三立高级中学2022-2023学年高三上学期期中考试
物理试卷
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
第I卷(选择题)
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一、单选题
1.在神舟十三号载人飞船内,王亚平轻推了核心舱墙壁后向后退去,此时( )
A.王亚平先对墙有作用力,墙后对王亚平有作用力
B.王亚平对墙的作用力大于墙对王亚平的作用力
C.王亚平对墙的作用力和墙对王亚平的作用力为一对平衡力
D.王亚平对墙的作用力大小等于墙对王亚平的作用力
2.如图所示,下列几种情况下可将物体当作质点来处理的是( )
A.甲中研究正在吊起货物的起重机
B.乙中研究坐在翻滚过山车中的小孩的坐姿
C.丙中研究太空中绕地球飞行的宇宙飞船的轨迹时
D.丁中研究门的运动
3.雀尾螳螂虾是一种肉食性节肢动物,常栖身于珊瑚礁岩缝、洞穴中。雀尾螳螂虾的第二对颚足非常发达,是它捕食和御敌的利器,攻击猎物时,它可以在五十分之一秒内将捕肢的前端弹射出去,最高时速可达到90km/h,瞬间由摩擦产生的高温甚至能让周围的水冒出火花。在捕猎时,捕肢前端的最大加速度大小约为( )
A. B. C. D.
4.下列实验器材可以用来测量基本物理量的是( )
A. B.
C. D.
5.物体沿一条东西方向的水平线做直线运动,取向东为运动的正方向,其速度—时间图像如图所示,下列说法中正确的是( )
A.内,速度变化越来越快 B.内,加速度为
C.内,做速度方向向西的加速运动 D.内,做速度方向向东的加速运动
6.图甲是一位同学用手机拍摄的某汽车在夜间行驶的照片。拍摄时,手机是静止的。因为亮度原因,汽车的车身在照片中没有清晰显示。图中白色亮线是在曝光时间内汽车车灯运动的轨迹。照片中的斑马线长度L约为3m。图乙是该照片的相关参数。根据给出的信息估算在曝光时间内汽车的平均速度约为( )
光圈值 f/4 曝光时间 1/2秒 ISO速度 ISO-1600 曝光补偿 0步骤 焦距 24毫米 最大光圈 测光模式 图案 目标距离 闪光灯模式 无闪光,强制 闪光灯能量 35mm焦距 乙
A.11m/s B.24m/s C.35m/s D.48m/s
7.如图,用水平力将质量为的物体紧压在竖直墙上,物体静止不动,物体与墙壁之间的动摩擦因数为,重力加速度大小为g,下列说法正确的是( )
A.物体所受的摩擦力和重力是一对相互作用力
B.物体对墙壁的摩擦力大小为mg
C.物体对墙壁的摩擦力大小为
D.水平力增大,物体所受的摩擦力也增大
8.如图所示,水平传送带A、B两端相距,工件与传送带间的动摩擦因数,工件滑上A端瞬时速度,到达B端的瞬时速度设为,则(g取)( )
A.若传送带以速度逆时针匀速转动,
B.若传递带以速度顺时针匀速转动,
C.若传递带以速度顺时针匀速转动,工件在传送带上留下划痕长
D.若传递带以速度顺时针匀速转动,工件A运动到B的时间是
二、多选题
9.下列各组物理量中,都是矢量的是( )
A.位移、平均速度、瞬时速度 B.路程、速率、位移
C.加速度、速度的变化量、速度 D.速度、时间、加速度
10.科技馆中有一个展品,如图所示,在较暗处有一个间隔相同时间均匀滴水的龙头,在一种特殊的灯光照射下,可以观察到一个个下落的水滴。缓缓调节水滴下落的时间间隔到适当的时候,可以看到一种奇特的现象:水滴似乎不在往下落,而是固定在图中的A、B、C、D四个位置不动一样。若取g = 10m/s2,要出现这种现象,照明光源应该满足( )
