广东汕头金山中学高三期中考试物理

广东省汕头金山中学2022-2022学年高三上学期期中考试物理一、单选题：共4题1．质量相等的物体甲和乙在同一直线上运动，它们在0～0.4s时间内的v–t图象如图所示。则甲与乙所受合外力之比和图中时间t1分别为A.和0.30sB.3和0.30sC.和0.28sD.3和0.28s2．如图所示，我某集团军在一次军事演习中，离地面H高处的飞机以水平对地速度v1发射一颗炸弹欲轰炸地面目标，地面拦截系统同时以初速度v2竖直向上发射一颗炮弹拦截(炮弹运动过程看作竖直上抛)，设此时拦截系统与飞机的水平距离为s，若拦截成功，不计空气阻力，则v1与v2的关系应满足A.v1=B.v1=C.v1=v2D.v1=v23．如图所示，质量为M的小车放在光滑水平面上，小车上用细线悬吊一质量为m的小球，M＞m，用一力F水平向右拉小球，使小球和车一起以加速度a向右运动时，细线与竖直方向成α角，细线的拉力为T。若用一力F′水平向左拉小车，使小球和车一起以加速度a′向左运动时，细线与竖直方向也成α角，细线的拉力为T′。则18/19A.a′＞a，T′＝TB.a′＝a，T′＝TC.a′＜a，T′＞TD.aʹ＜a，T′＜T4．如图所示，水平传送带足够长，小工件放在传送带A端静止，工件与传送带间的动摩擦因数μ＝0.5。现让传送带由静止开始以加速度a0＝10m/s2向右匀加速运动，当其速度增到v＝10m/s时，立即改为以大小相同的加速度向右做匀减速运动直至停止，工件最终也停在传送带上。工件在传送带上滑动时会留下“划痕”，取重力加速度g＝10m/s2，在整个运动过程中A.工件的运动时间为3sB.工件的最大速度为5m/sC.工件在传送带上的“划痕”长 mD.工件相对传送带的位移为 m二、多选题：共4题5．船在静水中的速度与时间的关系如图甲所示，河水的流速随与河岸的距离的变化关系如图乙所示，若要使船以最短时间渡河，则A.船渡河的最短时间是60sB.船在行驶过程中，船头始终与河岸垂直C.渡河全过程船做匀变速曲线运动D.船在航行中最大速度是5m/s18/196．用一轻绳将小球P系于光滑墙壁上的O点，在墙壁和球P之间夹有一矩形物块Q，如图所示。P、Q均处于静止状态，则下列说法正确的A.P物体可能受3个力B.Q受到4个力C.若绳子变长，绳子的拉力将变小D.若绳子变短，Q受到的静摩擦力仍不变7．如图所示，从地面上A点以速度v发射一枚远程弹道导弹，仅在引力作用下沿ACB椭圆轨道飞行后击中地面目标B，C为轨道的远地点，距地面高度为h。已知地球半径为R，地球质量为M，引力常量为G。且距地面高度为h的圆轨道上卫星运动周期为T0。下列结论正确的A.导弹在C点的加速度等于B.导弹在C点的速度大于C.导弹到达B点时的速率为vD.导弹从A点运动到B点的时间可能大于T08．如图所示，竖直平面内固定着一个螺旋形光滑轨道，一个小球从足够高的O处释放，刚好从A点进入轨道，则关于小球经过轨道上的B点和C点时，下列说法正确的18/19A.释放点O至少与B点所在水平面等高B.小球在B点的速度小于在C点的速度C.小球在B点对轨道的压力小于在C点对轨道的压力D.增大小球下落的高度，小球在B、C两点对轨道的压力差变小三、填空题：共1题9．某同学探究弹力与弹簧伸长量的关系。(1)将弹簧悬挂在铁架台上,将刻度尺固定在弹簧一侧。弹簧轴线和刻度尺都应在　　　方向(填“水平”或“竖直”)。(2)弹簧自然悬挂,待弹簧　　　时,长度记为L0;弹簧下端挂上砝码盘时,长度记为Lx;在砝码盘中每次增加10g砝码,弹簧长度依次记为L1至L6,数据如下表:表中有一个数值记录不规范,代表符号为　　　。由表可知所用刻度尺的最小分度为　　　。18/19(3)如图是该同学根据表中数据作的图,纵轴是砝码的质量,横轴是弹簧长度与　　　　　的差值(填“L0”或“Lx”)。(4)由图可知弹簧的劲度系数为　　　N/m;通过图和表可知砝码盘的质量为　　　g(结果保留两位有效数字,重力加速度取9.8m/s2)。四、实验题：共1题10．如图所示为一气垫导轨，导轨上安装有一个光电门B，滑块上固定一遮光条，滑块用细线绕过气垫导轨左端的定滑轮与力传感器相连，力传感器可测出绳子上的拉力大小。