山东省济宁市邹城市2022届高三物理上学期期中考试试卷（附答案）

邹城市2021～2022学年度第一学期期中教学质量检测高三物理试题2021.11注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在相应位置。认真核对条形码上的姓名、考生号和座号，并将条形码粘贴在指定位置上。2．选择题答案必须使用2B铅笔（按填涂样例）正确填涂；非选择题答案必须使0.5mm黑色签字笔书写，字体工整，笔迹清楚。3．请按照题号在各题目的答题区域内答题，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效；保持卡面清洁，不折叠、不破损。一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24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．某同学用手机计步器记录了自己从家到公园再回到家的锻炼情况，如图所示，则下列说法正确的是A．图中的6.65公里指的是位移大小B．图中的速度5.0千米/小时为瞬时速度C．图中的速度5.0千米/小时为平均速率D．图中的速度5.0千米/小时为平均速度的大小2．质量m＝1kg的物体在合外力F的作用下从静止开始做直线运动。物体所受的合外力F随时间t变化图像如图所示。下列说法正确的是A．物体先做匀加速直线运动，再做加速度减小的减速运动B．4s末物体的速度为零C．6s内合外力的冲量为8N·S D．6s内合外力做功为8J3．中国军队于2021年9月12日参加“和平使命—2021”上合组织成员国联合反恐军事演习，演习中某特种兵从空中静止的直升飞机上，抓住一根竖直悬绳由静止开始下滑，其运动的速度随时间变化的图像如图所示，t2时刻特种兵着地。关于该特种兵，下列说法正确的是A．时间内处于超重状态B．时间内所受阻力越来越大C．时间内的平均速度D．时间内合外力的冲量为零4．用细绳拴一个质量为m的小球，小球将一固定在墙上的水平轻质弹簧压缩了x（小球与弹簧不拴连，弹簧劲度系数为k），如图所示。将细绳剪断瞬间A．弹簧弹力发生变化B．小球将做平抛运动C．小球立即获得大小为的加速度D．小球加速度大小为5．2021年10月16日，中国神舟十三号载人飞船成功发射，与天宫号核心舱对接。根据任务安排，后续将发射问天实验舱和梦天实验舱，计划2022年完成空间站在轨建造。核心舱绕地球飞行的轨道可视为圆轨道，轨道离地面的高度约为地球半径的。下列说法正确的是A．核心舱进入轨道后所受地球的万有引力大小约为它在地面时的倍 B．核心舱在轨道上飞行的速度大于C．后续加挂实验舱后，空间站在轨道上飞行的周期将变大D．后续加挂实验舱后，空间站由于质量增大，轨道半径将变小6．质量分别为M和m的A、B两物块放在水平转盘上，用细线系于圆盘转轴上的同一点，细线均刚好拉直，细线与转轴夹角θ>α，随着圆盘转动的角速度缓慢增大，则A．A对圆盘的压力先减为零B．B对圆盘的压力先减为零C．A、B同时对圆盘的压力减为零D．由于A、B质量大小不确定，无法判断哪个物块对圆盘的压力先减为零7．如图所示，轻质弹簧一端系在质量为m＝1kg的小物块上，另一端固定在墙上。物块在斜面上静止时，弹簧与竖直方向的夹角为37，已知斜面倾角θ＝37，斜面与小物块间的动摩擦因数μ＝0.5，斜面固定不动。设物块与斜面间的最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，重力加速度取g＝10m/s2，sin37＝0.6，cos37＝0.8。下列说法正确的是A．小物块可能只受三个力B．弹簧弹力大小一定等于4NC．弹簧弹力大小可能等于5ND．斜面对物块的支持力可能为零8．如图甲所示，足够长的轻弹簧竖直放置，下端固定在水平地面上，以弹簧上端位置为坐标原点O，沿竖直向下建立坐标轴ox。现将质量为m的小球从原点O正上方高度h处由静止释放，在小球落到弹簧上向下运动到最低点的过程中，小球所受弹力F的大小随x（x表示小球的位置坐标）的变化关系如图乙所示。若不计小球与弹簧接触时的机械能损失，弹簧始终处于弹性限度内，不计空气阻力，重力加速度为g，则下列说法正确的是 甲乙A．当时，小球的重力势能与弹簧的弹性势能之和最大B．小球动能的最大值为C．当时，小球的速度大小为D．