肥城市重点中学2022-2023学年高三上学期期末考试
物理试题
一、单选题(本题共 8小题,每小题 3分,共 24分。每小题只有一个选项符合题目要求。)
1.以汉字为灵感来源的北京2022年冬残奥会体育图标深受各界好评。以下选项描述的过程中运动员可视为质点的是( )
A.研究轮椅冰壶运动中运动员的推壶动作
B.研究残奥冰球运动中运动员的挡球动作
C.研究残奥单板滑雪运动中运动员的转体动作
D.研究残奥越野滑雪运动中运动员的滑行成绩
2.曲线运动是自然界中普遍存在的运动形式,下面关于曲线运动的说法中,正确的是( )
A.物体只要受到变力的作用,就会做曲线运动
B.物体在恒定的合力作用下一定会做直线运动
C.物体做曲线运动时,合力方向可能发生变化,也可能不变
D.若物体在大小不变的合力作用下做曲线运动,则一定是匀变速曲线运动
3.甲、乙两个物体沿同一直线运动,甲做匀速运动,乙做初速度为零的匀加速运动,它们位置x随时间t的变化如图所示,当时,甲、乙相距最远,AB是乙的图线与t轴交点的切线。则( )
A.甲、乙相距最远距离是16m
B.乙的加速度大小是
C.在时,甲、乙相遇
D.
4.一个质点做方向不变的直线运动,加速度的方向始终与速度的方向相同,但加速度逐渐减小直至为零,则在此过程中( )
A.速度逐渐减小,当加速度减小到零时,速度达到最小值
B.速度增加的越来越慢,当加速度减小到零时,速度达到最大值
C.位移逐渐增大,当加速度减小到零时,位移将不再增大
D.位移逐渐减小,当加速度减小到零时,位移达到最小值
5.某汽车在水平路面上匀速行驶,前方出现紧急情况需刹车,刹车后汽车做匀变速运动。从刹车开始计时,汽车在第1s内的位移为8.0m,在第3s内的位移为0.5m,则汽车( )
A.在0.5s末速度为4.0m/s B.在第2s内的位移为4m
C.在2.5s末速度为0.25m/s D.加速度大小为
6、半圆柱体P放在粗糙的水平地面上,其右端有一固定放置的竖直挡板MN.在半圆柱体P和MN之间放有一个光滑均匀的小圆柱体Q,整个装置处于平衡状态,如图8所示是这个装置的截面图.现使MN保持竖直并且缓慢地向右平移,在Q滑落到地面之前,发现P始终保持静止.则在此过程中,下列说法中正确的是( )
A.MN对Q的弹力逐渐减小
B.地面对P的摩擦力逐渐增大
C.P、Q间的弹力先减小后增大
D.Q所受的合力逐渐增大
7.如图所示,天花板上悬挂一轻质弹簧,弹簧下端拴接质量为m的小球A,A球通过轻杆连接质量为2m的小球B,重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A.剪断弹簧瞬间,轻杆上弹力不为0
B.剪断弹簧瞬间,A、B球加速度大小均为g
C.剪断轻杆瞬间,A、B球加速度大小均为g
D.剪断轻杆瞬间,A球加速度大小为,B球加速度大小为g
8.如图所示,在竖直墙面上有A、B两点,地面上有M点,A、M连线与水平面成45°角,B点在A点上方,C点位于M点正上方且与A等高.现在AM、BM之间架设光滑轨道,让三个小球a、b、c分别由静止从A、B、C三点分别沿轨道AM、BM运动和自由下落,不计空气阻力,则a、b、c运动到地面所需的时间、、关系是( )
