2023-2024学年福建省三明市“宁化、永安、尤溪、大田、沙县一中”五校协作高三(上)期中物理试

2023-2024学年福建省三明市“宁化、永安、尤溪、大田、沙县一中”五校协作高三（上）期中物理试一、单项选择题。（本大题共4小题，每题4分，共16分。在每小题列出的四个选项中，只有一项是最符合题目要求的。）1．如图所示，半径为R的地球仪上，P点为赤道与0°经线的交点，Q点为赤道与东经90°经线的交点。一只蚂蚁从P点沿0°经线向北爬行到北极点，然后又沿东经90°经线向南爬行到Q点，则蚂蚁从P点运动到Q点的整个过程中的路程和位移大小分别为（）A．路程为πR，位移大小为 B．路程为πR，位移大小为R C．路程为2πR，位移大小为2R D．路程为2πR，位移大小为2．足球运动员训练罚点球，足球放置在球门中央的正前方O点。两次射门，足球先后打在水平横梁上的a、b两点，a为横梁中点，如图所示。若足球两次击中横梁时的速度方向均沿水平方向，不计空气的作用（）A．若足球从O点运动到a、b的时间分别为t1和t2，则t1＜t2 B．若足球击中a、b点的速度分别为v1和v2，则v1＝v2 C．若先后两次足球被踢出时的速度分别为v01和v02，则v01＜v02 D．两次足球被踢出时的速度方向可能相同3．甲、乙两辆汽车都以恒定功率在平直路面上启动，v﹣t图像如图所示，甲车功率是乙车功率的2倍，两辆汽车行驶时所受阻力恒定，则甲、乙两车所受阻力大小之比为（）A．3：8 B．8：3 C．3：2 D．2：34．曲柄连杆机构是发动机的主要运动机构，其功能是将活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动，从而驱动汽车车轮转动，其结构示意图如图所示。曲轴可绕固定的O点自由转动，连杆两端分别连接曲轴上的A点和活塞上的B点，若曲轴绕O点做匀速圆周运动，转速n＝1800r/min，OA＝20cm，AB＝60cm。下列说法正确的是（）A．活塞在水平方向上做匀速直线运动 B．当OA竖直时，活塞的速度为12πm/s C．当OA与AB共线时，活塞的速度为12πm/s D．当OA与AB垂直时，活塞的速度为4πm/s二、双项选择题：（本大题共4小题，每小题6分，共24分。在每小题列出的四个选项中，只有两项符合题目要求，选不全的得3分，有选错或不选的得0分。）（多选）5．如图所示，同一高度处有4个质量相同且可视为质点的小球，现使小球A做自由落体运动，小球B做平抛运动，小球C做竖直上抛运动，小球D做竖直下抛运动，且小球B、C、D抛出时的初速度大小相同，不计空气阻力。小球从释放或抛出到落地的过程中（）A．重力对4个小球做的功相同 B．重力对4个小球做功的平均功率相等 C．落地前瞬间，重力对4个小球的瞬时功率大小关系为PA＝PB＜PC＝PD D．重力对4个小球做功的平均功率大小关系为（多选）6．“天问一号”是我国首颗人造火星卫星，“天问一号”探测器自地球发射后，立即被太阳引力俘获，沿以太阳为焦点的椭圆地火转移轨道无动力到达火星附近，在火星附近被火星引力俘获后环绕火星飞行。关于“天问一号”运行过程描述正确的是（）A．“天问一号”的发射速度大于第一宇宙速度小于第二宇宙速度 B．“天问一号”的发射速度大于第二宇宙速度小于第三宇宙速度 C．“天问一号”到达火星附近需要加速才能被火星俘获 D．“天问一号”到达火星附近需要减速才能被火星俘获（多选）7．渔业作业中，鱼虾捕捞上来后，通过“鱼虾分离装置”，实现了机械化分离鱼和虾，大大地降低了人工成本。某科学小组将“鱼虾分离装置”简化为如图所示模型，分离器出口与传送带有一定的高度差，鱼虾落在斜面时有沿着斜面向下的初速度。下列说法正确的是（）A．“虾”在传送带运动时，摩擦力对“虾”始终做负功 B．“虾”从掉落到传送带后，可能沿着传送带向下做加速直线运动 C．“鱼”从掉落到传送带后，马上沿着传送带向上做加速直线运动 D．“鱼”在传送带运动时，加速度方向先向下后向上（多选）8．某同学用以下方法测量物块与木板之间的动摩擦因数，在车厢的底部固定一个木板，一质量为m的木块放置在木板上，右端连接一条轻弹簧，已知弹簧的劲度系数为k，弹簧处于伸长状态，伸长量为x0，车静止时，从车尾观察，车内物块位置如图所示。现使该车在水平路面上沿半径为R的圆弧弯道上做匀速圆周运动（R远大于车辆大小），转弯过程中，测试车辆不发生侧滑。物块与木板之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，下列说法正确的是（）A．