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枣庄名校高三年级 10 月月考
物理试题
一、单项选择题：本题共 8 小题， 每小题 3 分，共 24 分。
1. 2021 年东京奥运会上， 我国运动员苏炳添在男子 100m 半决赛中跑出了 9.83s 的好成绩，刷新了男子 100m 亚
洲记录。赛后通过研判比赛过程录像发现，苏炳添在第 1s 内的位移为 8.6m ，第 2s 内的位移为 10.0m，前 60m
用了 6.29s ，冲线速度为 15m/s ，下列关于苏炳添在本次比赛中的说法，其中正确的是( )
A. 苏炳添在第 1s 末的瞬时速度为 8.6m/s
B. 苏炳添在前 2s 内的平均加速度接近 9.3m/s2
C. 苏炳添的冲线速度必定为全程最大速度
D. 苏炳添在前 60m 内的平均速度大于全程的平均速度
2. “魔盘”是游乐场中儿童喜闻乐见的娱乐设施。如图， 为某型号“魔盘”侧视截面图，MN 为中心竖直转轴， 圆锥面母线与水平面间夹角为 θ 。可视为质点的儿童坐在“魔盘”的锥面上，“魔盘”从静止开始转动，转速缓
慢增大。最大静摩擦力等于滑动摩擦力， 下列说法正确的是( )
A. “魔盘”加速转动且儿童未发生滑动时，儿童受到的合外力方向水平指向转轴
B. 其他条件相同时，儿童的位置越靠下越容易滑动
C. 其他条件相同时， 儿童的质量越小越容易滑动
D. “魔盘”匀速转动且儿童未发生滑动时，“魔盘”转速越大，儿童受到的摩擦力越小
3. 第 24 届冬季奥运会于 2022 年 2 月 4 日在北京和张家口联合举行，跳台滑雪是冬奥会中最具观赏性的项目之 一，北京跳台滑雪赛道“雪如意”如图甲所示，其简化图如图乙所示， 跳台滑雪赛道由助滑道 AB ，着陆坡 BC ， 减速停止区 CD 三部分组成， B 点处对应圆弧半径为 R=50m 。比赛中质量 m=50kg 的运动员从 A 点由静止下滑，
运动到 B 点后水平飞出， 落在着陆坡的 C 点，已知运动员在空中的飞行时间为 4.5s ，着陆坡的倾角 θ=37° , 重
力加速度 g=10m/s , 忽略空气阻力影响， 则( )
A. 运动员从 B 点水平飞出的速度大小为 60m/s
B. 运动员从 B 点飞出后离斜面最远时速度大小为 45m/s
C. 运动员从 B 点飞出后经 3s 离斜面最远
D. 运动员在 B 点对轨道的压力为 1400N
4. 如图甲，将一小球从地面以某一初速度 v0 竖直向上抛出，取地面为零重力势能参考面，小球的机械能 E0 和重
力势能 Ep 随小球离开地面的高度 h 变化关系图像如图乙。重力加速度 g=10m/s2 ，下列说法正确的是( )
A. 小球从地面抛出的初速度v0 = 4 ms
B. 小球所受空气阻力大小为小球自身重力的
C. 从抛出开始， 小球经 1s 时间上升到最高点
D. 小球离地面高度 h=3m 时，小球的动能 Ek=25J
5. 如图， 均质细杆的一端A 斜靠在光滑竖直墙面上，另一端 B 置于光滑水平面上， 杆在外力作用下保持静止，
此时细杆与墙面夹角很小。现撤去外力，细杆开始滑落，某时刻细杆与水平面间夹角为 θ , 此时A 端沿墙面下滑
的速度大小为 vA．关于细杆的运动， 下列说法正确的是( )
A. 细杆滑落过程中，B 端的速度一直增大
B. 细杆滑落过程中，A 端沿墙面下滑速度总大于 B 端沿水平面运动 速度
C. 细杆与水平面间夹角为 θ 时，B 端沿水平面运动的速度大小vB = vA tanθ
D. 滑落过程中， 细杆上各个点的速度方向都不沿杆的方向
6. 如图所示， 在水平地面上有一斜面，质量均为 m 的 A 、B 两物块放在斜面的等高处，A 、B 之间连接着一个轻
质弹簧，其劲度系数为 k ，弹簧处于压缩状态，且物块与斜面均能保持静止。已知斜面的倾角为 θ , 两物块和斜
面间的动摩擦因数均为 μ , 设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度的大小为 g 。下列说法正确的( )
A. 斜面对 A 、B 组成系统的静摩擦力为 0
B. 斜面和水平地面间可能有静摩擦力作用
C. 若将弹簧拿掉，A 物块有可能发生滑动
D. 弹簧的最大压缩量为 (
mg
) (
μ
2
cos
2
θ
sin
2
θ
)
k
2
7. 如图所示， 水平传送带以速度 v1 匀速运动， 小物体 P 、Q 由通过定滑轮且不可伸长的轻绳相连，t=0 时刻 P 在 传送带左端具有速度 v2 ，P 与定滑轮间的绳水平，t=t0 时刻 P 离开传送带。不计定滑轮质量和摩擦，绳足够长，
正确描述小物体 P 速度随时间变化的图像可能是( )
