2022省大庆铁人中学高三上学期开学考试物理试题含答案

这是一份2022省大庆铁人中学高三上学期开学考试物理试题含答案，共8页。

试题说明：1、本试题满分110分，答题时间90分钟。
2、请将答案填写在答题卡上，考试结束后只交答题卡。
一、选择题（本题共13小题，共57分。1-8题单选，每小题4分；9-13题多选，每小题5分，全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错或不答的得0分）
1.图中各物体均处于静止状态．图中画出了小球A所受弹力的情况，其中正确的是( )
2.同一平面内的三个力，大小分别为14N、6N、7N，若三力同时作用于某一物体，则该物体所受三力合力的最大值和最小值分别为（ ）
A.27N、15NB.15N、0NC. 27N、0ND. 27N、1N
3.某物体做匀变速直线运动，其位移与时间的关系为x=2t+15t2(m)，则物体在运动过程的初速度和加速度分别为( )
A.1m/s 15m/s2B. 2m/s 30m/s2C.1m/s 30m/s2 D. 2m/s 15m/s2
4.疫情当前，无人驾驶技术在配送、清洁、消毒等方面的应用，节省人力的同时，也大幅降低了相关人员的感染风险，对疫情防控起到了积极作用。某公司在研发无人驾驶汽车的过程中，对比甲乙两辆车的运动，两车在开始计时时刚好经过同一位置且沿同一方向做直线运动，它们的速度随时间变化的关系如图所示，由图可知（ ）
A. 在t=3s时，两车第一次相距最远
B. 甲车任何时刻加速度大小都不为零
C. 在t=6s时，两车又一次经过同一位置
D. 甲车t=6s时的加速度与t=9s时的加速度相同
5.如图所示，在倾角为α=30°的光滑固定斜面上，有两个质量均为m的小球A、B，它们用原长为L、劲度系数为k的轻弹簧连接，现对A施加一水平向右的恒力F，使A、B均静止在斜面上，下列说法正确的是（ ）
A. 弹簧的长度为
B. 水平恒力F大小为mg
C. 撤掉恒力F的瞬间小球A的加速度大小为g
D. 撤掉恒力F的瞬间小球B的加速度大小为
6.如图所示，在竖直放置的正方形框架PQML中，N点为LM边的中点，两段细绳PO、NO连接小球，小球恰好处于框架的中心，若将框架在竖直面内绕Q点逆时针缓慢转动90°，关于两细绳对小球的拉力大小变化说法正确的是( )
A．NO绳中拉力变大，PO绳中拉力变小
B．NO绳中拉力变小，PO绳中拉力变大
C．NO绳中拉力先变大后变小，PO绳中拉力变大
D．NO绳中拉力先变大后变小，PO绳中拉力变小
7.如图所示，甲、乙、丙三人分别在两岸用绳拉小船在河流中行驶，已知甲的拉力大小为800 N，方向与航向夹角为30°，乙的拉力大小为400 N，方向与航向夹角为60°，要保持小船在河流正中间沿虚线所示的直线行驶，则丙用力最小为( )
A．与F甲垂直，大小为400 N
B．与F乙垂直，大小为200eq \r(3) N
C．与河岸垂直，大小约为746 N
D．与河岸垂直，大小为400 N
8.如图甲所示，水平面上有一倾角为的光滑斜面，斜面上用一平行于斜面的轻质细绳系一质量为m的小球。斜面以加速度a水平向右做匀加速直线运动，当系统稳定时，细绳对小球的拉力和斜面对小球的支持力分别为T和N。若图像如图乙所示，AB是直线，BC为曲线，重力加速度g取。则下列说法错误的是
A. 时，
B. 小球质量
C. 斜面倾角的正切值为
D. 小球离开斜面之前，
9.如图所示，物块B套在倾斜杆上，并用轻绳与物块A相连，今使物块B沿杆由点M匀速下滑到N点，运动中连接A、B的轻绳始终保持绷紧状态，在下滑过程中，正确的是
A. 物块A的速度先变大后变小
B. 物块A的速度先变小后变大
C. 物块A始终处于超重状态
D. 物块A先处于超重状态后处于失重状态
10.某科研单位设计了一空间飞行器，飞行器从地面起飞时，发动机提供的动力方向与水平方向夹角,使飞行器恰恰与水平方向成角的直线斜向右上方匀加速飞行，经时间t后，将动力的方向沿逆时针旋转60°,同时适当调节其大小，使飞行器依然可以沿原方向匀减速飞行，飞行器所受空气阻力不计，下列说法中正确的是( )
A．加速时加速度的大小为g
B．加速时动力的大小等于mg
C．减速时动力的大小等于mg
D．减速飞行时间2t后速度为零
11.一小球从A点做自由落体运动，另一小球从B点做平抛运动，两小球恰好同时到达C点，已知AC高为h，两小球在C点相遇前瞬间速度大小相等，方向成夹角，由以上条件可求
A. A、B两小球到达C点所用时间之比为1：2
B. 做平抛运动的小球初速度大小为
C. A、B两点的水平距离为
D. A、B两点的高度差为
12.如图甲所示，在光滑水平面上，静止一质量M的长木板，质量为m小滑块（可视为质点）放在长木板上．长木板受到水平拉力F与加速度a的关系如图乙所示，重力加速度大小g取10m/s2，下列说法正确的是( )
A．长木板的质量M＝1kg
B．小滑块与长木板之间的动摩擦因数为0.5
C．当F增大时，小滑块的加速度一定增大
D．当F＝6.5N时，长木板的加速度大小为2.5m/s2
