河北省石家庄市灵寿中学2021-2022学年高三上学期早午晚练物理试题（2）（word版含解析）

河北灵寿中学高三物理早午晚练（2）
考试范围力学部分；考试时间：40分钟
注意事项：
1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2．请将答案正确填写在答题卡上
第I卷（选择题）
一、单选题
1．2021年7月一场千年不遇的大雨肆虐河南，暴雨过后，来自全国各地的救援物资源源不断地运往灾区，一辆满载救援物资的卡车经过高速收费站的“ETC”通道全过程的速度随时间变化的关系如图所示，则下列说法正确的是（　　）
A．该卡车通过“ETC”通道的平均速度为12m/s
B．该卡车通过“ETC”通道的平均速度为9m/s
C．该收费站“ETC”通道的长度为32m
D．该收费站“ETC”通道的长度为48m
2．甲、乙两辆车t=0时刻相距1000m，甲车在后，乙车在前，在同一条公路上做匀变速直线运动，它们的图像如图所示，则下列说法正确的是（　　）
A．乙车比甲车早出发8s
B．两辆车在t=36s时速度相等
C．两辆车会相撞
D．甲车停下时，两车相距最近，相距191m
3．如图所示，有一倾角的斜面，质量为。质量为的物体A静止在上。现用水平力推物体A，在由零逐渐增加至再逐渐减为零的过程中，A和始终保持静止。对此过程下列说法正确的是（　　）
A．地面对的支持力大于
B．对压力的最小值为，最大值为
C．所受摩擦力的最小值为0，最大值为
D．所受摩擦力的最小值为，最大值为
4．如图所示，一块质量为M的长木板停在光滑的水平面上，长木板的左端有挡板，挡板上固定一个水平轻质小弹簧。一个质量为m的小物块（可视为质点）以水平速度v0从长木板的最右端开始向左运动，与弹簧发生相互作用后（弹簧始终处于弹性限度内），最终又恰好相对静止在长木板的最右端。以下说法正确的是（　　）
A．物块的最终速度为v0
B．长木板的最终速度为v0
C．弹簧的最大弹性势能为
D．长木板和小物块组成的系统最终损失的机械能为
5．如图，光滑圆弧槽面末端切线水平，并静置一质量为m2的小球Q，另一质量为m1的小球P从槽面上某点静止释放，沿槽面滑至槽口处与Q球正碰，设碰撞过程中无能量损失，两球落地点到O点水平距离之比为1：3，则P、Q两球质量比不可能是（　　）
A．3：1
B．3：5
C．2：3
D．1：7
二、多选题
6．如图甲所示，一小物块从水平转动的传送带的右侧滑上传送带，固定在传送带右端的位移传感器记录了小物块的位移随时间的变化关系如图乙所示。已知图线在前3.0s内为二次函数，在3.0s~4.5s内为一次函数，取向左运动的方向为正方向，传送带的速度保持不变，小华同学独自思考画出了小物块的图如图丙所示，相关标注如图所示。则
A．
B．
C．物体与传送带之间的摩擦因数为0.2
D．物体相对传送带最大位移是9米
7．如图所示，半径为的竖直光滑圆轨道内侧底部静止着一个光滑小球，现给小球一个冲击，使其在瞬间得到一个水平初速度，若大小不同，则小球能够上升的最大高度（距离底部）也不同。下列说法中不正确的是（　　）
A．如果或，则小球在运动的过程中不与轨道分离
B．如果，则小球能够上升的最大高度等于
C．如果，则小球能够上升的最大高度小于
D．如果，则小球能够上升的最大高度等于
8．宇宙中存在一些离其他恒星较远的三星系统，通常可忽略其他星体对它们的引力作用，三星质量也相同．现已观测到稳定的三星系统存在两种基本的构成形式：一种是三颗星位于同一直线上，两颗星围绕中央星做圆周运动，如图甲所示；另一种是三颗星位于等边三角形的三个顶点上，并沿外接于等边三角形的圆形轨道运行，如图乙所示．设两种系统中三个星体的质量均为m，且两种系统中各星间的距离已在图甲、图乙中标出，引力常量为G，则下列说法中正确的是（　　）
A．直线三星系统中星体做圆周运动的线速度大小为
B．直线三星系统中星体做圆周运动的周期为
C．三角形三星系统中每颗星做圆周运动的角速度为