传感器下方悬挂钩码，每次滑块都从A处由静止释放。(1)该同学用游标卡尺测量遮光条的宽度d＝2.25mm(2)实验时，由数字计时器读出遮光条通过光电门B的时间t＝1.00×10－2s，则滑块经过光电门B时的瞬时速度为_________m/s。(3)若某同学用该实验装置探究加速度与力的关系：①要求出滑块的加速度，还需要测量的物理量是_________________________________(文字说明并用相应的字母表示)。②下列不必要的一项实验要求是__________．(请填写选项前对应的字母)A.滑块质量远大于钩码和力传感器的总质量B.应使A位置与光电门间的距离适当大些C.应将气垫导轨调节水平D.应使细线与气垫导轨平行五、计算题：共3题18/1911．如图所示，有一足够长的斜面，倾角α＝37°。一质量为m=1kg的小物块从斜面顶端A处静止下滑，到B处后，受一水平向右的恒力F作用，小物块最终停在C点(C点未画出)。若AB长为2.25m，BC长为0.5m。小物块与斜面间动摩擦因数μ＝0.5，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8， g＝10m/s2。求：(1)小物块到达B点的速度多大；(2)水平恒力F的大小。12．如图所示，离地面某高处有一圆管竖直放置，质量M=2kg，管长L=2.2m。一个质量m=1kg的小球从圆管顶端静止释放，先保持圆管静止不动，小球在管内下落高度h=1m时获得的速度为v=4m/s。从此刻开始，对管施加一个竖直向下、大小为F=10N的恒定拉力，使管开始向下运动。已知小球在管内运动过程圆管一直在空中运动，小球在管内所受的滑动摩擦力大小处处相同，不计空气阻力，取g=10m/s2。求：(1)小球在管内所受的滑动摩擦力大小。(2)小球从释放到最终脱离圆管经历的总时间。13．地面上有一个半径为R的圆形跑道，高为h的平台边缘上的P点在地面上P′点的正上方，P′与跑道圆心O的距离为L(L>R)，如图所示．跑道上停有一辆小车，现从P点水平抛出小沙袋，使其落入小车中(沙袋所受空气阻力不计)。若重力加速度为，问：18/19(1)当小车分别位于A点和B点时(∠AOB＝90°)，沙袋被抛出时的 初速度各为多大？(2)若小车沿跑道顺时针运动，当小车恰好经过A点时，将沙袋抛出，为使沙袋能在B处落入小车中，小车的速率v应满足什么条件？解析部分一、单选题：共4题1．质量相等的物体甲和乙在同一直线上运动，它们在0～0.4s时间内的v–t图象如图所示。则甲与乙所受合外力之比和图中时间t1分别为A.和0.30sB.3和0.30sC.和0.28sD.3和0.28s【答案】A【解析】本题考查了速度-时间图象、牛顿第二定律等相关知识点，意在考查考生识记和理解能力。根据图象，可由乙物体的图线中v=1m/s时，t1=0.30s，选项CD错误；再根据图象的斜率表示物体运动的加速度，可得甲与乙加速度之比为，两物体的质量相等，根据牛顿第二定律F=ma知，甲与乙所受合外力之比为，选项A正确、B错误。综上本题选A。 18/192．如图所示，我某集团军在一次军事演习中，离地面H高处的飞机以水平对地速度v1发射一颗炸弹欲轰炸地面目标，地面拦截系统同时以初速度v2竖直向上发射一颗炮弹拦截(炮弹运动过程看作竖直上抛)，设此时拦截系统与飞机的水平距离为s，若拦截成功，不计空气阻力，则v1与v2的关系应满足A.v1=B.v1=C.v1=v2D.v1=v2【答案】B【解析】本题考查了运动合成与分解、平抛运动等相关知识点，意在考查考生理解能力。炮弹运行的时间，在这段时间内，飞机发射炮弹在竖直方向上的位移，拦截炮弹在这段时间内向上的位移，则，所以，选项B正确、ACD错误。综上本题选B。 3．如图所示，质量为M的小车放在光滑水平面上，小车上用细线悬吊一质量为m的小球，M＞m，用一力F水平向右拉小球，使小球和车一起以加速度a向右运动时，细线与竖直方向成α角，细线的拉力为T。