A.普通光源即可 B.间歇发光,间隔时间为2.0s
C.间歇发光,间隔时间为0.2s D.间歇发光,间隔时间为0.1s
11.伽利略对“自由落体运动”和“运动和力的关系”的研究,开创了科学实验和逻辑推理相结合的重要科学研究方法,图1、2分别表示这两项研究中实验和逻辑推理的过程,下列说法正确的是( )
A.图1中先在倾角较小的斜面上进行实验,可“冲淡”重力,更方便进行实验测量
B.图1通过对自由落体运动的研究,合理外推得出小球在斜面上做匀变速直线运动
C.图2中的实验,可以在实验室中真实呈现
D.图2实验为“理想实验”,通过逻辑推理得出力不是维持运动的原因
12.如图所示是户外露营中使用的一种便携式三脚架,它由三根完全相同的轻杆通过铰链组合在一起,每根杆均可绕铰链自由转动。将三脚架静止放在水平地面上,吊锅通过细铁链挂在三脚架正中央。三根杆与竖直方向的夹角均为θ=37°,吊锅和细铁链的总质量为m,支架与铰链之间的摩擦忽略不计,则( )
A.每根杆对地面的摩擦力大小为
B.每根杆中的弹力大小为
C.减小θ时杆对地面压力不变
D.减小θ时杆对地面摩擦力减小
未命名
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三、实验题
13.在“验证力的平行四边形定则”实验中,需要将橡皮条的一端固定在水平木板上,橡皮条的另一端系两根细绳,细绳端带有绳套。先用两个弹簧秤分别勾住绳套并互成角度地拉橡皮条,使橡皮条的结点达到某一位置O,并记下该点的位置;再用一个弹簧秤将橡皮条的结点拉到同一位置O点。
(1)用一个弹簧称拉橡皮条,使绳与橡皮条的结点达到O点,弹簧称的示数______N。
(2)做实验时,根据测量结果在白纸上画出如图2所示,其中O处为节点位置。图中的与两力中,方向一定沿橡皮筋方向的是______。
(3)与大小相等,方向略有偏差,如果此偏差仅由引起,则原因是的大小比真实值偏______(填“大”或“小”)或与的夹角比真实夹角偏______(填“大”或“小”)。
(4)本实验采用的科学方法是______
A.理想实验 B.等效替代法 C.控制变量法 D.建立物理模型法
14.某物理兴趣小组利用如图甲所示装置探究“加速度与物体质量和受力的关系”,小车质量为M,沙和沙桶质量为m,电源频率为50Hz,请回答下列问题:
(1)下列关于实验的说法正确的是______;
A.该实验过程不需要满足
B.平衡摩擦力时,应将小车与纸带、沙和沙桶均连接
C.器材调整完毕后,每一次都要保证小车从同一位置由静止释放
D.平衡摩擦力后,改变小车质量多次实验,但长木板与水平桌面间的角度需要调整
(2)某同学在实验中得到如图乙所示的一条纸带(每两个计数点之间还有4个点未画出),根据纸带可求出小车的加速度大小a=______;
(3)该同学保持小车质量一定,多次改变沙和沙桶的质量,测得多组数据,并以力传感器的示数F为横坐标,加速度a为纵坐标,画出的a-F图像(如图丙所示)是一条直线,图线与横坐标轴的夹角,图线的斜率为k,则小车的质量可表示为______(填字母序号)。
A. B. C. D.k
四、解答题
15.大力士曾创造过用牙齿拉动载重汽车的记录,如图所示。设一辆载重汽车的质量为,大力士牙齿对绳子的拉力为,绳子与地面的夹角为,如果将绳子的拉力沿着水平方向和竖直方向分解,那么拉力的水平向前的分力和竖直向上的分力分别是多少?
