山东省枣庄市第十六中学2022届高三物理上学期期中试题

2022-2022学年度山东省枣庄市十六中高三第一学期期中考试物理试题（考试用时：100分钟总分：120分）注意事项：1．本试卷共分两部分，第Ⅰ卷为选择题，第Ⅱ卷为非选择题。2．所有试卷的答案均填写在答题卡上，答案写在试卷上的无效。一、单项选择题：本题共6小题，每小题3分，共计18分，每小题只有一个选项符合题意。1．秋千的吊绳有些磨损。在摆动过程中，吊绳最容易断裂的时候是秋千A．在下摆过程中B．在上摆过程中C．摆到最高点时D．摆到最低点时2．如图所示，在火星与木星轨道之间有一小行星带。假设该带中的小行星只受到太阳的引力，并绕太阳做匀速圆周运动；下列说法正确的是A．太阳对各小行星的引力相同B．各小行星绕太阳运动的周期均小于一年C．小行星带内侧小行星的向心加速度值大于外侧小行星的向心加速度值D．小行星带内各小行星圆周运动的线速度值大于地球公转的线速度值3．如图所示，真空中有A、B两个等量异种点电荷，O、M、N是AB连线的垂线上的三个点，且AO＞OB，A带负电荷，B带正电荷，一试探电荷仅受电场力作用，试探电荷从M运动到N的轨迹如图中实线所示．下列判断中正确的是A．此试探电荷可能带负电B．此试探电荷一定带正电C．两点电势ΦM小于ΦND．此试探电荷在M处的电势能小于在N处的电势能4．如图所示，在同一平台上的O点水平抛出的三个物体，分别落到a、b、c三点，则三个物体运动的初速度va、vb、vc的关系和三个物体运动的时间ta、tb、tc的关系是A．va>vb>vc　ta>tb>tcB．va<vb<vcta＝tb＝tc10\nC．va<vb<vc　ta>tb>tcD．va>vb>vc　ta<tb<tc5．如图所示，处于平直轨道上的甲、乙两物体相距为s，同时、同向开始运动。甲以初速度v、加速度a1做匀加速直线运动，乙做初速度为零、加速度为a2的匀加速直线运动，假设甲能从乙旁边通过，要使甲、乙相遇两次的条件是A．a1<a2且s>B．a1<a2且s<C．a1>a2且s>D．a1>a2且s<6．如图所示，在光滑的水平面上有一质量为M、倾角为θ的光滑斜面，一质量为m的物块从斜面上由静止下滑．下面给出的物块在下滑过程中对斜面压力大小FN的四个表达式中，只有一个是正确的，你可能不会求解，但是你可以通过分析，对下列表达式做出合理的判断．根据你的判断，合理的表达式应为A．B．C．D．二、多项选择题：本题共5小题，每小题4分，共计20分，每小题有多个选项符合题意。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，错选或不答的不得分。7．一快艇要从岸边某处到达河中离岸100m远的浮标处，已知快艇在静水中的速度图象如图甲所示，流水的速度图象如图乙所示，假设行驶中快艇在静水中航行的分速度方向选定后就不再改变，则甲　　　　　　　　　乙A．快艇的运动轨迹可能是直线B．快艇的运动轨迹只可能是曲线C．最快到达浮标处通过的位移为100mD．最快到达浮标处所用时间为20s8．静止在粗糙水平面上的物块A受方向始终水平向右、大小先后为F1、F2、F3的拉力作用做直线运动，t＝4s时停下，其v－t图象如图所示，已知物块A10\n与水平面间的动摩擦因数处处相同，下列判断正确的是A．全过程中拉力做的功等于物块克服摩擦力做的功B．全过程拉力做的功等于零C．一定有F1＋F3＝2F2D．可能有F1＋F3>2F29．质量为m的小球由轻绳a、b分别系于一轻质木架上的A和C点，绳长分别为la、lb，如图所示，当轻杆绕轴BC以角速度ω匀速转动时，小球在水平面内做匀速圆周运动，绳a在竖直方向，绳b在水平方向，当小球运动到图示位置时，绳b被烧断的同时轻杆停止转动，则A．小球仍在水平面内做匀速圆周运动B．在绳b被烧断瞬间，a绳中张力突然增大C．若角速度ω较小，小球在垂直于平面ABC的竖直平面内摆动D．绳b未被烧断时，绳a的拉力大于mg，绳b的拉力为mω2lb10．如图所示，同步卫星与地心的距离为r，运行速率为v1，向心加速度为a1；地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度为a2，第一宇宙速度为v2，地球半径为R，则下列比值正确的是A．＝B．＝（）2C．＝D．＝11．倾角为37°的光滑斜面上固定一个槽，劲度系数k＝20N/m、原长l0＝0.6m的轻弹簧下端与轻杆相连，开始时杆在槽外的长度l＝0.3m，且杆可在槽内移动，杆与槽间的滑动摩擦力大小Ff＝6N，杆与槽之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力．