1、龙东地区四校2022届高三上学期11月联考物理试题(考试时间:90分钟 满分100分) 一、 选择题(本题共12道小题,每小题4分,共48分。其中单选1题-7题,多选8题-12题,多选题,选不全的得2分,有错选或不答的得0分)1下列关于物理学中研究方法叙述正确的是()A在不需要考虑物体本身的大小和形状时,用质点来代替物体的方法叫微元法B在探究加速度,力和质量三者之间的关系时,该实验采用了假设法C伽利略首次提出“提出假说,数学推理,实验验证,合理外推”的科学推理方法D在推导匀变速直线运动位移公式时,把整个运动过程划分成很多小段,每一小段近似看作匀速直线运动,然后把各小段的位移相加,这里采用了极限
2、法2如图所示,用轻绳系住一质量为M的匀质大球A,大球和墙壁之间放置一质量为m的匀质小球B,各接触面均光滑。系统平衡时,绳与竖直墙壁之间的夹角为=30,两球心连线O1O2与轻绳之间的夹角为=15,则大球A和小球B的质量之比为()A21B(1):1C12D1(1)3如图所示,质量为m的小球置于正方体的光滑盒子中,盒子的边长略大于球的直径。某同学拿着该盒子在竖直平面内做半径为R的匀速圆周运动,已知重力加速度为g,空气阻力不计,要使在最高点时盒子与小球之间恰好无作用力,则下列说法正确的是()A在最高点小球的速度水平,小球既不超重也不失重B小球经过与圆心等高的位置时,处于超重状态C该盒子做匀速圆周运动的
3、周期一定等于D盒子在最低点时对小球弹力大小等于2mg,方向向下4在倾角为37的斜面上,从A点以6 m/s的速度水平抛出一小球,小球落在B点,如图所示,则以下说法正确的是(g取10 m/s2,sin 370.6,cos 370.8)()A小球在空中飞行时间为0.85 sBA、B两点距离为6mC到达B点时的速度为12 m/sD小球在空中飞行0.45 s时距斜面最远5一轻杆BO,其端用光滑铰链固定在竖直轻杆AO上,端挂一重物,且系一细绳,细绳跨过杆顶A处的光滑小滑轮,被一人用力拉住,如图所示。现人将细绳缓慢拉动,使杆BO与杆AO间的夹角逐渐减少,则在此过程中,人始终未移动且人拉着的绳与AO的夹角保持
4、不变,设人的拉力为T、地面对人的摩擦力为f、地面对人的支持力为N,杆BO所受压力为FN,则()AFN先减小,后增大BN始终不变CT先减小,后增大Df慢慢变小6甲乙两质点在同一时刻、从同一地点沿同一方向做直线运动。质点甲做初速度为零、加速度大小为的匀加速直线运动,质点乙做初速度为、加速度大小为的匀减速直线运动至速度减为零保持静止,甲、乙两质点在运动过程中的图像如图所示,虚线与对应的坐标轴垂直。下列说法错误的是()A甲乙两质点同时在处相遇B质点甲的加速度大小为2m/s2C质点乙的加速度大小为1m/s2D两质点相遇时甲的速度是7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
5、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()A3:1B16:3C17:3D6:18如图甲所示,足够长的传送带与水平面夹角为,在传送带上某位置轻轻放置一小滑块,小滑块与传送带间动摩擦因数为,小滑块速度随时间变化关系如图乙所示,v0、t0已知,则() A 传送带是可能是顺时针转动B C传送带的速度大于v0Dt0后滑块的加速度为9我国已掌握“半弹道跳跃式高速再入返回技术”,为实现“嫦娥”飞船月地返回任务奠
6、定基础。如图所示,假设与地球同球心的虚线球面为地球大气层边界,虚线球面外侧没有空气,返回舱从a点无动力滑入大气层,然后经b点从c点“跳出”,再经d点从e点“跃入”实现多次减速,可避免损坏返回舱。d点为轨迹最高点,离地面高h,已知地球质量为M,半径为R,引力常量为G。则返回舱()A在d点加速度小于B在d点速度小于C虚线球面上c、e两点离地面高度相等,所以vc和ve大小相等D虚线球面上a、c两点离地面高度相等,所以va和vc大小相等10矩形滑块由材料不同的上下两层粘结在一起组成,将其放在光滑的水平面上,质量为m的子弹以速度v水平射向滑块,若射击上层,则子弹恰好不射出;若射击下层,则子弹整个恰好嵌入