若车辆向右转弯，物块一定受到向右的摩擦力 B．若车辆以速度v向右转弯，物块刚好不滑动，则物块与木板之间的动摩擦因数为 C．若车辆以速度v向左转弯，物块刚好不滑动，则物块与木板之间的动摩擦因数为 D．若车辆向左转弯，物块仍相对木板静止，车速越大，则物块所受摩擦力越大三、填空题（共2小题，每空2分，共8分）9．如图所示，水平地面上有两个质量相等的物体，中间用劲度系数为k的轻质弹簧相连，在外力F1、F2的作用下运动，已知F1＞F2，当运动达到稳定时，若水平地面光滑，弹簧的伸长量为，若水平地面粗糙且两个物体与地面动摩擦因数均为μ，弹簧的伸长量为。10．小球每隔0.2s从同一高度抛出，做初速为6m/s的竖直上抛运动，设它们在空中不相碰，则第1个小球从抛出到回到抛出点用时s；第1个小球在抛出点以上能遇到的小球个数为个（本小题g取10m/s2）。四、实验题（共2小题，每空2分，共18分）11．如图所示为研究曲线运动的实验装置，在光滑水平桌面中间O处有一转轴，转轴上安装了力传感器，力传感器与一根不可伸长的轻绳连接，轻绳另一端拴着一小物体，小物体可视为质点。现让小物体绕转轴O做匀速圆周运动，小物体刚运动到AO连线时，绳子断裂，然后经过桌面边缘B点飞出做平抛运动，落到沙坑中的D处，AO与桌面边缘垂直，AB与桌面另一条边缘也垂直。不计空气阻力，重力加速度为g。（1）研究平抛运动的规律时，运用的思想方法是A.微元法B.放大法C.科学推理法D.化曲为直法（2）测出小物体质量为m，做匀速圆周运动时小物体到O点间的距离为r，沙坑平面到桌面间的距离为h，D点到桌面边缘B点正下方的距离为x，请推导出小物体做匀速圆周运动时力传感器示数F的表达式。（用题中所给的符号表示）（3）若在（2）的条件下，保持力传感器F读数不变，改变细绳的长度为原来的一半，小球仍然在AO连线处断裂，则细线断裂前，小球的角速度为，落到沙坑的位置与桌子边缘的距离为。（用题中所给的符号表示）12．某物理兴趣小组用如图甲所示的实验装置测当地的重力加速度，所提供器材均在图中展示，实验原理和主要操作步骤如下：（1）按如图安装好实验器材，打点计时器固定在长木板上端，接通电源释放物块，让物块自由滑下，打出前几个计时点的纸带如图乙（a）所示（O为起始点），打点周期为T，OB间距为x1，CE间距为x2，则打下D时的速度大小为vD＝，物块下滑的加速度为a1＝（用T、x1、x2表示）（2）将打点计时器取下固定在长木板的下端，接通电源，给物块一个初速度使之沿长木板从下到上运动，打出最后几个计时点的纸带为图乙（b）中（O为最终点）的（填序号），并通过实验获得的纸带计算出加速度a2。（3）为了测量出当地重力加速度还应测量长木板与地面所构成的斜面高度h和（填物理量及物理量字母）。（4）通过分析可知当地重力加速度的表达式为g＝。（用a1、a2、h和步骤（3）中所测物理量字母表示）五、计算题（本大题3小题，共38分。解答时应写出必要的文字说明、公式和重要步骤，只写最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）13．如图所示，在半径为R，质量分布均匀的某星球表面，有一倾角为θ的斜坡。以初速度v0向斜坡水平抛出一个小球，测得经过时间t，小球垂直落在斜坡上的C点，求：（1）小球落到斜坡上时的速度大小v；（2）该星球表面附近的重力加速度g星；（3）卫星绕该星球表面做匀速圆周运动的速度v星。14．在研究物理问题的过程中，我们会用到一些重要的科学思维方法，如理想模型、极限思想、数形结合思想、微元法和数学物理方法等。经典案例如下：为研究匀变速直线运动的位移，我们建立了速度随时间变化的v﹣t图像，并将匀变速直线运动的过程分割成几段，每段过程近似看作匀速直线运动，在v﹣t图像中每段匀速直线运动的位移可以用一个矩形面积来表示，矩形面积的总和就近似等于匀变速直线运动的位移；若过程分割得足够多，这些矩形的总面积就等于图线与横轴所围的面积，因此我们可以用v﹣t图像中图线与横轴所围面积表示位移，如图所示。一辆洒水车装满水后的总质量为M，正常工作时每秒钟向外洒水的质量为m，洒水车在平直路面上受到的阻力等于其总重的k倍。在以下运动情况中，洒水车发动机的功率均未达到额定功率。（1）若洒水车始终以速度v做匀速直线运动，某时刻从满载状态开始正常工作，求洒水车从此时刻起向前运动s的距离（水未洒完）时的牵引力；（2）接（1），若满载时水的质量为m0，求洒水车从满载状态到洒完水的过程中，借助f﹣s图像，求克服阻力所做的