山东省“山东学情”2022届高三上学期10月联合考试物理试题A 含答案

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一、选择题（每小题给出的四个答案中只有一个选项正确，请把正确答案填涂到答题卡上。
每小题 3 分，共 24 分）
1.如图三个轨道动摩擦因数处处相同，AB、CD、EF 部分
的水平距离也相同，但 AB 轨道的最高高度比 EF 轨道
的 最低深度小；现有三个滑块分别以相同初速率从 A、
C、 E 点沿各自轨道到达 B、D、F 点，滑块始终没有脱
离轨 道，不计碰撞能量损失，三个滑块到达 B、D、F
点时速 率相同，则三个滑块所用时间的大小关系为
A. t A B  tC D  t E F B. t A B  t E F tC D C. t A B  tC D  t E F D. t A B  tC D  t E F
2.张家界大峡谷玻璃桥上有一个蹦极跳台，距地面 265m,正式开放
后是世界上垂直落差最大的商业蹦极，体验高空下落的刺激和惊 险。如图所示，某质量为 m 的游客被弹性绳索拴住从高台蹦极时 恰好不落入湖中，已知高台离水面的高度为 H、弹性绳索的自然长 度为 l（lf（重力加速度为 g），则下列说法中正确的是：
A.第一次下落时，游客距高台顶端时速度最大
B.游客落至湖面时，加速度等于 g
C.游客先做自由落体运动，再做加速度减小的加速运动，最后做加速度增大的减速运动
D.游客第一次刚要到达湖面时的加速度为
3.有两个弹簧劲度系数分别为 k1 、k2，且 k1的是：
A.k0 >k1 B.k0 >k2 C.k0 的值更接近 k2 D.k0 的值更接近 k1
4.天花板上用两根细绳悬挂两个质量相同的小球 A、B 如图所示，现给 A、B 两个小球分别施加水平向左的 F1、水平向右的 F2，静止时上面的细绳与竖直夹角 37° 下面的细绳与竖直夹角 45°，则（）
A .F1：F2=3:4 B .F1：F2=4:3
C.F1：F2=5:2D. F1：F2=2:5
5.如图甲所示，一个质量 m＝1kg 的物块以初速度 v0＝12 m/s 从斜面底端冲上一足够长斜 面，经 t1＝1.2 s 开始沿斜面返回，t2 时刻回到斜面底端。物块运动的 v－t 图象如图乙所示， 斜面倾角θ＝37°（sin 37°＝0.6，cs 37°＝0.8，重力加
速度 g 取 10 m/s2）。则可确定（）
A.物块上滑时的加速度大小为 5m/s2
B.物块与斜面间的动摩擦因数为 0.25
C.物块沿斜面向上滑行的最大距离为 7.2m
D.物块回到斜面底端的时刻为 3.6s
6.质量为 m 的光滑圆柱体 A 放在质量也为 m 的光滑“ V”型
槽 B 上，如图，α=60°，另有质量为 M 的物体 C 通过跨过 定滑轮的不可伸长的细绳与 B 相连，现将 C 自由释放，则 下列说法正确的是( )
A.当 M= m 时，A 和 B 保持相对静止，共同加速度为 0.5g
B.当 M=2m 时，A 和 B 保持相对静止，共同加速度为 0.5g C.当 M=6m 时，A 和 B 保持相对静止，共同加速度为 0.75g D.当 M=5m 时，A 和 B 之间的恰好发生相对滑动
7.如图（a），物块和木板叠放在实验台上，物块用一不可伸长的细绳与固定在实验台上的
力传感器相连，细绳水平。t0 时，木板开始受到水平外力 F 的作用，在 t=4s 时撤去外力。 细绳对物块的拉
力 f 随时间 t 变化 的关系如图（b） 所示，木板的速 度 v 与时间 t 的关
系如图（c）所示。 木板与实验台之
间的摩擦可以忽略。重力加速度取 g=10m/s2 由题给数据可以得出() A.木板的质量为 1.5kg
B.2s~4s 内，力 F 的大小为 0.4N
C.0~2s 内，力 F 的大小保持不变
D.物块与木板之间的动摩擦因数为 0.2
