浙江省浙大附中2022届高三上学期期中考试物理

2022学年高三第一学期期中考试物理试卷命题人惠平审核人秦洪柱一、单项选择题（本大题共有8题，每题3分，共24分）1．如图所示，大小分别为F1、F2、F3的三个力恰好围成一个闭合的三角形，且三个力的大小关系是F1<F2<F3，则下列四个图中，这三个力的合力最大的是（）2．我国道路安全部门规定：在高速公路上行驶的汽车的最高速度不得超过120km/h.交通部门提供下列资料．资料一驾驶员的反应时间为～资料二各种路面与轮胎之间的动摩擦因数如下表所示.路面动摩擦因数干沥青干碎石路面～湿沥青～根据以上材料，通过计算判断，汽车行驶在高速公路上时，两车间的安全距离最接近()A．100m B．200mC．300m D．400m3．如图所示，一个木块A放在长木板B上，长木板B放在水平地面上，在恒力F作用下，长木板B以速度v匀速运动，而A保持静止，此时水平的弹簧秤的示数为FT.下列说法正确的是()A．木块A、长木板B以及弹簧组成的系统机械能守恒 B．长木板B受到的拉力F一定等于弹簧秤的示数FTC．若长木板B以2v的速度匀速运动时，木块受到的摩擦力的大小等于2D．若用2F的力作用在长木板B上，木块受到的摩擦力的大小仍等于Fc4.在粗糙水平木板上放一物块，沿图所示的逆时针方向在竖直平面内作匀速圆周运动，圆半径为R，速率为水平直径，bd为竖直直径．设运动中木板始终保持水平，物体相对于木板静止，则（）cA．物块始终受两个力作用B．只有在a、b、c、d四点，物块受到的合外力才指向圆心C．从b运动到a，物块处于超重状态D．从a运动到d，物块处于超重状态5．2022年4月，我国开始实施第六次铁路大提速，重点城市间大量开行时速２００公里及以上动车组旅客列车成为引人注目的焦点。铁路提速要解决许多具体的技术问题，其中提高机车牵引力功率是一个重要问题。已知匀速行驶时，列车所受阻力与速度平方成正比，即，列车要提速，就需研制出更大功率的机车，那么当机车分别以120km/h和40km/h的速度在水平轨道上匀速行驶时，机车的牵引力功率之比为（）A．3：1 B．9：1 C．27：1 D．81：16．如图所示，一质量为m的滑块以初速度v0从固定于地面的斜面底端A开始冲上斜面，到达某一高度后返回A，斜面与滑块之间有摩擦．下列各项分别表示它在斜面上运动的速度v、加速度a、重力势能Ep和机械能E随时间的变化图象，可能正确的是()7．一定质量的气体吸热膨胀，保持压强不变，关于此过程中的下列说法正确的是：（）A、气体的内能一定增加，吸收的热小于内能的增量B、气体的内能一定减小，吸收的热大于内能的增量C、气体的内能一定增加，吸收的热一定大于内能的增量D．不能确定8．氢原子的n=1、2、3、4各个能级的能量如图所示，一群氢原子处于n=4的激发态，当它们自发地跃迁到较低能级时()A．最多激发出3种不同频率的光子B．最多激发出6种不同频率的光子C．由n=4跃迁到n=1时发出光子的频率最小D．处在n=1轨道的电子动能最小二、多项选择题（本大题共4题,每题4分，共16分.每题给出的四个选项中，有两个或两个以上是符合题目要求的。全部选对的得4分，选不全但没有错误的得2分，选错或不答的均得0分。）9．如图甲所示，劲度系数为k的轻弹簧竖直放置，下端固定在水平地面上，一质量为m的小球，从离弹簧上端高h处自由下落，接触弹簧后继续向下运动．若以小球开始下落的位置为原点，沿竖直向下建立一坐标轴Ox，小球的速度v随x变化的图象如图乙所示．其中OA段为直线，AB段是与OA相切于A点的曲线，BC是平滑的曲线，则关于A、B、C三点对应的x坐标及加速度大小，以下关系式正确的是()A．xA＝h，aA＝gB．xB＝h＋eq\f(mg,k)，aB＝0C．xC＝h＋eq\f(2mg,k)，aC＝gD．xC>h＋eq\f(2mg,k)，aC>g10．