河南省郑州外国语学校2021-2022学年高三上学期调研考试(二)物理试题
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2022届郑州外国语学校高三调研考试(二)
物理
(90分钟100分)
一、选择题(本题共12小题,每小题4分,共48分。
在每小题给出的四个选项中,第1~8题只有一项符合题目要求,第9~12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,有错选或不答的得0分。
)
1.关于物体的受力和运动,下列说法中正确的是()
A.物体在不垂直于速度方向的合力作用下,速度大小可能一直不变
B.物体做曲线运动时,某点的加速度方向就是通过这一点曲线的切线方向
C.物体受到变化的合力作用时,它的速度大小一定改变
D.做曲线运动的物体,一定受到与速度不在同一直线上的外力作用
2.甲,乙两车在平直公路上沿同一直线运动,从t=0时刻开始两车的位置x随时间t
变化的关系如图所示,下列说法正确的是()
A.两车的出发位置相同
B.t2时刻两车相距最远
C.在t1~t2时间内某一时刻两车速率相同
D.在t1~t2时间内,甲车的平均速度小于乙车的平均速度
3.如图所示,将一个质量为m=2kg的小球与弹簧相连,弹簧的另一端与箱子顶端连接,
a=0.5m/s2加速上升时细绳的拉力恰好为F=5N,取g=10m/s2.若此时将细绳剪断,则剪
断的瞬间小球的加速度大小为()
A.0.5m/s2B.2m/s2
C.2.5m/s2D.3m/s2
4.嫦娥五号探测器(以下简称探测器)经过约112小时奔月飞行,在距月面约400km 环月圆形轨道成功实施3000N发动机点火,约17分钟后,发动机正常关机。
根据实时遥测数据监视判断,嫦娥五号探测器近月制动正常,从近圆形轨道Ⅰ变为近月点高度约
200km的椭圆轨道Ⅱ,如图所示。
已知月球的直径约为地球的,质量约为地球的,请通过估算判断以下说法正确的是()
A .月球表面的重力加速度与地球表面的重力加速度之比为4:81
B .月球的第一宇宙速度与地球的第一宇宙速度之比为2:9
C .“嫦娥五号”进入环月椭圆轨道Ⅱ后关闭发动机,探测器从Q 点
运行到P 点过程中机械能增加
D .关闭发动机后的“嫦娥五号”不论在轨道Ⅰ还是轨道Ⅱ运行,“嫦
娥五号”探测器在Q 点的速度大小都相同
5.如图所示,某同学为了找出平抛运动的物体初速度之间的关系﹐用一个小球在О点对准前方一块竖直挡板上的A 点抛出。
O 与A 在同一高度,小球的水平初速度分别为1v 、2v 、3v ,不计空气阻力,打在挡板上的相应位置分别是B 、
C 、
D ,且AB ∶BC ∶CD=1∶8∶7,则1v 、
2v 、3v 之间的正
确关系是()A .1v ∶2v ∶3v =6∶3∶2
B .1v ∶2v ∶3v =12∶4∶3
C .1v ∶2v ∶3v =3∶2∶1
D .1v ∶2v ∶3v =9∶4∶1
6.如图所示,粗糙水平地面上,半球形物体A 将半球B (半球B 各面均光滑)抵在竖直墙壁上,B 的重力为G ,半径与A 相同。
现用水平向左的推力F 缓慢推A ,在A 与竖直墙壁接触前,下列判断正确的是(
)
A .地面对A 的摩擦力不变
B .地面对A 的摩擦力逐渐减小
C .水平推力F 不变
D .水平推力F 逐渐减小
7.“复兴号”动车组用多节车厢提供动力,从而达到提速的目的。
总质量为m 的动车组在平直的轨道上行驶。
该动车组有四节动力车厢,每节车厢发动机的额定功率均为P ,若动车组所受的阻力与其速率成正比(F 阻=kv ,k 为常量),动车组能达到的最大速度为v m 。
下列说法正确的是()
A.动车组在匀加速启动过程中,牵引力恒定不变
B.若四节动力车厢输出功率均为额定值,则动车组从静止开始做匀加速运动
C.若四节动力车厢输出的总功率为2.25P,则动车组匀速行驶的速度为v m
D.若四节动力车厢输出功率均为额定值,动车组从静止启动,经过时间t达到最大速度
v m,则这一过程中该动车组克服阻力做的功为2Pt−mv m2
8.如图,半圆形光滑轨道固定在水平地面上,半圆的直径与地面垂
直,一小物块以速度v从轨道下端滑入轨道,并从轨道上端水平飞出,
小物块落地点到轨道下端的距离与轨道半径有关,此距离最大时,对
应的轨道半径为(重力加速度为g)()
A.B.C.D.
