山东省菏泽市2022届高三物理上学期期中考试试卷（A）（附答案）

保密★启用前菏泽市2021-2022学年高三上学期期中考试物理试题（A）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.如图所示，中国空军飞行员进行跳伞训练。一飞行员下降到某高度时，打开降落伞做竖直向下的匀减速直线运动。已知飞行员和降落伞的总质量为m，所受空气阻力大小恒为F，重力加速度为g。打开降落伞后下降h的过程中，飞行员（含降落伞）A.合力做功为B.阻力做功为C.机械能减少了D.重力势能减少了2.如图所示，倾角为的斜面固定放置在水平面上，斜面上有一个质量为m的物块，对物块施加一水平向左的力，恰好使其匀速上滑。已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，，，物体与斜面间的动摩擦因数为A.0.2B.0.4C.0.5D.0.753.第二次进口博览会展出了一种我国自主研发的乒乓球陪练机器人，如图所示。某次陪练中，乒乓球被机器人以原速率斜向上击出，在空中运动一段时间后落到台面上，忽略空气阻力和乒乓球的旋转，则在空中运动的过程中A.机器人对乒乓球做功为零B.机器人对乒乓球的冲量为零C.乒乓球运动至最高点时，动量为零 D.乒乓球运动过程中，动能一直增大4.北斗问天，国之夙愿。我国北斗三号系统的收官之星是地球静止轨道卫星，其轨道半径约地球半径的7倍，则该卫星A.发射速度可能大于11.2km/sB.线速度小于7.9km/sC.周期约为hD.可以经过曾母暗沙区域的上空5.抗日战争时期，中国共产党领导的八路军，用自主设计的平射火炮，攻打敌军炮楼，火炮发射模型如图所示。炮弹射出炮口时，相对于炮口的速率为v0，已知火炮发射炮弹后的质量为M，炮弹的质量为m。炮弹射出瞬间，火炮的速度大小为A.B.C.D.6.如图所示，长为L的细绳吊起一个质量为m的摆球，上端固定，使摆球在水平面内做匀速圆周运动。已知重力加速度为g，细绳与竖直方向的夹角为。则摆球A.受重力、拉力和向心力的作用B.线速度大小为C.周期为D.拉力大小为7.如图所示，小球以v0向倾角为的斜面水平抛出，小球到达斜面的位移与斜面垂直，重力加速度为g，则小球 A.运动时间为B.水平位移大小为C.位移大小为D.竖直位移大小为8.在光滑的水平面上，质量为1kg的物块在水平恒力F作用下运动，如图所示为物块运动的一段轨迹。已知物块经过P、Q两点时的速率均为4m/s，用时为2s，且物块在P点的速度方向与PQ连线的夹角。则A.B.F的方向与PQ连线垂直C.F的方向始终与速度垂直D.P、Q两点的距离为6m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.如图所示，半径R=1.6m的半圆形光滑轨道竖直固定且与水平地面相切于A点，B为半圆轨道的最高点，E点位于圆周上与圆心在同一水平面上，其右侧一定水平距离处固定一个倾角的斜面体。质量为2kg的物块（可看作质点）以水平初速度v，从A处进入圆轨道，恰能通过圆轨道最高点B；离开B点后沿斜面切线方向落到斜面顶端C处。已知g取10m/s2，，则A.物块运动的初速度为B.物块从B运动到C的时间为0.4s；C.CD的高度差为2.75m D.物块运动到E点对圆弧轨道的压力为100N10.如图所示，A、B两物块用细线相连绕过轻质定滑轮，B和物块C在竖直方向上通过劲度系数为k的轻质弹簧相连，C放在水平地面上。控制A使细线拉直但无弹力。释放A运动至速度最大，此时C恰好离开地面。A始终未落地，滑轮两侧细线始终保持竖直状态。