2022年5月，航天飞机在完成对哈勃空间望远镜的维修任务后，在A点从圆形轨道Ⅰ进入椭圆轨道Ⅱ，B为轨道Ⅱ上的一点，如图所示．关于航天飞机的运动，下列说法中正确的有()A．在轨道Ⅱ上经过A的速度小于经过B的速度B．在轨道Ⅱ上经过A的动能小于在轨道Ⅰ上经过A的动能C．在轨道Ⅱ上经过A的加速度小于在轨道Ⅰ上经过A的加速度D．在轨道Ⅱ上经过A的加速度等于在轨道Ⅰ上经过A的加速度11．四个质量、形状相同的斜面体放在粗糙的水平面上．另有四个质量相同的小物体放在斜面顶端，由于小物体与斜面间的摩擦力不同，第一个物体匀加速下滑，第二个物体匀速下滑，第三个物体匀减速下滑，第四个物体静止在斜面上，如图所示，四个斜面均保持不动，下滑过程中斜面对地面压力依次为F1、F2、F3、F4，则对四种情况判断正确的是（）A、F1＜F2=F4＜F3B、F2=F4＜F1＜F3C、第二和第四种情况地面对斜面的摩擦力为零D、第一和第三种情况地面对斜面的摩擦力不为零，且方向分别为水平向右和向左12．如图，两物体A、B用轻质弹簧相连，静止在光滑水平面上，现同时对A、B两物体施加等大反向的水平恒力F1、F2使A、B同时由静止开始运动，在弹簧由原长伸到最长的过程中，对A、B两物体及弹簧组成的系统，正确的说法是（） A．A、B先作变加速运动，当F1、F2和弹力相等时，A、B的速度最大；之后，A、B作变减速运动，直至速度减到零 B．A、B作变减速运动速度减为零时，弹簧伸长最长，系统的机械能最大 C．A、B、弹簧组成的系统机械能在这一过程中是先增大后减小 D．因F1、F2等值反向，故A、B、弹簧组成的系统的动量守恒三填空题（每空2分，共18分，只需写出答案，不要求写出解题过程。）13．如图甲所示是某同学探究小车加速度与力的关系的实验装置，他将光电门固定在水平轨道上的B点，用不同重物通过细线拉同一小车，每次小车都从同一位置A由静止释放．(1)若用游标卡尺测出遮光条的宽度d如图乙所示，则d＝________cm；实验时将小车从图示位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间Δt＝×10－2s，则小车经过光电门时的速度为________m/s；(2)实验中可近似认为细线对小车的拉力与重物重力大小相等，则重物的质量m与小车的质量M间应满足的关系为________；(3)测出多组重物的质量m和对应遮光条通过光电门的时间Δt，并算出相应小车经过光电门时的速度v，通过描点作出线性图象，研究小车加速度与力的关系，处理数据时应作出________(选填“v－m”或“v2－m”)图象；14．某同学设计了一个用打点计时器探究碰撞过程中不变量的实验：在小车A的前端粘有橡皮泥，推动小车A使之做匀速运动．然后与原来静止在前方的小车B相碰并粘合成一体，继续做匀速运动，他设计的具体装置如图所示．在小车A后连着纸带，电磁打点计时器电源频率为50Hz，长木板下垫着小木片用以平衡摩擦力．(1)若已得到打点纸带如图所示，并将测得的各计数点间距离标在图上，A点是运动起始的第一点，则应选段来计算A的碰前速度，应选段来计算A和B碰后的共同速度(以上两格填“AB’’或“BC"或“CD"或"DE”)．(2)已测得小车A的质量m1=0．40kg，小车B的质量m2=0．20kg，由以上测量结果可得：碰前mAv++mBv。=kg·m／s；碰后mAvA，+mBvB，=kg·m／s，并比较碰撞前后两个小车质量与速度的乘积之和是否相等．答：四、计算题（共44分，要求写出必要的文字说明、主要的方程式。只写出结果和无方程式而仅通过纯数值运算得出的结果，不给分。）15（10分）．如图所示，在一次摩托车飞越壕沟的表演中，摩托车车手驾驶一辆摩托车先在水平路面上加速至v0＝20m/s，然后靠惯性冲上斜坡并从斜坡顶部的平台上水平飞出，不计空气阻力，g＝10m/s2，求：(1)若已知平台高度为5m，摩托车在冲上斜坡过程中克服摩擦力做功7800J，驾驶员和摩托车的总质量为100kg，则从平台上飞出的初速度为多少？