2019-2020学年黑龙江哈尔滨三十二中高三（上）期末物理试卷

2019-2020 学年黑龙江哈尔滨三十二中高三（上）期末物理试卷
一．单项选择题（每题 5 分，共 30 分）
1．如图所示，在粗糙水平面上放置 A、B、C、D 四个小物块，各小物块之间由四根完全相同的轻弹簧相互连接，
正好组成一个菱形，∠BAD＝120°，整个系统保持静止状态．已知 A 物块所受的摩擦力大小为 f，则 D 物块所
受的摩擦力大小为（ ）

A． f B．f C． f D．2 f
2．某高处落下一个鸡蛋，分别落到棉絮上和水泥地上，下列结论正确的是（ ）
A．落到棉絮上的鸡蛋不易破碎，是因为它的动量变化小
B．落到水泥地上的鸡蛋易碎，是因为它受到的冲量大
C．落到棉絮上的鸡蛋不易破碎，是因为它的动量变化率小
D．落到水泥地上的鸡蛋易碎，是因为它的动量变化慢
3．如图所示，木块 P 放在水平圆盘上随圆盘一起转动，关于物体所受摩擦力 f 的叙述正确的是（ ）

A．f 的方向总是指向圆心
B．圆盘匀速转动时 f＝0
C．在转速一定的条件下，f 的大小跟物体到轴 O 的距离成正比
D．在物体与轴 O 的距离一定的条件下，圆盘匀速转动时，f 的大小跟圆盘转动的角速度成正比
4．如图所示，在斜面顶端先后水平抛出同一小球，第一次小球落到斜面中点，第二次小球落到斜面底端，从抛出
到落至斜面上（忽略空气阻力）（ ）



A．两次小球运动时间之比 t1：t2＝ ：1
B．两次小球运动时间之比 t1：t2＝1：2
C．两次小球抛出时初速度之比 v01：v02＝1：
D．两次小球抛出时初速度之比 v01：v02＝1：2
5．质量为 m 的汽车行驶在平直的公路上，在运动过程中所受阻力不变．当汽车的加速度为 a，速度为 v 时发动机
的功率为 P1，则当功率恒为 P2 时，汽车行驶的最大速度为（ ）
A． B．
C． D．
6．在下列实例中运动的物体，不计空气阻力，机械能不守恒的是（ ）
A．起重机吊起物体匀速上升
B．物体做平抛运动
C．圆锥摆球在水平面内做匀速圆周运动
D．一个轻质弹簧上端固定，下端系一重物，重物在竖直方向上做上下振动（以物体和弹簧为研究对象）
二．多项选择题（每题 6 分，选不全得 3 分，错选不得分，共 30 分）
7．以初速度为 v0＝10m/s 水平抛出的物体，当竖直方向的位移与水平方向的位移相等时（g＝10m/s
2
）（ ）
A．竖直分速度与水平分速度大小相等
B．瞬时速度大小 vt＝10 m/s
C．运动的时间 t＝1s
D．位移大小 s＝20 m
8．质量为 m，速度为 v 的 A 球跟质量为 3m 的静止的 B 球发生正碰。碰撞可能是弹性的，也可能是非弹性的，因
此碰撞后 B 球的速度可能值为（ ）
A．0.6v B．0.4v C．0.25v D．0.1v
9．嫦娥三号卫星到达月球附近并绕月球在椭圆轨道上运动，月球在椭圆轨道的一个焦点上，如图所示。已知卫星
在运行中是无动力飞行，只受到月球对它的万有引力作用。在卫星从轨道的 A 点沿箭头方向运行到 B 点的过程


中（ ）

A．卫星的速度逐渐减小 B．卫星的速度逐渐增大
C．卫星的机械能守恒 D．卫星的机械能逐渐增大
10．如图所示，一根轻弹簧下端固定，竖立在水平面上，其正上方 A 位置有一只小球．小球从静止开始下落，在 B
位置接触弹簧的上端，在 C 位置小球所受弹力大小等于重力，在 D 位置小球速度减小到零，小球下降阶段下列
说法中正确的是（ ）

A．在 B 位置小球加速度最大
B．在 C 位置小球速度最大
C．从 A→C 位置小球重力势能的减少量小于重力做的功
D．从 A→D 位置小球重力势能的减少等于弹簧弹性势能的增加
11．地球赤道上的山丘 e，近地资源卫星 p 和同步通信卫星 q 均在赤道平面上绕地心做匀速圆周运动．设 e、p、q
的圆周运动速率分别为 v1、v2、v3，向心加速度分别为 a1、a2、a3，则（ ）
A．v1＞v2＞v3 B．v1＜v3＜v2 C．a2＞a3＞a1 D．a1＜a2＜a3
三．计算题（每题 20 分，共 40 分）
12．某游乐场的过山车从较高的弧形轨道顶部，由静止开始向下运动，在底部进入与之连接的圆形轨道，它可以底
朝上在竖直圆轨道顶部运行，游客不会掉下来，可以把这种情形抽象为如图所示的简图，为了游客的安全，载人
过山车在通过圆轨道的最高点时，对轨道要有一定的压力，假设该压力为人与过山车总重力的 0.5 倍，圆轨道的
半径为 R，不考虑一切阻力，问：
（1）载人过山车在最高点时的速度？
（2）弧形轨道顶部到底部的高度 h 应为多大？
（2）若人的质量为 m，过山车经过圆轨道最低点时人对座椅的压力多大？