7、,则上述两种情况相比较,说法正确的是()A子弹击中上层过程中,系统产生的热量较多B两次滑块所受冲量一样大C两次系统损失的机械能一样多D两次子弹动量变化量一样大11如图甲所示,足够长的斜面倾角为,一质量为m的物块,从斜面上的某位置由静止开始下滑。斜面与物块间的动摩擦因数随物块位移x的变化规律如图乙所示,物块的加速度随位移变化规律如图丙所示,取沿斜面向下为x轴正方向,下列说法正确的是()A图乙中x0处对应的纵坐标为B物块的最大速度为C物块运动过程中一直处于失重状态D物块从开始运动至最低点的过程中损失的机械能为12如图甲所示,一质量为M的长木板静置于光滑水平面上,其上放置一质量为m的小滑块。木板受到
8、随时间t变化的水平拉力F作用时,用传感器测出其加速度a,得到如图乙所示的a-F图。取g= 10m/s2,则()A 木板的质量M =2kgB 滑块的质量m=6kgC 当F=8N时滑块加速度为2m/s2D滑块与木板间动摩擦因数为0.1二、实验题(本道题共2道小题,共17分,其中13题10分,14题7分)13某同学准备做“探究加速度与力的关系”和探究加速度与质量的关系”实验。实验中,他将悬挂物的重力大小视为小车受到的细线拉力大小。(1)在平衡小车所受的阻力时,以下操作错误的是图_(填“甲“或“乙“);(2)已知打点计时器所用交变电源的頻率为50Hz。该同学某次实验得到的纸带如图所示,A、B、C、D、
9、E是5个连续的计数点。相邻两计数点间有四个点未画出,实验数据如表中所示,其中有一组数据读取不当,这组数据是_(填A、B、C、D或E)。根据上述信息可得小车的加速度大小为_m/s2(保留两位有效数字);计数点ABCDE位置坐标(cm)4.505.507.309.9013.3(3)在探究加速度与力的关系时,该同学根据实验数据做出的a-F图像如图丙所示,发现该图线不通过坐标原点且BC段明显偏离直线,分析其产生的原因,下列说法正确的是_;A不通过坐标原点可能是因为平衡摩擦力不足B不通过坐标原点可能是因为平衡摩擦力过度C图线BC段弯曲可能是悬挂物总质量未满足远小于小车质量的条件(4)另一位同学在实验中得
10、到了图丁中的曲线OQ,于是他利用最初的几组数据拟合了一条直线OP,如图丁所示,与纵轴平行的直线和这两条图线以及横轴的交点分别为P、Q、N。此时,小车质量为M,悬挂物的质量为m。他猜想:。请你分析论证该同学的猜想是否正确_。14图甲为某实验小组同时测量A、B两个箱子质量的装置图,其中D为铁架台,E为固定在铁架台上的轻质定滑轮(质量和摩擦可忽略不计),F为光电门,C为固定在A上、宽度为d的细遮光条(质量不计),此外,该实验小组还准备了一套砝码(总质量为kg)和刻度尺等,请在以下实验步骤中按要求作答。(1)在铁架台上标记一位置O,并测得该位置与光电门F之间的高度差h。(2)取出质量为m的砝码放在A箱
11、子中,剩余砝码都放在B箱子中,让A从位置O由静止开始下降,则A下落到F处的过程中,其机械能是_的(填增加、减少或守恒)。(3)记录下遮光条通过光电门的时间t,根据所测数据可计算出A下落到F处的速度_,下落过程中的加速度大小_(用d、t、h表示)。(4)改变m重复(2)(3)步骤,得到多组m与a的数据,作出a-m图像如图乙所示。可得A的质量_kg,B的质量_kg(重力加速度大小g取)。三、计算题(本题共3道小题,共35分。要求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得分;有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)15.(8分)如图所示,一倾角为的斜面固定在水平面上,质量
12、为5m的物块静止于斜面上O处。在距离O点h高处的斜面顶端从静止开始释放一个质量为m的小球,小球沿斜面下落过程中只与物块发生了一次弹性碰撞,一段时间后两者同时到达斜面底端。物块与斜面间的动摩擦因数等于tan,小球与斜面间摩擦忽略不计,重力加速度大小为g。求:(1)碰撞后小球与物块的速度v1、v2;(2)斜面的高度H。16.(15分)如图所示是一弹射游戏装置,由安装在水平台面上的固定弹射器、竖直圆轨道(在最低点A、C分别与水平轨道OA和CD相连)、倾斜长轨道DE组成。游戏时滑块从O点弹出后,经过圆轨道并滑上倾斜长轨道DE,若滑块从长轨道DE滑下则反向进入圆轨道,从圆轨道滑出,进入AO轨道并压缩弹射
