云南省玉溪市2022届高三物理上学期期中试题（含解析）新人教版

玉溪一中2022届高三2022--2022学年上学期期中考物理试卷AB一、选择题（本题共15小题，每小题3分，共45分。在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确。全部选对的得3分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分）1．将一物块分成相等的A、B两部分靠在一起，下端放置在地面上，上端用绳子拴在天花板，绳子处于竖直伸直状态，整个装置静止，则：A．绳子上拉力可能为零B．地面受的压力可能为零C．地面与物体间可能存在摩擦力D．AB之间一定存在摩擦力【答案】A【解析】以A、B整体为研究对象，可能受重力、绳子的拉力和地面的支持力3个力的作用，若重力等于支持力，则绳子上的拉力为零，A正确；以A、B整体为研究对象，因为整个装置静止，所以水平方向上整体不受力的作用，地面与物体间不存在摩擦力，C错误；隔离物块A分析可知，若绳子的拉力大小等于A的重力，则A、B之间不存在弹力，所以AB之间可能不存在摩擦力，D错误；对物块B受力分析可知B一定受到地面的支持力作用，故地面受的压力不可能为零，B错误。2．2022年2月11日，俄罗斯的“宇宙-2251”卫星和美国的“铱-33”卫星在西伯利亚上空约805km处发生碰撞。这是历史上首次发生的在轨卫星碰撞事件。碰撞过程中产生的大量碎片可能会影响太空环境。假定有甲、乙两块碎片，绕地球运动的轨道都是圆，甲的运行速率比乙的大，则下列说法中正确的是：A．甲的运行周期一定比乙的长B．甲距地面的高度一定比乙的高C．甲的向心力一定比乙的小D．甲的加速度一定比乙的大【答案】D【解析】甲、乙绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，设碎片的质量为m、轨道半径为r、地球质量为M，有F引=F向，G=ma向=m=mr，解得a向=①，v=②，F引=G③，,由于甲的运行速率比乙的大，根据①式，可以知道甲的轨道半径较小，离地高度低，故B错；由周期公式可知甲的周期小，故A错；由③式可得，未知两碎片的质量，无法判断向心力的大小，故C错；碎片的加速度是指引力加速度，由①式可知甲的加速度比乙大，故D对．F3．在光滑的水平地面上，与竖直墙平行放置着一个截面为1/4圆的柱状物体，在柱状物体与墙之间放一光滑圆球，在柱状物体的右侧竖直面上施加一水平向左的推力F，使整个装置处于静止状态，现将柱状物体向左推过一段较小的距离，若使球与柱状物体仍保持静止状态，则与原来相比：A．推力F变小。B．地面受到的压力变小。C．墙对球的弹力变大。-10-\nD．球对柱状物体的弹力变大。【答案】A【解析】对B球受力分析，受到重力mg、A球对B球的支持力N′和墙壁对B球的支持力N，如图当A球向左移动后，A球对B球的支持力N′的方向不断变化，根据平衡条件结合合成法可以知道A球对B球的支持力N′和墙壁对B球的支持力N都在不断减小，故C、D错误；再对A和B整体受力分析，受到总重力G、地面支持力FN，推力F和墙壁的弹力N，如图根据平衡条件，有F=N,FN=G,故地面的支持力不变，推力F随着壁对B球的支持力N的不断减小而不断减小，故A正确B错误．4．如图所示，小车沿水平面做直线运动，小车内光滑底面上有一物块被压缩的弹簧压向左壁，小车向右加速运动。若小车的向右加速度增大，则车左壁受物块的压力F1和车右壁受弹簧的压力F2的大小变化是：A．F1不变，F2变大B．F1变大，F2不变C．F1、F2都变大D．