广东省深圳市六校2022届高三上学期第二次联考物理试题 含答案

2022届六校第二次联考试题

物理

满分100分。考试用时75分钟。

一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求，选对的得4分，选错或不答的得0分。

1. 下列关于科学家及其所做的贡献，说法正确的是（　　）

A. 开普勒在万有引力定律的基础上，提出行星运动三大定律

B. 牛顿在实验的基础上提出牛顿第一定律

C. 卡文迪许通过扭秤实验测出万有引力常量

D. 伽利略实现了理想斜面实验，并得出力不是维持物体运动状态的原因

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】A．开普勒在第谷观测数据的基础上提出了行星运动三大定律，故A错误；

B．牛顿在伽利略和笛卡尔工作基础上提出了牛顿第一定律，故B错误；

C．卡文迪许通过扭秤实验测出万有引力常量，故C正确；

D．伽利略利用了理想斜面实验，并得出力不是维持物体运动状态的原因，但是理想斜面实验不可能实验，不可能有绝对光滑的物体，故D错误。

故选C。

2. 在研究人站姿的时候，我们可以把人的腿看成是用铰链连接的两根硬杆，如图所示是同一个人的分腿站姿和并腿站姿（并腿时腿部竖直），则关于两种站姿的说法正确的是（　　）

A. 分腿时，人受到地面的作用力更大

B. 分腿时，一只腿受到地面的作用力更大

C. 分腿时，地面与脚掌之间的弹力更小

D. 并腿时，地面与脚掌之间的弹力更小

【答案】B

【解析】

【分析】

【详解】对人整体受力分析可知，可以得到水平方向合力为零，竖直方向的重力与两脚掌受到竖直向上的支持力的合力平衡，由平衡条件可得，分腿和并腿时人受到地面的作用力都等于重力，由对称性可知，无论分腿还是并腿时，每只脚掌受到的支持力总是等于人重力的一半，分腿时，一只腿受到的作用力为支持力与静摩擦力的合力，比整体两只腿受到地面的作用力更大。

故选B。

3. 蹦极是一项极限运动，在做好充足的防护措施的情况下，人们可以感受完全失重的刺激。蹦极所用的绳索可看成弹性绳，人蹦极下降过程中的加速度随下降位移变化的图像如图所示，忽略空气阻力以及绳索的重力，g为重力加速度，则下列说法正确的是（　　）

A. 下降x2时，人的速度达到最大

B. 从x1到x2，人处于减速状态

C. 下降x1开始，人将处于超重状态

D. 由于有绳索的拉力，所以加速度a0小于g

【答案】A

【解析】

分析】

【详解】A．人下降到x2时，人的加速度为0，处于平衡状态，则速度达到最大，故A正确；

B．从x1到x2，人的加速度向下，人在做加速度减小的加速运动，故B错误；

C．从x1到x2，人的加速度向下，人处于失重状态，x2后，人的加速度向上，处于超重状态，故C错误；

D．从0到x1，人做自由落体运动，加速度等于重力加速度，所以a0等于g，故D错误。

故选A。

故选

4. 如图所示，水平面上静放着一光滑斜面，斜面上有一个小球与弹簧相连挂在天花板上，开始时小球处于静止，现缓慢移动斜面直到弹簧与斜面平行，在此过程中（　　）

A. 弹簧长度先变小后变大

B. 弹簧长度一直变小

C. 斜面对小球的弹力保持不变

D. 斜面对小球的弹力变小

【答案】B

【解析】

【分析】

【详解】以小球为研究对象，受到重力、斜面对小球弹力、和弹簧的拉力，如图所示

现缓慢移动斜面直到弹簧与斜面平行的过程中，弹簧逐渐与斜面趋于平行，弹簧拉力的方向由1到2，由图可知，斜面对小球的弹力逐渐增大，弹簧对小球的拉力逐渐减小，由胡克定律

可知弹簧的伸长量逐渐变小，则弹簧的长度逐渐变小，故B正确，ACD错误。

故选B。

5. 如图所示，一个小球仅在重力和绳子拉力的作用下，在竖直面内做圆周运动。其轨迹上有a、b、c三个位置，其中a点在轨迹最高点，b点与圆轨迹圆心O等高。若某一瞬间切断绳子，则下列说法正确的是（　　）