13、器的弹簧,随后能再次弹出算游戏成功。已知圆轨道半径为R,轨道DE的倾角=37,滑块质量为m,滑块与轨道DE之间的动摩擦因数=0.5,其余轨道都光滑,各轨道之间平滑连接;滑块可视为质点,弹射时从静止释放且弹簧的弹性势能完全转化为滑块动能,忽略空气阻力,sin37=0.6,cos37=0.8,重力加速度为g。(1)若滑块第一次进入圆轨道,恰好能过最高点B,求滑块能滑上斜轨道的最大距离。(2)若某次游戏弹射释放的弹性势能为Ep=5mgR,求滑块在斜轨道上通过的总路程。(3)要使游戏成功但只能返回弹射器一次,并要求滑块始终不脱离轨道,求弹射时弹性势能的范围。17.请各位同学从下面两道题(3-3、3-4
14、)中任选一道做答:【物理-选修3-3】(12分)(1)下列说法中正确的有()A用气筒给自行车打气,越打越费劲,说明此时气体分子之间的分子力表现为斥力B合适的条件下,某些晶体可以转变为非晶体,某些非晶体也可以转变为晶体C空载的卡车停在水平地面上,在缓慢装载沙子的过程中,车胎不漏气,胎内气体可视为理想气体,温度不变,不计分子间势能,则胎内气体对外放热D汽车尾气中含有多种有害气体污染空气,可以想办法使它们自发分离,既清洁了空气又变废为宝E.PM2.5是指空气中直径等于或小于2.5 m的悬浮颗粒物,在空中做无规则运动,它是空气中分子无规则热运动的反映(2).如图所示,A气缸截面积为500cm2,A、B
15、两个气缸中装有体积均为10L、压强均为1atm、温度均为27的理想气体,中间用细管连接。细管中有一绝热活塞M,细管容积不计。现给左面的活塞N施加一个推力F=103N,使其缓慢向右移动,同时给B中气体加热,使此过程中A气缸中的气体温度保持不变,活塞M保持在原位置不动,最终系统达到平衡。不计活塞与器壁间的摩擦,周围大气压强为1atm=105Pa,求(1)系统平衡后活塞N向右移动的距离;(2)系统平衡后B气缸中气体的温度。【物理-选修3-4】(12分)(1)一列沿x轴正方向传播的简谐波在t=0时刻的波形图如图所示。均匀介质中xA=2m,xB=6m处的质点P、Q此后每隔0.1s偏离平衡位置的位移相同,
16、下列说确的是()A周期为0.1sB波速为80m/sCt=0时刻,质点P向下振动D00.1s时间内,质点Q的路程为40cmE.t=0.1s时刻,质点P的速度方向沿y轴正方向(2)顶角为30的直角三角形玻璃砖与内径为R、外径为2R的环形玻璃砖由同种材料制成,它们按如图所示放置。一束单色光沿与法线成45的AB方向从B点射入三角形玻璃砖经折射后从C点垂直射入环形玻璃砖,已知(O为环形玻璃砖的圆心),光在真空中的传播速度为c、求(1)这种材料对该单色光的折射率n;(2)该单色光在环形玻璃砖中的传播时间t。答案CBCDD AC 8.BD 9.BC 10.BCD 11.AB 12.AD13乙 (1分) E(
17、1分) 0.80 (2分) AC (2分) 见解析 (论证过程4分) 【详解】解:(1)1平衡小车的阻力时,不应该悬挂重物,图乙操作错误,选乙。(2)2计数点的位置坐标的分度值是0.1cm,应估读到0.01cm,则E读取不正确。3打相邻两计数点的时间是T=50.02s=0.1s,由x=aT2解得(3)4A B平衡阻力不足到导致只有F达到一定值时,小车加速度大于零,A正确,B错误;C当不满足mM时,随着F的增大,a减小,C正确,故选AC。(4)5 该同学的猜想正确。分析如下:图中PN对应小车合力为悬挂物的重力mg时的加速度a1,即mg=Ma1图中QN对应小车的实际加速度a2,设此时细线的拉力为T
18、,则对小车有T=Ma2,对悬挂物有mg-T=ma2联立式解得,即所以该同学的猜想正确。14减少 (1分) (1分) (1分) (2分) (2分) 【详解】(1)1 A下落到F处的过程中,受到绳子的拉力,拉力做负功,则其机械能减少(2)2 A下落到F处的速率为v, 3 由速度位移公式得,解得(3)45 把三个物体m0,A,B作为一个系统,根据牛顿第二定律,可得可知图像的斜率,纵截距解得,15.答案 (1),方向沿斜面向上,速度沿斜面向下(4分)(2) (4分)解析 (1)设刚要碰撞时小球的速度为v0,根据机械能守恒有mgh=在小球与物块的碰撞过程中,取沿斜面向下为正方向,根据动量守恒有mv0=m