F1变大，F2减小【答案】B【解析】加速度增大时，弹簧的长度不变，弹簧弹力大小不变，故F2不变；隔离物块分析可知，向右的加速度增大，合外力增大，又F2不变，故F1变大，选B。5．如图所示，固定在小车上的折杆∠A=θ，B端固定一个质量为m的小球，若车向右的加速度为a，则AB杆对小球的作用力F为：A．当a=0时，F=mg/cosθ,方向沿AB杆B．当a=gtanθ时，F=mgcosθ，方向沿AB杆C．无论a取何值，F都等于，方向都沿AB杆D．无论a取何值，F都等于，方向不一定沿AB杆【答案】D【解析】小球做匀加速直线运动，故合力F合=ma，水平向右，对小球受力分析，如图-10-\n结合几何关系，有F=m，tanα=（α为杆的弹力F与竖直方向的夹角），当a=gtanθ时，α=θ，即弹力沿杆的方向；当a=0时，α=0，此时弹力竖直向上；故选D．6.甲乙两辆汽车在平直的公路上沿同一方向作直线运动,t=0时刻同时经过公路旁的同一个路标.在描述两车运动的v-t图中(如图),直线a、b分别描述了甲乙两车在0～20秒的运动情况.关于两车之间的位置关系,下列说法正确的是：A.在0～10秒内两车逐渐靠近B.在10～20秒内两车逐渐远离C.在5～15秒内两车的位移相等D.在t=10秒时两车在公路上相遇【答案】C【解析】由图可知：甲物体始终做速度为v1=5m/s的匀速直线运动，而乙物体做初速度为v0=10m/s，加速度为a=-0.5m/s2的匀加速直线运动．故在0～10s内乙的速度始终大于甲的速度，故两车之间的距离越来越远，故A错误．而在10～20s内甲的速度大于乙的速度，由于乙在前，故两车之间的距离越来越近，故B错误．在t=5s时，乙的速度v2=v0+at=10-0.5×5=7.5m/s，故在5～15s内甲车的位移s1=v1t=5×10=50m，在5～15s内乙车的位移s2=v2t+at2=7.5×10-×0.5×102=75-25=50m，所以s1=s2，故C正确．当t=20秒时两车在公路上相遇，t=10秒时两车,速度相同，故D错误。7.某同学探究小球沿光滑斜面顶端下滑至底端的运动规律，现将两质量相同的小球同时从斜面的顶端释放，在甲、乙图的两种斜面中，通过一定的判断分析，你可以得到的正确结论是：图乙图甲A.甲图中小球在两个斜面上运动的时间相同B.甲图中小球下滑至底端的速度大小相等C.乙图中小球在两个斜面上运动的时间相同D.乙图中小球下滑至底端的速度大小相等【答案】BC【解析】（1）在甲图中：对小球进行受力分析，受到重力和支持力，合力提供加速度，根据牛顿第二定律可知：运动的加速度为a=gsinθ设高度为h，则斜面的长度为，根据匀加速直线运动位移-时间公式可知：=at2，t=-10-\n，甲图中两个斜面倾角不等，故小球在两个斜面上运动的时间不相同，又小球运动过程中，只有重力做功，机械能守恒，小球下滑至底端的动能等于开始的重力势能，故末动能相等，速度大小相等，故A错误、B正确；（2）在乙图中：对小球进行受力分析，受到重力和支持力，合力提供加速度，根据牛顿第二定律可知：运动的加速度为a=gcosθ，设底边长为h，则斜面的长度为，根据匀加速直线运动位移-时间公式可知：=at2，t=，当θ分别为30°和60°时，sinθcosθ相等，故时间相等，又小球运动过程中，只有重力做功，机械能守恒，小球下滑至底端的动能等于开始的重力势能，故末动能不相等，速度大小不相等，C正确、D错误．v8．如图所示，一粗糙斜面静止在水平面上，斜面上粗糙的木块正在沿斜面匀加速下滑，则下列说法中正确的是：A．由于重力对木块做负功，所以木块的重力势能减少。B．由于摩擦力对木块做负功，所以木块的机械能减少。C．木块增加的动能等于重力对它做的功。D．