已知B、C的质量均为m，重力加速度为g，细线与滑轮之间的摩擦不计，则A.C刚离开地面时，B的加速度为零B.A的质量为2mC.弹簧恢复原长瞬间，细线中的拉力大小为2mgD.A的最大速度为11.复兴号动车在世界上首次实现速度350km/h自动驾驶功能，成为我国高铁自主创新的又一重大标志性成果。质量为m的复兴号动车以恒定功率P在平直轨道上由静止启动，经时间t达到该功率下的最大速度vm，设复兴号动车行驶过程中所受到的阻力与速度的二次方成正比。在时间t内，复兴号动车A.做匀加速运动B.速度为时的加速度为C.所受的最大阻力为D.克服阻力做功12.如图所示，两根光滑刚性直杆组成垂直“V”形框，其中一杆竖直固定放置。质量均为m的A、B两环分别套在两杆上，用一根轻杆连接。从图示位置由静止释放，当轻杆与水平杆夹角为时，A环的速度为vA，B环速度为vB。不计一切摩擦，重力加速度为g。则A.B.框对B环的作用力始终等于2mgC.B环一直加速 D.A、B组成的系统机械能守恒三、非选择题（共60分）13.（6分）如图甲所示为验证机械能守恒定律的实验装置：（1）实验操作如下：①用天平分别称量重物A、B的质量m和M（A的质量含挡光片、B的质量含挂钩，用螺旋测微器测出挡光片的宽度d，测量结果如图乙所示，则d=mm；②将重物A、B用绳连接后，跨放在轻质定滑轮上，用水平撑板托住重物B，测量挡光片中心到光电门中心的竖直距离h，打开水平撑板，重物由静止开始运动；③记录挡光片经过光电门的时间。（2）能说明系统（重物A、B）机械能守恒的关系式为（用给定的字母写表达式）。（3）已知称量重物A、B的质量关系为M=1.5m。改进实验操作，在B的下面挂上一定质量的钩码。依然从原来位置由静止释放B，挡光片经过光电门的时间为。若系统的机械能守恒，则通过此实验可算出当地的重力加速度g=（用给定的字母写表达式）。14.（8分）如图甲所示为探究加速度随质量变化的关系的实验装置。甲（1）下列实验操作中正确的有；A.先释放小车后接通电源B.平衡摩擦力时需移去纸带C.调整定滑轮使细线与长木板平行D.平衡摩擦力时需移去托盘和砝码乙（2）如图乙所示为某次实验打出纸带比较清晰的部分，计时器使用50Hz正弦交流电，每5个计时点间隔取一个计数点，标上0、1、2、3、4、5、6、7，测量相邻计数点之间的距离如 下表：x1x2x3x4x5x6x7距离（cm）3.523.784.034.114.564.825.07则加速度为a=；（3）实验中保持托盘和砝码的总质量不变，改变小车的质量M，进行实验，得到相应的加速度a，数据如下表所示，请在图丙中补充描点，并作出图像；托盘和砝码总质量为20g2.401.991.431.251.110.770.620.480.240.060.080.120.140.160.240.300.400.8016.6712.508.337.146.254.173.332.501.25丙丁（4）某次实验中作出图像如图丁所示，若图像斜率为k，则托盘和砝码的总质量m=（用字母b、k表示）。15.（8分）固定的竖直光滑圆弧坡与水平冰面相切.质量为M的滑冰运动员静止在冰面上，把一质量m=5.0kg的静止物块以v0=6.0m/s的速度推向圆弧坡，运动员获得退行速度；物块冲上圆弧坡（物体未冲出圆弧坡），到达轨迹最高点后反回，追上运动员时，运动员又以v0=6.0m/s把物块推向圆弧坡，经过8次反复操作后，物块恰好不能再追上运动员.不计冰面的摩擦力，求：（1）该运动员的质量M；（2）运动员对物块做的总功W. 16.（8分）如图所示，传送带倾斜放置，与水平方向夹角为，始终以的速率沿顺时针方向运行，A端到B端距离，在A端轻放一块质量的煤块（可视为质点），已知煤块与传送带间的动摩擦因数，g取10m/s2，，，求煤块（1）从A端运动到B端所用的时间；（2）与传送带摩擦产生的内能.17.