宝鸡教育联盟2023-2024学年高三上学期阶段性检测物理试题(二)
全卷满分100分，考试时间90分钟。
注意事项：
1.答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置，
2.请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答，写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑；非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答；字体工整，笔迹清楚。
4.考试结束后，请将试卷和答题卡一并上交。
5.本卷主要考查内容：必修①，必修②第五章~第七章第7节。
一、选择题：本题共12小题，每小题4分，共48分.在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一个选项正确，第9~12题有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分.
1. 2022年1月18日，中国十大科技进展新闻在京揭晓，我国首次火星探测任务取得圆满成功是其中之一.2021年2月10日，“天问一号”进行了精准的“刹车”制动，环绕器3000N轨控发线动机点火工作约15分钟，探测器顺利进入近火点高度约400千米、周期约10个地球日的大椭圆环火轨道，成为我国第一颗人造火星卫星.下列说法正确的是（ ）
A.环绕器3000N轨控发动机中的“N”是国际单位制中的基本单位
B. “天问一号”开始绕火星做大椭圆飞行的过程中，位移的大小和路程都在不断地增大
C. “天问一号”绕火星做大椭圆飞行的过程中，其内部仪器处于非平衡状态
D. “天问一号”被火星捕获的过程中，火星对它的作用力大于它对火星的作用力
2.圆周运动是一种常见的曲线运动.例如电动机转子、车轮、皮带轮等都做圆周运动.关于圆周运动，下列说法正确的是（ ）
A.质点做匀速圆周运动受到的合力和向心加速度恒定不变
B.质点做匀速圆周运动是变加速运动，其角速度、周期、转速均恒定不变
C.向心加速度是描述做圆周运动的质点线速度大小变化快慢的物理量
D.做圆周运动的质点受到合外力和加速度的方向均指向圆心
3.马扎属于中国传统手工工艺制品，腿交叉，上面绷帆布或麻绳等，可以合拢，便于携带.如图所示，马扎放在水平地面上，书包放在两支撑腿A、B等长的马扎上，若A、B之间的夹角θ增大，则（ ）
A.马扎对地面的压力增大，支撑腿受到的压力增大
B.马扎对地面的压力增大，支撑腿受到的压力不变
C.马扎对地面的压力不变，支撑腿受到的压力增大
D.马扎对地面的压力不变，支撑腿受到的压力不变
4.如图所示，质量为m、内壁光滑的圆管用轻绳竖直悬吊在天花板上，质量分别为2m、m的小球甲、乙（均可视为质点）在圆管内逆时针运动，两小球的直径略小于圆管的内径.已知两球圆周运动的轨道半径为R，且经过最低点时的速率相等，当小球乙位于圆管最低点时小球甲刚好位于最高点，此时轻绳的拉力大小为mg（g为重力加速度）.则两球在最低点的速率v0为（ ）
A. B. C. D.
5. 2022年2月9日，在北京冬奥会自由式滑雪女子大跳台决赛中，我国选手谷爱凌成功夺冠.假设可视为质点的运动员恰好能沿粗糙且足够长的倾角θ=30°的斜直轨道匀速下滑.如图所示，若让该运动员从斜直轨道底端以v0=10m/s的初速度沿轨道向上运动，取g=10m/s2.则（ ）
A.运动员与轨道间的动摩擦因数为0.6
B.运动员经t=2s沿轨道滑到最高点
C.运动员在t=2s时速度大小为10m/s，方向沿轨道向下
D.运动员滑到最高点后将静止不动
6.如图所示，不计空气阻力，把运动员击出的网球运动看作平抛运动，则网球击出后在空中运动的过程中，下列说法正确的是（ ）
A.网球运动的轨迹是曲线且一直处于超重状态
B.网球受到重力的平均功率不变，瞬时功率与时间成正比
C.网球做匀加速曲线运动，在相等的时间内速度的变化量相等
D.网球在相等时间内动能的变化量相等
7. 2023年9月9日，第九届环巴松措国际山地自行车越野竞速赛在巴松措鸣枪开赛.如图所示，甲、乙两图分别是某参赛自行车在相互垂直的x方向和y方向运动的v-t图像.在0~2s内，下列判断正确的是（ ）
甲 乙
A.自行车的加速度大小为21m/s2，做匀变速直线运动
B.自行车的加速度大小为21m/s2，做匀变速曲线运动
