1、20212022学年度上学期2019级9月双周练物理试卷命题人：高三物理组考试时间：2021年9月23日一、选持题（1-7题为单选，8-11题为多选，每题4分，共44分）1一升降机在箱底装有若干弹簧，如图所示，设在某次事故中，升降机吊索在空中断裂，忽略摩擦阻力，则升降机在从弹簧下端触地后直到最低点的一段运动过程中（）A箱的机械能不断减小 B箱的机械能保持不变C箱一直处于超重状态 D箱的动能不断减小2如图所示，在竖直平面内有一半径为R的圆弧轨道，半径OA水平、OB竖直，一个质量为m的小球自A的正上方P点由静止开始自由下落，小球沿轨道到达最高点B时恰好对轨道没有压力，已知AP=2R，重力加速度为g
2、，则小球从P到B的运动过程中（）A重力做功2B克服摩擦力做功C机械能减少D若AP高度可调，可以找到某高度使小球既能过B点，又能落回圆轨道3如图所示，a、b、c是三个质量相同的小球，a从光滑斜面顶端由静止开始自由下滑，同时b、c从同一高度分别开始自由下落和平抛，不计空气阻力，下列说法正确的是（）Aa、b同时到达同一水平面Ba、b落地时的速度相同C它们的末动能可能相同D落地时重力的功率一定是PbPcPa4如图所示，在匀速转动的水平圆盘上，沿半径方向放着用细线相连的质量相等的两个物体A和B，它们与盘间的动摩擦因数相同现逐渐增大圆盘的转速，当圆盘转速增加到两物体刚要发生滑动时，细线断裂，则（）A物体A
3、向外滑，物体B向内滑B两物体仍随圆盘一起做圆周运动，不会发生滑动C物体A沿切线方向滑离圆盘D物体B仍随圆盘一起做匀速圆周运动，同时所受摩擦力减小5在北京的南戴河滑沙场有两个坡度不同的滑道AB和AB（均可看作斜面）质量相等的甲、乙两名旅游者分别乘两个完全相同的滑沙撬从A点由静止开始分别沿AB和AB滑下，最后都停在水平沙面上，如图所示设滑沙撬和沙面间的动摩擦因数处处相同，斜面与水平面连接处均可认为是圆滑的，滑沙者保持一定姿势坐在滑沙撬上不动则下列说法中错误的是( )A甲在B点的速率一定大于乙在B点的速率B甲滑行的总路程一定大于乙滑行的总路程C甲全程滑行的水平位移一定大于乙全程滑行的水平位移D甲、乙
4、全程克服摩擦力做的功相同6如图所示，两个皮带轮顺时针转动，带动水平传送带以不变的速率v运行将质量为m的物体A（可视为质点）轻轻放在传送带左端，经时间t后，A的速度变为v，再经过时间t后，到达传送带右端则整个过程 （ ）A物体A由传送带左端到右端的平均速度为vB传送带对物体A做的功为C传送带克服物体A对它的摩擦力所做的功为D由于传送带与物体间摩擦而产生热量为7如图，A、B两小球由绕过轻质定滑轮的细线相连，A放在固定的光滑斜面上，B、C两小球在竖直方向上通过轻质弹簧相连，C球放在水平地面上、现用手控制住A，并使细线刚刚拉直但无拉力作用，并保证滑轮左侧细线竖直、右侧细线与斜面平行，整个系统处于静止状
5、态。已知A的质量为4kg，B、C的质量均为1kg，弹簧的劲度系数为20N/m，斜面倾角=30，重力加速度g取10m/s2。设B与定滑轮的距离足够远，斜面足够长，在随后的运动过程中，B不会撞击定滑轮，A也不会离开斜面，不计一切摩擦和空气阻力，则释放A后至C离开地面之前，A沿斜面下滑的速度最大值是（）A2m/s B3m/sC5m/s D7m/s8如图所示，将质量为2m的重物悬挂在轻绳的一端，轻绳的另一端系一质量为m的小环，小环套在竖直固定的光滑直杆上，光滑定滑轮与直杆的距离为d.现将小环从与定滑轮等高的A处由静止释放，当小环沿直杆下滑距离也为d时（图中B处），下列说法正确的是（重力加速度为g）（）
