2022-2023学年河北省衡水中学高三（上）第三次调研物理试卷

这是一份2022-2023学年河北省衡水中学高三（上）第三次调研物理试卷，共28页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。

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2022-2023学年河北省衡水中学高三(上)第三次调研物理试卷
一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~ 10题有多项符合题目要求，每小题4分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。(其中第3题包含解题视 频，可扫描页眉二维码，点击对应试题进行查看)
1. (4分)如图所示，用轻绳拴一物体，使物体以恒定的加速度向下做匀减速运动，下列说法正确的是()
A. 物体所受合力对其做正功 B. 物体的机械能增加 C. 重力对物体做的功大于物体克服拉力做的功
D. 物体减少的动能一定小于物体克服拉力所做的功
2. (4分)神舟十三号载人飞船返回舱首次采用快速返回模式，于2022年 4月16日9时56分在东风着陆场成功着陆。返回的大致过程如下：0时44 分飞船沿径向与空间站天和核心舱成功分离，分离后空间站仍沿原轨道 飞行，飞船下降到空间站下方200m 处的过渡轨道并进行调姿，由径向 飞行改为横向飞行。绕行5圈后，经过制动减速、自由滑行、再入大气 层、着陆返回四个阶段，如图所示为该过程的示意图。下列说法正确的 是 ( )
过渡轨道
空间站 飞船
O
A. 分离后空间站运行速度变大
B. 飞船在过渡轨道的速度大于第一宇宙速度
C. 飞船沿径向与空间站分离后仅在重力作用下运动到过渡轨道
D. 与空间站分离后，返回舱进入大气层之前机械能减少
3. (4分)一辆质量为m的汽车在水平路面上以速度匀速行驶，此时发动机功率为P, 汽车运动中所受阻力恒定不变。当汽车 功率突然变为 P 的瞬间，此时加速度大小为()
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A.0 B.
C.
D.
出球口
°
4. (4分)如图所示是网球发球机，某次室内训练时将发球机放在距地 面一定的高度，然后向竖直墙面发射网球。假定网球水平射出，某两 次射出的网球与墙面碰撞前瞬间的速度与水平方向夹角分别为30°和 60°,若不考虑网球在空中受到的阻力，则这两次射出的网球()
A. 初速度之比为3:1 B. 碰到墙面前空中运动时间之比为1:3
C. 碰到墙面前空中运动下降高度之比为1:3 D. 与墙面碰撞前瞬间的速度之比为3:1
5. (4分)一质量为m=1kg 的滑块从一斜面倾角为37°的固定斜面顶端，在恒定外力作
用下由静止沿斜面滑下，滑块与斜面间的动摩擦因数μ=0.5。滑块滑至底端的过程 中，其机械能随下滑距离8变化的图象如图所示(sin37°=0.6,cs37°=0.8,g取
10m/s²)。则滑块从顶端滑到底端的过程中，下列说法正确的是()
个E/J
50
40
30
20
10
5 s/m
A. 重力势能一定减少了20J B. 外力的大小一定是8N C. 摩擦力做的功一定是-20J
D. 滑块滑到斜面底端时的速度大小一定是10m/s
A洒 d
不
力
B
3m
6. (4分)如图所示，将质量为3m的重物悬挂在轻绳的一端，轻绳的另一端系一 质量为m 的环，环套在竖直固定的光滑直杆上，光滑的轻小定滑轮与直杆的距 离为d杆上的A 点与定滑轮等高，杆上的B 点在A 点下方距离为d处。现将环从A 处由静止释放，不计一切摩擦阻力，杆足够长，下列说法正确的是()
A. 环到达B 处时，重物上升的高度 B. 环到达B处时，环与重物的速度大小相等
C. 环从A到B, 环减少的机械能大于重物增加的机械能 D. 环能下降的最大高度为 ·
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7. (4分)如图所示，质量m=1kg的物体从高h=0.2m的光滑轨道上 P点由静止开始下滑，滑到水平传送带上的A 点，物体和传送带之 间的动摩擦因数μ=0.2,传送带上A、B 之间的距离L=5m, 传送带 一直以v=4m/s 的速度顺时针转动，取g=10m/s², 下列说法正确的 是 ( )
A. 物体从A运动到B的时间是1s
B. 物体从A运动到B的过程中，摩擦力对物体做的功为-6J
C. 物体从A运动到B的过程中，产生的热量为2.J
D. 物体从A 运动到B 的过程中，带动传送带转动的电动机多做的功为10J
8. (6分)某踢出的足球在空中运动轨迹如图所示，足球视为质点，空气阻力不计，用v,、E、EA、
P 分别表示足球的竖直分速度大小、机械能、动能、重力的瞬时功率大小，用t表示足球在空中的运 动时间，下列图象中可能正确的是()
A.