A. 在a点切断绳子，小球将继续沿着圆轨迹运动一段再脱离圆轨道

B. 在b点切断绳子，小球上升的最高点可能与a点等高

C. 在c点切断绳子，小球运动到最高点可能与b点等高

D. 在a点切断绳子，小球将做竖直上抛运动

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】AD．在a点，小球的速度沿着水平方向，在a点切断绳子，小球只受重力，做平抛运动，所以小球将立即脱离圆轨道，故AD错误；

B．小球做圆周运动过程，只有重力做功，机械能守恒，则小球在a、b、c三点机械能相等，若取b点为零势能，则小球的机械能为

由牛顿第二定律知，在a点最小速度满足

解得

则a点处速度不为零，当在b点切断绳子，速度向上，小球做竖直上抛运动，在最高点速度为0，由机械能守恒定律得

可得

联立可得

所以小球上升的最高点比a点高，故B错误；

C．在c点切断绳子，速度方向斜向上，小球做斜抛运动，竖直方向分运单时竖直上抛运动，由机械能守恒定律可知：若小球在c点的水平方向分速度与小球做圆周运动在b点的速度相等，则小球运动的最高点与b点等高，故C正确。

故选C。

6. 如图所示，货车上一圆柱形货物A被放在V型物体B中，以防止A前后滚动。固定在货车上的B物体由一斜面插上竖直挡板构成。若竖直挡板与A之间的弹力为N1，斜面与A之间的弹力为N2，货车向右运动过程中，A和B保持相对静止，下列说法正确的是（　　）

A. 货车加速，则N1增大，N2减小

B. 货车加速，则N1增大，N2不变

C. 货车减速，则N1减小，N2增大

D. 货车减速，则N1不变，N2增大

【答案】B

【解析】

【分析】

【详解】AB．货车向右加速，以A为研究对象，在竖直方向有

水平方向

A和B保持相对静止，所以不变，则变大，故B正确，A错误；

CD．若货车减速，加速度水平向左，以A为研究对象，在竖直方向有

水平方向有

A和B保持相对静止，所以不变，则减小，故CD错误。

故选B。

7. 如图所示，可视为质点的非弹性小球M、N在水平地面上相距一定距离放置，某时刻小球M以某一初速度竖直上抛，与此同时小球N以某一初速度斜抛，经过一段时间以后恰好在空中相遇，不计空气阻力，从出发到相遇这段运动过程中，下列说法正确的是（　　）

A. 两小球只会在上升阶段相遇

B. 两小球一直在同一高度

C. 两小球间的距离先变大后变小

D. 两个小球速度变化量不相同

【答案】B

【解析】

【分析】

【详解】AB．两球能相遇，说明竖直方向的运动相同，即抛出时竖直分速度相同，即两小球一直处于同一高度，但无法判断是在上升阶段相遇还是下降阶段相遇，故B正确，A错误；

C．两小球在竖直方向的距离不变，在水平方向的距离越来越近，则两小球的距离一直减小，故C错误；

D．两小球在竖直方向的运动相同，则从出发到相遇运动的时间相同，都只受重力作用，所以加速度为重力加速度，由

可知速度变化量相同，故D错误。

故选B。

二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

8. 空间站在绕地球运动的时候，由于有稀薄空气产生的阻力，其轨道会缓慢的降低。所以每过一段时间，需要将空间站重新调整到高轨道。其变轨过程，如图所示。空间站从低轨道1经过椭圆轨道2，最终到达高轨道3，在此过程中，以下说法正确的是（　　）