13．如图甲所示，物块 A、B 的质量分别是 mA＝4.0kg 和 mB＝3.0kg。用轻弹簧拴接，放在光滑的水平地面上，物
块 B 右侧与竖直墙壁相接触。另有一物块 C 从 t＝0 时以一定速度向右运动，在 t＝4s 时与物块 A 相碰，并立即
与 A 粘在一起不分开，C 的 v﹣t 图象如图乙所示。求：

（1）C 的质量 mC；
（2）t＝8s 时弹簧具有的弹性势能 Ep1
（3）4﹣12s 内墙壁对物块 B 的冲量大小 I



2019-2020 学年黑龙江哈尔滨三十二中高三（上）期末物理试卷
参考答案与试题解析
一．单项选择题（每题 5 分，共 30 分）
1．【解答】解：已知 A 物块所受的摩擦力大小为 f，设每根弹簧的弹力为 F，则有：2Fcos60°＝f，对 D：2Fcos30°
＝f′，解得：f′＝ F＝ f
故选：C。
2．【解答】解：AB、鸡蛋分别落到棉絮上和水泥地上，在与棉絮和水泥地接触的过程中，鸡蛋的速度都由 v 变化
为零，可知动量变化量相同，根据动量定理知，合力的冲量相等，故 AB 错误。
C、落到棉絮上的鸡蛋不易破碎，根据 F 合 t＝△P 知，落到棉絮上的作用时间长，动量的变化率小，即合力小，
导致对鸡蛋的作用力较小，不容易破碎，故 C 正确。
D、落到水泥地上，作用时间较短，动量的变化率大，动量变化快，导致对鸡蛋的作用力大，所以易碎，故 D 错
误。
故选：C。
3．【解答】解：A、只有当圆盘匀速转动的过程中，P 受到的静摩擦力沿 PO 方向指向转轴，如果不是匀速转动，则
摩擦力的一个部分提供向心力指向圆心，摩擦力方向不指向圆心。故 A 错误。
B、木块 P 随圆盘一起绕过 O 点的竖直轴匀速转动，做匀速圆周运动，P 受到的静摩擦力提供向心力，P 受到的
静摩擦力不可能为零。故 B 错误。
C、根据向心力公式得到 f＝m（2πn）
2
r，转速 n 一定时，f 与 r 成正比，即 P 受到的静摩擦力的大小跟 P 点到 O
点的距离成正比。故 C 正确。
D、由 f＝mω
2
r 得，在 P 点到 O 点的距离一定的条件下，P 受到的静摩擦力的大小跟圆盘匀速转动的角速度的平
方成正比。故 D 错误。
故选：C。
4．【解答】解：A、根据 h＝ 得，t＝ ，两小球下落的高度之比为 1：2，则两次小球运动的时间之比为 ，
故 A、B 错误。
C、根据 知，两小球水平位移之比为 1：2，时间之比为 ，则初速度之比为 1： ，故 C 正确，D
错误。
故选：C。


5．【解答】解：对汽车受力分析，设受到的阻力的大小为 f，由牛顿第二定律可得，F﹣f＝ma，所以 F＝f+ma，所
以功率 P1＝Fv＝（f+ma）v，解得 f＝ ﹣ma，
当功率恒为 P2 时，设最大速度为 v′，则 P2＝F′v′＝fv′，所以 v′＝ ＝ ，所以 B 正确。
故选：B。
6．【解答】解：
A、起重机吊起物体匀速上升，物体动能不变，重力势能增加，机械能不守恒，故 A 错误；
B、物体做平抛运动，只有重力做功，机械能守恒，故 B 正确；
C、圆锥摆球在水平面内做匀速圆周运动，动能和重力势能都不变，机械能守恒，故 C 正确；
D、以物体和弹簧为研究对象，只有重力和弹力做功，系统的机械能守恒，故 D 正确；
本题选不守恒的，故选：A。
二．多项选择题（每题 6 分，选不全得 3 分，错选不得分，共 30 分）
7．【解答】解：A、根据题意有： ，得： ，则竖直分速度为：vy＝gt＝2v0≠v0，故 AC 错
误；
B、根据平行四边形定则知：瞬时速度 ，故 B 正确；
D、水平位移大小 ，根据平行四边形定则知，位移大小为： ，故 D 正
确。
故选：BD。
8．【解答】解：两球发生完全非弹性碰撞时，系统动量守恒，以 A 的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得：
mv＝（3m+m）v1
解得：v1＝0.25v；
两球发生完全弹性碰撞时，系统动量守恒、机械能守恒，以 A 的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得：mv
＝mvA+3mvB，
由机械能守恒定律得： ，
解得：vA＝﹣0.5v，vB＝0.5v，
则 B 的速度范围是：0.25v≤vB≤0.5v，故 BC 正确，AD 错误；


