陕西省黄陵县2022届高三物理上学期期中试题高新部

高新部高三期中考试物理试题一、选择题（12小题，48分）1．(多选)下列关于单位制及其应用的说法中，正确的是()A．基本单位和导出单位一起组成了单位制B．选用的基本单位不同，构成的单位制也不同C．在物理计算中，如果所有已知量都用同一单位制中的单位表示，只要正确应用物理公式其结果就一定是用这个单位制中的单位来表示的D．一般来说，物理公式主要确定各物理量间的数量关系，并不一定同时确定单位关系2．一个质量为m＝1kg的物块静止在水平面上，物块与水平面间的动摩擦因数μ＝0.2.从t＝0时刻起物块同时受到两个水平力F1与F2的作用，若力F1、F2随时间的变化如图1所示，设2物块受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取10m/s，则物块在此后的运动过程中()图1A．物块从t＝0时刻开始运动B．物块运动后先做加速运动再做减速运动，最后匀速运动2C．物块加速度的最大值是3m/sD．物块在t＝4s时速度最大3．一皮带传送装置如图2所示，皮带的速度v足够大，轻弹簧一端固定，另一端连接一个质量为m的滑块，已知滑块与皮带之间存在摩擦，当滑块放在皮带上时，弹簧的轴线恰好水平，若滑块放到皮带上的瞬间，滑块的速度为零，且弹簧正好处于自然长度，则当弹簧从自然长度到第一次达到最长这一过程中，滑块的速度和加速度的变化情况是()A．速度增大，加速度增大B．速度增大，加速度减小-1-\nC．速度先增大后减小，加速度先增大后减小D．速度先增大后减小，加速度先减小后增大4．(多选)如图3所示，A、B、C三球的质量均为m，轻质弹簧一端固定在斜面顶端、另一端与A球相连，A、B间由一轻质细线连接，B、C间由一轻杆相连．倾角为θ的光滑斜面固定在地面上，弹簧、细线与轻杆均平行于斜面，初始系统处于静止状态，细线被烧断的瞬间，下列说法正确的是()图3A．A球的加速度沿斜面向上，大小为gsinθB．C球的受力情况未变，加速度为0C．B、C两球的加速度均沿斜面向下，大小均为gsinθD．B、C之间杆的弹力大小为05.两人的拔河比赛正在进行中，两人均保持恒定拉力且不松手，而脚下开始移动。下列说法正确的是()A．两人对绳的拉力大小相等，方向相反，是一对作用力和反作用力B．两人对绳的拉力是一对平衡力C．拔河的胜利取决于谁的力量大D．拔河的胜利取决于地面对人的摩擦力大小6．建筑工人用如图所示的定滑轮装置运送建筑材料。质量为70.0kg的工人站在地面上，通2过定滑轮将20.0kg的建筑材料以0.500m/s的加速度拉升，忽略绳子和定滑轮的质量及定2滑轮的摩擦，则工人对地面的压力大小为(g取10m/s)()-2-\nA．510NB．490NC．890ND．910N7.如图所示，质量为m的木块在质量为M的长木板上水平向右加速滑行，长木板与地面间的动摩擦因数为μ1，木块与长木板间的动摩擦因数为μ2，若长木板仍处于静止状态，则长木板对地面摩擦力大小一定为()A．μ1(m＋M)gB．μ2mgC．μ1mgD．μ1mg＋μ2Mg8．(多选)我国高铁技术处于世界领先水平，和谐号动车组是由动车和拖车编组而成，提供动力的车厢叫动车，不提供动力的车厢叫拖车．假设动车组各车厢质量均相等，动车的额定功率都相同，动车组在水平直轨道上运行过程中阻力与车重成正比．某列动车组由8节车厢组成，其中第1、5节车厢为动车，其余为拖车，则该动车组()图1A．启动时乘客受到车厢作用力的方向与车运动的方向相反B．做匀加速运动时，第5、6节与第6、7节车厢间的作用力之比为3∶2C．