若用一力F′水平向左拉小车，使小球和车一起以加速度a′向左运动时，细线与竖直方向也成α角，细线的拉力为T′。则A.a′＞a，T′＝TB.a′＝a，T′＝TC.a′＜a，T′＞TD.aʹ＜a，T′＜T【答案】A【解析】本题考查牛顿第二定律18/19先对左图中情况下的整体受力分析，受重力、支持力和拉力根据牛顿第二定律，有F=(M+m)a再对左图中情况下的小球受力分析，如图根据牛顿第二定律，有F-Tsinα=maTcosα-mg=0由以上三式可解得，再对右图中小球受力分析，如图由几何关系得F合=mgtanα再由牛顿第二定律，得到a=gtanα由于M＞m，故a′＞a，T′=T故选项A正确 18/194．如图所示，水平传送带足够长，小工件放在传送带A端静止，工件与传送带间的动摩擦因数μ＝0.5。现让传送带由静止开始以加速度a0＝10m/s2向右匀加速运动，当其速度增到v＝10m/s时，立即改为以大小相同的加速度向右做匀减速运动直至停止，工件最终也停在传送带上。工件在传送带上滑动时会留下“划痕”，取重力加速度g＝10m/s2，在整个运动过程中A.工件的运动时间为3sB.工件的最大速度为5m/sC.工件在传送带上的“划痕”长 mD.工件相对传送带的位移为 m【答案】C【解析】本题考查了牛顿第二定律、匀变速直线运动公式等相关知识点，意在考查考生理解和应用能力。对工件，由牛顿第二定律得：μmg=ma，代入数据解得：a=5m/s2，传送带加速时间：=1s，传送带加速结束时工件的速度：=5m/s，传送带减速到与工件速度相等时有：，代入数据解得：，此时工件的速度最大：v最大=v1+at2=m/s，故B错误；然后工件做匀减速直线运动，减速运动的时间：s，工件的运动时间：t=t1+t2+t3=s，故A错误；由题意知，传送带加速阶段的位移：s传送带1=m=5m，传送带减速到与工件速度相等时的位移为：s传送带2=m，在这两段时间内工件的位移：s工件==m，工件相对传送带的位移：x=s传送带12﹣s工件=m。此后工件在划痕内运动，不会产生新的划痕长度，故工件在传送带上的划痕为m，选项C正确；整个过程，传送带的位移：s传送带=m，工件的位移：s工件=+=m，工件相对传送带的位移：x'=m，选项D错误。综上本题选C。二、多选题：共4题5．船在静水中的速度与时间的关系如图甲所示，河水的流速随与河岸的距离的变化关系如图乙所示，若要使船以最短时间渡河，则18/19A.船渡河的最短时间是60sB.船在行驶过程中，船头始终与河岸垂直C.渡河全过程船做匀变速曲线运动D.船在航行中最大速度是5m/s【答案】BD【解析】本题考查了运动合成与分解等相关知识点，意在考查考生理解和应用能力。若要使船以最短时间渡河，需要船头一直垂直河岸运动，渡河时间最短为s=100s，选项A错误、B正确；渡河全过程中，船沿水流方向因水流的变化而先加速后减速，选项C错误；当船到河中间时航速最大，航行中最大速度是m/s=5m/s，选项D正确。综上本题选BD。 6．用一轻绳将小球P系于光滑墙壁上的O点，在墙壁和球P之间夹有一矩形物块Q，如图所示。P、Q均处于静止状态，则下列说法正确的A.P物体可能受3个力B.Q受到4个力C.若绳子变长，绳子的拉力将变小D.若绳子变短，Q受到的静摩擦力仍不变【答案】BCD【解析】本题考查了受力分析等相关知识点，意在考查考生理解能力。对P物体受力分析得受到重力、Q的支持力、静摩擦力和绳子的拉力，共4个力作用，选项A错误；再对Q受力分析，有重力、墙壁的弹力、P的压力和静摩擦力，共4个力作用，选项B正确；设绳子与竖直方向的夹角为α，P的重力为G，绳子的拉力大小为F，则由平衡条件得：f=GQ，GP+f=Fcosα，则GP+GQ=Fcosα，GP与GQ不变，若绳子变长，α变小，cosα变大，则F变小，选项C正确；Q受到的静摩擦力竖直向上，与其重力平衡，与绳子长度无关，所以若绳子变短，Q受到的静摩擦力不变，选项D正确。综上本题选BCD。 18/197．如图所示，从地面上A点以速度v发射一枚远程弹道导弹，仅在引力作用下沿ACB椭圆轨道飞行后击中地面目标B，C为轨道的远地点，距地面高度为h。