A. 空间站在轨道2的周期比在轨道3的周期大

B. 空间站在轨道2近地点加速度与在轨道1的加速度大小相等

C. 空间站在轨道2远地点的动能比在轨道3上的动能小

D. 空间站在轨道3上的角速度比在轨道1 的角速度大

【答案】BC

【解析】

【分析】

【详解】A．根据开普勒第三定律可得

由于轨道2的半长轴a2小于轨道3的半径r3，则空间站在轨道2的周期T2比在轨道3的周期T3小，故A错误；

B．根据牛顿第二定律有

解得

则可知，空间站在轨道2近地点加速度与在轨道1的加速度大小相等，故B正确；

C．空间站在轨道2远地点需点火加速才能变轨到轨道3，则空间站在轨道2远地点的动能比在轨道3上的动能小，故C正确；

D．根据牛顿第二定律有

解得

可知，空间站在轨道3上的角速度比在轨道1 的角速度小，故D错误。

故选BC。

9. 一辆重为的汽车，在水平路面上直线行驶时保持45kW的输出功率不变，阻力为车重的0.03倍，下列说法中正确的是（　　）

A. 汽车做匀加速直线运动

B. 汽车做加速度减小的加速直线运动

C. 汽车能达到的最大速度是50m/s

D. 汽车能达到的最大速度是100m/s

【答案】BD

【解析】

【分析】

【详解】AB．由

和

可知随着汽车速度增大，牵引力减小，则加速度减小，所以汽车做加速度减小的加速度直线运动，故B正确，A错误；

CD．汽车达到最大速度时，牵引力等于阻力，汽车所受阻力

由

得最大速度为

故D正确，C错误。

故选BD。

10. 如图所示，质量为m=1kg的滑块和质量为M=2kg的滑板叠放在一起，滑块与滑板之间的动摩擦因数μ1=0.1，滑板与地面之间的动摩擦因数为μ2=0.2，某时刻滑板滑块恰好以相同的速度向右运动，此时给木板施加向右的恒力F，若要求滑板滑块在往后的运动中不相对滑动，F的值可能为（　　）

A. 0N B. 4N C. 6N D. 10N

【答案】BC

【解析】

【分析】

【详解】滑块的最大静摩擦

滑块的最大加速度

滑板所受地面的摩擦力

若滑块和滑板一起做减速运动，则恒力的最小值需满足

解得恒力F的最小值

若滑块和木板一起做加速运动，则恒力的最大值需满足

解得恒力的最大值

所以恒力F的取值为

故BC可能，AD不可能。

故选BC。

三、实验题：本题共2小题，共16分。

11. 某同学利用图甲所示的实验装置，探究物块在水平桌面上的运动规律。物块在重物的牵引下开始运动，重物落地后，物块再运动一段距离停在桌面上（尚未到达滑轮处）。从纸带上便于测量的点开始，每5个点取1个计数点，相邻计数点间的距离如图乙所示。打点计时器电源的频率为50Hz。

（1）通过分析纸带数据，可判断物块在______（填写纸带上相邻的两个字母）段位移的某时刻开始减速。

（2）物块加速运动过程中加速度的大小为1=______m/s2，减速运动过程中加速度的大小为2=______m/s2（保留两位小数）。

（3）若在物块与细线之间安上力传感器，改变重物的重力，获得不同的传感器读数F以及对应的加速度a，做出a-F图像，可知图像______（选填“过”或者“不过”）坐标原点。若算得图像斜率为k，则物块与传感器的总质量为______。

【答案】    ①. GH    ②. 0.50    ③. 1.00    ④. 不过    ⑤.

【解析】

【分析】

【详解】（1）[1]从纸带上的数据分析得知，在计数点G之前，相邻两计数点之间的位移逐渐增大，是加速运动，在计数点H之后，相邻两计数点之间的位移逐渐减小，是减速运动，所以物块在相邻计数点GH之间某时刻开始减速。

（2）[2]由于每5个点取1个计数点，打点计时器电源的频率为50Hz，则相邻两计数点间的时间间隔为T=0.1s，由逐差法可得，物块加速运动过程中加速度的大小为

[3] 减速运动过程中加速度的大小为

（3）[4]因为物块放在水平木板上被重物拉着做匀加速直线运动，据牛顿第二定律有

整理得

则可知图像不过坐标原点。

[5]结合题意有

联立解得，物块的质量为

12. 某实验小组用如图甲所示装置测当地的重力加速度。光电门1、2固定在铁架台上，两光电门分别与数字计时器连接。

（1）用游标卡尺测量小球的直径，示数如图乙所示，则小球直径为_______mm。

（2）让小球从光电门1正上方某位置由静止释放，通过光电门1和光电门2时，小球的挡光时间分别为、，则t1_____t2（填“大于”、“小于”或“等于”）。

（3）若两光电门之间距离为h，并保持不变，改变小球在光电门1上方释放的位置，重复实验多次，测得多组通过光电门1和光电门2的挡光时间、，作图像，图线与纵轴的交点为（0，b），则当地重力加速度g=_______（用题目中相关物理量的字母符号表示）。

【答案】    ①. 9.6    ②. 大于    ③.