进站时从关闭发动机到停下来滑行的距离与关闭发动机时的速度成正比D．与改为4节动车带4节拖车的动车组最大速度之比为1∶29．(多选)伽利略开创了实验研究和逻辑推理相结合探索自然规律的科学方法，利用这种方法伽利略发现的规律有()A．力不是维持物体运动的原因B．物体之间普遍存在相互吸引力C．忽略空气阻力，重物与轻物下落得同样快D．物体间的相互作用力总是大小相等、方向相反10．水平放置的三个不同材料制成的圆轮A、B、C，用不打滑皮带相连，如图1所示(俯视图)，三圆轮的半径之比为RA∶RB∶RC＝3∶2∶1，当主动轮C匀速转动时，在三轮的边缘上分别放-3-\n置一相同的小物块(可视为质点)，小物块均恰能相对静止在各轮的边缘上，设小物块所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，小物块与轮A、B、C接触面间的动摩擦因数分别为μA、μB、μC，A、B、C三轮转动的角速度分别为ωA、ωB、ωC，则()图1A．μA∶μB∶μC＝2∶3∶6B．μA∶μB∶μC＝6∶3∶2C．ωA∶ωB∶ωC＝1∶2∶3D．ωA∶ωB∶ωC＝6∶3∶211．关于“验证牛顿第二定律”实验中验证“作用力一定时，加速度与质量成反比”的实验过程，以下做法中正确的是()A．平衡摩擦力时，应将装砂的小桶用细绳通过定滑轮系在小车上B．每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力C．实验时，先放开小车，再接通电源mgD．可以利用天平测出砂桶和砂的质量m和小车的质量M，直接用公式a＝求出加速度M12．关于反作用力在日常生活和生产中的应用，下列说法中正确的是()图6A．在平静的水面上，静止着一只小船，船上有一人，人从静止开始从小船的一端走向另一端时，船向相反方向运动B．汽车行驶时，通过排气筒向后排出燃气，从而获得向前的反作用力即动力C．如图6所示，是农田灌溉用的自动喷水器，当水从弯管的喷嘴喷射出来时，弯管会自动转向D．软体动物乌贼在水中经过体侧的孔将水吸入鳃腔，然后用力把水挤出体外，乌贼就会向相反方向游去-4-\n二、填空题（10分）13.某探究小组设计了“用一把尺子测定动摩擦因数”的实验方案。如图所示，将一个小球和一个滑块用细绳连接，跨在斜面上端。开始时小球和滑块均静止，剪断细绳后，小球自由下落，滑块沿斜面下滑，可先后听到小球落地和滑块撞击挡板的声音，保持小球和滑块释放的位置不变，调整挡板位置，重复以上操作，直到能同时听到小球落地和滑块撞击挡板的声音。用刻度尺测出小球下落的高度H、滑块释放点与挡板处的高度差h和沿斜面运动的位移x。(空气阻力对本实验的影响可以忽略)(1)滑块沿斜面运动的加速度与重力加速度的比值为______。(2)滑块与斜面间的动摩擦因数为________。(3)以下能引起实验误差的是________。(填选项前的字母)A．滑块的质量B．当地重力加速度的大小C．长度测量时的读数误差D．小球落地和滑块撞击挡板不同时14．如图所示，为某同学安装的“验证牛顿第二定律”的实验装置，在小车的前端固定一个传感器，和砂桶连接的细线接在传感器上，通过传感器可显示出细线的拉力。在图示状态下开始做实验。(1)从图上可以看出，该同学在装置和操作中的主要错误是____________________。(2)若砂和砂桶的质量为m，小车和传感器的总重量为M，做好此实验________(填“需要”或“不需要”)M≫m的条件。三、计算题（42分）15.（16分）如图所示，有一条沿顺时针方向匀速传送的传送带，恒定速度v＝4m/s，传送带与水平面的夹角θ＝37°，现将质量m＝1kg的小物块轻放在其底端(小物块可视作质点)，与此同时，给小物块沿传送带方向向上的恒力F＝8N，经过一段时间，小物块运动到了离地面高为h＝2.4m的平台上。