2022山西高考物理沖刺試題及答案

考查時間： 90分鐘        滿分：110 分         考查內(nèi)容：力學(xué)    

一、單選題（每題只有一個選項(xiàng)符合題目要求，每題5分，共7道）

1．在高速公路上，甲、乙兩汽車在同一條平直的車道上行駛，甲車在前、乙車在后。t=0時刻，發(fā)現(xiàn)前方有事故，兩車同時開始剎車，兩車剎車后的v-t圖像如圖所示，下列說法正確的是（　　）

A．甲車的加速度大于乙車的加速度

B．若t=10 s時兩車未發(fā)生碰撞，則此時兩車相距最遠(yuǎn)

C．為避免兩車發(fā)生碰撞，開始剎車時兩車之間的距離至少為25 m

D．為避免兩車發(fā)生碰撞，開始剎車時兩車之間的距離至少為50 m

2．如圖所示，在粗糙的水平地面上放著一左側(cè)截面是半圓的柱狀物體B，在B與豎直墻之間放置一光滑小球A，整個裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)?，F(xiàn)用水平力F拉動B緩慢向右移動一小段距離后，它們?nèi)蕴幱陟o止?fàn)顟B(tài)，在此過程中，下列判斷正確的是（  ）

A．小球A對物體B的壓力逐漸增大

B．小球A對物體B的壓力逐漸減小

C．墻面對小球A的支持力逐漸減小

D．墻面對小球A的支持力先增大后減小

3.2020年7月23日，我國首次火星探測任務(wù)“天問一號”在中國文昌航天發(fā)射場踏上征程，使中國人探索火星的夢想更進(jìn)一步。已知火星半徑大約是地球的一半，火星質(zhì)量約為地球的，火星繞太陽公轉(zhuǎn)的周期約為地球的2倍，忽略火星和地球自轉(zhuǎn)，則（    ）

A.火星表面的重力加速度約為地球表面的0.2

B.火星繞太陽的軌道半徑約為地球的4倍

C.火星表面的第一宇宙速度約為地球的

D.火星受到太陽的萬有引力約為地球的

4.質(zhì)量為2t的汽車，發(fā)動機(jī)的額定功率為60kW。該汽車在水平路面上以額定功率行駛時能達(dá)到的最大速度為15m/s，所受阻力恒定，則當(dāng)汽車速度為10m/s時的加速度為（   ）

A. 0.5m/s2   B. 1m/s2     C. 2m/s2    D. 2.5m/s2

5．一物體僅受重力和豎直向上的拉力作用，沿豎直方向向上做減速運(yùn)動。此過程中物體速度的平方和上升高度的關(guān)系如圖所示。若取h=0處為重力勢能等于零的參考平面，則此過程中物體的機(jī)械能隨高度變化的圖象可能正確的是（ ）

6．如圖所示，在水平桌面上固定著一個光滑圓管軌道，在軌道的B點(diǎn)放置著一個質(zhì)量為m2的小球乙，另一個質(zhì)量為m1、大小與乙相同的小球甲以速率v0運(yùn)動，過A點(diǎn)的運(yùn)動方向如圖中所示。已知，兩小球的直徑略小于管的內(nèi)徑，小球間每次碰撞均為彈性正碰，則甲、乙兩球第二次碰撞將會在（AC、BD是圓管軌道兩條相互垂直的直徑）（　?。?/p>

A．在B、C兩點(diǎn)間

B．在D、A兩點(diǎn)間

C．在C、D兩點(diǎn)間

D．在A、B兩點(diǎn)間

7．如圖所示，在光滑的水平面上，有兩個質(zhì)量都是m的小車A和B，兩車之間用輕質(zhì)彈簧相連，它們以共同的速度v0向右運(yùn)動，另有一質(zhì)量為m的粘性物體，從高處自由落下，正好落在A車上，并與之粘合在一起，求這以后的運(yùn)動過程中，彈簧獲得的最大彈性勢能為(　　)

