黑龙江省哈尔滨三中高三上学期期中考试物理试题

一、选择题(本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，17小题只有一个选项正确，其余小题有多个选项正确。全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的不得分)1.质量为m的小球，从离桌面H高处由静止下落，桌面离地面高度为h，如图所示，若以桌面为参考平面，那么小球落地时的重力势能及整个下落过程中重力势能的变化分别是A.mgh，减少mg(Hh)B.mgh，增加mh(H+h)C.mgh，增加mg(Hh)D.mgh，减少mg(H+h)2.如图甲所示，滑轮质量、摩擦均不计，质量为2kg的物体在F作用下由静止开始向上做匀加速运动。其速度随时间的变化关系如图乙所示。由此可知(g取10m/s2)A.物体加速度大小为lm/s2B.F的大小为21NC.4s末力F的功率大小为21WD.4s内F做的功为84J3.如图所示，P是水平面上的圆弧凹槽。从高台边B点以速度水平飞出的小球，恰能以固定在某位置的凹槽的圆弧轨道的左端A沿圆弧切线方向进入轨道。0是圆弧的园心，是OA与竖直方向的夹角，是BA与竖直方向的夹角，则A.cottan0=2B.tantan=2C.cotcot=2D.tancot=24.某字航员登陆水星后，测得水星的半径是地球半径的，水星的质量是地球质量的，已知地球表面的重力加速度是g，地球的半径为R，该宇航员在地球表面能向上竖直跳起的最大商度是h，忽略自转的影响，下列说法形确的是A.水星的平均密度为B.水星表面的重力加速度是gC.水星的第一宇宙速度与地球的第一宇宙速度相等D.该字航员以与在地球上相同的初速度在水星上起跳后，能达到的最大高度是h如图，一半径为R的半圆形轨道竖直固定放置，轨道两端等高:质量为m的质点自轨道端点P由静止开始下滑，滑到最低点Q时，对轨道的正压力为2mg，重力加速度大小为g。质点自P滑到Q的过程中，克服摩擦力所做的功为A.B.C.D.6.中国航天部计划2018年将利用始娥五号进行第一次火星探测之前美国己经发射了凤凰号着陆器降落在火昆北极进行勘察。如图为凤凰号着陆器经过多次变轨后登陆火星的轨迹图，轨道上的P、S、Q三点与火星中心在同一直线上，P、Q两点分别是椭圆轨道的远火星点和近火星点，且PQ=2QS(已知I、Ⅲ为椭圆轨道，Ⅱ为圆轨道)。关于着陆器，下列说法正确的是A.在P点由轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ需要点火加速B.在轨道I上s点的速度大于在轨道上Q点的速度C.在轨道Ⅱ上S点与在轨道Ⅲ上P点受到的万有引力大小相同D.在轨道Ⅱ上由P到S的时间是其在轨道Ⅲ上由P到Q的时间的2倍一质量为m的物体在水平恒力F的作用下沿水平面运动，在t时刻撤去力F，其vt图象如像所示。己知物体与水平面准的动摩擦因数为μ，则下列关于力F的大小和力F做的功W的大小关系式，正确的是A.B.C.D.8.如图所示，固定的倾斜粗糙杆，杆与水平面夹角为α(0<α<45°)，杆上套有一个质量为m的圆环，圆环与竖直放置的轻质弹簧一端相连，弹簧的另一端固定在地面上的A点，弹簧处于原长h时，让圆环由静止开始沿杆滑下，滑到杆的底端时速度恰好为零。若以地面为参考面，则在圆环下滑过程中A.圆环的机械能保持为mghB.弹簧的弹性势能先增大后跋小再增大C.弹簧弹力一直对圆环做正功D.全过程弹簧弹性势能的增加量小于圆环重力势能的减少量质量为m的小球由轻绳a和b分别系于一轻质细杆的A点和B点，如图所示，当轻杆绕轴AB以角速度ω匀速转动时，绳a与水平方向成θ角，绳b沿水平方向且长为l，小球在水平面内做匀速圆周运动，则下列说法正确的是A.a绳张力可能为零B.如果绳都不断，a绳的张力随角速度的增大而增大C.当角速度ω>，b绳将出现弹力D.若b绳突然被剪断，a绳的弹力可能不变10.假设地球可视为质量均匀分布的球体.已知地球表面的垂力加速度在两极的大小为，在赤道的大小为g；地球半径为R，引力常数为G，则A.地球同步卫星距地表的高度为B.地球的质量为C.地球的第一宇宙速度为D.地球密度为11.如图所示，有一光滑轨道ABC，AB部分为半径为R的圆弧，BC部分水平，质量均为m的小球a、b固定在各直轻杆的两端，轻杆长为R，小球可视为质点。开始时a球处于圆孤上端A点由静止开始释放小球和轻杆，使其沿光滑弧面下滑，下列说法正确的是A.a球下滑过程中机械能保持不变B.a.b两球速度大小始终相等C.a.b球滑到水平轨道上时速度大小均为a.b释放a.b球到a、b球都滑到水平轨道上，整个过程中轻杆对a球做的功为12.如图所示，一螺旋千斤顶手柄长为L，顶台上放有质量为m的物体。用大小不变方向始终垂直于手柄的力作用于柄端，推动手柄每转一圈，物体缓慢上移h高度，推动手柄的角速度恒定为ω，设千斤顶工作效率为50%，则A.该力的大小为B.该力的大小为C.千斤顶克服重力做功的功率为D.千斤项克服重力做功的功率为二、实验题(共14分)13，在探究“功与速度变化关系”的实验中，利用如图所示的装置。实验步骤如下:①小物块在橡皮筋的作用下弹出，沿光滑水平桌面滑行后平抛落至水平地面上，落点记为；②...上分别套上2条、3条、4条...同样的橡皮筋，使每次橡皮筋拉伸的长度都保持一致，重复步骤①，小物块落点分别记为、、......