9.如图所示,一小滑块(可视为质点)沿足够长的斜面以初速度v向上做匀变速直线运动,依次经A、B、C、D到达最高点E,已知x AB=x BD=6m,x BC=1m,滑块从A到C 和从C到D所用的时间都是1s。
设滑块经过B、C两点时的速度分别为v B、v C,则()
A.v C=6m/s
B.DE=4m
C.滑块上滑过程中加速度的大小为1m/s2
D.滑块从D到E所用时间为1s
10.如图,矩形金属框MNQP竖直放置,其中MN、PQ足够长,且PQ杆光滑。
一根轻弹簧一端固定在M点,另一端连接一个质量为m的小球,小球穿过PQ杆。
金属框绕MN轴分别以角速度ω和ω′匀速转动时,小球均相对PQ杆静止。
若ω′>ω,则与以ω
匀速转动时相比,以ω′匀速转动时()
A.小球的高度一定降低
B.弹簧弹力的大小一定不变
C.小球对杆压力的大小一定变大
D.小球所受合外力的大小一定变大
11.有科学家认为,木星并非围绕太阳运转,而是围绕着木星和太阳之间的某个公转点进行公转,因此可以认为木星并非太阳的行星,它们更像是太阳系中的“双星系统”。
假设太阳的质量为1m ,木星的质量为2m ,它们中心之间的距离
为L ,引力常量为G ,则下列说法正确的是(
)A .太阳的轨道半径为112m R L m m =
+B .木星的轨道半径为21
m r L m =C .这个“双星系统”运行的周期为
2T π=
D .若认为木星球绕太阳中心做圆周运动,则木星的运行周期为2T π=12.如图,滑块a 、b 的质量均为m ,a 套在固定竖直杆上,与光滑水平地面相距h ,b 放在地面上,a 、b 通过铰链用刚性轻杆连接,由静止开始运动。
不计摩擦,a 、b 可视为质点,重力加速度大小为g 。
则()
A .a 落地前,轻杆对b 先做正功后做负功
B .a 落地时速度大小为gh
C .a 下落过程中,某一时刻其加速度大小大于g
D .a 落地前,当a 的机械能最小时,b 对地面的压力大小为0
二、实验题(本题共2小题,共14分。
其中第13小题5分,第14小题9分)
13.某同学“探究加速度与物体合力的关系”的实验装置如图1所示,图中A 为小车,质量为m 1,连接在小车后面的纸带穿过打点计时器B ,它们均置于水平放置的一端带有定滑轮的固定长木板上,P 的质量为m 2,C 为弹簧测力计,实验时改变P 的质量,读出测力计的示数F ,不计轻绳与滑轮,滑轮与轮轴的摩擦,滑轮的质量.
①下列说法正确的是
A .实验中m 2应远小于m 1
B .长木板必须保持水平
C .实验时应先接通电源后释
放小车
D.小车运动过程中测力计的读数为
②图2是实验过程中得到的一条纸带,O、A、B、C、D为选取的计数点,相邻的两个计数点之间有四个点没有画出,各计数点到O点的距离分别为:8.00cm、17.99cm、30.00cm、44.01cm,若打点计时器的打点频率为50Hz,则由该纸带可知小车的加速度大小为
m/s2(结果保留三位有效数字).