A. B.
C. D.
二、多选题:本题共 4 小题,每小题 4 分,共 16 分。每小题有多个选项符合题目要
求。全部选对得 4 分,选对但不全的得 2 分,有选错的得 0 分。
9.如图所示,物体以5m/s的初速度沿光滑的斜面向上做减速运动,经过2s速度大小变为3m/s,则物体的加速度( )
A.大小为1m/s2,方向沿斜面向下 B.大小为2m/s2,方向沿斜面向下
C.大小为3m/s2,方向沿斜面向上 D.大小为4m/s2,方向沿斜面向下
10.如图所示,一木块在光滑水平面上受一水平恒力F作用而运动,前方固定一个弹簧,当木块接触弹簧后,则( )
A.木块将立即做变加速运动
B.当弹簧处于最大压缩量时,木块的加速度为零
C.木块将立即做匀减速运动
D.在一段时间内木块仍然做加速运动,速度继续增大
11. 两个质量均为m的相同的物块叠放压在一个轻弹簧上面,处于静止状态,弹簧劲度系数为k,t=0时刻,给A物体一个竖直向上的作用力F,使得物体以0.5g的加速度匀加速上升( )
A.A、B分离前合外力大小与时间的平方t2成线性关系
B.分离时弹簧处于原长状态
C.在时刻AB分离
D.分离时B的速度为
12.如图所示,倾角为37°的斜面体固定放置在水平面上,斜面的高度为,点是A点正上方与点等高的点,让一小球(视为质点)从点水平向左抛出,落在斜面的点,已知、两点的连线与斜面垂直,重力加速度为g,、,下列说法正确的是( )
A.小球在点的速度为
B.小球从点到点的运动时间为
C.小球在点的速度大小为
D.小球在点的速度与水平方向夹角的正切值为2
三、非选择题:本题共6小题,共60分。
13.某实验小组设计了如图甲所示的装置来探究加速度与力、质量的关系。将装有力传感器的小车放置在水平长木板上。砂和砂桶的总质量为,小车和小车中砝码的总质量为,重力加速度为。
(1)关于实验,以下说法正确的是___________。
A.实验时使用打点计时器应先释放小车后接通电源
B.本实验牵引小车的细绳与长木板可以不平行
C.在用图像探究加速度与质量关系时,应作图像
D.该实验必须用天平测出细砂和小桶的总质量
(2)接通频率为的交流电源,释放小车,打出如图乙所示的纸带。从比较清晰的点起每5个点取一个计数点,量出相邻计数点之间的距离,则由纸带求出打3计数点时的速度_______,小车加速度的大小为________。(结果均保留3位有效数字)
(3)若该实验小组将平衡摩擦力方法进行改变,缓慢向小桶中加入细砂,直到小车刚开始运动为止,记下传感器的示数,再将小车放回原处并按住,继续向小桶中加入细砂,记下传感器的示数,释放小车,记录小车运动时传感器的示数。改变小桶中砂的重力,多次重复实验获得多组数据,描绘小车加速度与的关系如图丙。图像中是实验中测得的_________。
A. B. C. D.
14.(1)关于“研究物体平抛运动”的实验,下列说法正确的是________。
A.小球与斜槽之间有摩擦会增大实验误差
B.安装斜槽时其末端切线应水平
C.小球必须每次从斜槽上同一位置由静止开始释放
D.小球在斜槽上释放的位置离斜槽末端的高度尽可能低一些
E.将木板校准到竖直方向,并使木板平面与小球下落的竖直平面平行
(2)“研究平抛物体的运动”实验的装置如图甲所示。小球从斜槽上滚下,经过水平槽飞出后做平抛运动。每次都使小球从斜槽上同一位置由静止滚下,在小球运动轨迹的某处用带孔的卡片迎接小球,使小球恰好从孔中央通过而不碰到边缘,然后对准孔中央在白纸上记下一点。通过多次实验,在竖直白纸上记录小球所经过的多个位置,用平滑曲线连起来就得到小球做平抛运动的轨迹。
①实验所需的器材有:白纸、图钉、平板、铅笔、弧形斜槽、小球、重垂线、有孔的卡片,除此之外还需要的一项器材是_________。
A.天平 B.秒表 C.刻度尺
②在此实验中,小球与斜槽间有摩擦___________(选填“会”或“不会”)使实验的误差增大;如果斜槽末端点到小球落地点的高度相同,小球每次从斜槽滚下的初始位置不同,那么小球每次在空中运动的时间________(选填“相同”或“不同”)。
③如图乙所示是在实验中记录的一段轨迹。已知小球是从原点O水平抛出的,经测量A点的坐标为(40cm,20cm),g取,则小球平抛的初速度________m/s,若B点的横坐标为,则B点的纵坐标为___________m。
④一同学在实验中采用了如下方法:如图丙所示,斜槽末端的正下方为O点。用一块平木板附上复写纸和白纸,竖直立于正对槽口前的处,使小球从斜槽上某一位置由静止滚下,小球撞在木板上留下痕迹A。将木板向后平移至处,再使小球从斜槽上同一位置由静止滚下,小球撞在木板上留下痕迹B。间的距离为,间的距离为,间的高度差为y。则小球抛出时的初速度为___________。