6、A小环到达B处时，重物上升的高度也为dB小环从A运动至B点过程中，小环减少的重力势能大于重物增加的机械能C小环在B处的速度与重物上升的速度大小之比等于D小环在B处时，小环速度为9放在粗糙水平地面上一物体受到水平拉力的作用，在06 s内其速度与时间的关系图象和该拉力的功率与时间的关系图象分别如图甲、乙所示。下列说法中正确的是（）A06 s内拉力做的功为140 JB拉力在06 s内做的功与02 s内拉力做的功相等C物体质量为0.8kgD物体在02 s内所受的拉力为6 N10如图1所示，物体以一定的初速度从倾角为=37的斜面底端沿斜面向上运动，上升的最大高度为1.2m。选斜面底端为参考平面，上升过程
7、中，物体的机械能E随高度h的变化如图2所示。g=10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8.（）A物体与斜面间的动摩擦因数=0.25B物体的质量m=2kgC物体上升过程加速度大小为a=8m/s2D物体回到底端的动能Ek=10J11质量为m的小球穿在光滑细杆MN上，并可沿细杆滑动。已知细杆与水平面夹角30，细杆长度为2L，P为细杆中点。小球连接轻弹簧，弹簧水平放置，弹簧右端固定于竖直平面的O点。此时弹簧恰好处于原长，原长为，劲度系数为。将小球从M点由静止释放，小球会经过P点，并能够到达N点。下列说法正确的是（ ）A小球运动至P点时受到细杆弹力为B小球运动到P点处时的加速度为C小球运动至
8、N点时的速度D小球运动至N点时弹簧的弹性势能为mgL二、实验题（共16分）12（6分）如图所示是小球做平抛运动的闪光照片，图中每个小方格的边长都是5cm， （1）每次拍摄照片的时间间隔为_s； （2）小球的初速度是_m/s；小球过A点时的速率是_m/s。（g取10m/s2）13（10分）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）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 ，对应的动能为_J；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
9、算结果均保留2位有效数字，g= 9.8m/ s2）；（2）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
10、恒。三、解答题14（9分）如图所示，竖直面平面内有四分之一粗糙圆弧轨道固定在水平桌面上，圆心为O点。一小滑块自圆弧轨道A点处由静止开始自由下滑，在B点沿水平方向飞出，落到水平地面C点。已知小滑块的质量为m=1kg，C点与B点间的水平距离为1m，B点离地面的高度为1.25m，圆弧轨道半径R=1m，g取10m/s2，求滑块 （1）在B点时对圆弧轨道的压力； （2）沿圆弧轨道下滑过程中克服摩擦力所做的功。15（13分）如图所示，在距水平地面高为0.4m处，水平固定一根长直光滑杆，在杆上P点固定一轻定滑轮，滑轮可绕水平轴无摩擦转动，在P点的右边，杆上套有一质量m=2kg的小球A。半径R=0.3m的光滑
11、半圆形细轨道竖直地固定在地面上，其圆心O在P点的正下方，在轨道上套有一质量也为m=2kg的小球B，用一条不可伸长的柔软细绳，通过定滑轮将两小球连接起来。杆和半圆形轨道在同一竖直面内，两小球均可看作质点，且不计滑轮大小的影响。现对小球A一个水平向右的恒力F=60N。（重力加速度g=10m/s2），求 （1）把小球B从地面拉到P的正下方时力F做的功？小球B所受重力对小球做的功？ （2）小球B被拉到与小球A速度大小相等时，小球B距离地面高度为多少？ （3）把小球B从地面拉到P的正下方时，小球B的速度为多大？16（18分）如图所示的简化模型，主要由光滑曲面轨道、光滑竖直圆轨道、水平轨道、水平传送带和足
