山东省济南第十一中学2023届高三物理上学期期中试卷（Word版附解析）

济南十一中2021-2022学年第一学期期中考试高三年级物理试题分值：100：时间：90分钟一、选择题（本题共10小题，1-7小题为单项选择题，每小题4分，共28分；8-10小题为多项选择题，每小题6分，漏选得一半分，错选不给分，共18分）1.匀速前进的车厢顶部用细线竖直悬挂一小球，如图所示，小球下方与一光滑斜面接触。关于小球的受力情况，下列说法正确的是（　　）A.重力和细线对它的拉力B.重力、细线对它的拉力和斜面对它的支持力C.重力和斜面对它的支持力D.细线对它的拉力和斜面对它的支持力【答案】A【解析】【详解】因为小球和车厢一起匀速前进，对小球分析：小球匀速直线运动，受力平衡，小球受重力和竖直方向的细线的拉力，二力平衡，小球与接触的斜面弹力为零，A正确，BCD错误。故选A。2.如图甲乙所示，物体A、B在力F作用下一起以大小相等的速度沿F方向匀速运动，关于物体A所受的摩擦力，下列说法正确的是（　　） A.甲、乙两图中A均受摩擦力，且方向均与F相同B.甲、乙两图中A均受摩擦力，且方向均与F相反C.甲、乙两图中A均不受摩擦力D.甲图中A不受摩擦力，乙图中A受摩擦力，方向和F相同【答案】D【解析】【详解】甲中A做匀速直线运动，而甲中A物体不受外力，故甲中A没有相对于B的运动趋势，故甲中A不受摩擦力；乙中A也是平衡状态，但A的重力使A有一沿斜面下滑的趋势，故B对A有向上摩擦力，故A受F方向相同的摩擦力；故D正确ABC错误；故选D。3.如图所示，在水平地面上放置一个质量为M的斜面体（斜面光滑），斜面体上放置一个质量为m的物块，物块与固定在墙面上的轻质弹簧相连，弹簧的轴线始终与斜面平行。若物块在斜面上做往复运动的过程中，斜面体始终保持静止，则图中画出的关于地面对斜面体的摩擦力f与时间t的关系图像正确的是（）A.B.C.D.【答案】A【解析】【详解】物体对斜面的压力为 对斜面根据平衡条件得解得摩擦力不变，故选A。4.如图所示，用、两根轻绳将花盆悬于两竖直墙之间，开始时绳水平，现保持O点位置不变，改变绳长使绳右端由B点缓慢上移至点，此时与之间的夹角，设此过程中、绳的拉力分别为、，则下列说法正确的是（　　）A.一直增大B.一直减小C.一直减小D.先增大后减小【答案】B【解析】【详解】对结点O受力分析，受到向下的拉力等于物体重力，受到OA、OB绳的拉力FOA与FOB，随着OB绳端由B点缓慢上移至B′点，如图所示 可知FOA一直减小，FOB先减小后增大，故ACD错误，B正确。故选B。5.在2021年全国跳水冠军赛10米台的比赛中，张家齐和陈芋汐顺利夺冠。若将她们入水后向下的运动视为匀减速直线运动，该运动过程的时间为t。张家齐入水后第一个时间内的位移为x1，最后一个时间内的位移为x2，则=（　　）A.3∶1B.4∶1C.7∶1D.8∶1【答案】C【解析】【分析】【详解】将运动员入水后的运动逆过来可看作初速度为零的匀加速直线运动，根据匀加速直线运动规律可知，连续相等的时间间隔内的位移之比为1∶3∶5∶7…，所以有故选C。6.“礼让行人”是城市文明交通的体现。小王驾驶汽车以36km/h的速度匀速行驶，发现前方的斑马线上有行人通过，立即刹车使车做匀减速直线运动，直至停止，刹车加速度大小为10m/s2。若小王的反应时间为0.5s，则汽车距斑马线的安全距离至少为A.5mB.10mC.15mD.36m【答案】B【解析】【详解】汽车的初速度为，反应时间内做匀速直线运动，有：刹车过程的加速度大小为，由匀减速直线运动的规律：可得刹车距离为 故安全距离为：；故B正确，ACD错误；故选B。7.如图所示，A、B两物体相距s＝7m时，A在水平拉力和摩擦力作用下，正以vA＝4m/s的速度向右匀速运动，而物体B此时正以vB＝10m/s的初速度向右匀减速运动，加速度a＝－2m/s2，则A追上B所经历的时间是()A.7sB.8sC.9sD.10s【答案】B【解析】【详解】设物体B减速至静止的时间为t，则：-vB=at解得：物体B向前运动的位移为：又因A物体5s内前进：sA=vAt=4×5 m=20 m显然sB+7 m＞sA．所以A追上B前，物体B早已经静止，设A追上B经历的时间为t′，则： A．