高三上学期期中考试物理试题

青铜峡市高级中学20202021年（一）期中考试高三年级物理学科测试卷命题人：一、选择题（本题共15小题；共48分。112题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的，每题3分；1315题有多个选项符合题目要求。全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分。）1．世界最长的跨海大桥港珠澳大桥建成，极大方便了游客出行．驱车数百米长的引桥，经过主桥，可往返于香港澳门两地．下列说法正确的是（）A．通过很长引桥，减小了汽车对桥面的压力B．通过很长引桥，减小了汽车重力沿桥面方向的分力C．汽车通过主桥最高点时，处于超重状态D．汽车通过主桥最高点时，重力的瞬时功率不为零2．如图所示，质量m=1kg的物块靠在竖直墙面上，物块与墙面间的动摩擦因数μ＝0.3，垂直于墙壁作用在物块表面的推力F＝50N，物块处于静止状态．取g=10m/s2，则物块所受摩擦力的大小为（）A．3.0N B．15N C．10N D．50N3．汽车以10m/s的速度在马路上匀速行驶，驾驶员发现正前方15m处的斑马线上有行人，于是刹车礼让汽车恰好停在斑马线前，假设驾驶员反应时间为0.5s．汽车运动的图如图所示，则汽车的加速度大小为（）A．20m/s2 B．5m/s2 C．6m/s2 D．4m/s24．如图所示，在水平桌面上固定一个光滑长木板，质量为M的木块通过轻绳与质量为m的钩码相连，重力加速度为g，则释放后钩码的加速度大小为（）A．0B．GC．D．5．2019年4月10日，人类发布了首张黑洞（M87）照片，为解开星系演化之谜提供了宝贵资料。黑洞是一个非常致密的天体，会形成强大的引力场，连光也无法逃离。若M87黑洞的质量为，引力常量，则该黑洞最大半径的数量级为（）A． B． C． D．6．如图为用索道运输货物的情景，已知倾斜的索道与水平方向的夹角为37°，重物与车厢地板之间的动摩擦因数为0.3．当载重车厢沿索道向上加速运动时，重物与车厢仍然保持相对静止状态，重物对车厢水平地板的正压力为其重力的1.15倍，sin37°=0.6，cos37°=0.8，那么这时重物对车厢地板的摩擦力大小为（）A．0.2mgB．0.3mgC．0.23mgD．0.35mg7．如图所示，在足够高的竖直墙壁MN的左侧某点O以不同的初速度将小球水平抛出，其中OA沿水平方向，则所有抛出的小球在碰到墙壁前瞬间，其速度的反向延长线()A．交于OA上的同一点B．交于OA上的不同点，初速度越大，交点越靠近O点C．交于OA上的不同点，初速度越小，交点越靠近O点D．因为小球的初速度和OA距离未知，所以无法确定8．如图所示，在武汉火神山建筑工地上，一质量为80kg的工人通过定滑轮将50kg的建筑材料以1m/s2的加速度向上拉升，重力加速度g取10m/s2，不计空气阻力，忽略绳子和定滑轮的质量及它们之间的摩擦，用如图甲、乙所示的两种方式拉升建筑材料，地面对工人的支持力大小之比约为（）A．0.5B．0.3C．0.7D．0.99．嫦娥工程分为三期，简称“绕、落、回”三步走。我国发射的“嫦娥三号”卫星是嫦娥工程第二阶段的登月探测器，该卫星先在距月球表面高度为h的轨道上绕月球做周期为T的匀速圆周运动，再经变轨后成功落月。已知月球的半径为R，引力常量为G，忽略月球自转及地球对卫星的影响。则以下说法正确的是（）A.“嫦娥三号”绕月球做匀速圆周运动时的线速度大小为B.物体在月球表面自由下落的加速度大小为C.月球的平均密度为D.在月球上发射月球卫星的最小发射速度为10．质量为400kg的赛车在平直赛道上以恒定功率加速，受到的阻力不变，其加速度a和速度的倒数的关系如图所示，则赛车在加速的过程中()A．