小球在最低点的加速度大小等于g二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16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4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。9．我国已掌握“半弹道跳跃式高速再入返回技术”，为实现“嫦娥”飞船月地返回任务奠定基础。如图所示，假设与地球同球心的虚线球面为地球大气层边界，虚线球面外侧没有空气，返回舱从a点无动力滑入大气层，然后经b点从c点“跳”出，再经d点从e点“跃入”实现多次减速，可避免损坏返回舱。d点为轨迹最高点，离地面高h，已知地球质量为M，半径为R，引力常量为G。则返回舱A．在d点加速度等于B．在d点速度等于C．虚线球面上的c、e两点离地面高度相等，所以速率D．虚线球面上的a、c两点离地面高度相等，所以速率10．如图所示，质量为m的小环（可视为质点）套在固定的光滑竖直杆上，一足够长且不可 伸长的轻绳一端与小环相连，另一端跨过光滑的定滑轮与质量为M的物块相连，已知M＝2m。与定滑轮等高的A点和定滑轮之间的距离为d＝3m，定滑轮大小及质量可忽略。现将小环从A点由静止释放，小环运动到C点速度为0，重力加速度取g＝10m/s2，sin53＝0.8，cos53＝0.6，则下列说法正确的是A．小环最终静止在C点B．A、C间距离为4mC．小环下落过程中减少的重力势能始终等于物块增加的机械能D．当小环下滑至绳与杆的夹角为60时，小环与物块的动能之比为2∶111．如图所示，半径可变的四分之一光滑圆弧轨道置于竖直平面内，轨道的末端B处切线水平，现将一小物体从轨道顶端A处由静止释放。小物体刚到B点时的加速度为a，对B点的压力为FN，小物体离开B点后的水平位移为x，落地时的速率为v。若保持圆心的位置不变，仅改变圆弧轨道的半径R（不超过圆心离地的高度）。不计空气阻力，下列图像正确的是A．B．C．D．12．如图甲所示，为测定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，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6m/sB．物体与斜面间的动摩擦因数μ为0.75C．当斜面倾角θ=45时，物体在斜面上能达到的位移最小D．物体在斜面上能达到的位移x的最小值是1.44m三、非选择题：本题共6小题，共60分。13．（6分）为了测量木块与木板间的动摩擦因数m，某实验小组使用位移传感器设计了如图所示的实验装置，让木块从倾斜木板上A点由静止释放，位移传感器可以测出木块到传感器的距离。位移传感器连接计算机，描绘出滑块与传感器的距离s随时间t变化规律，取g=10m/s2，sin37=0.6，如图所示：（1）根据上述图线，计算可得木块在0.4s时的速度大小为v＝m/s；（2）根据上述图线，计算可得木块的加速度大小a＝m/s2；（3）现测得斜面倾角为37，则m＝（结果保留2位小数）。14．（8分）某学习小组用图甲所示的实验装置探究拉力做功与小车动能变化之间的关系。小车上遮光片的宽度为d，A、B处是两光电门，可测得小车上的遮光片通过A、B处所用的时间；用遮光片通过光电门的平均速度表示小车通过A、B点时的速度，钩码上端为拉力传感器，可读出细线上的拉力F。适当垫高木板右端，使小车不挂钩码时能在长木板上匀速运动。挂上钩码，从木板右端由静止释放小车进行实验。（1）符合本实验要求的有；A．要保证钩码和拉力传感器的总质量远小于小车的质量 B．要测出钩码和传感器的质量C．要测量长木板垫起的高度和木板长度D．要选用宽度窄一些的挡光片（2）某次实验中质量为m的小车通过A、B光电门的时间分别为tA、tB，则小车由A运动到B时动能的变化量；（3）保持拉力F=0.2N不变，仅改变光电门B的位置，读出B到A的距离s，记录对应的s和tB数据，画出图像如图乙所示。根据图像可求得小车的质量m=kg，A处光电门到木板右端的距离L=m（不计小车的长度）。15.（7分）如图所示，光滑固定斜面上有一个质量为10kg的小球被轻绳拴住悬挂在天花板上，已知绳子与竖直方向的夹角为45，斜面倾角为30，整个装置处于静止状态，取g＝10m/s2，结果中可保留根号。