A. C. B. D.
8. 质量不计 直角支架两端分别连接质量为 2m 的小球 A 和质量为3m 的小球 B，支架的两直角边长度分别为L
和 ，支架可绕固定轴 O 在竖直平面内无摩擦转动， 如图所示。开始时 OA 边水平， 现将小球 A 由静止释放， 重
力加速度为g ，则( )
(
gL
)A. 小球 A 到达最低点时的速度大小
11
B. 当 OA 与竖直方向夹角为37。时， 球 A 、B 速度达到最大
(
4
gL
)C. 球 B 最大速度为
11
D. 小球 A 到达最低点的过程中， 杆对小球 A 所做的功为
二 多选题：本题共 4 小题， 每题 4 分， 共 16 分， 选不全得 2 分。
9. 如图甲所示，为测定物体冲上粗糙斜面能达到 最大位移 x 与斜面倾角 θ 的关系，将某一物体每次以不变的 初速率 v0 沿足够长的斜面向上推出，调节斜面与水平方向的夹角 θ, 实验测得 x 与斜面倾角 θ 的关系如图乙所
示，重力加速度取 g ＝10m/s2 。根据图像可求出( )
A. 物体的初速度是 8m/s
B. 物体与斜面间的动摩擦因数 μ 为 0.75
C. 当斜面倾角 θ=45 。时，物体在斜面上能达到 位移最小
D. 物体在斜面上能达到的位移 x 的最小值是 1.44m
10 ．如图所示，质量为 M 的木楔倾角为 θ, 在水平地面上保持静止。当将一质量为 m 的木块放在斜面上时正好 沿斜面匀速下滑，如果木块匀速运动过程中突然受到一个与斜面成 α 角的力 F 拉着木块，使木块减速下滑。重
力加速度为 g，（运动过程中木块始终未脱离木楔， 木楔始终静止） 下列说法中正确的是( )
A ．物体在匀速下滑过程中斜面对地面的压力为（M+m）g
B ．在木块减速下滑过程中，地面对 M 的静摩擦力水平向右
C ．若经过一段时间，木块能沿斜面匀速上滑， 则 F 的最小值为
D ．经过一段时间后，若物体上滑，地面对 M 的冲量水平向左
11. 火星的半径是地球半径的二分之一，质量为地球质量的十分之一，忽略星球自转影响， 地球表面重力加速度 g=10m/s 。假定航天员在火星表面做了如下实验： 一个固定在竖直平面上的光滑半圆形管道，管道里有一个直径 略小于管道内径的小球， 小球在管道内做圆周运动，从 B 点脱离后做平抛运动， 1s 后与倾角为 45°的斜面垂直相
碰。已知半圆形管道的半径 R=5m，小球可看作质点且质量 m=5kg。则( )
A. 火星表面重力加速度大小为 2.5m/s
B. 小球在斜面上的相碰点 C 与 B 点的水平距离为 4m
C. 小球经过管道的A 点时，对管壁的压力为 116N
D. 小球经过管道的 B 点时，对管壁的压力为 66N
3
12. 如图，在倾角 θ=30°的光滑固定斜面上，轻质弹簧的一端与质量为 m 的物块 A 连接，另一端与质量为 2m 的 物块 B 相连，B 靠在位于斜面底端垂直斜面的挡板上，弹簧的劲度系数为 k，A 、B 均处于静止状态， 此时 A 位 于斜面上的 P 点。一根不可伸长的轻绳绕过斜面顶端的光滑轻小滑轮， 一端与物块 A 相连， 另一端栓接一轻质
挂钩， 开始时各段轻绳都处于伸直状态， A 与滑轮间的轻绳与斜面平行。现在挂钩上悬挂一质量为 m0（m0 未
知）的物块 C 并从静止释放，物块 A 刚好能到达斜面上的 Q 点，此时物块 B 刚要离开挡板。已知弹簧的弹性势
能Ep = kx2 ，x 为弹簧形变量， 重力加速度为 g，弹簧始终在弹性限度内，物块 C 释放位置离地面足够高。对
于物块 A 从 P 点运动到 Q 点过程，下列说法正确的是( )
(
2
mg