【解析】

【分析】

【详解】（1）[1]小球直径为

（2）[2]小球竖直方向上做匀加速运动，即v1<v2，又由公式可得t1大于t2。

（3）[3]根据动能定理可得

即有

由于纵轴截距为b，所以可得

则当地的重力加速度为

四、计算题（本题共3小题共38分）

13. 一摩托车特技演员从山坡上飞出，其运动过程可以简化为如图所示的物体在斜面上做平抛运动的过程，水平向右的初速度为v0，斜面与水平面之间的夹角为37°，（重力加速度为g，sin37°=0.6，cos37°=0.8）

（1）当其距离斜面最远时，下落的高度是多少

（2）计算从开始平抛到距离斜面最远过程中的重力平均功率

【答案】（1）；（2）

【解析】

【分析】

【详解】（1）当小球力斜面最远时，速度方向与水平方向夹37°角

由运动学公式

联立解得

（2）重力的平均功率

代入数据得

14. 如图所示，一滑块紧挨着一根锁定的弹簧静止在水平面的左端，中间是一个逆时针转动的传动带（A和B是水平传送带上的两个端点），通过一水平面与倾斜角为37°的足够长的斜面CD相连。已知滑块质量为m=1kg，滑块与传送带之间的动摩擦因数μ1=0.3，传送带端点AB之间的长L=6m，传送带的速度v0=2m/s，斜面CD与滑块的动摩擦因数μ2=0.25，其余接触面光滑，且各个节点连接良好，滑块通过无能量损失。解锁弹簧，滑块离开弹簧后滑上传送带，则

（1）若滑块恰不能通过传送带，则弹簧弹性势能是多少？

（2）在第（1）问条件下，求滑块从滑上传送带到离开的过程中，与传送带摩擦产生的热量；

（3）调整弹簧的形变量，使得滑块滑上皮带后再次经过A点向左运动时，速度与传送带速度v0相等，求弹簧弹性势能的取值范围。

【答案】（1）；（2）；（3）

【解析】

【分析】

【详解】（1）若恰不能通过传送带，则到达B恰好速度零，由牛顿第二定律得

由运动学公式得

弹簧弹性势能为

联立方程，解得

（2）经判断可知，滑块与皮带向左共速以后再匀速到达A点，则有

联立解得

（3）当滑块不通过传送带时，最小的上传送带的速度

对应的最小弹性势能

解得

当滑块通过传送带再从斜面滑回到A点，则最大的上传送带的速度对应返回时刚好在A点与传送带共速。设到达斜面的最大高度为h，从A点到斜面最高点有

从斜面最高点回到A点，有

对应的最大弹性势能

联立解得

综上所述，弹簧弹性势能的取值范围为

15. 在光滑圆锥形容器中，固定了一根光滑的竖直细杆，细杆与圆锥的中轴线重合，并与圆锥容器的侧壁夹30°角，一根长度为L的绳子一端固定杆上的O点，另一端与一质量为m的光滑小球相连，O点到圆锥尖端a点的长度为L。让小球绕竖直杆在水平面内做圆周运动，并缓慢调整角速度使其达到相应的位置。已知重力加速度为g。

（1）小球与圆锥容器壁刚好接触时，小球的向心加速度大小是多少？

（2）若绳子没有拉力，求此情况下小球角速度的平方的取值范围。

【答案】（1）；（2）

【解析】

【分析】

【详解】（1）小球与容器壁刚好接触时，由几何关系可知，绳与竖直杆夹30°角，则

解得

（2）当绳子恰好没拉力时，在下方的临界位置，有

解得

在上方的临界位置，由几何关系可知，绳子水平，有

解得

 综上所述，小球角速度的平方的取值范围为