已知地球半径为R，地球质量为M，引力常量为G。且距地面高度为h的圆轨道上卫星运动周期为T0。下列结论正确的A.导弹在C点的加速度等于B.导弹在C点的速度大于C.导弹到达B点时的速率为vD.导弹从A点运动到B点的时间可能大于T0【答案】AC【解析】本题考查了开普勒定律、万有引力等相关知识点，意在考查考生理解和应用能力。设距地面高度为h的圆轨道上卫星的速度为v，由牛顿第二定律有：，得导弹在C点的加速度等于，选项A正确；根据，导弹在C点只有加速才能进入卫星的轨道，所以导弹在C点的速度小于，选项B错误；根据开普勒定律，导弹在同一椭圆轨道上对称的位置上速率相等，即导弹到达B点时的速率为v，选项C正确；设导弹运动的周期为T，由于导弹的半长轴小于卫星的轨道半径R+h，根据开普勒第三定律知道：导弹运动的周期T＜T0，则导弹从A点运动到B点的时间一定小于T0，选项D错误。综上本题选AC。 8．如图所示，竖直平面内固定着一个螺旋形光滑轨道，一个小球从足够高的O处释放，刚好从A点进入轨道，则关于小球经过轨道上的B点和C点时，下列说法正确的18/19A.释放点O至少与B点所在水平面等高B.小球在B点的速度小于在C点的速度C.小球在B点对轨道的压力小于在C点对轨道的压力D.增大小球下落的高度，小球在B、C两点对轨道的压力差变小【答案】BC【解析】本题考查了圆周运动、机械能守恒定律等相关知识点，意在考查考生理解和应用能力。由题意知，小球到B点有一定的速度，故释放点O应比B点高出一定高度，选项A错误；根据图示可知，由于B点的高度高于C点，根据机械能守恒定律可知，小球在B点的速度小于在C点的速度，选项B正确；根据向心力公式有mg+F=m，由于B点的速度小于C点的速度，故小球在B点对轨道的压力小于在C点对称道的压力，选项C正确；增加小球的高度，但小球在B、C两点上的速度平方的差值恒定，由于半径不同，故小球在B、C两点对轨道的压力差变大，选项D错误。综上本题选BC。三、填空题：共1题9．某同学探究弹力与弹簧伸长量的关系。(1)将弹簧悬挂在铁架台上,将刻度尺固定在弹簧一侧。弹簧轴线和刻度尺都应在　　　方向(填“水平”或“竖直”)。(2)弹簧自然悬挂,待弹簧　　　时,长度记为L0;弹簧下端挂上砝码盘时,长度记为Lx;在砝码盘中每次增加10g砝码,弹簧长度依次记为L1至L6,数据如下表:表中有一个数值记录不规范,代表符号为　　　。由表可知所用刻度尺的最小分度为　　　。18/19(3)如图是该同学根据表中数据作的图,纵轴是砝码的质量,横轴是弹簧长度与　　　　　的差值(填“L0”或“Lx”)。(4)由图可知弹簧的劲度系数为　　　N/m;通过图和表可知砝码盘的质量为　　　g(结果保留两位有效数字,重力加速度取9.8m/s2)。【答案】(1)竖直　(2)静止　L3　mm　(3)Lx　(4)4.9　10【解析】(1)弹簧的轴线必须沿重力方向,所以应沿竖直方向。(2)由于表中测量值已经估读到0.1mm,所以刻度尺的最小刻度应是1mm。(3)因为m0g=k(Lx-L0),nmg+m0g=k(Ln-L0),整理得nMg=k(Ln-Lx),所以横轴应为弹簧长度与Lx的差值。(4)从上式可以看出图象的斜率表示k的大小,即k==4.9N/m,m0==1.0×10-2kg=10g。四、实验题：共1题10．如图所示为一气垫导轨，导轨上安装有一个光电门B，滑块上固定一遮光条，滑块用细线绕过气垫导轨左端的定滑轮与力传感器相连，力传感器可测出绳子上的拉力大小。传感器下方悬挂钩码，每次滑块都从A处由静止释放。(1)该同学用游标卡尺测量遮光条的宽度d＝2.25mm(2)实验时，由数字计时器读出遮光条通过光电门B的时间t＝1.00×10－2s，则滑块经过光电门B时的瞬时速度为_________m/s。(3)若某同学用该实验装置探究加速度与力的关系：①要求出滑块的加速度，还需要测量的物理量是_________________________________(文字说明并用相应的字母表示)。②下列不必要的一项实验要求是__________．(请填写选项前对应的字母)A.滑块质量远大于钩码和力传感器的总质量B.