8.一次演习中，一空降特战兵实施空降，飞 机悬停在高空某处后，空降特战兵从机舱中 无初速跳下，设空降特战兵沿直线运动，其 速度—时间图象如图甲所示，当速度减为零 时特战兵恰好落到地面。已知空降特战兵的 质量为 60 kg。设降落伞用 8 根对称的绳 拉着空降特战兵，每根绳与中轴线的夹角均
为 37°，如图乙所示。则空降特战兵在下降过程中 （sin 37° = 0.6， cs 37° = 0.8） （g =
10m/s2）。下列判断正确的是（）
A.从甲图可以分析得知空降兵所受空气阻力不可忽略
B.飞机离地高度约为 190m C.整个运动过程中的平均速度大小约为 10m/s D.落地前瞬间降落伞的每根绳对特战兵的拉力大小为 125N 二、多项选择题（每题给出的四个选项中，有两个或两个以上的正确答案，每小题 4 分， 多选、错选不得分，少选得 2 分,共 16 分）
9.如图甲，MN 是倾角θ=37°传送带的两个端 点，一个质量 m=5kg 的物块（可看作质点）， 以 4m/s 的初速度自 M 点沿传送带向下运 动。物块运动过程的 v-t 图像如图乙所示， 取 g=10m/s2，下列说法正确的是（）
A.物块距 M 点的最远距离是 5m
B.物块与传送带间的动摩擦因数为 0.9
C.物块在第 7.5s 时回到 M 点D.传送带的长度至少为 20/3m
10.如图所示，质量为 2kg 的木板静止在水平地面上，在木板的最右端，静止的放置质量为
1kg 的滑块（可视为质点），某时刻，给木板施加水平向右的 20N 的拉力，拉力作用 2s
后，将拉力改为作用于滑块上，且大小减小为 1N，该拉力作用
0.2s 后撤去，此时，滑块恰好位于木板的最左端。已知木板和滑 块与地面之间的动摩擦因数均为 0.2，滑块与木板之间的动摩擦因数为 0.4，则：
A.t1=2s 时，滑块的速度是 10m/sB.t2=2.2s 时，滑块与木板具有相同的速度
C.木板的长度为 2mD.木板的总位移为 32.15m
11.如图所示，水平地面上固定着两个光滑的半圆轨道，圆心分别 O1、O2，两球的半径 R1、 R2 之比为 1:2，在两个圆心的正上方的天花板上固定着两个等高的滑轮 O1、O2 有两个小球 A、B 用绕过滑轮的细线连接，两球的质量分别为 m1、m2，当两小球静止时所受支持力分 别为 N1、N2，小球 A 到滑轮 O1'之间的绳长
为 l1，小球 B 到滑轮 O2'之间的绳长为 l2，并 测得两绳长之比为 l1:l2=4:3，则以下关系正确
的是：（）
A.m1:m2=4:3B.m1:m2=3:4
C.N1:N2=3:4D.N1:N2=3:8
12.某实验研究小组为探究物体冲上粗糙斜面能达到的 最大位移 x 与斜面倾角θ的关系，使某一物体每次以不 变的初速率 v0 沿足够长的斜面向上运动，如图甲所示， 调节斜面与水平面的夹角θ，实验测得 x 与θ的关系如图 乙所示，取 g＝10m/s2。则由图可知（） A.物体的初速率 v0＝3m/s B.物体与斜面间的动摩擦因数µ＝0.8
C.图乙中 xmin＝0.36m
D.取初始位置所在水平面为重力势能参考平面，当θ＝37°，物体上滑过程中动能与重力势 能相等时，物体上滑的位移为 0.1875m
三、实验题（本题共 14 分）
13.足力健是一款专门为老年人设计的防滑运动鞋，一上市就受到广大老年朋友的喜爱。某 物理兴趣小组为测量该鞋鞋底与地面间动摩擦因数，进行了如下实验：
（1）在足力健防滑鞋内装上质量为 M 的铁块，放在质地均匀的水平水泥地面上，然后用 弹簧测力计水平拉动鞋子，当其匀速运动时，弹簧测力计的示数为 F，如图所示。已知重 力加速度为 g，则为完成实验，还应测量的物理量有 ，鞋与水泥地面间的 动摩擦因数μ= （用已知量和测量量表示）
（2）该小组用人造假肢模拟老人走路时，发现当假肢与水平地面间的夹角θ大于某个值θ0
时，无论施加多大的力，鞋子与地面间都不会发生相对滑动，假设最大静摩擦力等于滑动 摩擦力，则鞋子与地面间的动摩擦因数μ与夹角θ0 应满足的条件为 。