16.在车站处有一辆公交车启动,沿平直公路匀加速前进,司机看到前方路口红灯,开始刹车,使公交车匀减速前进,刹车时速度为,并且只用了加速过程的一半时间就减速停在路口。公交车从启动到停止,全过程用了,求:
(1)公交车启动时与路口的距离;
(2)加速与减速过程中的加速度。
17.两物体A、B并排放在水平地面上,且两物体接触面为竖直面,现用一水平推力F作用在物体A上,使A、B由静止开始一起向右做匀加速运动,如图(a)所示,在A、B的速度达到时,撤去推力F。已知A、B质量分别为、,A与地面间的动摩擦因数,B与地面间没有摩擦,B物体运动的图像如图(b)所示。g取,求:
(1)撤去外力前A对B作用力的大小。
(2)推力F的大小。
(3)A物体刚停止运动时,物体A、B之间的距离。
参考答案:
1.D
【详解】王亚平和墙的作用力是相互作用力,同时产生、同时消失、大小相等、方向相反。
故选D。
2.C
【详解】A.起重机吊起货物时臂架仰起时幅度大小要考虑,起重机不能看成质点,故A错误;
B.小孩的坐姿对小孩的安全很重要,小孩不能当作质点,故B错误;
C.研究太空中绕地球飞行的宇宙飞船的轨迹时,宇宙飞船的大小、形状可以忽略,可以看成质点,故C正确;
D.门是转动的,各点运动情况不同,不能当作质点,故D错误。
故选C。
3.B
【详解】根据加速度公式有
故选B。
4.A
【详解】A.天平可以测量质量,质量是基本物理量,选项A正确;
B.温度计测量摄氏温度,摄氏温度(℃)不是基本物理量,选项B错误;
C.弹簧测力计测量力,力不是基本物理量,选项C错误;
D.电压表测量电压,电压不是基本物理量,选项D错误。
故选A。
5.C
【详解】AB.v-t图像的斜率表示加速度,内,速度变化的快慢恒定,加速度为
故AB错误;
C.内,图像在t轴下方,速度沿负方向且不断增大,即物体做速度方向向西的加速运动,故C正确;
D.内,图像在t轴下方,速度沿负方向且不断减小,即物体做速度方向向西的减速运动,故D错误。
故选C。
6.A
【详解】图中白色亮线大概是斑马线长度的2倍,所以汽车在曝光时间内位移大约为,曝光时间为,所以有曝光时间内汽车的平均速度约为
与选项A数值接近。
故选A。
7.B
【详解】A.物体所受的摩擦力和重力是一对平衡力,故A错误;
B.对物体受力分析,竖直方向受到重力和静摩擦力,故
故B正确,C错误;
D.静摩擦力等于重力,故水平力增大,物体所受的摩擦力不变,故D错误。
故选B。
8.B
【详解】A.若传送带以速度逆时针匀速转动,工件受到的摩擦力水平向左,工件向右做匀减速直线运动,加速度大小为
根据运动学公式可得
解得
A错误;
B.若传递带以速度顺时针匀速转动,由于工件的速度大于传送带速度,工件受到的摩擦力水平向左,设工件一直向右做匀减速直线运动,则有
解得
假设成立,B正确;
CD.若传递带以速度顺时针匀速转动,工件A运动到B的时间为
该过程传送带的位移为
工件在传送带上留下划痕长为
CD错误。
故选B。
9.AC
【详解】A.位移、平均速度、瞬时速度既有大小,又有方向,都是矢量。故A正确;
B.路程和速率只有大小,是标量,位移是矢量,故B错误;
C.加速度、速度的变化量、速度既有大小,又有方向,都是矢量。故C正确;
D.时间只有大小,是标量,速度、加速度是矢量,故D错误。
故选AC。
【点睛】矢量既有大小,又有方向。标量只有大小。
10.BC
【详解】由题意可知,光源间歇发光,间歇时间等于相邻两滴水的时间间隔的整数倍,根据
,k = 1,2,3,…
可得
若采用AC段计算有T′ = 1.87k(s),但由于人类眼睛的特殊生理结构,当物体在快速运动时,当人眼所看到的影像消失后,人眼仍能继续保留其影像0.042s左右的图像,则根据题设可取,T = 0.20k(s)的情况,则当k = 1时
T1 = 0.2s
当k = 10时
T10 = 2.0s