应使A位置与光电门间的距离适当大些C.应将气垫导轨调节水平18/19D.应使细线与气垫导轨平行【答案】(Ⅱ)0.225    (Ⅲ)①遮光条到光电门的距离L　    ②A【解析】本题考查了探究加速度与力的关系的实验知识点，意在考查考生理解和应用能力。(Ⅱ)滑块经过光电门B时的瞬时速度为0.225m/s(Ⅲ)①要求出滑块的加速度，根据公式，还需要测量的物理量是遮光条到光电门的距离L；②因实验中由力传感器相连，能够直接测量出力的大小，因而不需要滑块质量远大于钩码和力传感器的总质量这一要求，故不必要的一项实验要求是A选项。五、计算题：共3题11．如图所示，有一足够长的斜面，倾角α＝37°。一质量为m=1kg的小物块从斜面顶端A处静止下滑，到B处后，受一水平向右的恒力F作用，小物块最终停在C点(C点未画出)。若AB长为2.25m，BC长为0.5m。小物块与斜面间动摩擦因数μ＝0.5，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8， g＝10m/s2。求：(1)小物块到达B点的速度多大；(2)水平恒力F的大小。【答案】(1)           (2)F＝10N【解析】本题考查了牛顿运动定律、运动学公式等相关知识点，意在考查考生理解和应用能力。(1)设小物块在AB段的加速度为a1，有mgsin37°－μmgcos37°＝ma1①代入数据解得a1＝2m/s2②到达B点的速度18/19(2)设小物块在BC段的加速度大小为a2，有  ③得     a2＝9m/s2此阶段对物块受力分析：Fcos37°＋μFN－mgsin37°＝ma2④FN＝Fsin37°＋mgcos37°⑤联立得F＝10N 12．如图所示，离地面某高处有一圆管竖直放置，质量M=2kg，管长L=2.2m。一个质量m=1kg的小球从圆管顶端静止释放，先保持圆管静止不动，小球在管内下落高度h=1m时获得的速度为v=4m/s。从此刻开始，对管施加一个竖直向下、大小为F=10N的恒定拉力，使管开始向下运动。已知小球在管内运动过程圆管一直在空中运动，小球在管内所受的滑动摩擦力大小处处相同，不计空气阻力，取g=10m/s2。求：(1)小球在管内所受的滑动摩擦力大小。(2)小球从释放到最终脱离圆管经历的总时间。【答案】(1)   (2)【解析】本题考查了牛顿运动定律、运动学公式等相关知识点，意在考查考生理解和应用能力。(1)管保持静止过程,对球mg－f=ma               ①18/19               ②代入数据解得球所受摩擦力大小                ③(2)管静止时球的运动时间为t1，有               ④管受力运动后，有 ⑤设经过数据与球达到共速且未与球分离，有⑥此过程球在管中下降高度为      ⑦代入数据解得h’=1m                   ⑧因为，所以球与管未分离共速后对管和球，分别有       ⑨           ⑩经时间t3球从管的顶端脱离，有   ⑾代入数据解得球在管内运动总时间 ⑿18/19 13．地面上有一个半径为R的圆形跑道，高为h的平台边缘上的P点在地面上P′点的正上方，P′与跑道圆心O的距离为L(L>R)，如图所示．跑道上停有一辆小车，现从P点水平抛出小沙袋，使其落入小车中(沙袋所受空气阻力不计)。若重力加速度为，问：(1)当小车分别位于A点和B点时(∠AOB＝90°)，沙袋被抛出时的 初速度各为多大？(2)若小车沿跑道顺时针运动，当小车恰好经过A点时，将沙袋抛出，为使沙袋能在B处落入小车中，小车的速率v应满足什么条件？【答案】(1) ,(2) (n=0，1，2，3……)【解析】本题考查了平抛运动、圆周运动等相关知识点，意在考查考生理解和应用能力。(1)沙袋从P点平抛，则 ，  (1)当小车位于A点时，有 (2)当小车位于B点时，有   (3)解(1)、(2)、(3)得     ,(2)要使沙袋能在B处落入小车中， (n=0，1，2，3……)(4)得    (n=0，1，2，3……) 18/1918/19