黑龙江省哈尔滨市宾县第二中学2021-2022学年高三上学期期中考试物理试题（Word版含答案）

宾县第二中学2021-2022学年高三上学期期中考试
物理试题
一、选择题（1-8题为单项选择题，9-12题为不定项选择题。每道题4分，合计48分）
1．如图甲所示，质量为2 kg的物体在水平恒力F作用下沿粗糙水平面运动，1s后撤掉恒力F，其运动的图像如图乙所示，重力加速度g=10 m/s2，下列说法正确的是（ ）
A．在0～2 s内，合外力一直做正功
B．在0.5 s时，恒力F的瞬时功率为100W
C．在0～1 s内，合外力的平均功率为150W
D．在0～3 s内，物体克服摩擦力做功为150J
2．为了让乘客乘车更为舒适，某探究小组设计了一种新的交通工具，乘客的座椅能随着坡度的变化而自动调整，使座椅始终保持水平，如图所示。当此车减速上坡时，则乘客（仅考虑乘客与水平面之间的作用）（ ）
A．处于失重状态
B．不受摩擦力的作用
C．受到向前（水平向右）的摩擦力作用
D．所受合力竖直向上
3．一辆小汽车在水平路面上由静止启动，在前5s内做匀加速直线运动，5s末达到额定功率，之后保持额定功率运动，其图像如图所示。已知汽车的质量为m=2×103kg，汽车受到地面的阻力为车重的0.1倍，g取10m/s2，则（ ）
A．汽车在前5s内的牵引力为4×103N
B．汽车在前5s内的牵引力为6×103N
C．汽车的额定功率为50kW
D．汽车的最大速度为40m/s
4．在倾角为37°的斜面上，从A点以6 m/s的速度水平抛出一小球，小球落在B点，如图所示，则以下说法正确的是（g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8）（ ）
A．小球在空中飞行时间为0.85 s
B．A、B两点距离为6m
C．小球在空中飞行0.45 s时距斜面最远
D．到达B点时的速度为12 m/s
5．一汽车在平直公路上以20 kW的功率行驶，t1时刻驶入另一段阻力恒定的平直公路，其v－t图象如图所示，已知汽车的质量为2×103 kg。下列说法中错误的是（ ）
A．t1前汽车受到的阻力大小为2×103 N
B．t1后汽车受到的阻力大小为2×103 N
C．t1时刻汽车加速度大小突然变为1 m/s2
D．t1～t2时间内汽车的平均速度小于7.5 m/s
6．如图所示，用长为L的细线栓一个质量为m的小球，使小球在水平面内做匀速圆周运动，细线与竖直方向间的夹角为θ，关于小球的受力情况，下列说法正确的是（ ）
A．小球受到重力、线的拉力和向心力三个力
B．向心力等于细线对小球拉力
C．向心力是细线的拉力和小球所受重力的合力
D．向心力的大小等于
7．如图所示，光滑水平面上，小球m在拉力F作用下作匀速圆周运动。若小球运动到P点时，拉力F发生变化，关于小球运动情况的说法正确的是（ ）
A．若拉力突然消失，小球将沿轨迹PO作近心运动
B．若拉力突然变小，小球将沿轨迹Pa作离心运动
C．若拉力突然变大，小球将沿轨迹Pb作近心运动
D．若拉力突然变小，小球将沿轨迹Pb作离心运动
8．如图所示，粗细均匀，两端开口的U形管内装有同种液体，管中液柱总长度为4h，开始时使两边液面高度差为h，后来让液体自由流动（不计空气阻力和液体与容器之间的阻力），当两液面高度相等时，右侧液面下降的速度为（ ）
A． B． C． D．
9．如今高层居民小区越来越多，家住高层，窗外“风光无限”，可电梯房虽好，就是怕停电。要是电梯停运了，给高层住户的生活带来很多不便。家住10楼的李同学某次停电时步行从一楼走楼梯回家，已知该同学质量为50kg，每层楼的高度为3m，取。则该同学在这个过程中（ ）
A．重力做负功 B．重力做正功
C．重力势能增加 D．重力势能增加
10．如图所示，直径为d的纸筒以角速度绕中心轴匀速转动，将枪口垂直指向圆筒轴线，使子弹穿过圆筒，结果发现圆筒上只有一个弹孔，若忽略空气阻力及子弹自身重力的影响，则子弹的速度可能是（ ）
A． B． C． D．
11．火箭载着宇宙探测器飞向某行星，火箭内平台上还放有测试仪器，如图所示。火箭从地面起飞时，以加速度竖直向上做匀加速直线运动（为地面附近的重力加速度），已知地球半径为R，升到某一高度时，测试仪器对平台的压力刚好是起飞时压力的，此时火箭离地面的高度为h，所在位置重力加速度为g，则（ ）
A．
B．
C．
D．
12．复兴号动车在世界上首次实现速度自动驾驶功能，成为我国高铁自主创新的又一重大标志性成果。一列质量为的动车以恒定功率在平直轨道上由静止启动，经时间达到该功率下的最大速度，设动车行驶过程中所受到的阻力与速度的二次方成正比。在时间内下列说法正确的是（ ）