③实验时,某同学由于疏忽,遗漏了平衡摩擦力这一步骤,他测量得到的a﹣F图象可能是图3中的图线
14.如图甲所示是使用电磁打点计时器验证机械能守恒定律的
实验装置图:
(1)打点计时器必须接___________(填交流或直流)电源,
(2)若电源频率是50HZ,重物的质量m=100g且图中计数点
间没有其他点,1号点为起点,测得图中s=3.88cm,则6号
点的速度v=___________m/s;测得图中L=4.90cm,则从起点1到6号点减少的重力势能为___________J(以上计算结果均保留2位有效数字,g=9.8m/s2);
(3)为验证在自由落体过程中物体的机械能是守恒的,某
同学利用DIS(传感器)设计了一个实验,实验装置如图甲所
示,图中A为电磁铁,B为光电门。
有一直径为d、质量为
m的金属小球通过电磁铁控制从A处由静止释放,下落过程
中能通过A处正下方、固定于B处的光电门,测得A、B间的距离为H,光电计时器记录下小球通过光电门的时间为t,当地的重力加速度为g,且小球直径d远小于A、B间的距离H。
则:
(a )小球经过光电门B 时的速度v 表达式为___________
(b )多次改变高度H
,重复上述实验,作出21t 一H 的图像如图乙所示,当图线斜率k =___________时(用已知量g 、d 表示),可判断小球下落过程中机械能守恒。
三、计算题(本题共4小题,共38分;解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤)
15.(8分)公路上行驶的两辆汽车之间应保持一定的安全距离。
当前车突然停止时,后车司机可以采取刹车措施,使汽车匀减速在安全距离内停下而不会与前车相碰。
通常情况下,人的反应时间和汽车系统的反应时间之和为1s (这一时间段内车仍保持匀速)。
当汽车在晴天干燥沥青路面上以108km/h 的速度匀速行驶时,安全距离为120m 。
设雨天时汽车匀减速时的动摩擦因数为晴天时的
,若要求安全距离仍为120m ,求:
(1)汽车在雨天安全行驶的最大速度.
(2)汽车在雨天行驶安全距离120m 所用的总时间16.(9分)2022年在北京举办第24届冬奥会,其中一项比赛是跳台滑雪,它是利用依山势特别建造的跳台进行的。
运动员穿着专用滑雪板,不带雪杖在助滑路上获得高速后水平飞出,在空中飞行一段距离后着陆。
这项比赛极为壮观。
设一位运动员由山坡顶的A 点沿水平方向飞出,到山坡上的B 点着陆。
如图所示,已知运动员水平飞出的速度为v0=20m/s ,山坡倾角为 =37°,山坡可以看成一个斜面。
(g=10m/s 2,sin37º=0.6,cos37º=0.8)求:
(1)运动员在空中飞行的时间t ;
(2)AB 间的距离s 以及运动员经多长时间离斜面的距离
最远。
B
17.(10分)质量为M =2kg 、长为L =5m 的薄木板,在水平向右的力F =10N 作用下,以v 0=6m/s 的速度匀速运动.某时刻将质量为m =1kg 的铁块(可看成质点)轻轻地放在木板的最右端,水平拉力F 不变,木板与铁块的动摩擦因数为μ1=0.1.(g =10m/s 2.)
(1)木板与地面的动摩擦因数μ2
(2)刚放上铁块后铁块的加速度大小a 1、木板的加速度大小a 2.
(3)通过计算判断铁块是否会从木板上掉下去,若不掉下去计算木板从放上铁块后到停止运动的总时间.
18.(11分)如图所示的轨道由倾角为37α=︒的AB 段、圆弧轨道BC 、水平轨道CD 、圆轨道以及水平轨道DF 组成,将一质量为m 、可视为质点的物块由轨道A 点无初速释放,经过一段时间物块可由D 点进入竖直的圆轨道。
已知物块与轨道AB 、CD 、DF 段的动摩擦因数均为0.5μ=,其余部分的摩擦力均可忽略不计,6AB L =、CD L =,BC 两点的高度差为0.4L ,重力加速度为g ,sin 370.6︒=,cos370.8︒=。
求:
(1)物块第一次运动到C 点时对轨道的压力大小为多大?
(2)欲使物块不离开竖直圆轨道,则圆轨道的半径R '应满足什么条件?
(3)若 1.2R L '=,则物块最终停止的位置
8/8。