7s，与结论不相符，选项A错误；B．8s，与结论相符，选项B正确；C．9s，与结论不相符，选项C错误；D．10s，与结论不相符，选项D错误；二、多选择题8.如图所示为一轻质弹簧的弹力大小和长度的关系，根据图像判断，正确的结论是（　　）A.弹簧的劲度系数为1N/mB.弹簧的劲度系数为100N/mC.弹簧的原长为6cmD.弹簧伸长0.02m时，弹力的大小为4N【答案】BC【解析】【详解】ABC．由图读出，弹簧的弹力F=0时，弹簧的长度为L0=6cm，即弹簧的原长为6cm;由图读出弹力为F1=2N，弹簧的长度为L1=4cm，弹簧压缩的长度x1=L0-L1=6cm-4cm=2cm=0.02m由胡克定律得弹簧的劲度系数为故A错误，BC正确；D．弹簧伸长0.02m时，弹力的大小为F=kx=100×0.02=2N故D错误。故选BC。 9.如图所示，皮带运输机将物体匀速地送往高处，下列结论正确的是（　　）A.物体受到与运动方向相同的摩擦力作用B.传送的速度越大，物体受到的摩擦力越大C.物体所受的摩擦力与传送的速度无关D.物体受到的静摩擦力为物体随皮带运输机上升的动力【答案】ACD【解析】【分析】【详解】物体随皮带运输机一起上升的过程中，物体具有相对于皮带下滑的趋势，受到沿皮带向上的摩擦力作用，是使物体向上运动的动力，其大小等于物体重力沿皮带向下的分力，与传送的速度大小无关。故选ACD。10.如图所示，完全相同的四个足球彼此相互接触叠放在水平面上，每个足球的质量都是m，不考虑转动情况，下列说法正确的是（　　）A.下面每个球对地面的压力均为mgB.下面的球不受地面给的摩擦力C.下面每个球受地面给的摩擦力均为mgD.上面球对下面每个球的压力均为mg【答案】AD 【解析】【详解】A．以四个球整体研究对象，受力分析可得3FN＝4mg可知下面每个球对地面的压力均为FN′=FN=mg故A正确；B．四个球的球心连线构成了正四面体，对下面的球受力分析可知，下面的每个小球都受到静摩擦力作用，故B错误；CD．隔离上面球分析，由几何关系可得3F1=mg得F1＝mg隔离下面一个球分析Ff=F1=mg故C错误，D正确。故选AD。三、填空题（本题共有8空，每空3分，共24分）11.在做“研究匀变速直线运动”的实验时，某同学得到一条用打点计时器打下的纸带，如图所示，各个计数点已经在纸带上标出，图中每相邻两个计数点间还有4个点没有画出，打点计时器接频率f＝50Hz的交流电源。(1)该实验_______平衡摩擦力，_______满足钩码的质量远远小于木块的质量；（填“需要”“不需要”） (2)打下计数点6时纸带速度v6=___________________(用给定字母表示)；(3)物体的加速度为a=_____________________________(用给定字母表示)；(4)如果交变电流的频率f>50Hz，但当时做实验的同学并不知道，那么测得的加速度值比真实值________(选填“偏大”或“偏小”)。【答案】①.不需要②.不需要③.④.⑤.偏小【解析】【详解】(1)[1][2]本实验是研究匀变速直线运动的规律，即只需要测出木块运动的加速度和速度，而不需要测出合外力的大小，故不需要平衡摩擦力，也不需要满足钩码的质量远远小于木块的质量；(2)[3]相邻计数点有四个点没有画出，则时间间隔为根据匀变速直线运动的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，有(3)[4]根据匀变速直线运动的判别式有可求得平均加速度为(4)[5]根据匀变速直线运动的判别式可知加速度的测量值为故频率f>50Hz时，测量值的频率偏小，所求得的加速度偏小。12.(1)某同学在“探究弹力和弹簧伸长的关系”时，安装好实验装置，让刻度尺零刻度与弹簧上端平齐，在弹簧下端挂1个钩码，静止时弹簧长度为l1，如图1所示，图2是此时固定在弹簧挂钩上的指针在刻度尺（最小分度是1毫米）上位置的放大图，示数l1=___________cm 。在弹簧下端分别挂2个、3个、4个、5个相同钩码，静止时弹簧长度分别是l2、l3、l4、l5.已知每个钩码质量是50g，挂2个钩码时，弹簧弹力F2=___________N（当地重力加速度g=9.8m/s2）。