C.自行车的加速度大小为15m/s2，做匀变速直线运动
D.自行车的加速度大小为15m/s2，做匀变速曲线运动
8.如图甲所示，粗糙水平地面上静置一长为2.0m、质量为2kg的长木板，在其右端放一质量为1kg的小物块（可看作质点）.某时刻起对长木板施加逐渐增大的水平外力F，测得小物块所受的摩擦力Ff随外力F的变化关系如图乙所示.最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小取g=10m/s2，若一开始改用F=16N的水平恒力拉长木板，则小物块在长木板上滑行的时间为（ ）
甲 乙
A.2s B.3s C. s D. s
9.一小船渡河，河宽300m，河水的流速v1与船离开船河岸的距离d变化的关系如图所示，船在静水中的速度v2=3m/s，若要使船以最短的时间渡河，则（ ）
A.船在行驶过程中，船头始终与河岸垂直
B船运动的轨迹是直线
C.船渡河的最短时间是50s
D.船在河水中的最大速度是5m/s
10.随着高层建筑的大量兴建，人们经常要与电梯打交道.如图所示，某电梯的轿厢高H=2.6m，正以v0=1m/s的速度匀速上升，电梯轿厢内乘客将离底面h=1.2m处的小球竖直上抛，抛出时相对地面的速度大小为v1=6m/s，重力加速度大小取g=10m/s2，空气阻力忽略不计，从小球抛出到落回电梯轿厢底面的过程中，下列说法正确的是（ ）
A.小球可以触碰到电梯轿厢的天花板
B.小球离电梯轿厢的天花板的最小距离为0.15m
C.小球上升到最高点时所用时间为0.8s
D.小球落回电梯轿厢底面时的速度大小为6m/s
11.F1方程式赛车是一项比较刺激的运动.已知F1方程式赛车和车手的总质量为600kg，发动机的额定功率为360kW，假设赛车以额定功率由静止开始沿平直的公路启动，运动过程中所受的阻力恒为总重的0.75倍，重力加速度取g=10m/s2.则下列说法正确的是（ ）
A.赛车的加速度先不变再逐渐减小到零
B.赛车的最大速度为60m/s
C.赛车的速度为50m/s时，加速度大小为4.5m/s2
D.若赛车行驶距离L（单位为m）时，速度达到最大值，则从启动到最大速度过程用时为
12.在大型货场，常通过斜面将货物送上货车，这个过程简化为如图所示模型：固定光滑斜面的倾角为30°，质量为m的物块，在沿斜面向上的恒力F作用下，由静止开始从斜面的底端向上做匀加速直线运动，经时间t物块运动至斜面E点（图中未标出），然后撤去力F，再经过时间物块速度减为零.已知力F做的功为400J，重力加速度大小为g，则（ ）
A.物块向上加速运动的加速度比减速运动的加速度大
B.沿斜面向上的恒力F的大小为
C.力F做的功是撤去力F时物块的动能的2倍
D.撤去外力F时物块的动能为100J
二、实验题：本题共2小题，共14分.
13.（6分）某同学在做“探究弹簧弹力与形变量的关系”实验中，设计了如图甲所示的实验装置.
甲 乙 丙
（1）在实验中，以下说法正确的是 .（填字母）
A.弹簧被拉伸时，不能超出它的弹性限度
B.用悬挂钩码的方法给弹簧施加拉力，应保证弹簧位于竖直位置且处于平衡状态
C.用直尺测得弹簧的长度即为弹簧的伸长量
D.用几个不同的弹簧，各测出一组拉力与伸长量，可得出拉力与伸长量成正比
（2）如图乙所示，是某根弹簧所受拉力F与伸长量x之间的关系图，由图可知，该弹簧的劲度系数是 N/m.
（3）该同学用此弹簧制作成一把弹簧秤，丙图是某次测力时的弹簧秤指针位置的示意图，则该力的大小为
N.
14.（8分）某同学要做“探究加速度与质量的关系”实验，实验装置如图甲所示.打点计时器所接电源的频率为50Hz.
甲 乙
（1）关于实验的要点，下列说法正确的是 .
A.打点计时器应接4~6V的交流电源
B.为了使小车受到的合外力等于细线的拉力，需要平衡摩擦力
C.为了使细线受到的拉力近似等于砂和砂桶的重力，砂和砂桶的质量必须远小于小车的质量
D.为了减小实验误差，需要改变砂和砂桶的质量进行多次实验
（2）调节好实验装置，符合实验操作要求的情况下，打出的一条纸带如图乙所示，图中各点均为计数点，相邻各点间还有四个点未标出，相邻两计数点间的距离分别为：sAB=4.22cm、sBC=4.65cm、sCD=5.08cm、sDE=5.49cm、sEF=5.91cm、sFG=6.34cm，则小车运动的加速度a= m/s2（结果保留2位有效数字）.
（3）多次实验，测得的数据在（M为小车质量）坐标系中描点如图丙所示，请根据描点作出图像，实验得到的结论是 .