)A. 当物块 B 刚要离开挡板时，物块 C 下降的高度为
3k
(
m
)B. 物块 C 质量为m0 =
C. 当弹簧恢复原长时，物块 A 的速度最大
D. 若所悬挂物块 C 的质量为 2m0 ，则 A 经过 Q 点时速度最大， 最大速度为3g
三、 实验题（共两题， 14 分）
13. （6 分） 如图， 是某课外兴趣小组设计 探究物体平均加速度与物体受力、物体质量关系的实验方案图。该 小组同学先将挡板竖直固定在水平桌面上，再将弹簧一端固定在挡板上，另一端处于自然状态， 并在桌面上标 记自由端的位置 O；在 O 点左侧安装一光电门，并调整其高度；将刻度尺紧贴桌边固定，使其 0 刻线与 0 点对 齐。将装有遮光片的小车置于桌面上并向右压缩弹簧到某位置，记录固定在小车右侧面的薄长铁条此时所指刻
度尺的刻度值 x，然后记录光电门显示的遮光时间△t。用游标卡尺测得遮光片的宽度 d。请回答下面问题：
（1）光电门的位置应离 0 点适当 （选填“近些 ”或“远些 ”）；
（2）小车加速过程的平均加速度为 a= ；（用实验中测得的物理量表示）
（3）为减小实验误差， 本实验应选用劲度系数 的弹簧进行实验（选填“较大 ”或“较小 ”）；
（4）保持小车质量不变，要探究小车平均加速度 a 与所受合力 F 关系， 只需探究平均加速度 a 与
关系即可。（用测得物理量的符号表示）
14 ．(8 分)如图甲所示是一个研究向心力与哪些因素有关的 DIS 实验装置的示意图， 其中做匀速圆周运动的圆柱 体的质量为 m，放置在未画出的圆盘上， 圆周轨道的半径为 r，力电传感器测定的是向心力， 光电传感器测定的
是圆柱体的线速度， 表格中是所得数据， 图乙为 F-v 图像、F-v2 图像、 F-v3 图像。
v/(m s-1) 1 1.5 2 2.5 3
F/N 0.88 2 3.5 5.5 7.9
（1）本实验采用的研究方法是 。
（2）数据表格和图乙中的三个图像是在用实验探究向心力 F 和圆柱体线速度 v 的关系时，保持圆柱体质量不
变、半径r = 0.1m 的条件下得到的。研究图像后， 可得出向心力 F 和圆柱体线速度 v 的关系式 。
（3）为了研究 F 与 r 成反比的关系， 实验时除了保持圆柱体质量不变外，还应保持物理量 不变。
（4）若已知向心力公式为F = m ，根据上面的图线可以推算出， 本实验中圆柱体的质量为
kg。
四 计算题（46 分）
15.（8 分） 一根轻质细绳绕过轻质定滑轮，右边系着质量 M=3kg 的物块 A，左边穿过长 为 L=3.0m 的细管后下端系着质量 m=2kg 的物块 B，细管由锁定装置固定不动， 物块 B 距 细管下端 h=2.0m，已知物块 B 通过细管时与管内壁间的滑动摩擦力f=4N，开始时 A 、B 均静止，绳处于拉直状态，同时释放 A 和 B 。A 、B 均看作质点，不计滑轮与轮轴之间的
摩擦， 重力加速度 g=10m/s 。求：
（1）刚释放 A 、B 时， 绳的拉力大小；
（2）物块 B 刚通过细管时速度大小。
4
16 ．（8 分） 紧靠在一起的甲、乙两小物块停放在水平地面上， 甲距左侧竖直墙壁x = 9m 。某时刻使甲、乙同时
获得相反方向的速度，大小分别为v甲 = 10m / s 、v乙 = 6m / s ，整个过程中，甲的加速度大小为a甲 = 2m / s2 ，乙的
加速度大小为a乙 = 1m/s2 。不计甲与竖直墙壁的碰撞时间，碰撞前后的速度大小不变。求：
（1）甲、乙间的最大距离；
（2）乙停止运动时两者间的距离。
