湖南省郴州市湘南中学2022届高三物理上学期期中试题

湖南省郴州市湘南中学2022届高三物理上学期期中试题一、选择题：本题共12小题，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1-8题只有一项符合题目要求，第9-12题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。1.在物理学的发展过程中，许多物理学家都做出了重要的贡献，，下列说法正确的是A．亚里士多德认为：力不是产生速度的原因，而是产生加速度的原因B．伽利略科学地想象：找一块十分光滑的平面，阻力为零，小车的滑行速度也会减慢，最终停下C．笛卡儿认为：运动的物体只有受到方向不变的恒力，它的速度大小才会不变，而且运动方向也不会改变，将沿原来的方向匀速运动D．牛顿总结了伽利略等人的研究成果，从而概括出一条重要的物理定律：一切物体在没有受到力的作用的时候，总保持静止状态或匀速直线运动状态2.高速铁路在不同国家不同时代有不同规定，中国国家铁路局的定义为：新建设计开行250公里/小时（含预留）及以上动车组列车。但高速列车在铁轨上也要转弯，转弯时视为做匀速圆周运动，为了为了提高列车在弯道上的运行速度，下列措施正确的是（）A.高速列车的车轮和铁轨都尽量用高质量的材料B.适当减小弯道的圆弧所对应的圆的半径C.适当增加内、外轨道的高度差D.在尽量提高车轮和铁轨的质量的条件下采用磁悬浮技术3．如图所示，将一个质量为M的粗糙的斜面体放在粗糙的水平面上，物块m放在斜面上，恰好能够沿斜面匀速下滑，现用一个平行于斜面向下的拉力F作用于物块，使物块加速下滑，则下列说法正确的是（）A．斜面体受到地面的摩擦力水平向右B．斜面体受到地面的摩擦力为零C．斜面体对地面的压力大于D．斜面体对地面的压力小于4．如图所示，长为L=0.5m的轻绳一端固定在O点，另一端系一可视为质点的小球，小球在竖直平面内做圆周运动，不计空气阻力，如果在O点安装一个拉力传感器，结果测得在最高点和最低点的拉力差为，取重力加速度为g=10m/s2，则由此可知小球的质量为-9-\nA．1kgB．2kgC．3kgD．6kg5．中国将建由156颗卫星组成的天基互联网，建成后WiFi信号可以覆盖全球，假设这些卫星中有一颗卫星可视为绕地球表面做匀速圆周运动，其绕行速度为，角速度为，周期为T1，向心加速度为，球同步卫星的高度为h，绕行速度为，角速度为，周期为T2，向心加速度为，地面上的物体随地球自转的绕行速度为，角速度为，周期为T3，向心加速度为，则A．B．C．D．6.如图所示，光滑轨道由水平轨道AB和半径为R的四分之三圆轨道BCDE组成，圆心O及D点与AB等高，整个轨道固定在竖直平面内，两段轨道交接处B有一个竖直挡板M和一个倾斜挡板N，现有一质量为m、初速度的光滑小球水平进入轨道AB，小球经过轨道交接处无能量损失地进入圆轨道，(　　)A．小球在BCDE圆轨道上运动的过程中重力先做正功后做负功，机械能减少B．小球在BCDE圆轨道上运动的过程中重力先做负功后做正功，机械能增加C．调节好和R大小，能使小球恰好通过圆轨道最高点E，又沿切线从B点进入圆轨道D．如何调节和R大小，都不能使小球恰好通过最高点E，又沿切线从B点进入圆轨道7．如图所示，光滑斜面倾角为，c为斜面上的固定挡板，物块a和b通过轻质弹簧连接，a，b处于静止状态,弹簧压缩量为x，现对a施加沿斜面向下的外力使弹簧再压缩2x，之后突然撤去外力，经时间t，物块a沿斜面向上运动的速度为，此时物块b刚要离开挡板，之后b可以离开c。已知两物块的质量均为m，下列说法正确的是（）A．是a上升过程中的最大速度B．物块b刚要离开挡板时，a具有最大加速度C．ab第一次速度相等时，a具有最大加速度D．b再次速度为零时，a具有最大速度8．如图（a）所示，质量为m的木板B放在水平地面上，质量为M的木箱A放在木板B上，一根轻绳一端拴在木箱上，另一端拴在地面的木桩上，绳绷紧时与水平面的夹角为θ，已知木箱A与木板B之间的动摩擦因数μ1，木板B与地面之间的动摩擦因数μ2，重力加速度为g，现用水平力F想将木板B从木箱A下面抽出，如果水平力F随时间变化的图象如-9-\n图（b）所示，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则倾斜轻绳的拉力FT、B对A的摩擦力Ff1、地面对B的摩擦力Ff2、B对A的支持力FN随时间变化的图象中可能正确的是（）9．中国首个空间站“天宫一号”已于2022年下半年发射升空。