③测量相关数据，进行数据处理。（1）若要求出小物块从桌面抛t时的动能，需要测量下列物理量中的（填正确答案标号，g己知)。A.小物块的质量mB.橡皮筋的原长xC.檬皮筋的伸长量ΔxD.桌面到地商的高度hE.小物块抛出点到落地点的水平雖离L(2)如果小物块与桌面之间的摩擦不能忽略，则由此引起的误差属于(填“偶然误差”或“系统误差”）。14，有两个实验小组在完成验证机械能守恒定律的实验中，分别用了以下两种方法:（1）第一组利用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律。①该小组同学实验中有以下操作步骤:A.打点计时器接到电源的“直流输出”上B.释放纸带后接通电源，打出一条纸带，并更换纸带重复若干次C.选择理想的纸带，在纸带上取若干个连续点，分别测出这些点到起始点的距离D.根据测量的数据计算出所选各参考点的速度大小E.计算各点对应的势能碱少量和动能增加量，比较重锤在下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能，若完全相等，则可验证机械能守恒定律成立其中操作错误的步骤是(填选项前的字母)②若所用电源的周期为T，该同学经正确操作得到如图所示的纸带，O点为打点计时器打下的第一个点。分别测出连续点A、B、C与0点之间的距离、、，重物质量为m，重力加速度为g。根据以上数据可知，从O点到B点，重物的重力势能的减少量等于，动能的增加量等于。(用所给的符号表示)(2)另一组同学用如图所示的装置验证机械能守恒定律。物体A和B系在轻质细绳两端跨过光滑轻质定滑轮，让A、B由静止释放(物体A质最大于B)。1、2处分别安装光电门，用来测量物体比的遮光片通过该处的时间。①实验中测量出物体A的质量、物体B的质量、遮光片的宽度d、光电门1、2间的距离h、遮光片通过光电门1/2的时间、，已知d远小于h。则可计算出遮光片经过光电门1时速率为。②若实验满足表达式(用①中测出物理量的符号和重力加速度g表示)，则可验证机械能守恒定律。三、计算题(38分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不给分。有数字计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。)l5.木星的卫星之——叫艾奥。艾奥上面的珞珈火山在一次火山喷发中，喷出的一块岩块初速度为19m/s，上升商高可达100m，到最高点时速度方向变为水平方向，大小为1m/s。已知艾奥的半径为R=1800km，引力常量G=6.67x1011N.mN.m2/kg2，忽略艾奥的自转及岩块运动过程中受到稀薄气体的阻力作用，求(结果保留两位有效数字)。(1)艾奥表面附近的重力加速度大小；(2)艾奥的质量；(3)艾奥的第一宇宙速度。16.如图所示，固定在水平地面上的工件，由AB和BD两部分组成，其中AB部分为光滑的圆弧，∠AOB=37°，圆弧的半径R=0.5m，圆心O点在B点正上方，BD部分水平，长度为0.2m，C为BD的中点。现有一质量m=lkg，可视为质点的物块从A端由静止释放。恰好能运动到D点。(g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8)，求：(1)为使物块运动到C点时速度为零，可将BD部分以B为轴向上转动一说角θ，θ应为多大?(假设B处有一小段的弧线平滑连接，物块经过B点时没有能量损失)(2)接上一问，求物块在BD板上运动的总路程。17.如图所示，水平的传送带长度L=8m，右端与半径R=0.5m的竖直光滑半圆轨道相连，圆轨道与传送带的末端B点相切，传送带在电机的驱动下以v=4m/s的速率顺时针匀速转动。一个质量m=2kg的物块(可以看成质点)，以=2m/s的初速度从左端A点滑上传送带，物块与传送带间的动摩擦因数μ=0.2.重力加速g=10m/s2。求:（1）物块从A运动到B的过程中，摩擦生热是多少?(2)物块在圆轨道上运动时物块脱离圆轨道的点蹈离传送带平面多高?(3)要使物块能够通过园轨道的最高点C，求因传送物块而使电动机增加的最小输出功?黑龙江省哈尔滨三中2018届高三上学期期中考试物理试题答案123456789101112DDBAACABDCDACDCDBC(1)ADE；（2）系统误差（1）①ABE；②（2）①；②15.(1)岩块做斜上抛运动。由动能定理得:解得:g=1.8m/s2(2)忽略艾奥的自转则有:解得：(3)某卫星在艾奥表面绕其做圆周运动时：代入解得:16.(1)设BD段长度为l，动摩擦因数为μ，研究物块运动，从A到D的过程中有:根据动能定理:从A到C的过程中，根据动能定理有:联立解得:θ=37°(2)物块在C处速度减为零后，由于mgsinθ>μmgcosθ物块将会下滑，而AB段光滑，故物块将做往复运动，直到停止在B点。根据能量守恒定律有:而摩擦生热为:代入数据解得物块在凹板上的总路程为:s=0.25m17.解析:(1)物块在传送带上加速运动过程中有:由牛顿第二定律得:当物块速度等于传送带的速度时有:在0～的时间内，物块、皮带运动的路程、，分别为:代入数据解得:4m，3m<L=8m所以物块与传送带共速之后匀速运动，不再扛滑，因此物块在传送带上运动过程中摩擦生热为:=4J2)由一问可知，物块运动到B速度等于传送带的速度v，设