17.(14 分)如图所示，一竖直放置的内壁光滑的管状轨道是由两个半径为 R=1m 的半圆形管道和两段长度为 h(可 调)的直管构成， 将一质量为 m=2kg 的小球由管道底部以水平初速度 v0=8m/s 释放， 小球在管道运动时，始终受
到竖直向上的、大小为 F=4N 的电磁力，重力加速度 g=10m/s2 ，求：
(1)小球在最低点时对管道的压力；
(2)若小球恰好能够通过最高点， 直管的长度 h1 为多少；
(3)若小球通过最高点时恰好对管道无作用力， 直管的长度 h2 为多少；
(4)当直管的长度 h3=1m 时，小球从最低点到最高点的运动过程中机械能变化了多少？
18. （16 分） 窗帘是我们日常生活中很常见的一种家具装饰物，具有遮阳隔热和调节室内光线的功能。图甲为 罗马杆滑环窗帘示意图。假设窗帘质量均匀分布在每一个环上，将图甲中的窗帘抽象为图乙所示模型。长滑杆 水平固定，上有 10 个相同的滑环，滑环厚度忽略不计，滑环从左至右依次编号为 1 、2 、3 10 。窗帘拉开后， 相邻两环间距离均为 L=0.2m ，每个滑环的质量均为 m=0.4kg ，滑环与滑杆之间的动摩擦因数均为 μ=0.1 。窗帘未
拉开时，所有滑环可看成挨在一起处于滑杆右侧边缘处， 滑环间无挤压，现在给 1 号滑环一个向左的初速度，
使其在滑杆上向左滑行（视为只有平动）；在滑环滑行的过程中，前、后滑环之间的窗帘绷紧后， 两个滑环立即
以共同的速度向前滑行， 窗帘绷紧的过程用时极短，可忽略不计。不考虑空气阻力的影响， 重力加速度
g=10m/s 。
（1）若要保证 2 号滑环能动起来，求 1 号滑环的最小初速度；
（2）假设 1 号滑环与 2 号滑环间窗帘绷紧前其瞬间动能为 E，求窗帘绷紧后瞬间两者的总动能以及由于这部分窗
帘绷紧而损失的动能；
（3）9 号滑环开始运动后继续滑行 0.05m 后停下来，求 1 号滑环的初速度大小；
（4）在（3）的条件下， 求全过程中由于窗帘绷紧而损失的能量。
5
枣庄名校高三 10 月月考物理答案
1 B 2 B 3 D 4 D 5 C 6 D 7 B 8 B 9 BD 10 AC 11 BC 12 BD
d2
(
2
x
(
Δ
t
)
2
)13 ①. 近些 ②. ③. 较大 ④. x
14 控制变量法 F = 0.88v2 线速度 v 0.088
15 【答案】（1）T = 24N ；（2）v = m/s
【解析】
【详解】（1）对物块 A 、B 由牛顿第二定律分别可得
Mg 一 T = Ma T 一 mg = ma
联立解得
(
=
)T 24N
（2）对 A 、B 由机械能守恒可得
1 2
Mg(h+ L) 一 mg(h+ L) 一 fL = 2 (m+ M)v
解得
v = m/s
16 ．（1）14.5m ；（2）11m
【详解】（1）由题意知，甲、乙两物体均做匀减速直线运动， 甲与墙壁碰撞前由
v1 (2) 一 v甲 (2) = 2a甲x
得，甲与墙壁碰撞前的速度为
v1 = 8m / s > 6m / s 故碰撞时距离最大 v1 = v甲 一 a甲t
得t1 = 1s 1s 内乙的位移为 解得 1 2 x1 = v乙t 一 2 a乙t
x1 = 5.5m 此时，甲乙间的距离最大 xm = x + x1 = 14.5m
（2）甲运动时间为t甲
(
t
乙
=
v
乙
a
乙
=
6s
) (
乙运动时间为
t
乙
)t甲 = a甲 (v甲) = 5s
因t乙 > t甲 ，故乙停止运动时甲早已停止运动，甲碰后运动位移为x甲 ，乙的位移为x乙
0 一 v1 (2) = 一2a甲x甲 ，0 一 v乙 (2) = 一2a乙x乙
