6．智能呼啦圈轻便美观，深受大众喜爱，如图甲，腰带外侧带有轨道，将带有滑轮的短杆穿入轨道，
临川县2022-2023 学年上学期期中考试
短杆的另一端悬挂一根带有配重的轻绳，其简化模型如图乙所示，可视为质点的配重质量为 1kg，绳长
为 0.5m，悬挂点 P到腰带中心点 O的距离为 0.2m，水
高三年级 物理试卷
平固定好腰带，通过人体微小扭动，使配重随短杆做水
平匀速圆周运动，绳子与竖直方向夹角为θ，运动过程
一、单选题（本大题共 7 题，共 28 分） 中腰带可看成不动，重力加速度 g取 10m/s2，下列说法
1 正确的是（ ）．历史上首先正确认识力和运动的关系，推翻“力是维持物体运动的原因”的物理学家是（ ）
A A．匀速转动时，配重受到的合力恒定不变．胡克 B．牛顿 C．伽利略 D．阿基米德
2. B．当θ稳定在 37°时，配重的角速度为 5rad/s近些年来中国完成了一系列大规模基础设施建设和超级工程建设，在让我们的生活质量和幸福指数大
幅提升的同时也在世界上赢得了“ ” C．若增大转速，轻绳的张力变小基建狂魔 的称号。起重机是基建中不可或缺的机械设备。在某个基建
D．保持转速不变，将配重的质量更换为 2kg时，则θ不变
项目的建设过程中，一台起重机将一重物加速提升到某一高度，不计空气阻力，在此过程中，下列说法
正确的是（ ）
A 7．有三个斜面 1、2、3，斜面 1与 2底边相同，斜面 2和 3高度相同，同一物体与三个斜面的动摩擦．重物所受的合外力对重物做负功
B 因数相同，当他们分别沿三个斜面从顶端由静止下滑到底端时，下列说法正确的是（ ）．重物所受重力对重物做正功
C A． 三种情况下摩擦产生的热量 Q1=Q2D．重物所受的合外力对重物所做的功等于其机械能的增量 B．三种情况下物体损失的机械能 E3 E2 E1
3．2021“一带一路”年度汉字发布活动中，“互”字作为最能体现 2021年“一带一路”精神内涵的汉字拔得
“ ” 0.5m C．到达底端的速度 v1>v2=v3头筹，成为年度汉字。如图为力学兴趣小组制作的 互 字形木制模型。模型分上下两部分质量均为 。
D．合力做功 W1=W2>W3
用细线连接两部分。当细线都绷紧时，整个模型可以竖直静止在水平地面上。其中连接 a、b两点的细
线为 l，连接c、d 两点的细线为 n，重力加速度为 g。则（ ）
A．细线 l对 a点的作用力向上 二、多选题（本大题共 3 题，共 12 分）
B．细线 l的拉力等于细线 n的拉力
C n 0.5mg 8．如图，足够长的平行光滑金属导轨 M、N固定在水平桌面上，导轨间距离为 L，垂直导轨平面有竖．细线 的拉力大小等于
D 直向下的匀强磁场，以 CD为分界线，左边磁感应强度大小为 2B，右边为 B，两导体棒 a、b垂直导轨．整个模型对地面的压力大小为
静止放置，a棒距 CD足够远，已知 a、b棒质量均为 m，长度均为 L，电阻均为 r，棒与导轨始终接触
4．如图所示，一辆小汽车（视为质点）在平直路面上做匀加速直线运动，依次经过 A、B、C、D 四棵 良好，导轨电阻不计，现使 a获得一瞬时水平速度 v0，在两棒运动至稳
树，已知经过 AB、BC和 CD三段所用的时间之比为 3∶2∶1，若 A、B两树间距为 18m，C、D两树间
18m B C 定的过程中（a棒还没到 CD分界线），下列说法正确的是（ ）距也为 ，则 、 两棵树的间距为（ ）
A．a、b系统机械能不守恒 B．a、b系统动量守恒
C 2mv
2
．a棒稳定时的速度为 0.2 0 D．导体棒 a产生的焦耳热为 05