(2)在第(1)问中，若摩托车车身长约1.6m，问摩托车能否安全飞过10m宽的壕沟？16（10分）．如图所示，电动机带动滚轮做逆时针匀速转动，在滚轮的摩擦力作用下，将一金属板从斜面底端A送往上部，已知斜面光滑且足够长，倾角θ＝30°，滚轮与金属板的切点B到斜面底端A的距离为L＝6.5m，当金属板的下端运动到切点B处时，立即提起滚轮使它与板脱离接触．已知板之后返回斜面底部与挡板相撞后立即静止，此时放下滚轮再次压紧板，再次将板从最底端送往斜面上部，如此往复．已知板的质量为m＝1×103kg，滚轮边缘线速度恒为v＝4m/s，滚轮对板的正压力FN＝2×104N，滚轮与板间的动摩擦因数为μ＝，取g＝10m/s2.(1)在滚轮作用下板上升的加速度；(2)板加速至与滚轮速度相同时前进的距离；(3)板往复运动的周期．17（12分）．如图所示，物块和用一不可伸长的细绳通过定滑轮连接，m放在倾角的固定光滑斜面上，而穿过竖直杆的物块M可沿杆无摩擦地下滑，=1Kg，开始时，将抬高到A点，使细绳水平，此时段绳长为，现由静止开始下滑，回答下列问题：（1）物块m的机械能是否守恒？若守恒，请说出理由；若不守恒，请说出机械能如何变化，变化的大小与什么力做功相等？（2）当下滑3．0m至B点时的速度为多大?（3）当下滑3．0m至B点的过程中，绳对M做的功为多大？(取)18（12分）、在赛车场上，为了安全起见，车道外围都固定上废旧轮胎作为围栏，当车碰撞围拦时起缓冲器作用．为了检验废旧轮胎的缓冲效果，在一次模拟实验中用弹簧来代替废旧轮胎，实验情况如图所示．水平放置的轻弹簧左侧固定于墙上，处于自然状态，开始赛车在A处处于静止，距弹簧自由端的距离为L1=1m当赛车起动时，产生水平向左的牵引力恒为F=24N使赛车向左做匀加速前进，当赛车接触弹簧的瞬间立即关闭发动机撤去F，赛车继续压缩弹簧，最后被弹回到B处停下．已知赛车的质量为m=2kg，A、B之间的距离为L2=3m,赛车被弹回的过程中离开弹簧时的速度大小为v=4m/s，水平向右．求：(1)赛车和地面间的动摩擦因数；(2)弹簧被压缩的最大距离；(3)弹簧的最大弹性势能答案：1、c2、B3、D4、D5、C6、C7、C8、B9、ABD10、ABD11、AC12、ABD13、(1)(2)m≪M(3)v2－m(4)小车与水平轨道间存在摩擦力(或未平衡摩擦力)14、(1)BCDE(2)0．4200．417在误差允许范围内，碰撞前后两个小车的mv之和是相等的15、[答案](1)12m/s(2)能[解析](1)设摩托车从平台上飞出的初速度为v，在冲上斜坡过程中，由动能定理：WF＋WG＝eq\f(1,2)mv2－eq\f(1,2)mv02WG＝－mgh将WF＝－7800J代入上式，解得v＝12m/s(2)摩托车从平台上飞出，做平抛运动h＝eq\f(1,2)gt2x＝vt将h＝5m代入，解出x＝12m>10m＋1.6m故摩托车后轮着地就能安全飞过10m宽的壕沟16、[答案](1)2m/s2(2)4m(3)[解析](1)由牛顿第二定律得在滚轮作用下板上升的加速度为a1＝eq\f(μFN－mgsinθ,m)＝eq\f×2×104－1×103×10×\f(1,2),1×103)m/s2＝2m/s2.(2)设板加速至与滚轮速度相同时前进的距离为x1，则v2＝2a1x故x1＝eq\f(v2,2a1)＝eq\f(42,2×2)m＝4m.(3)在滚轮作用下加速上升的时间t1＝eq\f(v,a1)＝eq\f(4,2)s＝2s在滚轮作用下匀速上升的时间t2＝eq\f(L－x1,v)＝离开滚轮后上升时加速度大小a2＝gsinθ＝5m/s2，方向沿斜面向下继续上升的时间t3