山西省运城市2022届高三上学期10月质量检测 物理卷+答案

高三物理

考生注意：

1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间90分钟。

2.答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。

3.考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。

4.本试卷主要命题范围：必修1，必修2。

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题中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.伽利略从斜面实验外推到自由落体运动的情景模型如图所示，下列说法符合史实的是

A.伽利略先猜想下落物体的速度随时间均匀增加，然后通过斜面实验直接得出v∝t

B.伽利略通过斜面实验得出：从静止开始小球必须沿光滑的斜面运动才有s∝t2

C.伽利略采用“冲淡”重力的方法，实质是增大小球的位移，延长小球的运动时间

D.伽利略发现，改变斜面的倾角，s∝t2依然成立，斜面的倾角越大，越大

2.如图所示，光滑斜面上用细线拴着的匀质小球处于静止状态，细线水平且延长线经过球心O，小球与斜面的接触点为A，下列说法正确的是

A.细线的拉力不可能等于小球的重力

B.细线的拉力一定小于斜面对小球的支持力

C.若细线长度等于小球半径，则细线拉力等于小球重力

D.若细线长度等于小球半径，则细线拉力等于小球重力的一半

3.如图所示，小船从河岸的O点沿虚线匀速运动到河对岸的P点，河水的流速v水、船在静水中的速度v静与虚线的夹角分别为α、β，河宽为d，且v静、v水的大小不变，下列说法正确的是

A.渡河时间由v静、β以及河宽d决定        B.当α+β=45°，渡河的时间为

C.v静、v水在垂直虚线方向的分量等大反向    D.船的实际运行速度v=v水sinα+v静sinβ

4.如图所示，三个质量相等的物块A、B、C组合在一起，A带有定滑轮放在光滑的水平面上，跨过定滑轮的轻质细线连接B、C，A与B之间的动摩擦因数为0.7，滑轮与细线、轮轴之间以及A、C之间的摩擦和定滑轮的质量忽略不计，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。水平推力F作用在A上，为了使三个物块相对静止，则F的最大值与最小值之比为

A.3：1     B.17：3     C.16：3     D.6：1

5.质量均为m的物体甲和乙，从静止开始做加速直线运动的a－t和a－x关系图象分别如图1、2所示。分析图象，则下列说法正确的是

A.甲、乙的运动性质相同，加速度随时间都均匀增大

B.甲、乙都做匀变速直线运动

C.t1时刻甲的动能为

D.乙运动到x1处的速度为

6.如图所示，小球甲从斜面的A点水平抛出，经过时间t1落到斜面上的B点。带有小孔的水平挡板一端固定在斜面的B点，小孔与B点的距离等于甲平抛运动的水平位移。将小球乙从斜面的A点水平抛出，正好通过小孔，经过时间t2落到斜面上的C点。乙从A点到达小孔处需要的时间为t0。小孔与小球的大小均可忽略不计，则t1、t0、t2的比值为

A.1：1：2     B.1：1：     C.1：1：     D.1：1：3

7.如图所示，一细线两端固定在竖直轴上，光滑的圆环穿过细线，在水平面内绕竖直轴上的O点做匀速圆周运动，细线的上部分1与竖直轴的夹角为α，下部分2与竖直轴的夹角为β，重力加速度g取10m/s2，下列说法正确的是

A.细线的上部分1与下部分2对圆环的拉力大小不相等

B.夹角α一定小于夹角β

C.若α=37°、β=53°(sin37°=0.6，cos37°=0.8)，则圆环的加速度大小为12m/s2

D.若α=37°、β=53°，圆环到O点的距离为0.7m，则圆环的周期为s

8.一探测器从某天体表面开始先竖直向上做初速度为0的匀加速直线运动，上升到距离是此天体半径的，此过程的起点、终点探测器发动机提供的推力差值为△F。已知该天体表面的重力加速度为g0，引力常量为G，忽略天体的自转，下列说法正确的是

A.探测器的质量为

B.探测器匀加速直线运动的加速度为

C.若此天体的质量为M，则天体的第一宇宙速度为

D.若天体的半径为R，探测器匀加速的加速度为a，则在终点探测器的动能为

9.如图甲所示，轻质弹簧的下端固定在水平地面上，上端静置一物体(与弹簧不粘连)，现用竖直向上的拉力F作用在物体上，使物体向上做匀加速直线运动，拉力F与物体的位移x的关系如图乙所示，重力加速度g取10m/s2，下列说法正确的是

A.物体的加速度为1m/s2

B.弹簧的劲度系数为20N/m

C.经过s物体与弹簧分离

D.从物体开始运动到与弹簧分离，弹簧与物体组成的系统机械能增加了3.5J

10.如图所示，半径为4m的光滑半圆轨道固定在水平面上，质量为0.25kg的小球从与圆心O的等高处A点由静止释放，当小球落到轨道的B点与轨道碰撞，沿OB向下方向的分速度突减为0，垂直OB向下方向分速度不变。经过最低点C后，到达轨道左侧最大高度处D点，∠AOB=53°，重力加速度g取10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6，下列说法正确的是