A． B．

C． D．

二、多選題（每題有多個選項(xiàng)符合題目要求，每題5分，答對得5分，選對但不全的得2分，錯選或漏選不得分。共6道）

8．如圖所示，在粗糙水平面上，用水平輕繩相連的兩個相同物體A和B質(zhì)量均為m,在水平恒力F作用下以速度v做勻速運(yùn)動,在t=0時輕繩斷開，A在F的作用下繼續(xù)前進(jìn)，則下列說法正確的是（　?。?/p>

A．t=0至時間內(nèi)，A、B的總動量守恒

B．至時間內(nèi)，A、B的總動量守恒

C． 時，A的動量為2mv

D． 時，A的動量為4mv

9．如圖所示，在粗糙水平面上放置質(zhì)量分別為4m、4m、3m、m的四個木塊A、B、C、D，木塊A、B用一不可伸長的輕繩相連，木塊間的動摩擦因數(shù)均為μ，木塊C、D與水平面間的動摩擦因數(shù)均為，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。若用水平拉力拉木塊B，使四個木塊一起勻加速前進(jìn)，重力加速度為g，則（　?。?/p>

A．勻加速的最大加速度為

B．以最大加速度勻加速前進(jìn)時，木塊A、C間的摩擦力與木塊B、D間的摩擦力大小之比為3：2

C．輕繩所受的最大拉力為14μmg

D．水平拉力F最大為8μmg

10．兩個完全相同的劈A和B，分別放在很長的光滑水平面上，處于靜止?fàn)顟B(tài)。A和B的斜面都是光滑圓弧面，斜面下端與水平面相切，如圖所示。一個小物塊位于劈A的斜面上，距水平面的高度為h。物塊從靜止開始滑下，然后又滑上劈B。已知劈A、B和小物塊的質(zhì)量均為m，重力加速度為g。則下列說法正確的是（      ）

A．小物塊離開劈A時的速率為

B．小物塊在劈B上能夠達(dá)到的最大高度為

C．小物塊在劈B上能夠達(dá)到的最大高度為

D．最終劈B的速率大于劈A的速率

11．如圖所示，勁度系數(shù)為k的輕彈簧的一端固定在墻上，另一端與置于水平面上質(zhì)量為m的物體A連接（另有一個完全相同的物體B緊貼著A，不粘連），彈簧水平且無形變。用水平力F緩慢推動物體B，在彈性限度內(nèi)彈簧長度被壓縮了x0，此時物體A、B靜止。撤去F后，物體A、B開始向左運(yùn)動，已知重力加速度為g，物體A、B與水平面間的動摩擦因數(shù)為μ。則

A．撤去F瞬間，物體A、B的加速度大小為

B．撤去F后，物體A和B先做勻加速運(yùn)動，再做勻減速運(yùn)動

C．物體A、B一起向左運(yùn)動距離時獲得最大速度

D．若物體A、B向左運(yùn)動要分離，則分離時向左運(yùn)動距離為

12．如圖所示，由豎直軸和雙臂構(gòu)成的“Y”型支架可以繞豎直軸轉(zhuǎn)動，雙臂與豎直軸所成銳角為θ。一個質(zhì)量為m的小球穿在一條臂上，到節(jié)點(diǎn)的距離為h，小球始終與支架保持相對靜止。設(shè)支架轉(zhuǎn)動的角速度為ω，則　　

A．當(dāng)ω=0時，臂對小球的摩擦力大小為mgsinθ

B．ω由零逐漸增加，臂對小球的彈力大小不變

C．當(dāng)時，臂對小球的摩擦力為零

D．當(dāng)時，臂對小球的摩擦力大小為mg

13.如圖甲所示，一傾角為37°的傳送帶以恒定速度運(yùn)行?，F(xiàn)將一質(zhì)量m＝1kg的物體拋上傳送帶，物體相對地面的速度隨時間變化的關(guān)系如圖乙所示，取沿傳送帶向上為正方向，g=10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8。則下列說法正確的是(　　)