故选：BC。
9．【解答】解：AB、卫星从 A 到 B 半径增大，只有万有引力对卫星做负功，故卫星动能减小，速度减小，故 A 正
确、B 错误；
CD、因为只有地球对卫星的引力做功，满足机械能守恒条件，即卫星的机械能守恒，故 C 正确、D 错误。
故选：AC。
10．【解答】解：AB、小球从 B 至 C 过程，重力大于弹力，合力向下，小球加速。随着弹力的增大，合力减小，加
速度减小。从 C 到 D 过程，重力小于弹力，合力向上，小球减速，随着弹力增大，合力反向增大，加速度增大，
所以小球加速度先减小后增大，在 D 位置小球加速度最大。速度先增大后减小，在 C 点动能最大，故 A 错误，
B 正确；
C、据功能关系有：从 A→C 位置小球重力势能的减少量小于重力做的功。故 C 正确。
D、小球下降过程中，重力和弹簧弹力做功，小球和弹簧系统机械能守恒；从 A→D 位置，动能变化量为零，故
小球重力势能的减小等于弹性势能的增加，故 D 正确。
故选：BCD。
11．【解答】解：A、B、山丘 e 与同步通信卫星 q 转动周期相等，根据 v＝ ，由于山丘 e 的轨道半径小于同
步通信卫星 q 的轨道半径，故 V1＜V3；
根据卫星的线速度公式 v＝ ，由于近地资源卫星的轨道半径小于同步通信卫星 q 的轨道半径，故近地资源
卫星的线速度大于同步通信卫星的线速度，即 V3＜V2；故 V1＜V3＜V2，故 A 错误，B 正确；
C、D、山丘 e 与同步通信卫星 q 转动周期相等，根据 a＝ω
2
r＝（ ）
2
r，由于山丘 e 的轨道半径小于同步通
信卫星 q 的轨道半径，
故山丘 e 的轨道加速度大于同步通信卫星 q 的加速度，即 a1＜a3；根据卫星的周期公式 T＝ ＝2π ，
由于近地资源卫星的轨道半径小于同步通信卫星 q 的轨道半径，故近地资源卫星的加速度小于同步通信卫星的加
速度，即 a3＜a2；故 a2＞a3＞a1，故 C 正确，D 错误；
故选：BC。
三．计算题（每题 20 分，共 40 分）
12．【解答】解：（1）在最高点，对人和车，由牛顿第二定律得：mg+FN＝m ，
又人和车对轨道的压力为人与过山车总重力的 0.5 倍，即：FN＝0.5mg


联立解得：v＝
（2）弧形轨道顶部到圆轨道的最高点，由能量守恒得：mgh＝mg2R+ mv
2

解得：h＝2.75R
（3）圆轨道的最低点到圆轨道的最高点，由能量守恒得：mgh＝ mv′
2

在圆轨道的最低点，对人和车，由牛顿第二定律得：FN′﹣mg＝m ，联立解得：FN′＝6.5mg
由牛顿第三定律得：过山车经过圆轨道最低点时人对座椅的压力：F 压＝FN′＝6.5mg
答：（1）载人过山车在最高点时的速度为 ；
（2）弧形轨道顶部到底部的高度 h 为 2.75R；
（3）过山车经过圆轨道最低点时人对座椅的压力为 6.5mg。
13．【解答】解：（1）由题图乙知，C 与 A 碰撞前速度为 v1＝9m/s，碰后速度大小为 v2＝3m/s，C 与 A 碰撞过程
动量守恒，取碰撞前 C 的速度方向为正方向，由动量守恒定律得：
mCv1＝（mA+mC）v2
解得 C 的质量 mC＝2kg。
（2）t＝8s 时 A 和 C 的速度为 v＝0
根据能量守恒得知：t＝8s 时弹簧具有的弹性势能 Ep1＝ （mA+mC）v2
2
＝ ×（4+2）×3
2
J＝27J
（3）4～12s 内，B 静止，弹簧对 B 的弹力与墙壁对 B 的弹力大小相等，弹簧对 B 和 A 的弹力大小也相等，故 4～
12s 内墙壁对物块 B 的冲量大小等于弹簧对物块 A 的冲量大小。
取水平向左为正方向，对 AC 整体，根据动量定理，知 I＝（mA+mC）v3﹣（mA+mC）（﹣v2）
解得 I＝36N?s
答：
（1）物块 C 的质量 mC 为 2kg；
（2）t＝8s 时弹簧具有的弹性势能 Ep1 是 27J；
（3）4～12s 内弹簧对物块 A 的冲量大小 I 是 36N?s。