A．24m B． 27m C．30 m D．33m 9．如图所示，煤矿车间有两个相互垂直且等高的水平传送带甲和乙，煤块与两传送带间的动摩擦因数
5．如图所示，质量相同的人造地球卫星M 、N在同一平面内绕地心O做匀速圆周运动。已知M 、N连 均为 0.2，每隔T 10s在传送带甲左端轻放上一个质量为m 2kg的相同煤块（可视为质点），发现
线与M 、O连线间的夹角最大为 ，则关于M 、N两卫星的运动正确的说法是（ ） 煤块离开传送带甲前已经与甲速度相等，且相邻煤块（已匀速）间的距
A．N卫星与M 卫星的轨道半径之比为 tan 离为 x 6m，随后煤块平稳地传到传送带乙上，乙的宽度足够大，速度
1 为v 0.8m/s， g 10m/s2 ，则下列说法正确的是（ ）
B．N卫星与M 卫星的万有引力之比为
sin2 A．传送带甲的速度大小为 0.6m/s
B．一个煤块在传送带甲上留下的痕迹长度为 10cm
C．N卫星与M 卫星的角速度之比为 sin3 C．一个煤块在传送带乙上留下的痕迹长度为 25cm
D．N卫星与M 卫星的速度之比为 sin D．煤块在传送带上乙上留下的痕迹为曲线
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10．如图甲所示，长木板在粗糙的水平地面上向左运动，某时刻一质量与长木板相等的滑块（可视为质 v是飞机在平直跑道上的滑行速度，F与飞机所受重力相等时的 v称为飞机的起飞离地速度，已知飞机
1.21 105 kg
质量为 时，起飞离地速度为 66 m/s；装载货物后质量为 2.25 × 10
5 kg，装载货物前后起飞离
点）水平向左以某一初速度从右端滑上木板，滑块始终在木板上且滑块的动能一位移 Ek x 图像如图
地时的 k值可视为不变。
乙所示。已知长木板与地面间的动摩擦因数为 0.1，重力加速度大小为10m / s2，则（ ） （1）求飞机装载货物后的起飞离地速度；
A．小滑块和木板的质量均为0.25kg （2）若该飞机装载货物后，从静止开始匀加速滑行 2025 m起飞离地，求飞机在滑行过程中加速度的大
B．小滑块与木板之间的动摩擦因数是 0.6 小和所用的时间。
C．小滑块滑上木板瞬间，木板的初速度大小为
2 14．（10分）如图是宇宙中由三颗星体构成的一个系统，忽略其他星体对它们的作用，存在着一种运动m / s
3 形式：三颗星体在相互之间的万有引力作用下，分别位于等边三角形的三
4 个顶点上，正在绕某一共同的圆心在三角形所在的平面内都顺时针做角速
D．木板长度至少要 m，小滑块才不会冲出木板
9 度相等的圆周运动。已知星体 A的质量为 3m，星体 B、C的质量均为 m，
三角形边长为 L（L远大于星体自身半径），万有引力常量为 G。求：
三、实验题（本大题共 2 题，共 16 分）
（1）若 A星体可视为球体，且半径为 R，求 A星体的第一宇宙速度大小；
11．（8分）利用图中所示的装置，做“测定重力加速度”的实验中，得到了几条较为理想的纸带。已知每 （2）A星体所受合力的大小；
条纸带上每 5个点取一个计数点，即两计数点之间的时间间隔为0.1s，依打点先后编为 0，1，2，3，4，…， （3）A、B、C三星体做圆周运动时向心加速度之比。
由于不小心，纸带都被撕断了，如图所示，根据给出的 A、B、C、D四段纸带回答：
15．（12分）一质量 m=1kg 的滑块（可视为质点），在恒力 F的作用下，从 A点由静止开始沿水平面 AB
向右运动，1s后撤去 F，再经 1s后，滑块到达 B点。然后滑块离开平面 AB做平抛运动，正好无碰撞