A．0～8 s內(nèi)物體位移的大小是18 m

B．0～8 s內(nèi)物體機(jī)械能增量是90 J

C．0～8 s內(nèi)物體機(jī)械能增量是126J

D．0～8 s內(nèi)物體與傳送帶因摩擦產(chǎn)生的熱量是126 J

三、實(shí)驗(yàn)題（共2道，第14題6分，第15題6分）

14．（6分）如圖甲所示是“研究平拋物體的運(yùn)動”的實(shí)驗(yàn)裝置圖：(g=10m/s2)

（1）某同學(xué)實(shí)驗(yàn)時得到如圖乙所示物體的運(yùn)動軌跡，A、B、C是運(yùn)動軌跡上的三點(diǎn)，位置已標(biāo)出，O點(diǎn)不是拋出點(diǎn)，x軸沿水平方向，由圖中所給的數(shù)據(jù)可求出平拋運(yùn)動的初速度是________m/s。

（2）拋出點(diǎn)的坐標(biāo)x=________m，y=________m。

15．（6分）用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌水平。遮光條的寬度用d表示，用米尺測量遮光條到光電門之間的距離L。鉤碼質(zhì)量為m，滑塊質(zhì)量為M。

(1)用游標(biāo)卡尺測量遮光條的寬度d，游標(biāo)卡尺的示數(shù)如圖所示，其讀數(shù)為______cm；

(2)每次實(shí)驗(yàn)時，滑塊從同一位置靜止釋放，測得遮光條的擋光時間為t，用遮光條擋光這段時間內(nèi)的平均速度______表示遮光條到達(dá)光電門時的速度，遮光條從靜止運(yùn)動到光電門的過程中系統(tǒng)減少的重力勢能與增加的動能若滿足______，則機(jī)械能守恒（用d、t、m、M、L表示）。

(3)實(shí)驗(yàn)中M______m（填“必須遠(yuǎn)大于”或“無須遠(yuǎn)大于”）

(4)若實(shí)驗(yàn)中繩子與水平面不平行，而是滑輪端太高，則系統(tǒng)機(jī)械能______守恒。（填“依然”或“不”），此時實(shí)驗(yàn)測量出的重力勢能的減少量______（選填“大于”、“小于”或“等于”）動能的增加量。

四、計(jì)算題（共3道題）

16．（9分）一輛貨車在平直公路上以20m/s的速度勻速行駛，由于能見度較低，司機(jī)看到停在前方的小轎車時，貨車與小轎車相距只有60m。

(1)如果貨車司機(jī)經(jīng)0.5s反應(yīng)時間后立即剎車，則貨車剎車的加速度至少多大才不會與小轎車相撞；

(2)如果貨車司機(jī)經(jīng)0.5s反應(yīng)時間后立即以a1=4m/s2的加速度剎車，剎車1s后，小車司機(jī)立即以4m/s2的加速度加速，此后兩車的最小距離為多少。

17.（12分）光滑水平臺面上有一光滑弧形軌道、豎直光滑圓軌道和粗糙斜面，各軌道均平滑連接。豎直圓軌道在最低點(diǎn)D處略有錯開，滑塊可以順利進(jìn)出圓軌道。有一滑塊從弧形軌道某處靜止釋放，從D點(diǎn)進(jìn)入圓軌道，經(jīng)過最高點(diǎn)E，離開圓軌道后經(jīng)水平臺面又滑上斜面AB。已知小球質(zhì)量m=10g，圓軌道半徑R=5cm，AB斜面長L=30cm，斜面傾角θ=37°，滑塊與斜面AB之間的動摩擦因數(shù)μ=0.5，忽略空氣阻力，滑塊可視為質(zhì)點(diǎn)。已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：