B.
C.
D
H
9. (6分)水电站常用水库出水口处水流的动能发电，如图所示，出水口的 直径与出水口到水库水面的高度差H 相比很小，出水口横截面积为S, 水的 密度为p, 出水口距离地面的竖直高度为 ,假设液面不可压缩且忽略流体 各部分的黏性力和液面高度的变化，不考虑液体流出后受到的空气阻力，重 力加速度大小为g, 取地面为零势能面，下列说法正确的是()
sL
团
4
A. 出水口处的流速大小v= √2gH B. 出水口的流量Q=S√gH
C. 出水口与地面间这段水柱的机械能 D. 从出水口喷出水的水平位移大小为2H
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10. (6分)如图所示，倾角为θ的斜面AB 段光滑，BP 段粗糙，一轻弹簧下 端固定于斜面底端P, 弹簧处于原长时上端位于B 点，可视为质点、质量为 m 的物体与BP 之间的动摩擦因数为μ(μ
x
Q B
m
A
A. 物体的最大动能等于mgxsinθ B. 弹簧的最大形变量一定大于
C. 物体第一次往返过程中克服摩擦力做的功为2mgrsinθ D. 物体第二次沿斜面上升的最高位置在B 点上方
二、非选择题：本题共5小题，共54分。(其中第1、3题包含解题视频，可扫描页眉二维码，点击对应试题进行查看)
1. (6分)可以利用图1所示实验装置，测量物块与水平桌面的动摩擦因数。物块在重物的牵引下开始运动，重物落地后即保持 静止不再运动，而物块将继续运动一段距离后停在桌面上(尚未到达滑轮处)。从纸带上便于测量的点开始，相邻计数点间的
距离如图2所示。已知相邻两点间时间间隔为0.10s, 并查得当地重力加速度为g=9.78m/s²。
打点计时器
0
②
重 物
物 块
滑 轮
细线
图 1
纸带运动方向
4 5 6 7
10.51 12.50 14.48 16.53 18.03 17.00 14.00 11.00
单位：cm
8 9
1 ? 3
图2
(1)通过分析纸带数据，可判断在两相邻计数点 和 之间某时刻重物落地。
(2)计数点6对应的速度大小为 m/s(保留两位小数)。
(3)通过纸带数据可求得物块与桌面间的动摩擦因数为μ= _ (保留两位小数)。该计算结果比动摩擦因数的真实值
(填“偏大”或“偏小”或“一样大”)。
2. (8分)某同学利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置如图甲所示，水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨，导轨上有一 带长方形遮光片的滑块，遮光片中心位于导轨上的A 点，遮光片和滑块的总质量为M, 左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳与 一质量为m 的小球相连，遮光片两条长边与导轨垂直，光电门的中心位于导轨上的B点处，可以测量遮光片经过光电门时的 挡光时间t, 用d表示A 点到B 点的距离，b表示遮光片的宽度，将遮光片通过光电门的平均速度看作滑块通过B 点时的瞬时速 度，实验时滑块在A点由静止开始运动。
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光 电 门
0
10
0
甲 乙
2 cm
20
2.4 主 尺
游 标 尺 0
²/(m²s -2)
0.5 d/m 丙
(1)用游标卡尺测量遮光条的宽度b, 结果如图乙所示，由此读出b= mm。
(2)某次实验测得倾角θ=30°,重力加速度大小为g, 滑 块 从A 处到达B 处时小球和滑块及遮光片组成的系统动能增加量可表示 为 ,系统的重力势能减少量可表示为 。在误差允许的范围内，若满足关系式
,则可认为系统的机械能守恒(均用题中所给物理量的字母表示)。
(3)在做(2)中实验时，某同学改变A、B 间的距离，作出的v²-d图像如图丙所示，并测得M=m, 则重力加速度大小g=
m/s²。
3 . (10分)现有A、B 两列火车在同 一轨道上同向行驶，A 车在前，其速度vA=10m/s,B 车速度vB=30m/s. 因大雾能见度低，
B 车在距A 车600m 时才发现前方有A 车，此时B 车立即刹车，但B 车要减速1800m 才能够停止 .