D．三角形三星系统中每颗星做圆周运动的加速度大小为
第II卷（非选择题）
三、实验题
9．一种新的短途代步工具——电动平衡车，被称为站着骑的电动车。某同学为了探究该车在平直水泥路面上的运动情况，设计了如下实验：将输液用的塑料瓶装适量水后，连同输液管一起绑在平衡车的扶手上，调节输液管的滴水速度。某滴水刚落地开始计时，从下一滴水落地依次计数为1、2、3……，当滴50滴水刚好落地时停止开始计时，测得时间为25.0s。该同学骑上平衡车后，先加速到某一速度，然后关闭动力，让平衡车沿着直线滑行。如图所示是某次实验中在水泥路面上的部分水滴及测出的间距值（左侧是起点，单位：m），当地重力加速度，根据该同学的测量结果可得出：
(1)平衡车加速过程的加速度大小a=_________m/s2，运动到C点的速度大小v=_________
m/s；（结果均保留三位有效数字）
(2)设平衡车运动过程中所受阻力的大小是人与车总重力的k倍，则k=_________；（结果保留两位有效数字）
(3)通过分析路面上水滴间距的变化情况，可知平衡车从哪段开始关闭动力。（________）
A．DE段
B．EF段
C．FG段
D．GH段
(4)若该同学把题中的50滴计成了51滴，那么测出的加速度将_________（填“偏大”、“偏小”或“不变”）
(
高三物理早午晚练（
2
）
答题纸
班级：
姓名：
)河北灵寿中学高三物理早午晚练（2）答题纸
一、二、选择题
1
2
3
4
5
6
7
8
实验题
9、（1）
（2）
（4）
四、解答题
10．在水平面上有一足够长的固定挡板P，贴着挡板有一质量为M=2kg的三角形滑块ABC和一质量为m=1kg的小球，小球位于C点，三角形滑块和小球都静止在水平面上，如图所示（俯视图）。现对三角形滑块施加一平行于挡板向右、大小不变的推力，经1s，小球到达三角形滑块的A点。已知AB=1.2m，θ=37°，sin37°=0.6，三角形滑块不翻转，不计一切摩擦，求此过程中。
（1）小球对三角形滑块AC边的压力大小；
（2）该推力的大小。
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◎
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河北灵寿中学高三物理早午晚练（2）
参考答案
1．B
【详解】
图像与坐标轴围成的面积表示位移，收费站“ETC”通道的长度为
该卡车通过“ETC”通道的平均速度等于“ETC”通道的长度与时间的比值，为
故选B。
2．B
【详解】
A．由题图可知，乙车比甲车晚出发8s，故A错误。
B．由题图可知，甲车做匀减速直线运动，根据图像和运动学公式得
乙车做匀加速直线运动，同理得
当两车速度相等时，解得
同时解得两车的共同速度
故B正确。
CD．由于当两车速度相等时两车相距最近，则当时甲车的位移
乙车的位移
因为
所以两车不会相撞，此时两车之间的距离为
故CD错误。
故选B。
3．B
【详解】
A．因为
A和始终保持静止，对A、B整体受力分析可知，地面对B的支持力一直等于，故A错误；
B．对A受力分析，如下图所示
受到重力、支持力、推力和摩擦力作用，垂直于斜面方向有
当
时，最小，最小值为
当
时，最大，最大值为
由牛顿第三定律知A对B的压力最小值为，最大值为，所以B正确；
CD．对A，沿着斜面方向，当
即
A受到的摩擦力为0，当
时，静摩擦力方向沿斜面向上，大小为
当
时，f最大，为
当
时，静摩擦力方向向下，则静摩擦力为
当
时，最大，为
综上可知，A所受摩擦力的最小值为0，最大值为故CD错误。
故选B。
4．D
【详解】
AB．小物块从开始位置滑动到最后相对长木板静止过程，小物块与长木板组成的系统动量守恒，以v0的方向为正方向，则有
mv0＝（m＋M）v2
解得
v2＝
故AB错误；
CD．小物块从开始位置滑动到最左端的过程，小物块与长木板组成的系统动量守恒，则有