（1）若滑塊從弧形軌道上高為h=16cm處下滑，滑塊經(jīng)過E點(diǎn)時對軌道的壓力大小；

（2）在（1）的情形下，滑塊第二次經(jīng)過A點(diǎn)時的速度；

（3）為保證滑塊能沿軌道到達(dá)AB斜面，且在返回時不脫離軌道，求：滑塊從弧形軌道上由靜止開始下滑時的初始高度h的取值范圍。

18.（12分）如圖所示，光滑水平面上有一質(zhì)量M=1.98kg的小車，車的B點(diǎn)右側(cè)的上表面是粗糙水平軌道，車的B點(diǎn)的左側(cè)固定以半徑R=0.7m的光滑圓弧軌道，圓弧軌道與水平軌道在B點(diǎn)相切，車的最右端D點(diǎn)固定輕質(zhì)彈簧彈簧處于自然長度其左端正好對應(yīng)小車的C點(diǎn)，B與C之間距離L=0.9m，一個質(zhì)量m=2kg的小物塊，置于車的B點(diǎn)，車與小物塊均處于靜止?fàn)顟B(tài)。突然有一質(zhì)量的子彈，以速度v0=500m/s擊中小車并停留在車中，設(shè)子彈擊中小車的過程時間極短，已知小物塊與水平軌道間的動摩擦因數(shù)μ=0.5，g=10m/s2.。則：

(1)通過計(jì)算判斷小物塊是否能達(dá)到圓弧軌道的最高點(diǎn)A，并求當(dāng)小物塊從圓弧軌道返回到B點(diǎn)時，小物塊的速度大小。

(2)若已知彈簧被小物塊壓縮的最大壓縮量x=10cm，求彈簧的最大彈性勢能。

2022山西高考物理沖刺試題答案

一、單選題（每題只有一個選項(xiàng)符合題目要求，每題5分，共7道）

1．D   2．A  3.C   4.B  5．B  6．C  7．C

二、多選題（每題有多個選項(xiàng)符合題目要求，每題5分，答對得5分，選對但不全的得2分，錯選或漏選不得分。共6道）

8．AC  9．BD   10．AC   11．AC   12．CD   13.BD

三、實(shí)驗(yàn)題（共2道，第14題6分，第15題6分）

14．（6分）   （1）4  （2）  -0.8   -0.2

15．（6分）（1）  （2）        

（3） 無須遠(yuǎn)大于（4）依然小于

四、計(jì)算題（共3道題）

16．（9分）

(1)貨車司機(jī)經(jīng)0.5s反應(yīng)時間后立即剎車時，貨車離小轎車的距離

s1=60m－20×0.5m=50m（1分）

設(shè)剎車的加速度大小為a1，則，（1分）

a1=4m/s2 （1分）

(2)貨車剎車1s時，速度

=16m/s（1分）

貨車剎車的距離

=18m（1分） 

此時貨車與轎車的距離

s2=50m－18m=32m（1分）

設(shè)經(jīng)t2時間，轎車與貨車速度相等，即

（1分）

解得

t2=2s此后兩車的最小距離

（1分）

解得s=16m（1分）

17.（12分）

解：（1）由動能定理

（1分），（1分），得（1分）

由牛頓第三定律可知（1分）

（2）在AB斜面上滑到最高點(diǎn)時

（1分）

下滑到A點(diǎn)時

（1分）

解得（1分）

（3）若滑塊在發(fā)射后第一次進(jìn)入圓軌道時，剛好能通過圓軌道，則

，，即（1分）

滑塊不從B點(diǎn)滑出

，得 （1分）

若滑塊在斜面上返回進(jìn)入圓軌道時，其上升高度不超過R

，得（1分）

又，得（1分）

若滑塊在斜面上返回進(jìn)入圓軌道時，能經(jīng)過圓軌道最高點(diǎn)，則

，得

綜上得（1分）

18.（12分）

(1)取向右為正方向，對于子彈打小車，系統(tǒng)動量守恒可得

（1分）

可得

當(dāng)小物塊運(yùn)動到圓軌道的最高點(diǎn)時三者共速

（1分）

解得         
根據(jù)機(jī)械能守恒定律得

（1分）

解得

所以小物塊不能達(dá)到圓弧軌道的最高點(diǎn)A；（1分）

當(dāng)小物塊再次回到B點(diǎn)時，小物塊速度為，車和子彈的速度為

系統(tǒng)水平方向動量守恒，則有

（1分）

系統(tǒng)能量守恒，則有

（1分）

解得

， （2分）

(2)當(dāng)彈簧具有最大彈性勢能時三者速度相同，由動量守恒定律得

（1分）

可得

根據(jù)能量守恒定律得

（2分）

解得 （1分）