求：（1）绳中拉力的大小和斜面对小球支持力的大小；（2）若另外用一个外力拉小球，能够把小球拉离斜面，其最小拉力的大小。16．（10分）跑酷是以日常生活的环境为运动场所的极限运动。质量m=50kg的跑酷运动员，在水平高台上水平向右跑到高台边缘，以v0的速度从上边缘的A点水平向右跳出，运动时间t1=0.6s后落在一倾角为的斜面上的B点，速度方向与斜面垂直。此时运动员迅速转身并调整姿势，以的速度从B点水平向左蹬出，刚好落到斜面的底端C点。D点为平台的下边缘点，假设该运动员可视为质点，不计空气阻力，取g＝10m/s2，sin53=0.8，cos53=0.6。求：（1）运动员从高台边缘跳出的水平速度v0大小；（2）水平高台AD的高度H；（3）若运动员迅速转身以的速度从B点水平向左蹬出，判断运动员落点的位置。 17．（14分）如图所示，光滑水平地面上有一个两端带有固定挡板的长木板，木板最右端放置一个可视为质点的小滑块，滑块和木板均静止。现施加一水平向右的恒力F=11N拉木板，当滑块即将与左挡板接触时，撤去拉力F。已知木板的质量M=2kg、长度l=9.0m，滑块的质量m=2kg，滑块与左、右挡板的碰撞均为弹性碰撞，滑块与木板间的动摩擦因数μ=0.05。取g＝10m/s2。求：（1）撤去拉力时滑块的速度大小v1和木板的速度大小v2；（2）最终滑块与木板相对静止时，滑块距木板左端的距离；（3）从撤去拉力到滑块与木板保持相对静止所经历的时间。（不计滑块与木板的碰撞时间）18.（15分）如图所示，某儿童弹珠类游戏装置由水平面上的固定倾斜轨道、竖直圆轨道（最低点D处分别与水平轨道CD和DE相切）和右端固定的轻质弹簧组成，且各部分平滑相接。某次游戏时，弹珠（可视为质点）从倾斜轨道顶点A点由静止释放，沿倾斜轨道下滑，经过圆轨道后压缩弹簧，然后被弹回，再次经过圆轨道并滑上倾斜轨道，如此往复多次。已知圆轨道半径r=0.1m，弹珠的质量m=20g，倾斜轨道的倾角θ=37及底边BC的长度L=1.6m，弹珠与倾斜轨道间的动摩擦因数μ=0.25，忽略其他轨道摩擦及空气阻力，取g=10m/s2。求：（1）弹珠第一次通过竖直圆轨道最高点H时对轨道的压力大小；（2）弹簧的最大弹性势能及弹珠前两次（即第一次和第二次）压缩弹簧过程中弹簧的最大弹性势能之比；（3）调节竖直圆轨道的半径为R=0.04m，其他条件不变，仍将弹珠从倾斜轨道顶点A处由静止释放，则此后弹珠通过H点的次数。高三物理参考答案及评分标准123456789101112 CDBDACCBACBDADABD13．（6分）（1）0.4（2分）（2）1（2分）（3）0.63（2分）14．（8分）（1）D（2）（3）0.60.3（每空2分）15．（7分）解析：（1）如图，沿水平方向和竖直方向建立直角坐标系，对小球受力分析，把不在坐标轴上的力沿轴分解，则水平方向上有竖直方向上有由以上两式得（2）外力方向与绳子垂直时，拉力最小。拉力的最小值为代入数据，解得16．（10分）解析：（1）设运动员刚落在B点时竖直方向的速度为vy，运动员从A点落到B点时间为t1，有解得（2）运动员从A点落到B点，竖直方向（3）运动员从B点落到C点做平抛运动，设时间为t2，水平和竖直位移分别为 又解得（3）假设从B点蹬出落在AD上，设飞行时间为t3，水平位移解得到因为，所以恰好落在D点17．（14分）解析：（1）木板受到拉力时，对木板有对木块有经过时间t撤去F，有此时滑块和木板的速度分别为（2）撤去外力后，滑块与木板组成的系统动量守恒，最终滑块与木板共速，有解得对于系统，由能量守恒得解得因为，所以滑块在木板上往返共四次，最后相对静止在距左端的距离为（3）撤去拉力后，滑块与木板发生第一次弹性碰撞，有 解得，由此可知，质量相等的物体发生弹性碰撞时，会交换速度，因此滑块在与木板相互作用的过程中，速度小的物体不断加速，最终二者共速，有解得18.（15分）（1）从A点到H点，由动能定理得在H点有解得由牛顿第三定律，弹珠对轨道的压力大小为2.2N（2）弹珠第1次从A点运动至压缩到弹簧最短，此时弹簧的弹性势能最大为，由功能关系得解得设第2次在斜面上的最大高度为H2，第2次压缩弹簧的最大弹性势能为，由能量守恒定律得解得（3）设第n次在斜面上的最大高度为Hn，由（2）同理可得 弹珠第次与第n次压缩弹簧的最大势能之比为解得而综上所述得解得，当n取最大，速度为vn时滑块仍可以过H点，由D到H，由动能定理得在最高点H点满足解得所以弹珠可以经过H点8次