假设“天宫一号”正在地球赤道平面内的圆周轨道上运行，其轨道半径约为月球轨道半径的六十分之一，且运行方向与地球自转方向一致。下列说法正确的有（）A．“天宫一号”运行的加速度小于月球的加速度B．“天宫一号”运行的速度大于月球的线速度C．站在地球赤道上的人观察到“天宫一号”向东运动D．在“天宫一号”工作的宇航员因受到平衡力而在舱中悬浮或静止10．如图所示，一质量为m的物体静止在水平地面上，在竖直向上的拉力F作用下以恒定功率开始向上运动，经过时间t0时速度达到最大，立即撤去拉力F，此时物体上升的高度为h，取重力加速度g，则下列物体所受到的拉力F、速度v、机械能E、功率P随时间变化的图像中可能正确的有（取地面的重力势能为零，不计空气阻力）（）11.一长木板在水平地面上运动，在t=0时刻将一个相对于地面静止的物块放到木板上，之后长木板的图象如图所示，已知物块与木板的质量相等，物块与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，且物块始终在木板上，取重力加速度g=10m/s2，设长木板在第一阶段的加速度大小为a1、第二阶段的加速度大小为a2，则（）A．m/s2B．m/s2C．长木板在整个运动过程中做匀变速直线运动D．长木板在前后两个阶段分别做加速度不同的匀变速直线运动12．如图所示，足够长的水平传送带以速度-9-\n沿逆时针方向转动，传送带的左端与光滑圆弧轨道底部平滑连接，圆弧轨道上A点与圆心等高，一小物块从A点静止滑下，再滑上传送带，经过一段时间又返回圆弧轨道，返回圆弧轨道时小物块恰好能到达A点，则下列说法正确的是（）A.圆弧轨道的半径一定是B.若减小传送带速度，则小物块仍可能到达A点C.若增加传送带速度，则小物块有可能经过圆弧轨道的最高点D.不论传送带速度增加到多大，小物块都不可能经过圆弧轨道的最高点二、实验题(第13题6分、第14题9分，共15分。)13．甲同学利用三根不同型号的橡皮筋做“探究橡皮筋的弹力与橡皮筋伸长长度的关系”的实验，得到实验数据列表如下：橡皮筋测量项目12345A弹力F/N2．04．06．08．010．0伸长量ΔL/cm2.04．06．08．010．0B弹力F/N2.04.87.49.814.8伸长量ΔL/cm2．04．06．08．010．0C弹力F/N2.03.84.96.27.8伸长量ΔL/cm2.04．06．08．010.0（1）请你根据甲同学的实验数据：①在图a中作出橡皮筋的弹力随橡皮筋的伸长长度变化的函数关系图线，②并选出其中弹性较好的是_________（填橡皮筋的序号）橡皮筋；（2）乙同学用一橡皮筋进行实验，将橡皮筋竖直悬挂让其自然下垂，在其下端挂钩码，实验过程是在橡皮筋的弹性限度内进行的，记录的钩码的质量m与橡皮筋的长度x作出m－x图象如图b所示，则橡皮筋的劲度系数为____________。-9-\n14.如图甲所示，取一高度可调节的实验平台，在平台上固定一块有玻璃和木板拼接的板面，其中O点的左侧为表面光滑的玻璃，O点的右边为木板，为测定木块与木板之间的动摩擦因数，按照该装置设计进行如下实验：实验中，每次让木块A到达O点时，沙桶B刚好接触地面，将A拉到M点，待B稳定且静止后释放，A最终滑到木板上的N点时速度为0，已知N点始终位于滑轮的左侧．测出MO和ON的长度分别为h和L，改变木块释放点M的位置，重复上述实验，分别记录几组实验数据。（1）物理实验中往往要涉及到思想方法的理解和应用，本实验的设计就很好地利用了（）A.等效替代法B.控制变量法C.近似处理法D.图象法（2）如果在第一次实验中发现A释放后在木板上运动的距离L太短，导致其长度不便测量或将影响实验的准确性，你认为最简单的解决方法有：①____________________________；②___________________________________。（3）问题解决后，该同学根据实验数据作出h-L关系的图象如图乙所示，图象的斜率为k1，实验中已经测得A、B的质量之比为k2，则动摩擦因数μ=_____________。（用k1、k2表示）二、计算题(第15题10分、第16题12分，第17题15分，共15分。)15．在2022年国际游联游泳世锦赛男子400米自由泳决赛中，孙杨以3分41秒38的成绩获得该项目世锦赛三连冠。如果我们把孙杨游泳过程中的运动简化为4个初速度为零的匀加速直线运动和4个匀速直线运动的组合过程，且近似地取孙杨的400米自由泳的决赛成绩为t=222s，各个匀加速过程和匀速过程所用的时间之比为1﹕10，求孙杨在男子400米自由泳决赛运动中的加速运动过程的加速度和最大速度。16.