mv0＝（m＋M）v1
解得
v1＝
由能量守恒定律，得
Epm＋Q＋（m＋M）v12＝mv02
Q＝FfL
小物块从开始位置滑动到最右端的过程中，由能量守恒定律，得
Q′＋（m＋M）v22＝mv02
Q′＝Ff（2L）
联立解得
Epm＝
Q′＝
即弹簧的最大弹性势能为
Epm＝
系统损失的机械能为
ΔE＝Q′＝
故C错误D正确。
故选D。
5．C
【详解】
设碰撞前小球P的速度为v0，碰撞后P、Q的速度分别为v1、v2，由动量守恒定律和无能量损失得
解得
两式之比为
A．若碰撞后P球不弹回，继续向前运动，P球射程一定小于Q球射程，根据两球落地点到O点水平距离之比为1：3可得
解得
A可能；
B．若碰撞后P球被弹回，并且P球射程小于Q球射程，根据两球落地点到O点水平距离之比为1：3可得
解得
B可能；
D．若碰撞后P球被弹回，并且P球射程大于Q球射程，根据两球落地点到O点水平距离之比为1：3可得
解得
D可能；
C．结合碰撞的实际，只有上述三种可能，C不可能。
故选C。
6．BCD
【详解】
A．图乙中为速度为零的时候，在图甲中可得速度为零时时2s，所以，故A错误；
B．由图乙可知，滑块匀速运动的速度大小为
物体在2s时速度为零，则2~3s的位移为
可得在0~2s的加速度为，在2~3s为，在2s时速度为零，则在0时刻的速度
故B正确；
C．根据牛顿第二定律
可求得
故C正确；
D．由2~3s滑块加速1s后做匀速直线运动可知，在3s时滑块速度和传送带速度相等，则
滑块向左做减速运动的相对位移
滑块向右做加速运动的相对位移
所以物体相对传送带最大位移是
故D正确。
7．ABC
【详解】
A．当小球刚好滑到与圆心等高的位置时，有
解得
所以时，小球只能在下部分圆弧运动不与轨道分离。
当小球刚好滑到最高点时，有
则能量守恒定律可知
联立解得
所以时，小球能够通过最高点，不与轨道分离。则A正确；
B．如果，根据时，小球只能在下部分圆弧运动，则小球能够上升的最大高度为，则有
解得
所以B正确；
C．如果，根据时，小球能通过四分之一圆弧，但不能够上升的最大高度，会脱离轨道，所以小球能够上升的最大高度小于，则C正确；
D．如果，根据时，小球能通过四分之一圆弧，但不能够上升的最大高度，会脱离轨道，所以，则小球能够上升的最大高度小于，所以D错误；
故选ABC。
8．BD
【详解】
A．在直线三星系统中，星体做圆周运动的向心力由其他两星对它的万有引力的合力提供，根据万有引力定律和牛顿第二定律，有
解得
A项错误；
B．由周期
知直线三星系统中星体做圆周运动的周期为
B项正确；
C．同理，对三角形三星系统中做圆周运动的星体，有
解得
C项错误；
D．由
得
D项正确．
故选BD。
9．2.06～2.08
3.53
0.048～0.050
B
偏大
【详解】
(1)[1]滴水时间间隔为
平衡车加速过程的加速度大小
[2]运动到C点的速度大小
(2)[3]平衡车减速过程的加速度为
根据牛顿第二定律
解得
(3)[4]根据测量结果
由此可见，车在AE段做匀加速运动，在FJ段做匀减速运动，所以在EF段关闭动力。
故选B。
(4)[5]
若该同学把题中的50滴计成了51滴，滴水时间间隔偏小，那么测出的加速度将偏大。
10．（1）3N；（2）11.8N
【详解】
（1）小球在三角形滑块对它的弹力作用下做匀加速直线运动，经ts，三角形滑块和小球所处的位置如图所示，设小球的加速度大小为a1，位移大小为x1，有
设三角形滑块对小球的支持力大小为FN，根据牛顿第二定律有
FN=ma1
设小球对三角形滑块的压力大小为FN′，根据牛顿第三定律有
FN′=FN
联立解得
FN′=3N
（2）t=1s内，设三角形滑块的加速度大小为a2，位移大小为x2，有
根据牛顿第二定律有
联立解得
F=11.8N答案第1页，总2页
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