地落在斜面 CD的顶端 C点。此后滑块沿斜面 CD下滑，通过 D点时无机械能损失。滑块在平面 DE上
与位于 E点的弹性挡板碰撞后，速度大小不变，方向相反。已知斜面 CD的倾角为θ=37°，斜面高度差
h=3.6m，BD间的高度差为 H=4.05m，DE间距 x=2.4m，滑块与所有接触面间的动摩擦因数均为μ=0.5，
重力加速度取 g=10m/s2.已知 sin37°=0.6，cos37°=0.8。求：
（1）滑块到达 B点时的速度以及恒力 F的大小；
（1）在 B、C、D三段纸带中选出纸带 A上撕下的那段应该是___________（填正确答案标号）。 （2）滑块第二次经过 D点的速度大小。
A． B． C． D．
（2）纸带 A上，打点 1时重物的速度是___________m / s（结果保留三位有效数字）。 16．（14分）如图所示，以竖直虚线MN为界，左侧空间有水平向右的匀强电场，右侧空间有竖直向上
（3）当地的重力加速度大小是___________m / s2（结果保留三位有效数字）。 的匀强电场和垂直纸面向外的匀强磁场。在左侧空间O点用长为 L的不可伸长的轻质绝缘细绳悬挂质量
（4）如果当时电网中交变电流的频率是 = 49 ，而做实验的同学并不知道，那么加速度的测量值与 为m、电荷量为q的小球。现使细绳拉直，从 A点由静止释放小球，小球绕O点做圆周运动，到达 B点
实际值相比___________（填“偏大”“偏小”或“不变”） 时速度达到最大值。已知小球运动到 B点时，细绳突然断开，小球继续运动一段时间后，从MN边界上
12．（8分）某多用表内部的部分电路如图所示，已知微安表表头内阻 Rg=100Ω，满偏电流 Ig=100μA， 某点进入右侧空间，然后又从MN边界上另一点回到左侧空间，最后到达O、B连线上某点 P时速度变
定值电阻 R1=2.5Ω，R2=22.5Ω，电源电动势 E=1.5V，则该多用表 为零。已知 AO与竖直方向夹角 1 30 ，OB与
（1）A接线柱应该是与___________（填“红”或“黑”）表笔连接；
（2）当选择开关接___________（填“a”或“b”）档时其对应的电阻档的 竖直方向夹角 2 60 ，左右两侧空间电场强度大
倍率更高；
g
（3）若选 a档测量电阻，则原表盘 50μA，对应的电阻刻度值应当为 小之比 E1 : E2 3 :1，重力加速度为 。
_______Ω；原表盘 25μA的刻度，对应的电阻刻度值应当为______Ω． （1）求左侧空间电场强度的大小及小球运动到 B
四、解答题（本大题共 4 题，共 44 分） 点时的速度大小；
（2）求小球在MN右侧空间运动的时间；
13．（8分）我国自主研制了运-20重型运输机。飞机获得的升力大小 F可用 F kv2描写，k为系数； （3）求O、 P两点间的距离。
第 2页，共 2页参考答案：
1．C
2．C
3．D
4．B
5．B
6．D
7．A
8．AC
9．AC
10．BC
11． C 3.47 9.00 偏大
12． 黑 b 300Ω 900Ω
13．(1)90m/s；(2) 2m/s2；45s；
【详解】(1)空载起飞时，升力正好等于重力：
21 = 1
满载起飞时，升力正好等于重力：
22 = 2
由上两式解得：
v2=90m/s
(2)满载货物的飞机做初速度为零的匀加速直线运动，则：
由 22 0 = 2 解得：
答案第 1页，共 6页
a=2m/s2
由加速的定义式变形得：
2 0
= = = 45
2