(1)B 车刹车后减速运动的加速度多大?
(2)若B 车刹车8s后 ，A 车以加速度a₁=0.5m/s² 加速前进，问能否避免事故?若能够避免则两车最近时相距多远?
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4. (12分)如图所示，某比赛用的U形池场地长度
L=160m、 宽度d=20m、 深度h=7.25m, 两边竖直雪道 像池蔚平面雪道通过圆弧雪道连接组成，横截面
形状，池底雪道平面与水平面夹角θ=20°。为测试赛 道，将一质量m=1kg 的小滑块从U形池的顶端A 点以初 速度v=√0.7m/s 滑入；滑块从B 点以速度vB第一 次冲出U 形池，vp 与竖直方向夹角为α(α未知),再从C
点(图中未画出)重新落回U形池。已知A、B两点间直
线距离为25m, 不计滑块所受的空气阻力，sin20°=0.34,cs20°=0.94,取g=10m/s²。
(1)忽略雪道对滑块的阻力，若滑块从池底平面雪道离开，求滑块离开时速度v的大小。
(2)若vp=10m/s, 求小滑块在从A 点至B 点过程中克服雪道阻力所做的功W。
(3)若保持(2)中vg大小不变，调整速度vp与竖直方向的夹角为a, 使滑块从冲出B 点至重新落回U 形池的时间最长，求
tanα0c
5. (18分)如图所示，固定斜面AB 与固定光滑圆弧轨道BCD 相切，C 为圆弧最低点，圆弧最高点D 与光滑半圆管DE 相
切 ，E 与长度L=1m 的传送带相连，传送带右侧为足够长的粗 糙水平面。一个质量m=0.1kg 的小物块从斜面顶端A下滑。
已知斜面高h=0.3m, 倾角θ=37°,与小物块间的动摩擦因数
μ1=0.5;圆弧轨道BCD 和半圆管DE半径分别为R=0.5m,
r=0.1m; 传送带以速度v=0.5m/s逆时针转动，与小物块间的 动摩擦因数μ₂=0.2。半圆管DE 的内径可忽略，小物块可视为 质点，sin37°=0.6,cs37°=0.8, 取g=10m/s²。
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(1)若小物块下滑的初速度为零，求其经过C 点时对轨道的压力大小。
(2)若给小物块合适的沿斜面向下的初速度，它就可到达E 点，求小物块能达到E 点时初动能的最小值。
(3)若给小物块沿斜面向下的初速度，使其运动过程中不脱离轨道，求与此初速度对应的初动能E 应满足什么条件。
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2022-2023学年河北省衡水中学高三(上)第三次调研物理试卷
(答案&解析)
一 、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~ 10题有多项符合题目要求，每小题4分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。(其中第3题包含解题视 频，可扫描页眉二维码，点击对应试题进行查看)
1. 解 ：A、 物体向下做匀减速运动，动能减小，由动能定理知，合力对其做负功，故A 错误；
B、 物体向下运动的过程中，轻绳拉力对其做负功，由功能关系可知，物体的机械能减少，故B 错误； C、 设重力对物体做的功为WG, 物体克服拉力做功为W 拉，由动能定理得
Wg-W 拉=△Ek