东风中学校高 2022 级高三 12 月月考 6．如图 1所示，一可视为质点的物块从足够长的固定斜面底端以动能 E1沿斜面向上运动，斜面倾角为
物理试卷 θ。当物块重新滑回斜面底端时动能为 E2 ，运动过程中，物块动能Ek与其到斜面底端的距离 d之间
的关系如图 2所示。忽略空气阻力，则该物块与斜面间的动摩擦因数为（ ）
一、单项选择题：本题共 7 小题，每小题 4 分，共 28 分。在每小题给出的四个选项中，只有一项
是符合题目要求的。
1．如图所示，一质量为 m的小滑块从半径为 R的固定的粗糙圆弧形轨道的 a点匀速率滑到 b点，则下
列说法中正确的是( )
A．向心加速度不变 B．向心力的大小逐渐增大
C．向心力的大小逐渐减小 D．它所受的合力的大小是恒定的 E1
A． tan
E2
B． tan
E1 E2 E1 E2
C． tan D． tan E2 E1 E1 E2 E1 E2
2.利用砚台将墨条研磨成墨汁时讲究“圆、缓、匀”，如图，在研磨过程中，砚台始终静止在水平桌面
上。现在你用大小恒定为 100N 的力 F匀速率推动墨条，F的方向始终与墨条的运动方向相同，转动一 7．一质量为 2 kg 的物体受水平拉力 F作用，在粗糙水平面上做加速直线运动时，加速度 a 随时间 t
圈时 F做的功为 120J，若墨条的速度为 0.6m/s，则用时为（ ） 变化的图象如图所示，t＝0时其速度大小为 0，滑动摩擦力大小恒为 2 N，则下列说法不正确的是( )
A.1s A．t＝6 s 时，物体的速度为 18 m/s
B.2s B．t＝6 s 时，拉力 F的功率为 200 W
C.3s C．在 0～6 s 内，拉力对物体的冲量为 48 N s
D.4s D．在 0～6 s 内，合力对物体做的功为 324 J
3．抖空竹是一种传统杂技。如图所示，表演者一只手控制 A不动，另一只手控制 B分别沿图中的四个
方向缓慢移动，忽略空竹转动的影响，不计空竹和轻质细线间的摩擦，且认为细线不可伸长。下列说
法正确的是（ ） 二、多项选择题：本题共 3 小题，每小题 6 分，共 18 分。在每小题给出的四个选项中，有多项符
合题目要求；全部选对的得 6 分，选对但不全的得 3 分，有选错的得 0 分。
A．沿虚线 a向左移动，细线的拉力减小
B．沿虚线 b向上移动，细线的拉力减小 8. 2024 年 10 月 30 日，“神舟十九号”载人飞船将乘组三名航天员送入空间站组合体，图中轨道
C．沿虚线 c斜向上移动，细线的拉力不变 ①为低空轨道，轨道②为载人飞船变轨过程中的一条椭圆轨道，轨道③为空间站运行的高空圆轨道。P
D．沿虚线 d向右移动，细线对空竹的合力增大 为椭圆轨道的近地点，Q 为 远地点，载人飞船在圆轨道①的 P处点火加速，沿椭圆转移轨道②运动到
4. 如图所示，某汽车（可视为质点）由静止开始做匀加速直线运动，连续经过 A、B、C三点，已知 A、 远地点 Q,再次点火加速，进入圆轨道③,恰好与圆轨道③上的空间站对接。已知地球半径为 R,地球表
B之间的距离为 L，B、C之间的距离为 1.5L，且该汽车在 BC 段的平均速度为 AB 段的 1.5 倍，则该汽 面重力加速度为 g,引力常量为 G,圆轨道①离地高度为 h,圆轨道③的半径为 r,忽略地球自转的影响。
车经过 A点时离起点的距离为（ ） 则下列判断正确的是（ ）
1 1 9 3
A. L B. L C. L D. L
8 2 16 2 3g
A.地球的平均密度 ρ =
4πGR
5．某同学利用圆锥摆测当地的重力加速度。如图 1所示，一根长为 l的轻绳上端固定在 P点，下端连 3π
B.地球的平均密度 ρ =
接一小钢球。拉起小钢球，使轻绳与竖直方向的夹角为θ，让小钢球在水平面内做匀速圆周运动，记 GT2
录小钢球的转速 n；改变轻绳与竖直方向的夹角，测得小钢球相应的转速。根据测量数据，在直角坐 3
标系中绘制的 cos x
π 2(R h r)
图像是一条过坐标原点的直线，如图 2所示，则图 2中横坐标 x是（ ） C.载人飞船从 P 处第一次运动到 Q处所用的时间 t =
4 gR 2
A．n B． n2
π (h r)3
1 1 D.载人飞船从 P 处第一次运动到 Q处所用的时间 t =
C． D． 2 gR 2n n2
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9．我国新能源汽车发展迅猛，已成为全球最大的新能源汽车产销国。质量为 m的某新能源汽车在水平 回答下列问题：
路面上以恒定加速度启动，其 v t图像如图所示，其中 OA 段和 BC 段为直线。已知汽车动力系统的额 (1)下列做法有利于减小实验误差的是___________。
