山东省菏泽市2022届高三上学期期中考试物理试题（B）含答案

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菏泽市2021-2022学年度第一学期期中考试

高三物理试题（B）

一、单项选择题：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．某同学站在电梯的水平地板上，利用速度传感器研究电梯的升降过程．取竖直向上为正方向，电梯在某一段时间内速度的变化情况如图所示．根据图像提供的信息，下列说法正确的是（    ）

A．在内的电梯对人的支持力变大      B．内与内的平均速度相同

C．时电梯开始下降                 D．前内电梯上升的位移为

2．如图所示，从高处向地面运送货物．两木板倚靠在墙壁，底端均固定在O点．两木板厚度不计，与水平面的夹角分别为和．现将两个完全相同的货物a、b分别从木板的顶端静止释放，货物可视为质点，货物与两木板的摩擦因数相同，则在它们各自滑至O点的过程中（    ）

A．货物a和货物b到达O点所用时间相同      B．货物a到达O点所用时间少一些

C．货物b机械能减少量小于货物a             D．货物a到达O点的动能一定大于货物b

3．如图所示，物体A的上、下表面均与斜面平行，A与C之间的动摩擦因数为，A与B间的动摩擦因数为，且有；若将A单独放在斜面C上物块A加速下滑，若将质量也为m的物体B叠放在物体A上，由静止释放，则（    ）

A．物体A下滑的加速度变大                 B．物块A、B间摩擦力大小为0

C．物块A、B间摩擦力大小为      D．物块A、B间摩擦力大小为

4．内燃机气缸内的燃气推动活塞运动的示意图，如图所示，活塞质量为m，若活塞从气缸的顶部向底部匀速运动过程中，气体对活塞的合力F大小恒定、方向向下，气缸与活塞之间的摩擦可忽略．当连杆与竖直方向的夹角为时，下列说法正确的是（    ）

A．气缸壁对活塞的作用力为          B．气缸壁对活塞的作用力大小为

C．长连杆受到的的作用力大小为      D．长连杆受到的的作用力大小为

5．单兵飞行器使得人类像鸟儿一样自由飞行的梦想成为现实．某士兵驾驶单兵飞行器（由燃油背包和脚下的喷射器组成）在无风的晴朗天气里沿水平方向匀速飞行，场景如图所示．喷射器引擎沿士兵身体所在直线向下喷气，士兵身体与水平面的夹角为，受到的空气阻力大小（其中k为常量，v是飞行速度的大小），不计喷气过程燃油的减少，装备及士兵质量为m，则喷射器输出的机械功率为（    ）

A．      B．      C．      D．

6．如图所示，斜劈置于水平地面上，斜劈上方固定着一根水平直杆，穿在直杆上的滑块P通过不可伸长的轻绳与斜劈上的光滑小球Q相连，滑块P、小球Q及斜劈均处于静止状态，现把滑块P向左移动少许，整个系统仍然静止，则移动后和移动前相比（    ）

A．斜面对球Q的弹力变小        B．滑块P受到的摩擦力变大

C．地面对斜劈的支持力变小      D．地面对斜劈的摩擦力不变

7．质量为m的箱子静止在光滑水平面上，箱子内侧的两壁间距为l．另一质量也为m且可视为质点的物体从箱子中央以的速度开始运动（g为当地重力加速度），如图所示．已知物体与箱壁共发生5次弹性碰撞，则物体与箱底的动摩擦因数的取值范围是（    ）

A．      B．      C．      D．

8．2021年6月11日，国家航天局在北京举行“天问一号”探测器着陆火星首批科学影像图揭幕仪式，公布了由祝融号火星车拍摄的影像图，标志着我国首次火星探测任务取得圆满成功．已知火星直径约为地球直径的50%，火星质量约为地球质量的10%，探测器在地球表面的环绕周期约为，地球表面的重力加速度取，下列说法正确的是（    ）

A．“天问一号”在火星的最小发射速度为      B．“天问一号”绕火星表面运行的周期为

C．火星与地球的第一宇宙速度的比值为             D．火星表面的重力加速度大小为

二、多项选择题：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．

9．2021年4月29日，中国“天宫”空间站“天和核心舱”在海南文昌发射场发射升空，并准确进入预定轨道，意味着我国载人航天工程空间站组装建设进入了新的阶段．已知天和核心舱在离地球表面h高处的轨道上做周期为T的匀速圆周运动，地球表面的重力加速度为g，引力常量为G，忽略地球的自转．根据以上数据可求出的物理量是（    ）

