甘肃省甘南藏族自治州合作市2021-2022学年高三上学期期中考试物理试题（Word版含答案）

合作市2021-2022学年高三上学期期中考试物理试卷
时 间：60分钟 分 值：110分
一、选择题(共8小题，每小题6分，共48分。1～5题只有一个选项正确，6～8题有多个选项正确，全选对得6分，选对但不全得3分)
1.伽利略创造的把实验、假设和逻辑推理相结合的科学方法,有力地促进了人类科学认识的发展.利用如图所示的装置做如下实验:小球从左侧斜面上的O点由静止释放后沿斜面向下运动,并沿右侧斜面上升.斜面上先后铺垫三种粗糙程度逐渐降低的材料时,小球沿右侧斜面上升到的最高位置依次为1、2、3.根据三次实验结果的对比,可以得到的最直接的结论是()
A.如果斜面光滑,小球将上升到与O点等高的位置
B.如果小球不受力,它将一直保持匀速运动或静止状态
C.如果小球受到力的作用,它的运动状态将发生改变
D.小球受到的力一定时,质量越大,它的加速度越小
2.如图,放射性元素镭衰变过程中释放出α、β、γ三种射线,分别进入匀强电场和匀强磁场中,下列说法正确的是( )
A.①表示γ射线,③表示α射线B.②表示β射线,③表示α射线
C.④表示α射线,⑤表示γ射线D.⑤表示β射线,⑥表示α射线
3.如图是物体做直线运动的vt图象.由图可知,该物体(　　)
A.第1 s内和第3 s内的运动方向相反
B.第3 s内和第4 s内的加速度相同
C.第1 s内和第4 s内的位移大小不相等
D.0~2 s和0~4 s内的平均速度大小相等
4.如图所示,水平地面上堆放着原木.关于原木P在支撑点M、N处受力的方向,下列说法正确的是(　)
A.M处受到的支持力竖直向上 B.N处受到的支持力竖直向上
C.M处受到的静摩擦力沿MN方向 D.N处受到的静摩擦力沿水平方向
5.如图,用两根等长轻绳将木板悬挂在竖直木桩上等高的两点,制成一简易秋千.某次维修时将两轻绳各剪去一小段,但仍保持等长且悬挂点不变.木板静止时,F1表示木板所受合力的大小,F2表示单根轻绳对木板拉力的大小,则维修后(　　)
A.F1不变,F2变大 B.F1不变,F2变小
C.F1变大,F2变大 D.F1变小,F2变小
6.一质点在外力作用下做直线运动,其速度v随时间t变化的图像如图.在图中标出的时刻中,质点所受合外力的方向与速度方向相同的有(　　)
A.t1 B.t2 C.t3 D.t4
7.如图将额定电压为60 V的用电器,通过一理想变压器接在正弦交变电源上.闭合开关S后,用电器正常工作,交流电压表和交流电流表(均为理想电表)的示数分别为220 V和2.2 A.以下判断正确的是（ )
A.变压器输入功率为484 W B.通过原线圈的电流的有效值为0.6 A
C.通过副线圈的电流的最大值为2.2 A D.变压器原、副线圈匝数比n1∶n2=11∶3
8. 乘坐“空中缆车”饱览大自然的美景是旅游者绝妙的选择。若某一缆车沿着坡度为30°的山坡以加速度a上行，如图所示。在缆车中放一个与山坡表面平行的斜面，斜面上放一个质量为m的小物块，小物块相对斜面静止(设缆车保持竖直状态运行)则(　　)
A小物块受到的摩擦力方向平行斜面向上
B．小物块受到的摩擦力方向平行斜面向下
C．小物块受到的滑动摩擦力大小为mg＋ma
D．小物块受到的静摩擦力大小为mg＋ma
二、实验题（每空2分，共14分）
9.在“研究匀变速直线运动”的实验中，打点计时器使用的交流电源的频率为50 Hz，记录小车运动的纸带如图所示，在纸带上选择6个计数点A、B、C、D、E、F，相邻两计数点之间还有四个点未画出，各点到A点的距离依次是2.0 cm、5.0 cm、9.0 cm、14.0 cm、20.0 cm。
(1)根据学过的知识可以求出小车在B点的速度为vB＝________________m/s，CE间的平均速度为________m/s。
(2)以打B点时为计时起点，建立v－t坐标系，如图所示，请在图中作出小车运动的速度与时间的关系图线。
(3)根据图线可得小车运动的加速度为________m/s2。
10.完成以下“验证平行四边形定则”实验的几个主要步骤：
(1)如图甲，用两只弹簧测力计分别钩住细绳套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，记下结点位置O和两测力计的示数F1、F2以及两细绳套的方向。
(2)如图乙，用一只弹簧测力计钩住细绳套把橡皮条的结点拉到________，记下细绳套的方向(如图丙中的c)，读得弹簧测力计的示数F＝________。
(3)如图丙，按选定的标度作出了F1、F2的图示，请在图丙中：
a．按同样的标度作出力F的图示；
b．按力的平行四边形定则作出F1、F2的合力F′。
三、计算题（共33分）
11.（15分）研究表明,一般人的刹车反应时间(即图(甲)中“反应过程”所用时间)t0=0.4 s,但饮酒会导致反应时间延长.在某次试验中,志愿者少量饮酒后驾车以v0=72 km/h的速度在试验场的水平路面上匀速行驶,从发现情况到汽车停止,行驶距离L=39 m.减速过程中汽车位移s与速度v的关系曲线如图(乙)所示,此过程可视为匀变速直线运动.取重力加速度的大小g=10 m/s2.求:
(1)减速过程汽车加速度的大小及所用时间;