定功率为 P，汽车所受阻力大小恒为 f，图中 t1、t2、t3、v1、v2均为已知量，下列说法正确的是（ ） A．两侧杆必须用铅垂线调整为竖直放置，不能左右倾斜
v B．两个细绳间夹角越大越好W 1t1PA．汽车 OA 段运动过程阻力做的功 f C．记录细绳方向时，选取相距较远的两点2v2 D．调整力传感器 Q的位置时，必须保证结点 Q的位置不变
B． t1时刻汽车的功率达到额定功率 P (2)在误差允许的范围内，若 l1，l2，l与 F1、F2、F满足关系式 ，则能够证明力的合成遵
v
C．汽车速度为 1 时的功率为 P
P
2 循平行四边形定则。4
(3)某次实验中，若平衡时两细绳 OA、OB 互相垂直，保持 OA 绳和结点 O的位置不动，取下力传感器 Q，
D．汽车 AB 段前进的路程 将细绳 OB 绕 O 点在纸面内逆时针缓慢转动一小角度，此过程中 OB 绳的拉力 （选填“变大”
“变小”或“不变”）。
10．如图所示，在固定的水平杆上，套有质量为 m 的光滑圆环，轻绳一端拴在环上，另一端系着质量
为 M的木块，现有质量为 m0的子弹以大小为 v0的水平速度射入木块并立刻留在木块中，重力加速度为 12．(8 分)利用气垫导轨验证机械能守恒定律的实验装置如图所示，调节气垫导轨水平，将重物 A 由
g。下列说法正确的是( )
静止释放，滑块 B 上拖着的纸带(未画出)被打出一系列的点。对纸带上的点迹进行测量，即可验证机
械能守恒定律。图甲给出的是实验中的一条纸带：0 是打下的第一个点，每相邻两个计数点间还有 4
A．子弹射入木块之后，圆环、木块和子弹构成的系统动量守恒
m v 个点(图上未画出)，计数点间的距离如图中所示。已知重物的质量 m＝100 g、滑块的质量 M＝150 g，
B．子弹射入木块后的瞬间，速度大小为 0 0 2
M m 则：(g 取 10 m/s ，结果保留三位有效数字)0
C．子弹射入木块后的瞬间，绳子拉力等于 (M m0 )g
D．子弹射入木块后的瞬间，环对轻杆的压力大于 (M m m0 )g
三、实验探究题：本题共 2 小题，每空 2 分，共 14 分。
(1)在纸带上打下计数点 5时的速度 v＝ m/s；
11．某同学利用如图甲所示装置探究两个互成角度的力的合成规律： (2)在打点 0~5 的过程中系统动能的增加量ΔEk＝ J，系统势能的减少量ΔEp＝ J，
由此得出的结论是 ；
2
(3)若某实验小组作出的 v 2 －h 图象如图乙所示，则当地的实际重力加速度 g＝ m/s 。
2
四、计算题：本题共 3 小题，共 40 分。解答应当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，不能得分。
13．（10 分）如图所示，一滑块（可视为质点）从光滑且足够长的固定斜面底端出发，以初速度 v0沿斜
实验步骤如下： 面上行，一段时间后返回斜面底端．已知斜面的倾角为 ，滑块质量为m，重力加速度为 g．求：
①将力传感器 P通过一根轻质细绳提起重物保持静止，记下 P的示数 F；
(1)滑块沿斜面上行的最大距离 x；
②将力传感器 P、Q分别固定在左右两侧杆上，与 P、Q相连的两根轻质细绳 OA、OB 连接的结点 O处用
轻绳 OC 系上同一重物。系统静止后，记下 O点位置，P、Q的示数 F1、F2及细绳的方向 OA、OB、OC； (2)滑块从出发到返回斜面底端过程所用时间
t；
③在白纸上从 O点沿 OC 反向延长作有向线段 OC′，以 OC′为对角线作平行四边形 OA′C′B′，如图 (3)当滑块返回斜面底端时，重力对滑块做功的瞬时功率 P。
乙所示。用毫米刻度尺测出线段 OA′、OB′、OC′的长度分别为 l1，l2，l；
④调整力传感器 Q的位置，重复以上步骤。
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15.（15 分）如图所示，处于竖直平面内的轨道装置，由倾角 60 的光滑直轨道 AB、圆心为O1半
径为 r 0.1m的半圆形光滑轨道BCD和圆心为O2的光滑圆弧轨道 EF 组成；B为两轨道的相切点，B、
O1、E、D和O2处于同一直线上，DE间隙很小、宽度不计。现将可视为质点的质量为m 1kg的滑块
从轨道 AB上某点由静止释放，重力加速度 g 10m / s2
（1）若释放点与 B点的高度差为 = 0.4m 求滑块运动到最低点C时轨道对滑块支持力FN；
（2）若要保证滑块能经D点进入圆弧轨道 EF ，求释放点与 B点的最小高度差 h1；