14．（1） = √ ；（2） = 3√3
合 2
（3） : : = √3: √13: √13
【详解】（1）根据题意，设质量为 ′的卫星围绕 A星球表面做圆周运动，由万有引力提供
向心力有
3 ′ 2
= ′
2
解得
3
= √
（2）根据题意可知，A星体受两相等的引力且夹角为60°，由万有引力公式可得
3 3 2
1 = = 2 2
由平行四边形法则可得
2
合 = 3√3
2
（3）根据题意，对 B星体，由万有引力公式可得，两引力大小分别为
3
1 = ， 2 = 2 2
它们之间夹角为60°，由平行四边形法则，根据余弦定理可求出
合 = √13 2
同理可得
合 = √13 2
由牛顿第二定律可得
合
=
可得向心加速度之比为
: : = √3:√13:√13
答案第 2页，共 6页
15．（1）4m/s F=14N；（2）1m/s
【详解】（1）滑块平抛至 C点时，其速度可分解成水平方向的和竖直方向的 ，
由平抛的规律可得
2 = 2 ( )
解得
= 3m/s
而 =
故
=
则 C点的速度
2 2 = √ +
解得
= 4m/s
= 5m/s
滑块从 A运动到 B的过程中，未撤去 F时，
由牛顿第二定律
= 1
撤去 F后，由牛顿第二定律
= 2
由题可知
= 1 1 + 2 2
解得
F=14N
（2）在斜面 CD上，由牛顿第二定律可得：
= 3
a3 = 2m/s
2
第一次到 D点的速度为 1，由
答案第 3页，共 6页
2 1
2
= 2 3
可得，
1 = 7 /
滑块在水平面匀减速运动
= 4
可得
2 2 2 1 = 2 4
解得
2 = 1 /
√
16．（1） = ，B点的速度大小为 = √ ；（2） =
√ ；（3）
【详解】
（1）要使小球在 B点的速度最大，则重力和电场力的合力沿 OB方向，则
1 = 60
解得
√3
1 =
设小球运动到 B点时的速度大小为 0，小球所受重力和电场力的合力为
= = 2
3 0
从 A到 B，根据动能定理有
答案第 4页，共 6页
1
= 2
2 0
联立得到
0 = 2√
（2）设小球从MN边界上的 C点进入右侧空间，从 D点出右侧空间，从 B到 C，小球做类
平抛运动，进入MN右侧空间后，电场为
1
2 = =
√3
得到
2 =
则小球进入右侧空间做匀速圆周运动，小球回到左侧空间后，到 OB线上某点 P速度减小为
0， ′为小球在MN右侧空间做圆周运动的轨迹圆心，过 C点做 BD的垂线交 BD于 Q点。
由几何关系得
∠ = 60 ，∠ = 30 ,∠ ′ = ∠ ′ = 30
在 C点小球速度方向与界面的夹角也为 60°。
设小球从 B到 C的运动时间为 ，到达 C点时的速度为 ，在 MN右侧空间做圆周运动半径
为 R，运动时间为 t。
由几何关系有
= 2 30
= 30 = 1.5
从 B到 C点做类平抛运动，根据平抛运动规律有
= 0
= 3 0 0
3 0 =
=
式子联立解得
4√3 4√3
= ， = ， = 2
9 3
小球在MN右侧空间做圆周运动的圆心角为 240°，则小球在MN右侧运动时间为
2 2 4
= × = √
3 9
（3）小球重新进入左侧空间后，到 OB线上某点 P速度减小为 0，可推断出，小球做匀减
答案第 5页，共 6页
速直线运动，根据运动学公式有
2 4
= =
2 3
根据几何关系可得
√3 2
= 30 = =
2 3
从 B到 C点做类平抛运动，根据运动学公式有
( 3 0 )2
= =
2 3
则
2
= + + =
3
答案第 6页，共 6页