质量m＝1kg的小车从距弹簧上端L＝0.6m处由静止释放沿斜面向下运动．已知弹性势能Ep＝kx2，式中x为弹簧的形变量．g取10m/s2，sin37°＝0.6.关于小车和杆的运动情况，下列说法正确的是10\nA．小车先做匀加速运动，后做加速度逐渐减小的变加速运动B．小车先做匀加速运动，然后做加速度逐渐减小的变加速运动，最后做匀速直线运动C．杆刚要滑动时小车已通过的位移为0.9mD．杆从开始运动到完全进入槽内所用时间为0.1s三、简答题：本题共2小题，共计20分。请将解答填写在答题卡相应的位置。12．利用如图甲所示的装置可测量滑块在斜面上运动的动摩擦因数。在斜面上安装有两个光电门，且光电门A、B固定在斜面上，AB两点高度差为h，水平距离为s，当一带有宽度为d的很窄遮光片的滑块自斜面上滑下时，与两个光电门都相连的计时器可以显示出遮光片通过光电门时的遮光时间t。让滑块每次从斜面上的不同点有静止开始下滑，记下相应的、值。甲乙完成下列填空和作图：（1）滑块经过光电门A、B时的瞬时速度_________，_____________；（2）根据上面测量的物理量，得到滑块的动摩擦因数计算表达式为μ=_______________；（3）某实验小组同学实验测量得到h=0.3m，s=0.4m，d=0.5cm，根据多次测量、值，由计算机处理得到图线如图乙所示，可计算得到滑块与斜面动摩擦因数μ=______________（保留两位有效数字）。13．如下图为验证机械能守恒定律的实验装置示意图。现有的器材为：带铁夹的铁架台、电磁打点计时器、纸带、带铁夹的重锤、天平。回答下列问题：10\n（1）为完成此实验，除了所给的器材外，还需要的器材有_____________。（填入正确选项前的字母）A．米尺B．秒表C．0～12V的直流电源D．0～12V的交流电源（2）下面列举了该实验的几个操作步骤：A．按照图示的装置安装器材B．将打点计时器接到电源的“直流输出”上C．用天平测出重锤的质量D．先接通电源，后释放纸带，打出一条纸带E．测量纸带上某些点间的距离F．根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能其中操作不当的步骤是：________________。（3）实验中误差产生的原因有______________________________________________（写出两个原因）（4）利用这个装置也可以测量重锤下落的加速度的数值。根据打出的纸带，选取纸带上连续的五个点A、B、C、D、E，测出各点之间的距离如下图所示。使用交流电的频率为，则计算重锤下落的加速度的表达式a=___________________。（用、、、及表示）四、计算题：本题共4小题，共计62分。解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。14．（15分）小明用台秤研究人在升降电梯中的超重与失重现象．他在地面上用台秤称得其体重为500N，再将台秤移至电梯内称其体重，电梯从t＝0时由静止开始运动到t＝11s时停止，得到台秤的示数F随时间t变化的图象如图所示，g取10m/s2.求：（1）小明在0～2s内加速度a1的大小，并判断在这段时间内他处于超重还是失重状态；10\n（2）在10～11s内，台秤的示数F3；（3）小明运动的总位移x.15．（15分）几节自带动力的车辆（动车）加几节不带动力的车辆（也叫拖车）编成一组，就是动车。（1）假设动车组运行过程中受到的阻力与其所受重力成正比，每节动车与拖车的质量都相等，每节动车的额定功率都相等。若1节动车加3节拖车编成的动车组的最大速度为120km/h；则6节动车加3节拖车编成的动车组的最大速度为多少？（2）若动车组运动阻力正比于其速度，已知动车组最大功率P0时最大速度是，若要求提速一倍，则动车组功率是多少？（3）若动车组从静止开始做匀加速直线运动，经过时间达到动车组最大功率P，然后以该最大功率继续加速，又经过时间达到最大速度，设运动阻力恒定，动车组总质量为m，求动车组整个加速距离。16．（16分）如图所示，倾角为37°的粗糙斜面AB底端与半径R＝0.9m的光滑半圆轨道BC平滑相连，O为轨道圆心，BC为圆轨道直径且处于竖直方向，A、C两点等高．质量m＝2kg的滑块从A点由静止开始下滑，恰能滑到与O等高的D点，g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8.（1）求滑块与斜面间的动摩擦因数μ；（2）若使滑块能到达C点，求滑块从A点沿斜面滑下时的初速度v0的最小值；（3）若滑块离开C处的速度大小为m/s，求滑块从C点飞出至落到斜面上的时间t.17．