速度随时间均匀增大B．加速度随时间均匀增大C．所受阻力大小为160ND．输出功率为160kW11．如图所示，将小球从倾角为45°的斜面上的P点先后以不同速度向右水平抛出，小球分别落到斜面上的A点、B点，以及水平面上的C点．已知B点为斜面底端点，P、A、B、C在水平方向间隔相等．不计空气阻力，则（）A．三次抛出小球后，小球在空中飞行的时间均不相同B．小球落到A、B两点时，其速度的方向不同C．若小球落到A、C两点，则两次抛出时小球的速率之比为：3D．若小球落到B、C两点，则两次抛出时小球的速率之比为：312．在光滑的水平面上，有一转轴垂直于此平面，交点O的上方h处固定一细绳，绳的另一端固定一质量为m的小球B，线长AB＝l＞h，小球可随转轴转动并在光滑水平面上做匀速圆周运动，如图所示，要使球不离开水平面，转轴的转速最大值是()A．B．C．D．13．A、B、C三个物体放在旋转圆台上，都没有滑动，如图所示，动摩擦因数均为，A的质量为2m，B、C的质量均为m。A、B离轴均为R，C离轴为2R，当圆台以较小的转速旋转时，下列说法正确的是（）A．当圆台转速增加时，B比C先滑动B．物体B的静摩擦力最小C．物体A和物体B线速度大小相等D．当圆台转速增加时，B比A先滑动14．为检测某新能源动力车的刹车性能，如图所示是一次在平直公路上实验时，动力车整个刹车过程中位移与速度平方之间的关系图象，下列说法正确的是()A．动力车的初速度为20m/sB．刹车过程经过6s时动力车的位移为30mC．刹车过程持续的时间为10sD．刹车过程动力车的加速度大小为5m/s215．如图所示，不可伸长的轻绳，绕过光滑定滑轮C，与质量为m的物体A连接，A放在倾角为的光滑斜面上，绳的另一端和套在固定竖直杆上的物体B连接，连接物体B的绳最初水平。从当前位置开始，使物体B以速度v沿杆匀速向下运动，设绳的拉力为T，在此后的运动过程中，下列说法正确的是()A．物体A做加速运动B．T大于mgsinθC．T小于mgsinθD．物体A做匀速运动二、实验题（共15分）16．（6分）如图所示是《用圆锥摆粗略验证向心力的表达式》的实验原理图，已知重力加速度为g，某同学设计的部分实验步骤如下：①用天平测出钢球的质量m；②将钢球用细线拉起，贴近钢球，在其下方平放一张画有多个同心圆的白纸，使其圆心恰好位于悬点正下方；③使钢球做圆锥摆运动；④通过纸上的圆对照得出钢球做匀速圆周运动的轨迹；⑤用秒表记下钢球运动一圈的时间作为钢球的转动周期T；⑥用刻度尺测出轨迹的半径R；(1)（2分）以上测量中第⑤步会造成较大误差，应怎样改进______？(2)（2分）钢球所需向心力的表达式F1=_______（用上述测得的量表示）(3)（2分）该同学又用刻度尺测出细线的长度，则钢球所受合力的表达式F2=________（用m、g、l、R等表达）；(4)将测量数据代入F1、F2的表达式，发现F1、F2近似相等，则说明以上得出的向心力表达式是正确的。17．（9分）为了探究质量一定时加速度与力的关系。一同学设计了如图甲所示的实验装置。其中为带滑轮的小车的质量，为砂和砂桶的质量。（滑轮质量不计）(1)（3分）实验时，一定要进行的操作或保证的条件是（______）。A．用天平测出砂和砂桶的质量B．将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力C．小车靠近打点计时器，先释放小车，再接通电源，打出一条纸带，同时记录弹簧测力计的示数D．改变砂和砂桶的质量，打出几条纸带E．为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量远小于小车的质量M(2)（3分）该同学在实验中得到如图乙所示的一条纸带（相邻两计数点间还有两个点没有画出），已知打点计时器采用的是频率为50Hz的交流电，根据纸带可求出小车的加速度为____m/s2（结果保留两位有效数字）。