木块减少的机械能转化为内能（热能）。【答案】BD【解析】木块受重力、摩擦力、支持力三个力的作用，沿斜面匀加速下滑，说明重力做正功，重力势能减小；摩擦力做负功，由能量守恒可知木块的机械能减少，减少的机械能转化为内能；由动能定理可知木块增加的动能等于重力对它做的功与摩擦力做功的代数和，木块增加的动能小于重力对它做的功，本题应选BD.9.某同学从一楼到二楼，第一次匀速走上去，第二次匀速跑上去（更快），则正确的是：A.两次做的功不相同，功率也不相同B.两次做的功相同，功率也相同C.两次做的功相同，功率不同，第一次比第二次大D.两次做的功相同，功率不同，第二次比第一次大【答案】D【解析】两次从一楼到二楼，克服重力做功相等，根据功率P=，时间短的功率大，所以第二次功率大．故D正确，A、B、C错误．AB10．蹦床运动员与床垫接触的过程可简化为下述模型：运动员从高处落到处于自然状态的床垫（A位置）上，随床垫一同向下做变速运动到达最低点（B位置），如图.有关运动员从A运动至B的过程，说法正确是：A.运动员的机械能守恒B.运动员的速度一直减小C.合力对运动员做负功D.运动员先失重后超重【答案】D【解析】人和蹦床接触后要受到蹦床的弹力作用，人的机械能转化成了蹦床的弹性势能，所以人的机械能不守恒，故A错误．对人的运动的过程分析可知，人的速度是先增加后减小的，所以B错误．人受到的合力先是向下后向上，所以合力先对人做正功后做负功，故C错误．人受到的合力先是向下后向上，加速度也是先向下后向上，所以人先失重后超重，所以D正确．故选D．11-10-\n．如右图所示，某人从高出水平地面h的坡上水平击出一个质量为m的高尔夫球，由于恒定的水平风力的作用，高尔夫球竖直地落入距击球点水平距离为L的A穴，则：A．该球从被击出到落入A穴所用时间为B．该球从被击出到落入A穴所用时间为C．球被击出时的初速度大小为LD．球被击出时的初速度大小为L【答案】BC【解析】竖直方向为自由落体运动，由h=gt2，得到t=，故A错误B正确；由于球竖直地落入A穴，故水平方向为末速度为零的匀减速直线运动，根据运动学公式，有L=v0t-at2，0=v0-at，解得v0=L，故C正确D错误。12．一物体在地球表面上的重力为16N，它在以5m/s2的加速度加速上升的火箭中的示重为9N，g=10m/s2，则此时火箭离地面的高度是地球半径R的：A.2倍B.3倍C.4倍D.0.5倍【答案】B【解析】设地表重力加速度为g=10m/s，火箭中重力加速度为g1；万有引力常数为G；地球的质量为M，物体的质量为m，地球表面上的重力为F1，向上的加速度为a，此时示重9N为F，此时火箭离地面的高度为H；据在地表万有引力相当于重力得F1=mg=16N     ①；F1==mg    ②；在火箭中力与运动的关系为F=9N=mg1+ma  ③；=mg1    ④;联立①③并代入计算得mg1=1N ⑤;联立②④并代入数值得，最终得 H=3R ；故则此时火箭离地面的高度是地球半径R的3倍，故选B．13．物体沿直线运动的V-t关系如图所示，已知第1秒内合外力对物体做的功为W，则：A．从第1秒末到第3秒末合外力做功为4WB．从第3秒末到第5秒末合外力做功为－2WC．从第5秒末到第7秒末合外力做功为WD．从第3秒末到第4秒末合外力做功为－0.75W-10-\n【答案】CD【解析】物体在第1秒末到第3秒末做匀速直线运动，合力为零，做功为零．故A错误．从第3秒末到第5秒末动能的变化量与第1秒内动能的变化量相反，合力的功相反，等于-W．故B错误．从第5秒末到第7秒末动能的变化量与第1秒内动能的变化量相同，合力做功相同，即为W．故C正确．