A. B. C. D.
15.航空母舰的舰载战斗机着舰过程被称为“在刀尖上跳舞”,指的是舰载战斗机着舰有很大的风险,一旦着舰不成功,飞行员必须迅速实施“逃逸复飞”。“逃逸复飞”是指制动挂钩挂拦阻索失败后飞机的复飞。设航空母舰的跑道是平直的,长度为L = 300m、某飞行员在一次训练“逃逸复飞”科目时,战斗机在跑道一端着舰时的速度为v0 = 55m/s,经过t = 2.5s时的速度为v1 = 25m/s,此时制动挂钩应挂住拦阻索但却失败,于是战斗机立即以a = 6.25m/s2的最大加速度复飞,起飞需要的最小速度为v2 = 50m/s。
(1)求战斗机着舰过程的位移大小;
(2)本次“逃逸复飞”能否成功?若不能,请说明理由;若能,求战斗机在跑道上复飞过程的最短时间。
16.风洞实验是研究流体力学的重要依据。如图所示,实验室中可以产生水平向右、大小可调节的风力,现将一套有小球的细直杆放入其中,杆足够长,小球孔径略大于杆直径,其质量为2kg,与杆间的动摩擦因数为0.5,最大静摩擦力看作滑动摩擦力。杆与水平方向夹角为37°。(,,g取)求
(1)无风时小球受到的摩擦力;
(2)要使小球静止不动所需风力的范围。
17.如图所示的传送皮带,其水平部分AB长,BC与水平面夹角,长度,一小物体P与传送带的动摩擦因数,皮带沿A至B方向运行,速率为,若把物体P放在A点处,它将被传送带送到C点,且物体P不脱离皮带。(,,)
(1)求物体从A点被传送到C点所用的时间;
(2)若物体P是煤块,求煤块在传送带上的划痕长度;
(3)若传送带速度很大,若使物体P在传送带上从A点由静止开始运动至C点一直未与传送带速度相等,求物体P运动到C点时的速度大小。
18.如图所示,在高出水平地面h=1.8m的光滑平台上放置一质量M=2kg、由两种不同材料连接成一体的薄板A,其右段长度且表面光滑,左段表面粗糙。在A最右端放有可视为质点的物块B,其质量m=1kg。B与A左段间动摩擦因数。开始时二者均静止,现对A施加F=20N水平向右的恒力,待B脱离A(A尚未露出平台)后,将A取走。B离开平台后的落地点与平台右边缘的水平距离x=1.2m。(g取),求:
(1)B离开平台时的速度;
(2)B从开始运动到刚脱离A所用的时间;
(3)A左端的长度。肥城市重点中学2022-2023学年高三上学期期末考试
物理试题
答案
一、1、D 2、C 3、C 4、B 5、B 6、B 7、B 8、A
二、9、AD 10、AD 11、CD 12、AC
三、13、【答案】 C 0.376 0.160 D
【详解】(1)[1]A. 实验时使用打点计时器应先接通电源再释放小车,故A错误;
B.牵引小车的细绳与长木板不平行,在小车运动过程,对小车的拉力会发生变化,加速度会发生变化,故B错误;
C. 根据牛顿第二定律
则有
在用图像探究加速度与质量关系时,应作图像,图像是一条直线,故C正确;
D.该实验对小车拉力可由力传器测得,无须用天平测出细砂和小桶的总质量,故D错误。
故选C。
(2)[2]相邻计数点间的时间间隔为
匀变速直线运动某段中间时刻的速度等于该段的平均速度,则打3计数点时的速度为
[3]根据逐差法可知小车的加速度为
(3)[4]缓慢向小桶中加入细砂,直到小车刚开始运动,根据平衡条件有
小车运动过程传感器的示数,根据牛顿第二定律有
所以图像中F是实验中测得的。
故选D。
14、【答案】 BCE C 不会 相同 2 0.45 B