(2)饮酒使志愿者的反应时间比一般人增加了多少;
（18分）如图所示，质量m＝2 kg的物体静止于水平地面的A处，A、B间距L＝20 m，用大小为30 N、沿水平方向的外力拉此物体，经t0＝2 s拉至B处。(已知cos37°＝0.8，sin37°＝0.6，g取10 m/s2)
(1)求物体与地面间的动摩擦因数。
(2)用大小为30 N、与水平方向成37°的力斜向上拉此物体，使物体从A处由静止开始运动并能到达B处，求该力作用的最短时间t。
13.[物理选修3-3]（15分）
（1）（5分）(多选)下列说法正确的是(　　)（填正确答案标号，选对1个给2分，选对2个得4分，选对3个得5分，每选错1个扣3分，最低得分0分）
A．气体放出热量，其分子的平均动能可能增大
B．布朗运动不是液体分子的运动，但它可以说明分子在永不停息地做无规则运动
C．当分子力表现为斥力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而增大
D．第二类永动机不违反能量守恒定律，但违反了热力学第一定律
E．某气体的摩尔体积为V，每个分子的体积V0，则阿伏加德罗常数可表示为NA＝
（2）（10分）如图所示为一简易火灾报警装置。其原理是竖直放置的试管中装有水银，当温度升高时，水银柱上升，使电路导通，蜂鸣器发出报警的响声。27 ℃时，空气柱长度L1为20 cm，水银上表面与导线下端的距离L2为10 cm，管内水银柱的高度h为8 cm，大气压强为75 cm水银柱高。则：
(1)当温度达到多少℃时，报警器会报警？
(2)如果要使该装置在87 ℃时报警，则应该再往玻璃管内注入多少cm高的水银柱？
(3)如果大气压增大，则该报警器的报警温度会受到怎样的影响？
合作市2021-2022学年高三上学期期中考试物理试卷答案
时 间：60分钟 分 值：110分
易:1.A 中2.C 易:3.B 易:4　A 5中:A 6中:AC 7.BD 难8.AD
9.解析　(1)相邻两个计数点间的时间间隔为0.1 s，
所以vB＝＝ m/s＝0.25 m/s，
CE＝＝ m/s＝0.45 m/s。
(2)v－t图象如图所示。
(3)在v－t图象中，图线的斜率表示加速度，
即a＝ m/s2＝1.0 m/s2。
答案　(1)0.25　0.45　(2)见解析图　(3)1.0
10.解析　该实验采用的是等效替代，所以用一只弹簧测力计钩住细绳套把橡皮条的结点拉到同一位置O，由弹簧测力计读出拉力为4.0 N，根据力的平行四边形定则画出力的图示如图所示。
答案　(2)同一位置O　4.0 N
(3)如图所示
11解析:(1)设减速过程汽车加速度的大小为a,所用时间为t,
由题可得初速度v0=20 m/s,末速度vt=0,位移s=25 m,
由运动学公式得=2as ①
t= ②
联立①②式,代入数据得
a=8 m/s2③
t=2.5 s.④
(2)设志愿者反应时间为t',反应时间的增加量为Δt,由运动学公式得
L=v0t'+s⑤
Δt=t'-t0⑥
联立⑤⑥式,代入数据得
Δt=0.3 s.⑦
答案:(1)8 m/s2　2.5 s (2)0.3 s
12解析　(1)沿水平方向施加外力后，物体做匀加速直线运动。根据运动学公式有L＝at，
代入数据解得a＝10 m/s2，
由牛顿第二定律知F－f＝ma，
得f＝10 N，
所以μ＝＝＝0.5。
(2)设外力F作用的最短时间为t，物体先以大小为a1的加速度匀加速运动，所用时间为t，受力分析如图所示。撤去外力后，以大小为a2的加速度匀减速运动，所用时间为t′，到达B处速度恰为零。由牛顿第二定律知Fcos37°－f＝ma1，
其中f＝μN＝μ(mg－Fsin37°)，
联立解得a1＝11.5 m/s2，
a2＝＝μg＝5 m/s2。
由于匀加速阶段末速度即为匀减速阶段的初速度，撤去外力时的速度
v＝a1t＝a2t′，
又因为L＝a1t2＋a2t′2，
联立解得t≈1.03 s。
答案　(1)0.5　(2)1.03 s
13（1）解析　气体放出热量，若外界对气体做功，温度升高，分子的平均动能增大，故A项正确； 布朗运动是固体小颗粒的运动，它是分子无规则运动的反映，故B项正确；当分子间是斥力时，分子力随距离的减小而增大；分子力做负功，故分子势能也增大，故C项正确；第二类永动机不违反能量守恒定律，但违反了热力学第二定律，故D项错误；若气体的摩尔体积为V，每个分子的体积为V0，由于气体分子之间的距离远大于分子的直径所以阿伏加德罗常数不能表示为NA＝，气体此式不成立，故E项错误。
答案　ABC　
（2）解析　(1)根据＝，
V1＝L1S，V2＝(L1＋L2)S，T1＝300 K，解得
T2＝450 K，t＝(450－273)℃＝177 ℃
(2)设应该再往玻璃管内注入x cm高的水银柱，则
V3＝(L1＋L2－x)S，
根据＝，T1＝300 K，T3＝360 K，V1＝L1S，p1＝(75＋8) cmHg，p3＝(75＋8＋x) cmHg，
解得x＝8.14 cm。
(3)如果大气压增大，则该报警器的报警温度会升高。
答案　(1)177 ℃　(2)8.14 cm　(3)升高
　
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