已知物块与传送带之间的动摩擦因数μ＝0.5(g取102m/s，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)。问：(1)物块从传送带底端运动到平台上所用的时间？(2)若在物块与传送带达到相同速度时，立即撤去恒力F，计算小物块还需经过多少时间离开-5-\n传送带以及离开时的速度？16．（10分）如图所示是一种研究劈的作用的装置，托盘A固定在细杆上，细杆放在固定的圆孔中，下端有滚轮，细杆只能在竖直方向上移动，在与托盘连接的滚轮正下面的底座上也固定一个滚轮，轻质劈放在两滚轮之间，劈背的宽度为a，侧面的长度为L，劈尖上固定的细线通过滑轮悬挂总质量为m的钩码，调整托盘上所放砝码的质量M，可以使劈在任何位置时都不发生移动．忽略一切摩擦和劈、托盘、细杆与滚轮的重力，若M∶m＝1∶5，试求L是a的多少倍．17．（16分）为了提高运动员奔跑时下肢向后的蹬踏力量，在训练中，让运动员腰部系绳拖着汽车的轮胎奔跑，已知运动员在奔跑中拖绳上端到地面的高度为1.2m，且恒定。轻质无弹性的拖绳长2.4m，运动员质量为60kg，车胎质量为10kg，车胎与跑道间的动摩擦因数为μ＝0.7，如图甲所示，将运动员某次拖着汽车的轮胎奔跑100m当做连续的过程，简化处理后2的vt图像如图乙所示，g取10m/s，3＝1.73，不计空气阻力影响，求：(1)运动员加速过程中的加速度大小及跑完100m所用时间；(2)在加速阶段，拖绳的张力大小及运动员受到地面的摩擦力的大小。(结果保留三位有效数字)-6-\n答案1.【答案】ABC【解析】力学单位制中，选为基本单位的物理量有长度、质量和时间；在有关力学的分析计算中，可以采用国际单位，也可以采用其它单位。2.【答案】C【解析】物块所受最大静摩擦力等于滑动摩擦力Ffm＝μmg＝0.2×1×10N＝2N，物块在第1s内，满足F1＝F2＋Ffm物块处于静止状态，选项A错误；第1s物块静止，第1s末到第7s末，根据牛顿第二定律有F1－F2－Ffm＝ma，F2先减小后增大，故加速度先增大再减小，方向沿F1－Ffm5－22F1方向，物块一直加速，故选项B、D均错误，在t＝4s时加速度最大为am＝＝m/sm12＝3m/s，选项C正确．3.【答案】D4.【答案】CD5.答案：D6.【答案】B7.答案：B8.【答案】BD【解析】列车启动时，乘客随着车厢加速运动，乘客受到的合力方向与车运动的方向一致，而乘客受到车厢的作用力和重力，所以启动时乘客受到车厢作用力的方向与车运动方向成一2F－8kmgF锐角，A错误；动车组运动的加速度a＝8m＝4m－kg，则对第6、7、8节车厢的整体有f56＝3ma＋3kmg＝0.75F，对第7、8节车厢的整体有f67＝2ma＋2kmg＝0.5F，故第5、6节车厢1v22与第6、7节车厢间的作用力之比为3∶2，B正确；根据动能定理得2Mv＝kMgs，解得s＝2kg，可知进站时从关闭发动机到停下来滑行的距离与关闭发动机时的速度的二次方成正比，C错2PP误；8节车厢有2节动车时的最大速度为vm1＝8kmg＝4kmg，8节车厢有4节动车的最大速度为4PPvm11vm2＝8kmg＝2kmg，则vm2＝2，D正确．9.【答案】AC【解析】伽利略利用理想斜面实验得出力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因．伽利略利用实验和归谬法得到在忽略空气阻力的情况下，轻的物体和重的物体下落的同样快．