12、够长的落地区组成，各部分平滑连接，圆轨道最低点处的入、出口靠近但相互错开，滑块落到区域时马上停止运动。现将一质量为的滑块从轨道上某一位置由静止释放，若已知圆轨道半径，水平面的长度，传送带长度，距落地区的竖直高度，滑块与水平轨道和传送带间的动摩擦因数均为，传送带以恒定速度逆时针转动，重力加速度。(1)求滑块恰好过圆轨道最高点时在点的速度的大小；(2)要使滑块恰能运动到点，求滑块释放点的高度；(3)当滑块能通过点时，求滑块静止时距点的水平距离与释放点高度的关系。高三年级9月双周练物理答案1A 2C3DAa从光滑斜面顶端由静止开始自由下滑，下滑的加速度，当a下滑高度为h时，；b做自由落体运动，当b下
13、落高度为h时，；所以a、b到达同一水平面所用时间故A项错误Ba、b两球从开始运动到落地过程中，a、b两球的重力做功相等，由动能定理可知，它们的动能的变化相同，则其末速度大小相等，但两球末速度的方向不同B项错误Ca、b、c三球从开始运动到落地过程中，a、b、c三球的重力做功相等，由动能定理可知，它们动能的变化相同；c有初速度，则c球末动能最大故C项错误D重力的功率等于重力与竖直方向分速度的乘积b做自由落体运动，c做平抛运动，落地时b、c竖直方向的分速度相等，则PbPca、b末速度大小相等，b竖直方向分速度大于a竖直方向分速度，则PbPa故D项正确4D当圆盘转速加快到两物体刚要发生滑动时，A物体靠
14、细线的拉力与圆盘的最大静摩擦力的合力提供向心力做匀速圆周运动，B靠指向圆心的静摩擦力和拉力的合力提供向心力，所以烧断细线后，A所受最大静摩擦力不足以提供其做圆周运动所需要的向心力，A要发生相对滑动，离圆盘圆心越来越远，但是B所需要的向心力小于B的最大静摩擦力，所以B仍保持相对圆盘静止状态，做匀速圆周运动，且静摩擦力比绳子烧断前减小故D正确，A、B、C错误故选D5ABD试题分析：设斜面的倾角为，斜面高度为，则斜面长度，人下滑过程，由动能定理得：，由于与水平面的夹角小于AB与水平面的夹角，则甲在B点的动能大于乙在点的动能，由于质量相同，因此甲在B点的速率一定大于乙在点的，故A正确；对全过程运用动能
15、定理得：，整理得：，由此可知，两人滑行的水平位移相等，根据几何关系知甲滑行的总路程一定大于乙滑行的总路程，由于AB与水平面的夹角小于AB与水平面的夹角，甲的滑行路程大于乙的滑行路程，故B正确，C错误；对整个过程，由动能定理得：，克服摩擦力做功：相等，故D正确；6CA：物体A由传送带左端到右端的平均速度，故A项错误B：物体从静止释放后经时间速度变为，对此过程应用动能定量可得， CD：物体从静止释放后经时间速度变为，此过程物体通过距离，传送带通过距离，则摩擦力对物体做的功，传送带克服物体A对它的摩擦力所做的功，解得，故C项正确传送带与物体间摩擦而产生热量，故D项错误7AABCD初状态弹簧的压缩量，
16、由平衡条件可知 末状态弹簧的伸长量，由平衡条件可知 初末状态弹簧的压缩量等于伸长量，即该过程弹簧对系统不做功。根据系统机械能守恒定律联立可得故A正确，BCD错误。8BDA小环到达B处时，重物上升的高度应为绳子缩短的长度，即B由于小环和重物系统机械能守恒，小环减少的重力势能等于小环和重物增加的动能与重物增加的重力势能之和，小环减少的重力势能大于重物增加的机械能，B正确；C将小环A速度沿绳子方向与垂直于绳子方向正交分解，应满足即C错误；D小环和重物系统机械能守恒，故解得D正确。9ACDA功率与时间的关系图象中，图线与坐标轴所围图形的面积，在数量上等于功，所以06s内拉力做的功为故A正确；B拉力在0