19、v1+5mv2 1分根据动能守恒有5m 1分联立解得v1=-,1分 v2=,1分 小球方向沿斜面向上,物块速度沿斜面向下。(2)小球与物块碰撞后先沿斜面向上匀减速运动,后沿斜面向下做匀加速运动,设加速度为a1,经时间t运动到斜面底端,取沿斜面向下为正方向,根据牛顿运动定律有mgsin=ma1根据运动学公式有=v1t+a1t2 1分设碰撞后物块的加速度为a2,根据牛顿运动定律有5mgsin-5mgcos=5ma2 1分将=tan代入上式得a2=0 即物块碰撞后沿斜面向下做匀速运动,于是有=v2t,1分 联立解得H=。1分16.答案 (1)R (4分)(2)R (5分)(3)mgREp25mgR
20、(6分)解析 (1)恰好通过B点时有mg=m得vB=,(1分)从B点第一次运动到斜轨道最高点有mg(2R-lsin )-mglcos=0- (2分) 得l=R。(1分)(2)首先,判断滑块能否通过B点,若恰好过B点,滑块的机械能E1=2mgR+mgR(1分)因EpE1,故滑块能过B点,其次,判断滑块第一次在斜轨道往返后,是否会脱离圆轨道,设第一次到斜轨道的最高点离D点的距离为l1,由能量守恒有Ep=mgl1sin+mgl1cos,得l1=5R(1分)返回到C处时滑块的机械能E1=Ep-2mgl1cos=mgR (1分)因此,此后滑块恰好不脱离轨道,在圆轨道与斜轨道间往复运动,最终停在D点,全过
21、程应用能量守恒有Ep=mgscos ,得s=R。(2分)(3)设滑块在D点的速度为v0,滑上斜轨道的距离为L,滑块返回D点的速度为v,则根据动能定理可得=(mgsin +mgcos)L,即L= (1分)滑块损失的机械能为Ek=2mgLcos =0.8Ek0 (1分)若要使滑块经过斜长轨道之后,能通过B点,则需满足(1-0.8)Ek0mgR (1分)滑块第二次滑上斜长轨道后滑下,不脱离轨道,其机械能最大值为mgR,即(1-0.8)2Ek0mgR(2分) 又Ep=Ek0 , 故弹性势能的范围为mgREp25mgR。(1分)17.【物理-选修3-3】(1)BCE (4分,选不全的得2分,错选不得分)
22、【详解】A用气筒给自行车打气,越打越费劲是因为车胎内气体的压强在变大,但车胎内气体分子间距离依然很大,远远超过分子间作用力的范围,A项错误;B合适的条件下,某些晶体可以转变为非晶体,某些非晶体也可以转变为晶体,B项正确;C在卡车装沙子过程中,车胎内气体体积减小,外界对气体做功,但气体温度不变即内能不变,由热力学第一定律可知,气体向外放热,C项正确;D使尾气成分分离需要消耗能量,不可能自发分离,D项错误;EPM 2.5的无规则运动属于布朗运动,它反映了空气中分子的无规则运动,E项正确,故选BCE。(2).【答案】(1)5cm;(4分)(2)400K(4分)(1)加力F后,A中气体的压强为(1分)
23、A中气体做等温变化,由玻意耳定律得,解得(1分)活塞N运动前后A的长度分别为,(1分),故活塞N向右移动的距离是(1分)(2)对B中气体,根据查理定律得,(2分)又, , 解得(2分)【物理-选修3-4】(1)BCE (4分,选不全的得2分,错选不得分)【详解】A因为质点P、Q此后每隔0.1s偏离平衡位置的位移相同,可知,周期为T=0.2s选项A错误;B波速为,选项B正确;C根据“同侧法”可知,t=0时刻,质点P向下振动,选项C正确;D00.1s时间内,质点Q振动半个周期,则通过的路程为2A=20cm,选项C错误;Et=0.1s时刻,质点P振动到与t=0时刻关于x轴对称的位置,可知P的速度方向沿y轴正方向,选项E正确。故选BCE。(2)(1);(3分)(2) (5分)【详解】(1)光在三角形玻璃砖B点处的入射角为i=45,折射后折射角为r=30由,解得 (3分)(2)光射入环形玻璃砖的入射角设为,解得,(1分)又由,得(1分)则光发生了全反射,光在环形玻璃砖中的传播速度为(1分)光在环形玻璃砖中的传播距离为所以(2分)