A．地球的平均密度                 B．卫星受到的万有引力

C．天和核心舱在轨飞行的速度       D．地球的半径

10．某公园广场上新建的彩色喷泉，启动一段时间稳定后可保持如图所示的迷人风姿，已知中心的水柱高达，其喷嘴横截面积为，喷嘴位置与池中水面持平，且喷水方向稍偏离竖直，使上升与下落的水流不重合，水的密度为，不计空气阻力，以水面为零势能面，g取，则此喷嘴（    ）

A．离水面高处水的速度大小为      B．离开喷嘴时水的速度大小为

C．水泵的输出功率为                   D．喷出的在空中的水机械能为

11．如图所示，水平圆盘可以围绕竖直轴转动．圆盘上放置两个可看作质点的小滑块A和B，滑块A和B用不可伸长的细绳连在一起，当圆盘静止时，A和B相连的细绳过转轴，线上无拉力，A与转轴的距离为r，B与转轴的距离为．滑块A和B的质量均为m，与圆盘之间的动摩擦因数均为．重力加速度为g，滑动摩擦力等于最大静摩擦力，若圆盘以不同的角速度绕轴匀速转动，则下列说法正确的是（    ）

A．当转动角速度为时，A受到的摩擦力大小为

B．当转动角速度为时，A受到的摩擦力大小为

C．当转动角速度为时，A受到的摩擦力大小为

D．滑块A和B随盘转动不发生滑动的最大角速度大小为

12．如图所示，长度均为L的三根轻杆构成一个正三角形支架，在A处固定质量为的小球，B处固定质量为m的小球，支架悬挂在O点可绕过O点并与支架所在平面相垂直的固定轴转动．开始B球位于悬点O正下方，放手后到连接两球的杆第一次水平时，下列说法正确的是（    ）

A．此时A球的速度大小为        B．此时两球的速度最大

C．此过程中A球的机械能减少      D．此过程中轻杆对B做功

三、非选择题：本题共6小题，共60分．

13．（6分）图甲为测定当地重力加速度的实验装置，不可伸长的轻摆线一端固连在小圆柱的上端，另一端固定在O点．将轻绳拉至水平后由静止释放，在小圆柱通过的最低点附近安置一组光电门，测出小圆柱运动到最低点通过光电门的挡光时间t，用游标卡尺测出小圆柱的直径d，如图乙所示，实验步骤如下：

（1）小圆柱的直径_______；

（2）测出悬点到圆柱中心的距离l，并测出对应的挡光时间；

（3）改变摆线的长度，重复步骤（2），多测几组数据；

（4）以悬点到圆柱重心的距离l为纵坐标，以_______（选填“”、“”、“”、“”）为横坐标，得到一条通过坐标原点的直线，如图丙所示．

（5）计算得该图线的斜率为k，则当地重力加速度_________（用物理量的符号表示）．

14．（8分）某同学利用图甲所示装置测量木块与长木板间的动摩擦因数．轻绳在重物的带动下牵引木块做匀加速直线运动．请回答下列问题：

（1）长木板没有定滑轮的一端_________（选填“需要”或“不需要”）垫高；

（2）某次实验中，按正确操作得到纸带的一部分如图乙所示，打点计时器打下相邻两点的时间间隔为T，B、C两点的距离和D、E两点的距离已测出，根据图乙可得重物的加速度大小________；

（3）若测得重物、木块的质量分别为m和M，重物的加速度大小为a，重力加速度大小为g，则木块与长木板间的动摩擦因数可表示为________；

（4）由于空气阻力和打点计时器打点时振针与纸带间阻力的影响，测得木块与长木板间的动摩擦因数________（选填“偏大”或“偏小”）．

15．（6分）因高铁的运行速度快，对制动系统的性能要求较高，高铁列车上安装有多套制动装置——制动风翼、电磁制动系统、空气制动系统、摩擦制动系统等，在一段直线轨道上，某高铁列车正以的速度匀速行驶，列车长突然接到通知，前方处道路出现异常，需要减速停车．列车长接到通知后，经过将制动风翼打开，高铁列车获得的平均制动加速度减速，减速后，列车长再将电磁制动系统打开，结果列车在距离异常处的地方停下来．

（1）求列车长打开电磁制动系统时，列车的速度多大；

（2）求制动风翼和电磁制动系统都打开时，列车的平均制动加速度是多大．

16．（9分）一长为的薄木板A放在光滑水平面上，木板右端放一小物块B，物块可视为质点，物块与木板间的摩擦因数为，木板质量为，物块的质量，对木板施加水平向右的的拉力，作用一段时间后撤去拉力，之后物块恰能滑离木板，，求：