丙
三、解答或论述题：本题共3小题，共38分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤.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.（12分）若卫星在距地球表面某高度处绕地球做匀速圆周运动的周期为T，已知地球表面的重力加速度为g，地球可视为均匀球体，其半径为R，引力常量为G，忽略地球自转影响.求：
（1）卫星距地球表面的高度；
（2）地球的第一宇宙速度和地球的平均密度.
16.（12分）如图所示，一轻质弹簧套在固定的光滑细杆上，其底端与水平地面相连.一带有小孔、质量为m=0.1kg的小球（可视为质点）穿在细杆上，小球与弹簧上端接触但并不连接.现用外力使小球缓慢向下压缩弹簧到O点并保持静止，此时弹簧弹力大小为F=4N.已知细杆足够长，弹簧的劲度系数为k=20N/m，取g=10m/s2，弹簧未超过其弹性限度，不计空气阻力.突然撤去外力后，求：
（1）撤去外力瞬间，小球的加速度大小；
（2）小球与弹簧分离时的动能；
（3）小球运动到最高点时距O点的距离.
17.（14分）如图所示，AB为一倾斜的传送带，与水平方向的夹角为θ=30°，传送带两端相距L=3m.质量为M的货物放置在A端，通过一条与传送带平行的细绳绕过光滑的定滑轮和配重m相连，m离地高度h=2.5m.开始时皮带不转动，释放货物M，在配重m的作用下，货物M沿传送带加速上滑，经过配重m落地（不反弹）.已知货物与皮带间的动摩擦因数为，取g=10m/s2，要使货物运送到B端，采用配重落地时传送带立刻顺时针转动的方法（启动时间极短，可忽略），货物与配重均可视为质点.求传送带的速度大小范围和货物从A端传送到B端所用时间的范围（计算结果可以保留根号）.
参考答案、提示及评分细则
1.C “N”是力的单位，是国际单位制中的导出单位，A错误；“天问一号”绕火星飞行过程中，位移的大小先增大后减小，路程在不断地增大，B错误；“天问一号”绕火星匀速飞行的过程中，它做曲线运动，其内部仪器具有加速度，不是平衡状态，C正确；“天问一号”被火星捕获的过程中，火星对它的作用力与它对火星的作用力是一对相互作用力，大小始终相等，方向相反，D错误.
2.B 匀速圆周运动的合外力提供向心力，所以合外力一定指向圆心，是个变力，向心加速度是指向圆心的，选项A错误；匀速圆周运动加速度始终指向圆心，方向时刻在变化，加速度是变化的，故匀速圆周运动是变加速运动，其角速度、周期、转速均恒定不变，选项B正确；向心加速度只改变速度的方向，不改变速度的大小，是描述线速度方向变化的快慢的物理量，选项C错误；变速圆周运动的合外力不指向圆心，则加速度不指向圆心，选项D错误.
3.C 当书包放在马扎上时，书包与马扎的总重力不变，故无论马扎两边支撑腿之间的角度如何变化，马扎对地面的压力始终等于总重力，马扎对地面的压力不变，选项A、B错误；由于书包对马扎的压力大小不随马扎两边支撑腿之间的角度变化，根据力的分解可知，两边支撑腿上产生的分力随着夹角的增大而增大，选项C正确，D错误.
4.D 设两球在最低点的速率为v0，则甲、乙两球在最低点时，由牛顿第二定律得、，小球甲从最低点运动到最高点的过程中，由机械能守恒定律得，则小球甲在最高点时有，由题意可知，联立以上可解得，D正确，ABC错误.
5.D 运动员在轨道上恰好匀速下滑时，有，解得，A错误；运动员沿轨道上滑过程中，由牛顿第二定律可得，可得运动员上滑过程中匀减速的加速度大小为，故运动员上滑的时间，此时运动员速度为零，因有，故运动员将静止在最高点，D正确，B、C错误.
6.C 网球从击出在空中一直只受重力作用，加速度为重力加速度，处于完全失重状态，选项A错误；平抛运动在竖直方向上是自由落体运动，平均功率和瞬时功率都与时间成正比，瞬时功率的比例系数大，选项B错误；做平抛运动的物体只受重力的作用，所以其加速度为重力加速度，不发生变化，是匀加速运动，可知在相等的时间内速度的变化都相等，选项C正确；做平抛运动的物体在相等时间内竖直方向发生的位移大小不同，动能变化量不同，选项D错误.
7.C 在0~2s内，自行车在x方向初速度为，加速度为，自行车在y方向初速度为，加速度为，根据平行四边形定则合成可以得到合初速度为，合加速度为，而且二者方向在同一直线上，可知合运动为匀变速直线运动，只有选项C正确.