故选项A、C正确．-7-\n10.【答案】A11.解析：选B平衡摩擦力时，使小车的重力沿斜面向下的分力与小车运动所受摩擦力平衡，所以不能将小桶系在小车上，A错误；平衡摩擦力后，小车和板间的动摩擦因数μ＝tanα，与小车的质量无关，所以改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力，B正确；实验时，应先接通电源，待打点稳定后，再放开小车，C错误；本实验是探究作用力一定时，加速度与质量mg成反比，不能直接用公式a＝求加速度，D错误。M12.答案ACD13.解析：(1)设剪断细绳后，小球和滑块下落的时间均为t，则12对小球：H＝gt；212对滑块：x＝at；2ax联立解得：＝。gH(2)由牛顿第二定律可知：a＝gsinα－μgcosα2ahx则μ＝tanα－＝－2222gcosαx－hHx－h2xh－1＝H。22x－h2xh－1(3)根据μ＝H可知，动摩擦因数与滑块的质量和当地的重力加速度无关，选项A、22x－hB错误；长度测量时的读数误差和小球落地和滑块撞击挡板不同时会引起测量的误差，故选项C、D正确。x答案：(1)H2xh－1(2)H(3)CD22x－h14.解析：不加传感器时将砂和砂桶的重力作为细线的拉力，而接了传感器后细线的拉力可以直接读出。答案：(1)未平衡摩擦力；细线与木板不平行；开始实验时，小车离打点计时器太远(2)不需要15.解析：(1)对物块受力分析可知，物块先是在恒力作用下沿传送带方向向上做初速度为零的匀加速运动，直至速度达到传送带的速度，-8-\n由牛顿第二定律：ma1＝F＋μmgcos37°－mgsin37°2计算得：a1＝6m/sv2t1＝＝sa132v4x1＝＝m2a13物块达到与传送带同速后，对物块受力分析发现，物块受的摩擦力的方向改变，因为F＝8N，而重力沿传送带向下的下滑力和最大摩擦力之和为10N，故物块不能相对斜面向上加速。故得：a2＝0h由几何关系可得小物块总的位移x＝＝4m，sinθx－x12t2＝＝sv34得t＝t1＋t2＝s≈1.33s。3(2)若达到同速后撤去恒力F，对物块受力分析，因为mgsin37°>μmgcos37°，2故减速上行ma3＝mgsin37°－μmgcos37°，得a3＝2m/s物块还需t′离开传送带，离开时的速度为vt，则：2243v－vt＝2a3(x－x1)，vt＝m/s≈2.31m/s3v－vtt′＝≈0.85s。a3答案：(1)1.33s(2)0.85s2.31m/s16.【解析】分析托盘和劈的受力，如图甲、乙所示．托盘受向下的压力F3＝Mg，劈对滚轮的支持力F1，圆孔的约束力F2.劈受两个滚轮的作用力F4、F5，细线的拉力F6＝mg.l2－a2/4对托盘有：F3＝Mg＝F1cosα，则Mg＝lF1对劈有：F6＝mg＝2F5sinα，则mg＝aF5/1因为F1与F5是作用力与反作用力，所以F1＝F5-9-\nl2－a2/410由上三式得：M＝am，代入数据得：L＝2a.10【答案】2Δv82217.解析：(1)由题图乙可知a＝＝m/s＝2m/s，Δt412而at1＋v(t－t1)＝x，2解得t＝14.5s。(2)由几何关系可知绳与地面的夹角为30°，以轮胎为研究对象，在竖直方向上有FN＝mg－Tsin30°，Ff＝μFN，在水平方向上有Tcos30°－Ff＝ma，联立解得加速阶段的拉力T＝74.1N，以运动员为研究对象，设运动员受到地面的摩擦力为Ff人，则Ff人－Tcos30°＝Ma，解得Ff人＝184N。2答案：(1)2m/s14.5s(2)74.1N184N-10-