14.自动驾驶汽车经过数十年的发展，现在已经呈现出接近实用化的趋势。 某公司为研究新款自动驾驶汽车的启动和制动性能，在车顶装一特殊的球 形发光装置，该装置每隔 0.5s 会发射一个激光脉冲信号，该信号会被测试 车道旁的记录装置检测到，并记录下来，从而确定汽车的位置。在某次测 试中，先让自动驾驶汽车以某一加速度启动，一段时间后再关闭发动机减 速滑行，记录装置记录的汽车位置如图所示（左侧为起点，单位为米）， 当地的重力加速度为 g=10m/s2，请同学们根据记录的数据分析：
（1）自动驾驶汽车加速阶段的加速度 a1= ，运动到 D 点的速度为 vD= （结 果保留三位有效数字）
（2）假设自动驾驶汽车在减速过程中，所受阻力为其自身重力的 k 倍，则 k= （结 果保留 2 为有效数字）
（3）如果在记录数据的过程中，发射脉冲的时间间隔略大于 0.5s，测出的加速度
（填“偏大、偏小或不变”）
四、计算题（本题共四小题，共 46 分）
15.（10 分）算盘是我国古老的计算工具，中心带孔的相同算珠可在算盘的固定导杆上滑 动，使用前算珠需要归零；如图所示，水平放置的算盘中有甲、乙两颗算珠未在归零位置，
甲靠边框 b，甲乙相隔 s1=4.5cm，乙与边框 a 相隔 s2=2cm，算珠与导杆间的动摩擦因数为
μ=0.1；现用手指将甲以 0.5m/s 的初速度拨出，甲乙碰撞后甲的速度为 0.15m/s，方向不变，
碰后乙得到的速度为甲碰前速度的 0.5 倍，碰撞时间极短且不计，甲、乙均可看作质点。 重力加速度取 10m/s2；
（1）通过计算判断乙算珠能否滑动到边框 a；
（2）求甲算珠在到达边框 a 之前能否停下，如果能停下求从拨出到停下所需的时间；如 果不能停下，求甲算珠到边框 a 的时间。
16.（10 分）倾角 53°的斜面静止在地面上，有一质量为 m1=5kg 的物体 A 用细线拉住，细 线与斜面平行绕过斜面右上角的定滑轮 O1 后再绕过动滑轮 O2 并栓接在竖直墙壁上 C 点， 当在动滑轮 O2 上悬挂一质量为 m2=6kg 的物体 B 时，物体 A 刚好要相对斜面滑动，斜面 刚好要相对地面滑动，已知定滑轮 O1 到墙壁距离 d=8m，定滑轮 O1 到墙之间绳长为 L=10m， 不计滑轮的摩擦和质量，斜面质量 M=2kg，并认为最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，重力 加速度取 g=10m/s2，求：
（1）物体 A 与斜面之间动摩擦因数μ1；
（2）斜面与地面之间动摩擦因数μ2；
17.（12 分）如图所示，长为 L 的长木板放在水平面上，可视为质点的物体放在长木板的 最右端，已知长木板与物体的质量均为 m，物体与长木板之间的动摩擦因数为μ1=0.5，长 木板与水平面间的动摩擦因数为μ2=0.125，，假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加 速度用 g 示。
(1)若在长木板上施加水平向右的恒力 F，欲保证两物体不发生相对运动，求恒力 F 的取值 范围；
(2)若在长木板上施加水平向右、大小为 F=1.5mg 的恒力，为保证物体不离开长木板，则恒力作用 的时间应满足什么条件？
18.（14 分）如图甲所示，质量为 M=0.5kg 的木板静止在光滑水平面上，质量为 m=1kg 的 物块以初速度 v0=4m/s 滑上木板的左端，物块与木板之间的动摩擦因数为μ=0.2，在物块滑 上木板的同时，给木板施加一个水平
向右的恒力 F.当恒力 F 取某一值时， 物块在木板上相对于木板滑动的路程 为 s，给木板施加不同大小的恒力 F，
得到 1  F 的关系如图乙所示，其中
S
AB 与横轴平行，且 AB 段的纵坐标为
1m-1.将物块视为质点，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度 g=10m/s2.
（1）若恒力 F=0，则物块会从木板的右端滑下，求物块在木板上滑行的时间 t 是多少？
（2）图乙中 BC 为直线段，求该段 B 点的横坐标
（3）图乙中 DE 为直线段，求该段恒力 F 的取值范围及函数关系。