从第3秒末到第4秒末动能变化量是负值，大小等于第1秒内动能的变化量的，则合力做功为-0.75W．故D正确．故选CD.F14．如图，与竖直方向夹角60°的恒力F通过轻绳绕过光滑动滑轮拉动被悬挂的物体，在物体匀速上升h高度的过程中，恒力做功为：A．FhB．FhC．FhD．2Fh【答案】B【解析】由力的平衡知识和几何关系可知;由动能定理可知，，解得。选B。θO15．如图所示，一块橡皮用细线悬挂于O点，现用支铅笔贴着细线的左侧水平向右以速度v匀速移动，运动过程中保持铅笔的高度不变，悬挂橡皮的那段细线保持竖直，则在铅笔未碰到橡皮前，橡皮的运动情况是：A．橡皮在水平方向上作匀速运动。B．橡皮在竖直方向上作加速运动。C．橡皮的运动轨迹是一条直线。D．橡皮在图示位置时的速度大小为。【答案】AB【解析】将橡皮的运动分解为水平方向和竖直方向，水平方向的运动与铅笔的运动相同，做匀速直线运动，竖直方向上也做变速直线运动，速度大小为，故加速度的大小不固定．两个直线运动的合运动轨迹不再是直线，在图示位置时的速度大小为，本题选AB。二、实验填空题（本题共2小题，满分15分）（5分）如右图所示是利用闪光照相研究平抛运动的示意图。小球A由斜槽滚下，从桌边缘水平抛出，当它恰好离开桌[边缘时，小球B也同时下落，用闪光相机拍摄的照片中B球有四个像，相邻两像间实际下落距离已在图中标出，单位cm，如图所示。两球恰在位置4相碰。则两球经过s时间相碰，A球离开桌面时的速度m/s。(g取10m/s2)-10-\n【答案】0.31.5【解析】平抛运动水平方向为匀速运动，竖直方向为自由落体运动，由于在位置4相碰，所以有：h=gt2，x=v0t，将h=5cm+15cm+25cm=45cm，带入解得：t=0.3s，v0=1.5m/s．17.（10分）（1）某同学用如图甲所示的装置来探究机械能守恒定律，得到了甲、乙、丙三条实验纸带，如图乙所示，打点计时器的周期T=0.02s，则应选___纸带好。甲丙乙在实验中若所用重物的质量为1.00kg，当地的重力加速度为g=9.80m/s2，在某次实验中得到一条点迹清晰的纸带，如图丙所示，把第一个点记作O，另选取连续的4个点A、B、C、D作为测量的点，经测量知道A、B、C、D各点到O点的距离分别为62.99cm，70.18cm，77.76cm、85.73cm。（2）根据以上数据，可知重物由O点运动到C点，重力势能的减少量等于____J，动能的增加量等于____J（取三位有效数字）。（3）由以上的计算结果看出，重物由O点运动到C点，重力势能的减少量（填大、小或等）于动能的增加量，造成这一结果的主要理由是（说出一条即可）。【答案】（1）甲（2）7.627.57（3）大由于空气的阻力或纸带与打点计时器之间有摩擦【解析】（1）打点计时器每隔0.02s打一个点，因此开始两点之间的距离接近于：h=gt2=2mm，据此可知选择纸带甲最好．故答案为：甲．（2）重力势能的减小量为：mghOC=7.62JC点的速度为：vC==3.8875m/s,C点时的动能为：EK=7.56J故答案为：7.62，7.56．(3)由于重物下落过程中存在空气阻力，重物克服阻力做功消耗能量，故△Ep 略大于△Ek．故答案为：大，由于空气的阻力，纸带与打点计时器之间有摩擦．三、计算题（本大题4小题，共40分，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）mMF18．（8分）如图所示，光滑水平面上静止放着长L=1m，质量为M=3kg的木块，一个质量为m=1kg的小物体(可看作质点)放在木板的最右端，m和M之间的动摩擦因数μ=0.1，今对木板施加一水平向右的拉力F，（g取10m/s2）（1）为使物体与木板不发生滑动，F不能超过多少？