要得到弹簧伸长量x，还需要测量的是___________。作出F-x曲线，得到弹力与弹簧伸长量的关系。【答案】①.25.85②.0.98③.弹簧的原长l0【解析】【分析】【详解】(1)[1]根据图2指针指示可知l1=25.85cm[2]挂2个钩码时，以2个钩码整体为对象，受重力mg和弹簧的拉力F2作用而处于平衡，根据共点力平衡条件有F2=mg=2×50×10-3×9.8N=0.98N[3]弹簧的伸长（或缩短）量x=|l-l0|其中l为弹簧形变以后的长度，l0为弹簧的原长，因此要得到弹簧伸长量x，还需要测量的是弹簧的原长l0。【点睛】毫米刻度尺读数时需要估读，在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中，还未知它们间的关系，因此不能套用胡克定律。理清电路结构、抓住电学实验的根本原理——伏安法和闭合电路欧姆定律，以不变应万变。四、计算题（本题共三个小题，共30分，答题时写出必要的物理公式，只写答案不得分） 13.甲、乙两车在同一直线轨道上同向行驶，甲车在前，速度为v1＝8m/s，乙车在后，速度为v2＝16m/s，当两车相距x0＝8m时，甲车因故开始刹车，加速度大小为a1＝2m/s2，为避免相撞，乙车立即开始刹车，为不使相撞，则乙车的加速度至少为多大？【答案】6m/s2【解析】【分析】当乙车追上甲车速度恰好相等时，乙车刹车时加速度为最小值．根据位移关系求解时间，根据速度相等条件求出加速度．【详解】两车速度相同均为v时，两车恰好未相撞，设所用时间为t，乙车的加速度为a2，则v1－a1t＝v2－a2t位移关系为：s乙-s甲=8m根据平均速度公式有：解得：t＝2sa2＝6m/s2即t＝2s时刻，两车恰好未相撞，显然此后在停止运动前，甲速度始终大于乙的速度，故可避免相撞．满足题意的条件为乙车的加速度至少为6m/s2．【点睛】本题是追及问题，关键是寻找相关条件．两个物体刚好不撞的条件：速度相等．14.如图,水平细杆上套有一质量为0.54kg的小环A,用轻绳将质量为0.5kg的小球B与A相连.B受到始终与水平方向成53°角的风力作用,与A一起向右匀速运动,此时轻绳与水平方向夹角为37°,运动过程中B球始终在水平细杆的下方,则(取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8).(1)B对绳子的拉力大小;(2)A与杆间的动摩擦因数.【答案】（1）3.0N（2）0.3【解析】【详解】试题分析：（1）对小球B由平衡条件得绳的拉力为： （2）环A做匀速直线运动，有:解得:μ=0.3考点：物体的平衡【名师点睛】此题考查了物体的平衡条件的应用；解题时一定要首先选择好研究对象，并对物体正确的受力分析，根据正交分解法列出水平和竖直两个方向的方程进行解答；此题意在考查学生运用基本规律和方法解题的能力.15.如图所示，在海滨游乐场里有一种滑沙运动。某人坐在滑板上从斜坡的高处A点由静止开始滑下，滑到斜坡底端B点后，沿水平的滑道再滑行一段距离到C点停下来。如果人和滑板的总质量m＝60kg，滑板与斜坡滑道和水平滑道间的动摩擦因数均为μ＝0.5，斜坡的倾角θ＝37°（sin37°＝0.6，cos37°＝0.8），斜坡与水平滑道间是平滑连接的，整个运动过程中空气阻力忽略不计，重力加速度g取10m/s2。求：（1）人从斜坡上滑下的加速度为多大？（2）若由于场地的限制，水平滑道的最大距离BC为L＝20.0m，则人在斜坡上滑下的距离AB应不超过多少？【答案】（1）2.0m/s2；（2）50m【解析】【分析】（1）根据牛顿第二定律求出人从斜坡上下滑的加速度。（2）根据牛顿第二定律求出在水平面上运动加速度，结合水平轨道的最大距离求出B点的速度，结合速度位移公式求出AB的最大长度。【详解】（1）根据牛顿第二定律得，人从斜坡上滑下加速度为 （2）在水平面上做匀减速运动的加速度大小为a2＝μg＝5m/s2根据速度位移公式得，B点的速度为根据速度位移公式得【点睛】本题考查了牛顿第二定律和运动学公式的基本运用，知道加速度是联系力学和运动学的桥梁，本题也可以结合动能定理进行求解。