（1）拉力至少作用的时间；

（2）拉力做的功．

17．（14分）如图所示，水平轨道，轨道的部分光滑，部分粗糙．光滑圆弧形轨道圆心角等于，半径，两轨道相切于B点，B、O两点在同一竖直线上，轻弹簧一端固定在A点，另一自由端在C点处，两个质量均为的相同的物块1、2，物块2放在C点，物块1在外力作用下将弹簧缓慢压缩到D点后（不拴接）释放，物块碰后粘在一起，物块与轨道间的动摩擦因数为0.65，长度为，物体进入圆轨道后对轨道的最大压力为，物块从圆轨道最高点P抛出，已知，g取，求：

（1）开始弹簧具有的弹性势能；

（2）物块离地面的最大高度；

（3）物块在水平面的落地点到B点的水平距离．

18．（17分）如图所示，“凹”形工件被锁定在水平地面上．工件的上表面为一滑行轨道，轨道由左侧带挡板的水平直轨道和右侧带有光滑圆弧的竖直轨道组成，与相切于B．D为的中点，段光滑，段粗糙．两个中间夹有压缩轻弹簧（长度不计）的滑块甲、乙（未与弹簧栓接）静置于D点．某时刻弹簧弹开，乙运动到A点与挡板相碰时，甲刚好运动至B点，之后，甲沿圆弧到达C点速度恰好为0．已知长，圆弧半径，甲的质量，乙的质量．将滑块视为质点，取重力加速度．

（1）求甲刚进入圆弧轨道时对B点的压力；

（2）求甲与段的动摩擦因数；

（3）若工件不锁定在地面上，地面光滑，工件质量，乙与挡板相碰后与挡板粘合在一起，其它条件不变，求甲运动过程中距离水平轨道的最大高度h（保留2位有效数字）．

高三物理试题（B）参考答案

一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分．

1．B  2．D  3．C  4．A  5．B  6．B  7．C  8．D

二、多项选择题：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．ACD  10．BD  11．CD  12．AD

三、非选择题：本题共6小题，共60分．

13．（6分）（1）1.02  （4）  （5）（每空2分）

14．（8分）（1）不需要  （2）  （3）  （4）偏大（每空2分）

15．（6分）

（1）

打开制动风翼时，列车的加速度大小为，设经过时，列车的速度为，则      （1分）

解得：      （1分）

（2）接到通知后，经过，列车行驶的距离      （1分）

从打开制动风翼到打开电磁制动系统的过程中，列车行驶的距离      （1分）

打开电磁制动系统后，列车行驶的距离      （1分）

            （1分）

16．（9分）

（1）拉力作用下木板加速度为，木块加速度为

由牛顿第二定律：（1分）

对物块：（1分）

作用时间至少为，

撤力后木板加速度为，再运动滑离，（1分）

      （1分）

由位移关系      （1分）

解得：      （1分）

（2）拉力作用下木板位移为x，      （1分）

      （1分）

解得：      （1分）

17．（14分）

（1）两物块在B点的速度为，由动能定理：

      （1分）

在B点，由牛顿第二定律：      （1分）

物块1到达C点时的速度最大为，两物块碰撞过程动量守恒：      （1分）

      （1分）

解得：      （1分）

（2）物块到达P点的速度为，由机械能守恒

      （1分）

由P点开始物块做斜抛运动，竖直初速度为，水平速度为，

      （1分）

      （1分）

物体自P点上升的高度h，      （1分）

离地高度      （1分）

（3）物块上升到最高点的时间为，      （1分）

物块自最高点下落用时，      （1分）

自P点运动的水平位移x，      （1分）

      （1分）

18．（17分）（1）设甲到达B点时的速度为，在甲由B到C的过程中，由机械能守恒，有      （1分）

由牛顿第二定律，有      （1分）

解得：      （1分）

根据牛顿第三定律，甲对轨道压力大小，方向竖直向下      （1分）

（2）设弹簧弹开后甲、乙速度分别为、，根据动量守恒定律，有      （1分）

设甲由D到B的时间为此过程中

对乙，有      （1分）

对甲，有      （1分）

解得：      （1分）

（3）若工件不固定，弹簧弹开后，乙向左匀速运动，甲向右减速运动，工件向右加速运动，乙与挡板碰撞时甲还未到达B点．设此过程中工件的加速度为

则有      （1分）

设从弹簧弹开到乙与挡板碰撞所用时间为，由位移关系得

      （1分）

期间甲相对工件的位移      （1分）

设乙与挡板碰前瞬间甲的速度为，工件的速度为，则有

            （1分）

设乙与挡板碰撞后与挡板的共同速度为，由动量守恒定律得

      （1分）

不论甲是否脱离圆弧，到达最高点时，甲与轨道（包括乙）的水平速度相同．由甲、乙、工件组成的系统水平方向动量守恒，可知甲上升到最高点时三者的总动量等于初始动量0，即三者速度为0      （1分）

从乙与挡板碰后至甲到达最高点过程中，根据能量守恒定律得：

      （1分）

解得：．      （1分）