8.A 由题图乙知力F较小时，小物块和长木板均静止，随着外力的增大二者先一起加速运动，后来发生相对滑动.当F>2N时二者开始一起加速，则长木板受水平面的滑动摩擦力Ff2=2N，当F>14N时小物块和长木板开始相对滑动，此时小物块受到的摩擦力Ff1=4N，则小物块的加速度a1=4m/s2，改用F=16N的外力水平拉长木板时，由牛顿第二定律可得，解得，由运动学规律知小物块在长木板上滑行的时间满足，代入数据解得t=2s，故A正确，BCD错误.
9.AD 船头始终与河岸垂直，渡河时间最短，选项A正确；由于水流速度变化，船头始终与河岸垂直，所以合速度方向变化，运动的轨迹不可能是直线，选项B错误；船在行驶过程中，船头始终与河岸垂直时渡河时间最短，即，选项C错误；船在河水中的最大速度为，选项D正确.
10.BD 以电梯轿厢为参考系，则小球相对电梯轿厢的初速度，小球相对电梯轿厢上升到最大高度的过程中，有，解得，距离天花板，选项A错误、B正确；小球上升到最高点所用时间，选项C错误；小球从抛出到落回电梯轿厢底面的过程有，解得t=1.2s，则小球落到电梯轿厢底面时的速度，即速度大小为6m/s，选项D正确.
11.CD 由瞬时功率的表达式可知随速度的增大赛车的牵引力减小，则加速度减小，所以赛车开始时做加速度减小的加速运动，直到加速度减为零速度达到最大值，A错误；当速度达到最大时，牵引力与阻力相等，则，又，则最大速度为，代入数据得，B错误；赛车的速度为50m/s时，赛车的牵引力为，由牛顿第二定律，解得，C正确；从静止开始到达到最大速度的过程中运用动能定理得，解得，D正确.
12.BD 取沿斜面向上为正方向，则由匀变速直线运动的规律有，匀加速过程：，匀减速过程：，联立解得：，选项A错误；由牛顿第二定律有：，，联立解得：，选项B正确；由动能定理可知，撤去外力F前，外力F对物块做的功为：，合力对物块做的功为：，即撤去外力F时物块的动能，选项C错误、D正确.
13.（1）AB（2分，少选得1分，错选、不选得0分）
（2）200（2分）
（3）2.76（2.73~2.79均可，2分）
解析：（1）弹簧被拉伸时，不能超出它的弹性限度，否则弹簧会损坏，选项A正确；用悬挂钩码的方法给弹簧施加拉力，要保证弹簧位于竖直位置，使钩码的重力大小等于弹簧的弹力，要待钩码平衡时再读数，选项B正确；弹簧的长度不等于弹簧的伸长量，伸长量等于弹簧的长度减去原长，选项C错误；应该用同一个弹簧，分别测出几组拉力与伸长量，得出弹力与形变量成正比，选项D错误；
（2）根据可知，图像的斜率大小等于劲度系数大小，由图像求出劲度系数为k=200N/m；
（3）指针在2.7与2.8之间，估读为2.76N.
14.（1）BC（2分）
（2）0.42（2分）
（3）如图所示（2分）合外力一定时，加速度与质量成反比（2分）
解析：（1）由于是电火花打点计时器，因此应该接220V的交流电源，A项错误；平衡摩擦力是为了使小车受到的合外力等于细线的拉力，B项正确；砂和砂桶的质量必须远小于小车的质量是为了使细线受到的拉力近似等于砂和砂桶的重力，C项正确；由于是为了验证加速度与质量关系，为了减小实验误差，需要改变小车的质量进行多次实验，D项错误.
（2）相邻的计数点时间间隔为，利用匀变速直线运动的推论，可得，，，为了更加准确地求出加速度，对三个加速度取平均值，即，代入数据解得.
（3）描点作图如图所示，实验的结论：合外力一定时，加速度与质量成反比.
15.解：（1）设地球质量为M，卫星质量为m，由牛顿第二定律得
卫星在地球表面静止时，
联立解得卫星距地球表面的高度
（2）卫星刚好绕地球表面做匀速圆周运动时，
解得地球的第一宇宙速度
由，
解得地球的平均密度
16.解：（1）撤去外力瞬间，由牛顿第二定律可知
解得
（2）小球与弹簧分离时，弹簧处于原长状态，撤去外力时，弹簧的压缩量
恢复到原长的过程中，弹力随位移均匀减小到0，由动能定理可知
解得
（3）从撤去外力到小球上升到最高点的过程有
解得h=0.4m
17.解：传送带不开动时m做匀加速运动，
解得
分类讨论：①设传送带的速度为某个小于的值时，M恰好到B端时减速为0.
开始时加速度大小为，解得
共速后加速度的大小为，解得
即开始时以a1减速，后来以a2减速，
，，，解得
，解得
总时间
②传送带的速度v1大于时，M一直以a2减速，到B端时用时为t2
，解得
总时间
综上所述，当传送带的速度时，货物M能传动到B端，所用的时间范围为