【详解】(1)[1]A.小球与斜槽之间有摩擦,不会影响小球做平抛运动,故A错误;
B.研究平抛运动的实验关键的地方是要保证小球能够水平飞出,只有水平飞出时小球才做平抛运动,则安装实验装置时,斜槽末端切线必须水平的目的是为了保证小球飞出时初速度水平,故B正确;
C.由于要记录小球的运动轨迹,必须重复多次,才能画出几个点,因此为了保证每次平抛的轨迹相同,所以要求小球每次从同一高度由静止释放,故C正确;
D.小球释放位置离斜槽末端位置太低,小球平抛的初速度会很小,作图时偶然误差对实验的影响会增大,故D错误;
E.根据平抛运动的特点可知其运动轨迹在竖直平面内,因此在实验前,应使用重锤线调整面板在竖直平面内,即要求木板平面与小球下落的竖直平面平行,故E正确。
(2)①[2]这个实验中只需要描绘出小球做平抛运抵的轨迹,然后根据轨迹计算,实验所需的器材有:白纸、图钉、平板、铅笔、弧形斜槽、小球、重锤线、有孔的卡片,除此之外还需要的一项器材是刻度尺,故C正确,AB错误;
②[3][4]只要小球从同一高度、无初速开始运动,在相同的情形下,即使球与槽之间存在摩擦力,由于每次摩擦力的影响相同,因此仍能保证球做平抛运动的初速度相同,对实验没有影响,所以在此实验中,小球与斜槽间有摩擦不会使实验的误差增大;如果斜槽末端点到小球落地点的高度相同,小球每次从斜槽滚下的初始位置不同,那么小球每次在空中运动的时间相同;
③[5][6]平抛运动在水平方向做匀速直线运动,竖直方向上做自由落体运动有
带入数据解得
到达A点的时间
小球平抛的初速度为
到达B点的时间
B点的纵坐标
④[7]根据平抛运动的规律,可知
联立可解得
故B正确,ACD错误。
15、【详解】(1)战斗机着舰过程中的位移
解得
x1= 100m
(2)设战斗机复飞过程中的最小位移为x2
代入数据解得
x1+x2= 250m < L = 300m
因此,本次“逃逸复飞”训练能成功
v2= v1+at′
代入数据解得,战斗机在跑道上复飞过程的最短时间
t′ = 4s
16、【答案】(1);(2)
【详解】(1)无风时小球会下滑,受到滑动摩擦力
(2)小球沿细杆将向上运动时,风力F最大
解得
小球沿细杆将向下运动时,风力F最小
解得
风力范围
17、【答案】(1)2.4s;(2)2m;(3)
【详解】(1)在水平传送带上,共速前,对物体由牛顿第二定律可得
解得
设经过时间与传送带共速,则
联立得
可见包裹到达B点时已经与传送带共速,之后物体匀速到B,设匀速运动时间,则
物体进入传送带倾斜部分后,因为
故包裹继续加速,对包裹由牛顿第二定律可得
解得
又
解得
(舍去)
则从A到C经历时间为
(2)在水平传送带上,共速前,对传送带
故
此时划痕在物体前方,物体进入传送带倾斜部分后
故
此时划痕在物体后方,划痕与在AB段的划痕有覆盖,故最终留下划痕长为
(3)物体全程做加速运动,则在传送带水平部分,由运动学公式可得
包裹进入传送带倾斜部分时,由牛顿第二定律可得
由运动学公式有
联立得
18、【答案】(1);(2);(3)
【详解】(1)B离开平台做平抛运动,竖直方向有
水平方向有
解得
(2)B从开始运动到刚脱离A,做匀加速直线运动,由牛顿第二定律得
解得
又
解得
(3)B开始运动前,A向右做匀加速运动。设B刚开始运动时A的速度为对A由牛顿第二定律得
解得
设B运动后A的加速度为aA,对A
解得
对B
得
解得