（16分）如图所示，P是倾角为30°的光滑固定斜面．劲度为k的轻弹簧一端同定在斜面底端的固定挡板C上，另一端与质量为m的物块A相连接．细绳的一端系在物体A上，细绳跨过不计质量和摩擦的定滑轮，另一端有一个不计质量的小挂钩．小挂钩不挂任何物体时，物体A处于静止状态，细绳与斜面平行．在小挂钩上轻轻挂上一个质量也为m的物块B后，物体A沿斜面向上运动．斜面足够长，运动过程中B始终未接触地面．（1）求物块A刚开始运动时的加速度大小a；（2）设物块A沿斜面上升通过Q点位置时速度最大，求Q点到出发点的距离x0及最大速度vm；（3）把物块B的质量变为Nm（N＞0.5），小明同学认为，只要N足够大，就可以使物块A沿斜面上滑到Q点时的速度增大到2v10\nm，你认为是否正确？如果正确，请说明理由，如果不正确，请求出A沿斜面上升到Q点位置时的速度的范围．10\n2022-2022学年度山东省枣庄市十六中高三第一学期期中考试物理试题参考答案一、单项选择题：本题共6小题，每小题3分，共计18分，每小题只有一个选项符合题意。题号123456答案DCBCBC二、多项选择题：本题共5小题，每小题4分，共计20分，每小题有多个选项符合题意。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，错选或不答的得0分。题号7891011答案BDACBCADBCD三、简答题：本题共2小题，共计20分。请将解答填写在答题卡相应的位置。12．（1），（2分）；（2分）（2）μ=；（3分）（3）μ=0.25（3分）13．（1）AD（2分）（2）B（2分）（3）纸带与打点计时器之间有摩擦以及空气阻力；用米尺测量纸带上点的位置时读数有误差；计算势能变化时，选取初末两点距离过近；交流电频率不稳定（写出任意两个即可）。（2分）（4）=（4分）四、计算题：本题共4小题，共计62分。解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。14．（15分）解：（1）由图象可知，在0～2s内，台秤对小明的支持力F1＝450N由牛顿第二定律有mg－F1＝ma1（2分）解得a1＝1m/s2（1分）加速度方向竖直向下，故小明处于失重状态（2分）（2）设在10～11s内小明的加速度为a3，时间为t3，0～2s的时间为t1，则a1t1＝a3t3（1分）解得a3＝2m/s2（1分）由牛顿第二定律有F3一mg＝ma3（2分）解得F3＝600N（1分）（3）0～2s内位移x1＝a1t＝2m（1分）2～10s内位移x2＝a1t1t2＝16m（1分）10～11s内位移x3＝a3t＝1m（1分）小明运动的总位移x＝x1＋x2＋x3＝19m（2分）15．（15分）解析：（1）每节动车的功率为P，每节动车的重力是G，阻力为kG10\n1节动车加3节拖车（1分）6节动车加3节拖车（2分）得到（2分）（2）阻力正比于速度最大速度时（2分）则（1分）车速提升一倍（2分）（3）最大功率是P，最大速度是v，则阻力f为（1分）匀加速过程功率随时间均匀增加，发动机的平均功率是P/2，设总路程是s，有动能定理（2分）解得（2分）16．（16分）解：（1）A到D过程：根据动能定理有mg×（2R－R）－μmgcos37°×＝0－0（3分）μ＝tan37°＝0.375（1分）（2）若滑块能到达C点，根据牛顿第二定律有mg＋FN＝（1分）vC≥＝3m/s（1分）A到C的过程：根据动能定理有－μmgcos37°×＝mv－mv（2分）v0＝≥m/s（2分）（3）离开C点做平抛运动x＝vCt，y＝gt2（2分）tan37°＝（2分）10t2＋5t－3.6＝0解得t＝0.4s（2分）17．（16分）解：（1）设绳的拉力大小为T，分别以A、B为对象用牛顿第二定律，有T＝10\nma，mg－T＝ma，则a＝（4分）（2）A加速上升阶段，弹簧恢复原长前对A用牛顿第二定律有T＋kx－＝ma，对B用牛顿第二定律有mg－T＝ma，消去T得＋kx＝2ma，上升过程x减小，a减小，v增大；弹簧变为伸长后同理得－kx＝2ma，上升过程x增大，a减小，v继续增大；当kx＝时a＝0，速度达到最大．可见Q点时速度最大，对应的弹力大小恰好是，弹性势能和初始状态相同．A上升到Q点过程，A、B的位移大小都是x0＝，该过程对A、B和弹簧系统用机械能守恒定律有mgx0＝mgx0sinθ＋·2m·v，可得vm＝（5分）（3）不正确（2分）Nmgx0＝mgx0sinθ＋·（Nm＋m）·v2（2分）v＝，x0＝，当N→∞时，0＜v＜＝2vm（3分）10