(3)（3分）以弹簧测力计的示数F为横坐标，加速度为纵坐标，画出的aF图象是一条直线，图线与横轴的夹角为，求得图线的斜率为K，则小车的质量为（______）A．B．C．D．三、解答题（本题共4小题，满分37分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须写出数值和单位。）18．（8分）一个物体从塔顶上自由下落，在到达地面前的最后1s内通过的位移是整个位移的，求塔高，取g=10m/s2．19．（9分）如图所示，一质量为m=0.5kg的小球，用长为0.4m的轻绳拴着在竖直平面内做圆周运动．g取10m/s2，求：(1)小球要做完整的圆周运动，在最高点的速度至少为多大？(2)当小球在最高点的速度为4m/s时，轻绳拉力多大？(3)若轻绳能承受的最大张力为45N，小球的速度不能超过多大？20．（10分）如图所示，质量为m1的物体甲通过三段轻绳悬挂，三段轻绳的结点为O．轻绳OB水平且B端与放置在水平面上的质量为m2的物体乙相连，轻绳OA与竖直方向的夹角θ=370，物体甲、乙均处于静止状态．（已知：sin37°=0.6，cos37°=0.8，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力）求：（1）轻绳OA、OB受到的拉力是多大；（2）若物体乙的质量m2=5kg，物体乙与水平面之间的动摩擦因数为μ=0.3，则欲使物体乙在水平面上不滑动，物体甲的质量m1最大不能超过多少？21.（10分）如图所示，水平放置的圆盘上，在其边缘C点固定一个小桶，桶的高度不计，圆盘半径为R=1m，在圆盘直径CD的正上方，与CD平行放置一条水平滑道AB，滑道右端B与圆盘圆心O在同一竖直线上，且B点距离圆盘圆心的竖直高度h=1.25m，在滑道左端静止放置质量为m=0.4kg的物块(可视为质点)，物块与滑道的动摩擦因数为μ=0.2，现用力F=4N的水平作用力拉动物块，同时圆盘从图示位置，以角速度ω＝2πrad/s，绕通过圆心O的竖直轴匀速转动，拉力作用在物块一段时间后撤掉，最终物块由B点水平抛出，恰好落入圆盘边缘的小桶内。重力加速度取10m/s2。(1)若拉力作用时间为0.5s，求所需滑道的长度；(2)求拉力作用的最短时间。青铜峡市高级中学20202021年（一）期中考试高三年级物理学科答案一、选择题1.B2.C3.B4.D5.C6.A7.A8.A9.B10.D11.C12.B13.BC14.AD15.AB二、实验题16.（1）（2分）让钢球多转动几圈，用总时间除以转动的圈数作为钢球转动的周期T（2）（2分）（3）（2分）17．(1)（3分）BD(2)（3分）1.3(3)（3分）D三、解答题18．（8分）设物体下落总时间为t，塔高为h，根据自由落体公式：最后（t1）s下落的高度为：位移间的关系为：联立解得：19．（9分）(1)在最高点，对小球受力分析如图甲，由牛顿第二定律得①由于轻绳对小球只能提供指向圆心的拉力，即F1不可能取负值，亦即F1≥0②联立①②得v≥，代入数值得v≥2m/s所以，小球要做完整的圆周运动，在最高点的速度至少为2m/s.(2)将v2＝4m/s代入①得，F2＝15N.(3)由分析可知，小球在最低点时轻绳张力最大，对小球受力分析如图乙，由牛顿第二定律得③将F3＝45N代入③得v3＝m/s即小球的速度不能超过m/s.20．（10分）（1）对结点O，如图有：①②解得；（2）③④由②③④得21.（10分）物块平抛：h=gt2；t===0.5s物块离开滑道时的速度：v==2m/s；拉动物块的加速度，由牛顿第二定律：Fµmg=ma1代入数据解得：a1===8m/s