（14分）某一花样自行车赛道可简化为如图所示的情景，运动员自A点由静止沿AB斜面向下运动，从CD斜面最高点D跃起，完成空中反转动作后，落到斜面EF上，再从GH斜面轨道最高点H（与A点在同一水平面上）沿竖直方向冲出轨道，在空中转身后从H点返回，从EF斜面最高点E跃起，落到斜面CD上，在A、H两点间轨道往复运动。已知D、E两点的水平距离，斜面CD与与水平面BC夹角，斜面EF与与水平面FG夹角。某次试赛，一运动员控制自行车自A点由静止自由运动（运动员不做功），经D点跃起，恰好平行于斜面EF落到E点。运动员与自行车的总质量，“不计空气阻力，斜面与水平面均平滑连接、曲面DE与两斜面平滑连接，g取10m/s2，.（1）求运动员在D、E两点时的速度大小；（2）该运动员比赛中，控制自行车并迅速蹬车踏（运动员做功），自A点由静止加速运动，经D点跃起，落到斜面EF上，落点恰好与D点在同一水平面上.求该过程中运动员蹬车踏做的功.18.（16分）如图所示，质量的木板A静止在光滑水平面上，其左端与固定台阶相距，质量的滑块B（可视为质点）静置于A的右端；长度的细线与质量摆球C连接，另一端固定在O点。水平拉直细线并给C 一个竖直向下的初速度v0，C到达最低点时，恰好与B发生弹性碰撞，B一直在A上向左滑动，A碰撞台阶反向后，B恰好未从A上表面滑出；然后B与C发生弹性碰撞从A左端掉落，C向右摆至最高点与O点在同一水平面上。已知A、B之间的动摩擦因数μ=0.6，B未接触台阶，A与台阶只发生一次碰撞，且碰撞后反向速度大小与碰撞前速度大小相等，不计空气阻力，g取10m/s2.求：（1）B掉落后，A的速度大小vA；（2）C的初速度大小v0；（3）木板的长度L.菏泽市2021-2022学年高三上学期期中考试物理试题（A）参考答案一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。1.D2.C3.A4.B5.C6.C7.B8.B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.AC10.AB11.CD12.ACD三、非选择题（共60分）13.（6分，每空2分）（1）5.315（5.312~5.318）（2）（3）14.（8分，每空2分）（1）CD（2）0.26m/s2（3）（4） 15.（8分）解：（1）运动员推物块过程中，运动员和物块组成系统动量守恒，得（3分）当时，解得（2分）（2）运动员对物块做的总功等于物块动能的增加量，即解得16.（8分）解：（1）对煤块受力分析知，煤块刚开始运动时有沿传送带向上的加速度，设此过程煤块加速度大小为a，用时t1，则得煤块与传送带共速后，随传送带匀速上滑直到运动到B端，用时t2，则得则煤块从A运动到B的总时间（2）摩擦产生的内能解得17.（14分）解：（I）设到达D点速度为vD、E点速度为vE，D点到E点的时间为t1.则水平方向 竖直方向解得（2）设本次到达D点速度为v.从D点到斜而EF的时间为t.则水平方向竖直方向由能量转化及守恒定律得，18.（16分）解：（1）经分析，B碰撞C前A、B的速度相同。B与C发生弹性碰撞，交换速度，得C向右摆至最高点，由动能定理得，解得（2）设C到达最低点时，速度为v，得C与B发生弹性碰撞，交换速度，碰撞后B的速度为v。设A与台阶碰撞前瞬间，A、B的速度分别为vA和vB2，由动量守恒定律得，对A进行分析，A与台阶碰撞后，由动量守恒定律得， 解得（3）根据（2）中列式，得解得