停止时两者间距为s = x乙 + x 一 x甲
得
s = 11m
17 ．(14 分)
解： ⑴在最低点处有：F + F支 -mg = ……………………………①(2 分)
解得： F 支=144N………………………………………………………②(1 分)
由牛顿第三定律可知，小球对管道的压力 FN 等于管道对小球的支持力 F 支
即 FN=F 支=144N………………………………………………………③(1 分)
⑵小球到达最高点时的速度恰好为零，即可通过最高点
根据动能定理： - mg(h1 + 2R) + F(h1 + 2R) = 0 一 mv0 (2) …………………④(2 分)
解得： h1=2m……………………………………………………………⑤(1 分)
⑶小球通过最高点时有mg - F = …………………………………⑥(2 分)
小球从最低点到最高点过程中， 根据动能定理
- mg(h2 + 2R) + F(h2 + 2R) = mv2 一 mv0 (2) ………………………………⑦(2 分)
由⑥⑦联立解得 h2=1.5m………………………………………………⑧(1 分)
⑷从最低点到最高点运动过程中，小球的机械能增加
由功能关系可知，增加的机械能ΔE=F（h3+2R）=12J………………
18 【答案】（1）v0 = m/s；（2）E, = ， ΔE = ；（3）v10 = m/s ；（4） ΔE = 14.88J
6
【解析】
【详解】（1）设 1 号环的初速度为 v0 ，则由动能定理可得
1 2
一μmgL = 0 一 2 mv0
解得
v0 = m/s
（2）设窗帘绷紧前瞬间滑环 1 的速度为 v1，滑环 2 的速度为 0，绷紧后共同速度为 v，则窗帘绷紧前后动量守恒，
有
mv1 = 2mv
绷紧后系统动能为
(
1
2
)E, = 2 . 2mv
又知
(
1
2
)E = 2 mv1
联立解得
E, = E =
故损失的动能为
ΔE = E 一 E, =
（3）设 1 号滑环的初速度为v10 ，其动能为E0 ，1 号环滑行距离 L ，1 、2 绷紧前瞬间，系统剩余动能为
E1f = E0 一 μmgL
据（2）的分析可得，1 、2 绷紧后瞬间，系统剩余动能为
(
m
1
1
)E20 = m+ mE2f = 2 E2f = 2 (E0 一 μmgL)
在 1 、2 滑环共同滑行距离 L、第 2 与第 3 滑环绷紧前的瞬间，系统剩余动能为
1 1 1 2 2
E2f = E20 一 μ. 2mgL = 2 (E0 一 μmgL) 一 2mgL = 2 E0 一 2 (1 + 2 )μmgL
2 、3 滑环绷紧后的瞬间，系统剩余动能为
2m 2 2「1 1 2 2 ]
E30 = 2m+ mE2f = 3 E2f = 3 |L2 E0 一 2 (1 + 2 )μmgL」|
依次类推， 在 8、9 号滑环绷紧前的瞬间， 系统剩余动能为
E8f = E0 一 12 + 22 + 32 + 82 μmgL
8 与 9 滑环绷紧后的瞬间， 系统剩余动能为
8
E = E
90 9 8f
由题意可知，8 与 9 号滑环绷紧后还可以继续滑行距离 l (0 < l < L) 后静止， 因而有
E90 = 9 . μmgl
联立解得 1 号滑环的初速度大小为
v10 = m/s
（4）整个过程中克服摩擦力所做的功为
W = μmgL+ μ(2m)gL+ μ(3m)gL+ μ(8m)gL+ μ(9m)gl
在整个过程中仅由窗帘绷紧引起的动能损失为
(
1
2
) (
m
v
2
10
一
W
)ΔE =
代入数据解得
ΔE = 14.88J