如图，水平台面上有质量为m的物体B与地面的动摩擦因数为。非弹性轻绳的一端与物体B连接另一端跨过轻质定滑轮与质量为4m的物体A相连，开始时轻绳处于伸直状态，将A在距地面H-9-\n高处由静止释放，假设物体B距离水平台面右侧足够远，且物体A落地的瞬间速度减小到零，物体B在水平台面上匀减速运动到静止，重力加速度大小为g。求：（1）物块B前后两个运动过程的加速度的大小分别是多少；（2）物块B克服摩擦力所做的功。17.如图所示是长为8m的水平传送带AB和一竖直的半径为0.8m的圆形光滑轨道和组合装置，轨道底端与传送带在B点相切，若传送带向右以3m/s的恒定速度匀速运动，现在圆轨道的最高点由静止释放一质量为4kg的物块，物块恰好能运动到水平传送带的最左端而不掉下，重力加速度大小为g＝10m/s2，求：（1）物块滑到圆形轨道底端时对轨道的压力大小和物块与传送带间的动摩擦因数；（2）物块返回到圆轨道后能够上升的高度和在传送带上第一次往返所用的时间。-9-\n高三物理期中测试卷参考答案1、D2、C3、B4、A5、A6、D7、C8、B9、BC10、BC11、AD12、BD13、如图（a）所示（2分），A（2分）　200N/m（2分）。解析：根据表中数据描点连线如图（a）所示；由图（a）可知橡皮筋的弹力F的大小于橡皮筋的伸长量x的变化关系图线为过原点的倾斜直线，所以橡皮筋的弹力F的大小于橡皮筋的伸长量x成正比，同时在伸长量变化相同的情况下，弹力变化均匀，说明橡皮筋的收缩性更好，即弹性较好的是A型号橡皮筋；题图（b）中图线与x的截距表示橡皮筋的原长，而图线的斜率为，代入数据可计算出橡皮筋的劲度系数为N/m。14、(1)D（2分）；（2）增大B的质量、减小A的质量；（每空2分）　(2)（3分)解析：（1）控制变量法指的是物理关系中存在2个以上多个变量，研究变化关系时只改变其中一个因素，而控制其他因素不变。但在此题中通过推导得出的h的表达式中只有L一个变量，因此不涉及控制变量法，而等效替代的思想和近似处理的方法则不是很明显，在实验数据处理上采用了图象法，故D正确。（2）因为每次让木块A到达O点时，沙桶B刚好接触地面，将A拉到M点，待B稳定且静止后释放，A最终滑到木板上的N点，故A从O运动到N的过程中是在摩擦力作用下做匀减速运动，如果在第一次实验中发现A释放后在木板上运动的距离L太短，则说明A运动到O点时的速度太小，根据牛顿运动定律和运动学知识可知，在加速过程中要增大末速度，可以增大加速度或加速距离，因为题目本身就是通过研究h与L的关系，所以解决问题的方法就是增大加速度，故可以增大B的质量、减小A的质量。（3）木块A从M运动到O点的过程中，根据牛顿第二定律有，由运动学公式有，木块从O点运动到N的过程中，根据牛顿第二定律有，由运动学公式有，联立以上四式解得：，由题意有，，解得。-9-\n15、解析：（1）因为设想为从零开始做匀加速运动，故每个匀加速过程的平均速度都等于最大速度的一半，设匀加速运动的时间总和为，匀速运动的时间总和为，则有：，(2分）又因为(2分）﹕=1﹕10(2分）代入数据联立解得：m/s，s，s(1分）由每次匀加速过程的时间为s(1分）则匀加速过程的加速度为（m/s2）。(2分）16、解析：（1）在A下落的过程中，B与A是连接体，故加速度相等，设为，设跨过滑轮的细绳上的张力为，则对A受力分析，根据牛顿第二定律得①(2分）同理对B有②(1分）联立①②解得(1分）A落地后，设B做匀减速运动的加速度为，根据牛顿第二定律有③(1分）解得(1分）（2）A落地前，B克服摩擦力做功为④(2分）设A刚要落地时B的速度为v，则有⑤(1分）相应B的动能为⑥(1分）-9-\n因为B距离水平台面右侧足够远，此后物体B在摩擦力作用下减速到零，故此后物体B克服摩擦力做功为⑦(1分）所以整个过程中物体B克服摩擦力做功为⑧(1分）17、解析：(1)物块从圆形光滑轨道下滑的过程，根据机械能守恒有（1分）解得m/s（1分）物块在光滑圆轨道最低点，根据牛顿第二定律有（2分）解得：（1分）由牛顿第三定律可知，物块对轨道的压力，其中负号表示压力的方向竖直向下；物块沿传送带滑到最左端速度恰好为零，由动能定理有（1分）代入数据解得：。（1分）（2）物块在传送带先做匀减速运动，根据牛顿第二定律有解得：m/s2（1分）则物块减速到零的时间为s（1分）反向加速时加速度不变，故加速时间为s（1分）这段时间的位移为m（1分）之后物块随传送带匀速运动，则s（1分）物块以与传送带一样的速度滑上光滑圆轨道后，根据机械能守恒有（1分）代入数据解得：m（1分）物块返在传送带上第一次往返所用的时间为s（1分）-9-