故选BC。
11.AD
【详解】A.当时用滴水法,无法记录自由落体运动的较短时间,伽利略设计了让铜球沿阻力很小的斜面滚下,来冲淡“重力”的作用效果,小球在斜面上运动的加速度比它竖直下落的加速度小很多,所用时间长得多,所以容易测量,故A正确;
B.伽利略做了上百次实验,根据小球在斜面上做匀变速运动,并通过抽象思维实验在实验的结果上做了合理外推,得到自由落体运动为匀变速直线运动,故B错误;
C.完全没有摩擦阻力的斜面实际是不存在的,故不能在实验室中真实呈现,故C错误;
D.图2为理想实验,通过逻辑推理得出力不是维持运动的原因,故D正确。
故选AD。
12.AC
【详解】AB.以吊锅和细铁链为研究对象,设每根杆中的弹力为FN,在竖直方向上,根据平衡条件可得
3FNcos37°=mg
解得
每根杆对地面的摩擦力大小为
f=FNsin37°
解得
A正确,B错误;
C.以整个装置为研究对象,设地面对每根杆的支持力为N,由平衡条件可知
3N=mg
可得
因此无论增加θ还是减小θ,N大小不变,因此根据牛顿第三定律可知,每根杆对地面压力不变,大小为,三根杆对地面的总压力也不变,大小为mg,C正确;
D.由前面分析可知,每根杆对地面摩擦力大小为
因此当θ减小时,每根杆对地面摩擦力减小。另外由于三根杆对地面摩擦力大小相等,方向在水平面上互成120°,根据力的合成可知,三根杆对地面的合摩擦力是零,且不随θ变化而变化,D错误。
故选AC。
13. 3.00 大 大 B
【详解】(1)[1]弹簧测力计需要估读,准确值是3.0N,估读一位,的3.00N。
(2)[2]F是两分力合成的合力,由于实验存在误差是必然的,所以F必然偏离橡皮筋的方向,故填。
(3)[3]F相对于理论值往F1的方向偏了,故F1偏大。
[4]根据上面的分析,F1应该变小一点,随着F1的变小,方向修正好了,但同时合力的大小又减小了,此时缩小F1F2的夹角,合力就会相应变大,故F1F2的夹角偏大。
(4)[5]此实验中,两个拉力的作用效果与一个力的作用效果等同,采用的科学方法是等效替代法。
故选B。
14. A 0.48 C
【详解】(1)[1]A.实验中可以从拉力传感器读出拉力的值,所以实验过程不需要满足,故A正确;
B.实验中是用小车的重力沿斜面的分力平衡摩擦力的,所以平衡摩擦力时,不能把小车与纸带、沙和沙桶均连接,平衡摩擦力后,长木板与水平桌面间的角度固定不变,改变小车质量多次实验即可,故BD错误;
C.器材调整完毕后,尽量让小车靠近打点计时器,不一定每一次都要从同一位置由静止释放,故C错误。
故选A;
(2)[2]计数周期为
由
(3)[3]AB.标度、刻度不同时,夹角不同,所以不能测量夹角,故AB错误;
CD.由
可得
则可得小车质量为
故C正确,D错误。
故选C。
15.;
【详解】根据力的分解,拉力的水平向前的分力
竖直向上的分力
16.(1)60m;(2)1.25m/s2,2.5m/s2
【详解】(1)根据题意,公交车全程的平均速度为
公交车启动时与路口的距离
(2)加速时间
减速时间
t2=t=4s
加速过程中的加速度
减速过程中的加速度
17.(1)9N;(2)15N;(3)6m
【详解】(1)根据图(b)可得A、B加速时的加速度为
撤去外力前,在水平方向上B只受到A的作用力,则根据牛顿第二定律可得撤去外力前A对B作用力为
(2)撤去外力前在水平方向上A受到推力F、摩擦力f、B的反作用力FBA,则根据牛顿第二定律可得
代入数据解得
(3)撤去外力后,水平方向上物体A只受到摩擦力,则物体A做匀减速直线运动,根据牛顿第二定律可得其加速度为
物体A从开始减速到停止的时间为
则根据匀变速直线运动位移与速度的关系可得物体A从开始减速到停止的位移为
撤去外力后物体B做匀速运动,则物体B在物体A从开始减速到停止的时间内的位移为
则A物体刚停止运动时,物体A、B之间的距离为