A．动车做匀加速直线运动
B．动车速度为时的加速度为
C．动车所受的最大阻力为
D．克服阻力做功
二、实验题（每道题2分）
13.如图所示为某同学进行探究“加速度与力、质量的关系”的实验装置，数字化信息系统能直接获取到小车加速度a的大小，滑轮与细线的摩擦可忽略不计。
（1）使用该装置进行下列实验时，下列说法正确的是__________。
A．测力计的示数等于沙桶和沙子所受的总重力
B．测力计的示数小于沙桶和沙子所受的总重力
C．测力计的示数等于小车所受拉力的一半
D．测力计的示数小于小车所受拉力的一半
（2）改变该装置进行实验时，下列说法正确的是__________。
A．若把测力计换成力传感器，仍需要平衡小车与桌面间的摩擦力
B．若把测力计换成力传感器，则不需要平衡小车与桌面间的摩擦力
C．若把测力计左端固定点稍稍上移，则力的测量值大于真实值
D．若把测力计左端固定点稍稍上移，力的测量值小于真实值
（3）使用该装置进行实验时，保持桌面水平，得到的图像可能是图2中的__________（图2中甲、乙、丙三条线为平行直线）。
三、解答题
14（12分）．如图所示，是某次研究小球做平抛运动过程得到的频闪照片的一部分。已知背景中小正方形的边长为b，闪光频率为f。求：（各问的答案均用b、f表示）
(1)当地的重力加速度g的大小；
(2)小球通过C点时的瞬时速度vC的大小；
(3)小球从开始平抛到运动到A点位置经历的时间tA。
15（12分）．假设月球半径为R，月球表面的重力加速度为 g0，飞船在距月球表面高度为3R的圆形轨道Ⅰ运动，到达轨道的A点处点火变轨进入椭圆轨道Ⅱ，到达轨道的近月点B再次点火进入月球近月轨道Ⅲ绕月球作圆周运动．求：
（1）飞船在轨道Ⅲ绕月球运行一周所需的时间；
（2）飞船在A点处点火时，动能如何变化
（3）飞船在轨道Ⅰ上的运行速率．
16（12分）．如图所示，用同种材料制成一个竖直平面内的轨道，AB段为圆弧，半径为R，BC段水平且长度为R，一小物块质量为m与轨道间动摩擦因数为。当它从轨道顶端A无初速下滑时，恰好运动到C点静止，求：
（1）物体在AB段克服摩擦力做的功。
（2）若选A点所在的水平面为零势能面，物体到达B点时的机械能。
17（10分）．光滑的长轨道形状如图所示，下部为半圆形，半径为 R=0.3 m，固定在竖直平面内．质量分别为 m、2m的两小环 A、B 用长为的轻杆连接在一起，套在轨道上，A 环距轨道底部高为，现将 A、B 两环从图示位置由静止释放．重力加速度为g，已知 sin 37°=0.6，cos 37°=0.8，求：
(1)运动过程中 A 环距轨道底部的最大高度；
(2)A环到达轨道底部时，A、B两环速度大小．
宾县第二中学2021-2022学年高三上学期期中考试
物理试题参考答案
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
D A B C B C D A AD AC BC BD
二、实验题
13
( 1 ). BC
（2）. AC
( 3 ) 丙 .
14.．(1) ；(2)bf；(3)
【详解】
(1)根据Δx=aT2可得
(2)小球的水平速度为
小球通过C点时的竖直分速度为
则小球经过C点时的瞬时速度的大小
(3)小球经过A点时的竖直分速度
则小球从开始平抛到运动到A点位置经历的时间
15．（1）；（2）减小；（3）
【详解】
（1）设飞船在轨道Ⅲ绕月球运行一周所需的时间为T，则
（2）飞船在A点处点火时做向心运动，速度减小，则动能减小；
（3）设月球的质量为M，飞船的质量为m，则
又地面附近
解得
16．（1）；（2）
【详解】
（1）设物体在AB段克服摩擦力做的功为Wf，对全过程应用动能定理
解得
（2）设物体到达B点时动能为，则从B到C根据动能定理有
物体在B点时的机械能为
17．(1) (2) 、
【分析】
(1)当AB两环到达轨道的右侧速度为零时，A环距轨道底部的高度最大；据机械能守恒可得运动过程中A环距轨道底部的最大高度．
(2) A环到达轨道底部时，据运动的分解可求得A、B两环速度间关系；再据机械能守恒，求得A环到达轨道底部时，A、B两环速度大小．
【详解】
(1)当AB两环到达轨道的右侧速度为零时，A环距轨道底部的高度最大，设A环到轨道底部的最大高度为，以轨道最低点为参考平面，由机械能守恒得：
解得：
(2) 杆长为，A环到达轨道底部时，B环在竖直轨道上，此时杆与竖直方向夹角满足，则
将AB速度分解为沿杆和垂直杆，则
以AB整体为研究对象，由机械能守恒得：
联立解得：、