17、6s内做的功大于02s内拉力做的功，故B错误；C由图乙可知26s内拉力的功率由图甲可知26s内物体的速度为 所以拉力的大小为这段时间内物体做匀速运动，则摩擦力的大小为在02s内，由动能定理可得即解得故C正确；D物体在02s内的加速度为由牛顿第二定律有解得10ACAB物体初位置的重力势能为零，机械能只包含动能沿斜面上滑，由功能关系可知，除重力外的摩擦力做的负功等于机械能的减少联立可得联立各式结合图像可得，斜率纵轴截距最高点的机械能联立解得C对上滑过程由牛顿第二定律可得C正确；D对下滑过程由动能定理解得，D错误。11ACAB小球运动至P点时，根据几何关系可得OP之间的距离为：则弹簧的弹力大小为：对
18、小球受力分析，可知受重力、弹簧的弹力和轻杆的弹作用，如图所示：在垂直斜面方向上，根据平衡条件有：解得：在沿斜面方向上，根据牛顿第二定律有：解得：，A正确，B错误；CD根据几何关系，可知ON=OM=故小球从M点运动至N点，弹性势能变化量为零，所以在N点的弹性势能为零，则整个过程小球减小的重力势能全部转化为小球的动能，根据机械能守恒有：解得：，C正确，D错120.1 1.5 2.5 （1）1由图可知小球做平抛运动，由竖直方向的自由落体运动可得代入数据解得（2）2由水平方向的匀速直线运动可得解得3小球过A点时竖直方向的速度则小球过A点时的速率13交流 0.97 0.047 0.048 解：（1）2交
19、流电源频率是50Hz，可知打点周期是T=0.02s，则有6号点的速度为3对应的动能4 则从起点1到6号点小球减少的重力势能为Ep=mgL=0.19.84.90102J=0.048J（2）（a）5 小球经过光电门B时的速度v表达式为（b）6由于小球是自由落体运动，由公式可得由此可知当一H的图线斜率时，小球下落运动中机械能守恒。14（1）14N；方向竖直向下；（2）8J（1）滑块从B点飞出做平抛运动，有 解得所以在B点时圆弧轨道对滑块的支持力 根据扭断第三定律可知在B点时对圆弧轨道的压力 方向竖直向下。（2）滑块的过程，根据动能定理有 解得15（1）24J，-6J；（2）0.225m；（3）3m/
20、s（1）对于F的做功过程，由几何知识得到力F作用点的位移 则力F做的功W=Fx=600.4J=24J小球B所受重力对小球做功W=-mgR=-2100.3J=-6J（2）当绳与轨道相切时两球速度大小相等如图由三角形知识得sinOPB=，34=h：0.3得h=0.225m（3）由于B球到达C处时，已无沿绳的分速度，所以此时小球A的速度为零，设小球B的速度为v，由功能关系得代入已知量解得小球B速度的大小v=3m/s16(1)；(2)；(3) (1)当滑块恰好过最高点时，有 解得(2)若滑块恰好能过最高点，从到，动能定理有解得要使滑块恰能运动到点，则滑块到点的速度，从到，根据动能定理有解得显然，要使滑块恰能运动到点，则滑块释放点的高度。(3)当滑块释放点的高度范围满足时，滑块不能运动到点，最终停在上，设其在上滑动的路程为，根据动能定理有可得当滑块释放点的高度范围满足时，滑块从传送带返回点，最终停在上，在上滑动的路程为，根据动能定理有可得当滑块释放点的高度范围满足时，滑块从传送带返回点，重回圆轨道，最终停在上，分析可知滑块在上滑动的路程为，根据动能定理有可得当滑块释放点的高度时，滑块从点飞出，根据动能定理有解得由平抛运动知识可知，平抛运动的时间可得