的质量m=15kg，C是杆上一点且O2C与杆垂直，O2C=0.6m，重力加速度g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。现由静止释放小球B，下列说法正确的是（ ）
A.物体A、B系统的机械能守恒
B.小球B第一次运动到C点时的动能为17.2J
C.小球B第一次运动到C点时细线对B做的功为10J
D.小球B第一次运动到D点时A的动能为零
三、实验题（共14分）
13.（本题6分）用如图所示的装置可以探究做匀速圆周运动的物体需要的向心力的大小与哪些因素有关.
（1）本实验采用的科学方法是 .
A.控制变量法 B.累积法 C.微元法 D.放大法
（2）通过本实验可以得到的结果是 .
A.在质量和半径一定的情况下，向心力的大小与角速度成正比
B.在质量和半径一定的情况下，向心力的大小与线速度的大小成正比
C.在半径和角速度一定的情况下，向心力的大小与质量成正比
D在质量和角速度一定的情况下，向心力的大小与半径成反比
（3）如图所示，在验证向心力公式的实验中，质量相同的钢球①、②分别放在A盘和B盘的边缘，A、B两盘的半径之比为2：1，a、b分别是与A盘、B盘同轴的轮，a轮、b轮半径之比为1：2，当a、b两轮在同一皮带带动下匀速转动时，钢球①、②受到的向心力之比为（ ）
A.2：1 B.4：1 C.1：4 D.8：1
14.（本题8分）某同学用如图所示“碰撞实验器验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分发生碰撞前后的动量关系：（设两个小球为弹性材料，发生弹性碰撞）
先用天平测出弹性小球1、2的质量分别为m1、m2，然后完成以下实验步骤：
步骤1：不放小球2，让小球1从斜槽上A点由静止滚下，并落在地面上，记录落点位置；
步骤2：把小球2放在斜槽末端边缘位置B，让小球1从A点由静止滚下，小球1和小球2发生碰撞后落在地面上，记录两个落点位置；
步骤3：用刻度尺分别测量三个落地点的位置M、P、N离O点的距离，得到线段OM、OP、ON的长度分别为x1、x2、x3.
（1）对于上述实验操作，小球1质量应 小球2的质量（选填“大于”或“小于”）.
（2）当所测物理量满足表达式 （用所测物理量的字母表示）时，即说明两球碰撞遵守动量守恒定律。
（3）完成上述实验后，某实验小组对上述装置进行了改造，如图所示。
在水平槽末端与水平地面间放置了一个斜面，斜面的顶点与水平槽等高且无缝连接，使用同样的小球，小球1仍从斜槽上A点由静止滚下，重复实验步骤1和2的操作，得到斜面上三个落点M'、P'、N'，用刻度尺测量斜面顶点到M'、P'、N'三点的距离分别为L1，L2、L3。则验证两球碰撞过程动量守恒的表达式为： ，若L1=16cm，L2=36cm，则L3= cm。
四、解答题（共38分）
15.（本题10分）如图所示，小物块A、B的质量均为m=0.10kg，B静止在轨道水平段的末端。A以水平速度v0与B碰撞，碰后两物块粘在一起水平抛出，抛出点距离水平地面的竖直高度为h=0.45m，两物块落地点距离轨道末端的水平距离为s=030m，取重力加速度g=10m/s2。求：
（1）两物块在空中运动的时间；
（2）两物块碰前A的速度v0的大小；
（3）两物块碰撞过程中损失的机械能.
16.（本题12分）如图，AB是倾角为θ的粗糙直轨道，BCD是光滑的圆弧轨道，AB恰好在B点与圆弧相切，圆弧的半径为R，一个质量为m的物体（可以看作质点）从直轨道上的P点由静止释放，结果它能在两轨道间做往返运动。已知P点与圆弧的圆心O等高，物体与轨道AB间的动摩擦因数为μ。求：
（1）物体做往返运动的整个过程中在AB轨道上通过的总路程；
（2）最终当物体通过圆弧轨道最低点E时，对圆弧轨道的压力；
（3）为使物体能顺利到达圆弧轨道的最高点D，释放点距B点的距离应满足什么条件。
17.（本题16分）如图所示，质量分别为mA=2kg、mB=4kg，均可视为质点的小物块A、B静止在足够长的水平面上，它们中间夹一个被压缩的微型轻弹簧（弹簧长度不计且与A、B均不拴接），此时弹簧弹性势能Ep=54J。某时刻将压缩的微型弹簧释放，使A、B瞬间分离，同时迅速撤去弹簧（此过程不计因摩擦而损失的机械能，即弹性势能完全转化为A、B的动能）。A的右侧有一倾角、足够长的传送带，传送带逆时针匀速转动，速度大小为v0=4m/s。传送带与水平面平滑连接，A冲上传送带上升的最大高度为h=0.78m，A与水平面间的动摩擦因数以及A与传送带间的动摩擦因数均为μ1=0.5，B与水平面间的动摩擦因数为μ2=0.9。已知重力加速度g取10m/s2，sin37=0.6。所有碰擅均为弹性碰撞，求：
（1）弹簧释放瞬间A、B速度的大小vA、vB；
（2）A与传送带底端的距离L；
（3）A物体回到初始位置速度的大小；
（4）A向左运动与B碰撞后瞬间B速度的大小。
参考答案：
1-5．CBACC 6-8．CDD
9．BC 10．CD 11．BD 12．BC
13．A C D
14．大于 100
四、解答题
15．（1）0.30s；（2）2.0m/s；（3）0.10J
【详解】（1）竖直方向为自由落体运动，由
得
（2）设A、B碰后速度为v，水平方向为匀速运动，由
得
根据动量守恒定律，由
得
（3）两物体碰撞过程中损失的机械能
得
16．（1）；（2）；（3）
【详解】（1）物体从P点出发至最终到达B点速度为零的全过程，由动能定理得
解得
（2）最终物体以B（还有B关于OE的对称点）为最高点，在圆弧底部做往复运动，物体从B运动到E的过程，由动能定理得
在E点，由牛顿第二定律得
联立解得
则物体对圆弧轨道的压力
（3）设物体刚好到D点，则
对全过程由动能定理得
由以上两式得应满足条件
则为使物体能顺利到达圆弧轨道的最高点D，释放点距B点的距离应满足
17．（1）6m/s，3m/s；（2）1.0m；（3）；（4），
【详解】（1）设弹簧释放瞬间A、B的速度大小分别为vA、vB，根据动量守恒和能量守恒
解得
（2）设A第一次到达传送带底端时速度为v0，A沿传送带上升时加速度大小为a1，则有
从释放弹簧至A运动至传送带底端时
解得A与传送带的距离L=1.0m
（3）相对传送带下滑长度为
达到传送带的速度后A的加速度为
设A刚滑离传送带的速度为v2，则有
得
设A回到出发位置的速度为v3，则有
得
（4）设B速度为0时，距离出发点距离为xB，
则有
设A与B相撞前A的速度为v4，则有
可得
在碰撞过程中，根据动量守恒定律有
根据能量守恒定律有
解得碰后速度为
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