（3）若圆轨道 EF的半径 R可调且该圆轨道能承受的压力不能超过105N，滑块释放点与B点的高度差
14. (15 分) 如图所示，光滑水平面 AB与同高度的粗糙水平传送带 BC平滑连接，传送带的长度 L=1.5m, h2 2.1m，要保证滑块能沿圆轨道顺利经过最高点F，求圆轨道 EF 半径 R的取值范围。
以 v=2m/s 的速度沿逆时针方向匀速运动。水平面上静置有两个质量分别为 ma=2kg、mb=1kg 的小物块 a、
b,其间压缩一水平轻质弹簧并锁定，弹簧的弹性势能 EP=12J。解除锁定，小物块 a、b被弹开后，b滑
上传送带，然后从传送带 C端水平飞出，落到水平地面上的 D点。已知 BC 与地面间的高度差 h=0.8m,CD
间的水平距离 x=0.4m,取 g=10m/s 。
(1)解除锁定后，a、b被弹开的速度大小；
(2)小物块与传送带间的动摩擦因数为μ；
(3)b 在传送带上因摩擦产生的热量。
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12．(1)1.95 (2)0.475(1 分) 0.497(1 分) 在误差允许的范围内，系统的机械能守恒
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
(3)9.70
答案 D B A C D C B AC BD BD
【解析】(1)v5＝ m/s＝1.95 m/s。
11．(1)C
(2)ΔEk＝ (M＋m)v
2＝0.5×0.25× 2(1.95) J＝0.475 J，ΔEp＝mgh 5＝0.497 J，
F1 F2 F(2) l l l 在误差允许的范围内，系统的机械能守恒。1 2
(3)变大 1 1 2 1 2(3)由 mgh＝ (M＋m v2) 得 v2＝ gh，故 v2－h 图线的斜率 k＝ g，结合图丙得 g＝ 29.70 m/s 。
2 2 5 2 5
【详解】（1）A．实验中研究的是结点 O的受力情况，无须两侧杆保持竖直状态，A 错误； v 20 2v13．(1) (2) 0 mgv sin
2g sin g sin
(3)
0
B．两绳之间的夹角可以适当大些，便于作图，减小实验误差，但并非越大越好，B 错误；
【详解】（1）物块向上滑动过程中，做匀减速直线运动，根据牛顿第二定律有
C．记录细绳方向时，选取相距较远的两点，有利于作出力的图示，便于减小误差，C 正确；
mgsinθ=ma1
D．不论结点在任何位置，平衡时，其它两个力的合力总是与第三力是一对平衡力，故结点的位置可以
物块向上滑动过程中，物块的加速度大小为 a1=gsinθ
不同，D 错误。
上滑到顶端速度为 0，由位移-速度公式，有
故选 C。
2a x v21 v
2
0
（2）根据几何三角形与力的矢量三角形相似，对应边成比例可得
有滑块沿斜面上行的最大距离
F1 F2 F
l l l x v
2
1 2 0
2g sin
（3）作出结点受力情况如图所示，将 OB绕 O点在纸面内逆时针缓慢转动一小角度，OB与竖直方向
上滑时间
夹角减小，绳子上的拉力变大。
t v 01 g sin
（2）物块向下滑动过程中，做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律有
mgsinθ=ma2
物块向下滑动过程中，物块的加速度大小为 a2=gsinθ
可见下滑为上滑逆过程，所以滑块从出发到返回斜面底端过程所用时间
t 2v 2t 01 g sin
（3）由上知当滑块返回斜面底端时，速度为 v0，方向沿斜面向下，重力对滑块做功的瞬时功率
P mgv0 sin
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14..(1) 2 m/s 4 m/s (2) 0.5 (3) 13.5J 15
.
【解析】(1)a、b弹开过程，以水平向左为正方向，根据动量守恒有m v - m v =0
根据机械能守恒定律有 =100N
解得 v =2m/s V =4 m/s
(2) b 从B 到C 过程，根据动能定理有:
b 从C 端脱离传送带后，做平抛运动，则
x=vct
解得μ= 0.5
(3)设 b 在传送带上运动所用的时间为 t ,
则由动量定理有：- μm2gt1 = m2vc - m2v2
可得 t1 = 0.6 s
故因摩擦产生的热量 Q = fX 相= μm2g(V 传t1+L)= 13.5 J
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