A.在B点，小球与轨道碰撞损失的机械能为5.12J

B.小球与轨道在B点碰撞前、后瞬间，重力功率的差值为8W

C.在C点，轨道对小球的支持力大小为2.44N

D.D、B两点的竖直高度差为1.152m

二、实验题(本题共2小题，共15分)

11.(6分)实验小组用如图甲所示的装置做“探究功与速度变化的关系”实验。将小车在一条橡皮筋作用下弹出时，橡皮筋对小车做的功记为W0，当用2条、3条…完全相同的橡皮筋并在一起且伸长的长度保持与第一次相同进行第2次、第3次…实验时，用速度传感器测出小车速度v和速度的平方v2，将数据输入电脑处理，得到如图乙所示的v2－t图象，由图象可以读出每次实验时小车获得的最大速度的平方分别为a、b、c，回答下列问题：

(1)本实验            (填“需要”或“不需要”)平衡摩擦力。

(2)若a：b：c=1：2：3，可以得出橡皮筋对小车做的功W与小车最大速度的平方v2成   

        (填“正比”或“反比”)。

(3)多次实验后，做出很多种图象，其中一种W－v2图象如图丙所示，其中一种W－v图象如图丁所示，丙图的图线平滑延长不过坐标原点的原因是                                ；丁图的图线平滑延长不过坐标原点的原因是                                        。

12.(9分)某同学利用图甲装置探究“系统的机械能守恒”，实验过程如下：

(1)该同学首先利用游标卡尺测量遮光条的宽度，如图乙所示宽度d=         cm。

(2)按图甲竖直悬挂好轻质弹簧，将轻质遮光条水平固定在弹簧下端，测出此时弹簧的长度x0；在铁架台上固定一个位置指针，标示出弹簀不挂钩码时遮光条下边缘的位置，用轻质细线在弹簧下方挂上钩码，测量出平衡时弹簧的长度x，并按图所示将光电门的中心线调至与遮光条下边缘同一高度。

(3)用手缓慢地将钩码向上托起，直至遮光条恰好回到弹簀原长标记指针的等高处(保持细线竖直)，将钩码由静止释放，记下遮光条经过光电]的时间△t。

(4)多次改变钩码个数，重复步骤(2)(3)，得到多组数据，作出(x－x0)－         图象如图丙所示(填选项前的字母序号)。已知当地重力加速度为g，则当图线斜率等于         (用d和g表示)时，可得系统的机械能守恒。(弹簧的弹性势能表达式为Ep=kx'2，其中k为弹簧的劲度系数，x'为弹簧的形变量)

A.△t     B.△t2     C.     D.

三、计算题(本题共4小题，共计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.(8分)如图所示，轻质细线跨过轻质定滑轮，两端分别悬挂质量m1=4kg、m2=0.5kg的甲，乙两球，两球由静止释放时高度差h=6m，经过一段时间△t，甲、乙正好处于同一高度，甲、乙均可视为质点，所受的空气阻力大小相同均恒为4N，滑轮与轴、细线之间摩擦忽略不计，重力加速度g取10m/s2，求：

(1)△t的值；

(2)该过程中系统机械能的变化量。

14.(10分)如图所示，轻质细线把质量m=0.5kg的物体连接在墙上，物体与墙之间夹有被压缩的轻质弹簧(物体与弹簧不拴接)静止在水平面上。水平面P点的右侧光滑、左侧粗糙，某时刻烧断细线，物体被弹开后从P点向左减速到达B点接着沿着斜面向上运动，达到A点速度恰好为0，接着物体从A点恰好可以返回到P点，物体与PB之间、BA之间的动摩擦因数均为μ，斜面AB与水平面间夹角为53°，A到水平面高度为h=2.4m，且AB=BP。不计物体在斜面与水平面转折处的能量损失，重力加速度g取10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6，求：

(1)弹簧释放的弹性势能Ep；

(2)动摩擦因数µ。

15.(12分)质量为m的小球，从A点以初速度v0竖直向上抛出，同时受到恒定的水平向左的风力作用，经过一段时间到达最高点C，此过程水平方向的分位移与竖直方向的分位移之比为3：4。已知小球在B点时速度最小，重力加速度为g，求：

(1)小球所受合力的大小及合力与水平方向间夹角的正切值；

(2)小球在B点的速度大小与在C点的速度大小的比值及从A到B的运动时间。

16.(15分)如图所示，质量为m的小球(视为质点)用长为L的轻质细线悬挂在O1点，细线能承受的最大拉力Tm=30N，将细线拉直使小球与O1等高，由静止释放，运动到最低点B时，细线刚好被拉断，小球立即沿着竖直放置的半径为r=2m的光滑半圆轨道向上运动，恰能通过最高点C，小球离开C点后，当回到与B点等高的D点时，正好无碰撞沿着竖直放置的半径为R的光滑圆弧轨道继续向下运动，O3是圆弧轨道圆心，E是最低点，半径O3D与竖直半径O3E的夹角为θ，小球通过D点时，轨道对小球的弹力为FD=(25+2)N，重力加速g取10m/s2，空气的阻力忽略不计，求：(结果可保留根号)

(1)小球质量m及细线长度L；        (2)θ的余弦值；

(3)圆弧轨道的半径R及小球在E点的向心加速度大小。