（2）如果拉力F=10N恒定不变，求小物体离开木板时的速度大小？-10-\n【答案】见解析【解析】（1）物体与木板不发生滑动，则木板和物体有共同加速度，由牛顿第二定律得：F=(M+m)a……………（2分）小物体的加速度由木块对它的静摩擦力提供，则有：f=ma≤μmg……………（1分）解得：F≤μ(M+m)g=4N……………（1分）（2）小物体的加速度xk………（1分）木板的加速度…………（1分）物体滑过木板所用时间为t，由位移关系得：…………（1分）物体离开木板时的速度=1m/s…………（1分）19．（8分）如图所示，一个与平台连接的足够长斜坡的倾角为θ且sinθ＝，一辆卡车的质量为1t。关闭发动机，卡车从静止开始沿斜坡滑下，最大速度可达120km/h。已知卡车运动过程中所受空气阻力和地面阻力的和与速度成正比，即Ff＝kv。(1)求比例系数k。现使卡车以恒定功率P沿斜坡向上行驶，可达到的最大速度为54km/h，求卡车的功率P。【答案】见解析【解析】(1)当卡车的重力沿斜面向下的分力等于阻力时，卡车的速度达到最大，则Ff=mgsinθ＝kvm　…………(2分)得k＝10N·s/m。…………(1分)(2)Ff1＝kv1＝10×N＝150N…………(1分)F阻＝Ff1＋mgsinθ＝(150＋104×)…………(2分)P＝F阻v1＝(150＋104×)×W＝7250W。…………(2分)卡车的功率为：7250W20．（10分）过山车是游乐场中常见的设施。下图是一种过山车的简易模型，它由水平轨道和在竖直平面内的二个圆形轨道组成，B、C分别是二个圆形轨道的最低点，半径R1=2.0m、R2=1.4m。一个质量为m=1.0kg的小球（视为质点），从轨道的左侧A点以v0=12.0m/s的初速度沿轨道向右运动，A、B间距L1=6.0m。小球与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.2，圆形轨道是光滑的。假设水平轨道足够长，圆形轨道间不相互重叠。重力加速度取g=10m/s2，试求（1）小球在经过第一个圆形轨道的最高点时，轨道对小球作用力的大小；-10-\n（2）如果小球恰能通过第二圆形轨道，B、C间距应是多少；【答案】见解析【解析】（1）设小球经过第一个圆轨道的最高点时的速度为v1根据动能定理2分①小球在最高点受到重力mg和轨道对它的作用力F，根据牛顿第二定律2分②由①②得1分③（2）设小球在第二个圆轨道的最高点的速度为v2，由题意2分④2分⑤由④⑤得1分⑥21．（14分）如图所示，质量为m=1kg的小物块轻轻放在水平匀速运动的传送带上的P点，随传送带运动到A点后水平抛出，小物块恰好无碰撞的沿圆弧切线从B点进入竖直光滑圆孤轨道下滑。B、C为圆弧的两端点，其连线水平。已知圆弧半径R=1.0m圆弧对应圆心角θ=1060，轨道最低点为O，A点距水平面的高度h=0.8m。小物块离开C点后恰能无碰撞的沿固定斜面向上运动，0.8s后经过D点，物块与斜面间的滑动摩擦因数为μ=1/3（g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8）试求：（1）小物块离开A点的水平初速度v1（2）斜面上CD间的距离【答案】见解析【解析】（1）对小物块，由A到B有：…………2分在B点…………2分所以…………1分（2）物块沿斜面上滑：]-10-\n所以…………2分物块沿斜面下滑：所以…………2分由机械能守恒知…………1分小物块由C上升到最高点历时…………1分小物块由最高点回到D点历时…………1分故…………1分即…………1分-10-