13.如图所示，甲、乙两滑块的质量分别为1 kg、2 kg，放在静止的水平传送带上，两者相距5 m，与传送带间的动摩擦因数均为0.2，t＝0时，甲、乙分别以6 m/s、2 m/s的初速度开始向右滑行．t＝0.5s时，传送带启动(不计启动时间)，立即以3 m/s的速度向右做匀速直线运动，传送带足够长，重力加速度取10 m/s2.下列说法正确的是( )
A．t＝0.5 s时，两滑块相距2 m
B．t＝0.5 s时，两滑块速度相等
C．0～1.5 s内，乙相对传送带的位移大小为0.25 m
D．0～2.5 s内，两滑块与传送带间摩擦生热共为14.5 J
二、实验题（本大题包括1小题，共16分）
14.为了“探究加速度与力、质量的关系”，现提供如图甲所示的实验装置：
(1)以下实验操作正确的是________．
A．将木板不带滑轮的一端适当垫高，使小车在砝码及砝码盘的牵引下恰好做匀速运动
B．调节滑轮的高度，使细线与木板平行
C．先释放小车后接通电源
D．砝码和砝码盘的总质量需要远小于小车的质量
(2)在实验中，得到一条如图乙所示的纸带，已知相邻计数点间还有4个点未画出，打点计时器的周期为T =0.02s的交流电源，且间距s1，s2，s3，s4，s5，s6已量出分别3.09 cm，3.43 cm，3.77 cm，4.10 cm，4.44 cm，4.77 cm，则小车的加速度a＝ m/s2，计算F点的速度表达式是 （用题目所给字母表达），其值是 m/s(结果均保留两位有效数字)．
(3)有一组同学保持小车及车中的砝码质量一定，探究加速度a与所受拉力F的关系，他们在轨道水平及倾斜两种情况下分别做了实验，得到了两条a－F图线，如图丙所示，图线_ _(填“①”或“②”)是在轨道倾斜情况下得到的，此图线不通过原点的主要原因是 ；小车及车中砝码的总质量m＝_____ kg(结果保留两位有效数字)．
(4)如果当时电网中交变电流的频率是f =49Hz，而做实验的同学并不知道，那么加速度的测量值与实际值相比____________（选填：偏大、偏小或不变）．
三、计算题（本题共3小题，共37分.要有必要的文字说明和解题步骤.）
15.（10分）2014年7月24日，受台风“麦德姆”影响，安徽多地暴雨，严重影响了道路交通安全。某高速公路同一直线车道上同向匀速行驶的轿车和货车，其速度大小分别为，，轿车在与货车距离时才发现前方有货车，若此时轿车只是立即刹车，则轿车要经过才停下来。两车可视为质点。
(1)若轿车刹车时货车以匀速行驶，通过计算分析两车是否会相撞？
(2)若轿车在刹车的同时给货车发信号，货车司机经收到信号并立即以大小的加速度加速前进，通过计算分析两车会不会相撞？
16.（13分）如图所示，固定在水平地面上的斜面倾角为30°，物块A与斜面间的动摩擦因数为
，轻绳一端通过两个滑轮与物块A相连，另一端固定于天花板上，不计轻绳与滑轮的摩擦及滑轮的质量.已知物块A的质量为m，连接物块A的轻绳与斜面平行，挂上物块B后，滑轮两边轻绳的夹角为90°，物块A、B都保持静止，重力加速度为g，假定最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
（1）若挂上物块B后，物块A恰好不受摩擦力作用，求轻绳的拉力F的大小；
（2）若物块B的质量为，求物块A受到的摩擦力的大小和方向；
（3）为保持物块A处于静止状态，求物块B的质量范围.
17.（14分）某工厂输送物件的传送系统由倾角为30°的传送带AB和一倾角相同的长木板CD组成，物件和传送带间的动摩擦因数1=，与木板的动摩擦因数2=。传送带以v0=4m/s的恒定速度顺时针转动。现将物件P无初速置于传送带A点，发现当物件到达B端时刚好相对传送带静止，到达D点时速度恰好为零随即被机械手取走。物件可以看成质点，皮带与木板间可认为无缝连接，重力加速度g=10m/s2。求：
（1）传送带的长度L1；
（2）木板的长度L2以及物件从A到D所需的时间T；
（3）假如机械手未能在D点及时将物件取走，导致物件重新下滑，则此后它将在木板上运动的总路程S是多少？
铁人中学2019级高三上学期开学考试
物理试题答案
14.(1)BD (2)0.34 m/s2；vF = ；0.46m/s；(3)①；平衡摩擦力过大；0.67 kg (4)偏大
15.(1)解：轿车经过才停下来的过程，由得：
轿车刹车过程减速的加速度大小：，
恰好不相撞时两车的速度相等：即，得
轿车前进距离
货车前进距离
因为，即两车会相撞
(2)假设两车的速度相等，即
轿车前进的距离
货车前进的距离为解得，
因为故两车不会相撞。
16.解（1）由滑轮相连轻绳的拉力处处相等，对物块A受力分析，A恰好不受摩擦力作用，则：
2分 解得：；1分
（2）对物块B受力分析，设轻绳对物块B的拉力为T，则由平衡条件有：2Tcs45°=mBg 1分
已知，解得1分
再对物块A受力分析，因为，A有上滑趋势，故受到的静摩擦力f沿斜面向下，则由平衡条件有：2分
解得A受到的静摩擦力大小为：；方向：沿斜面向下 1分
（3）物块A刚好要沿斜面向上滑时，物块B的质量最大M1
此时轻绳拉力1分
对B受力分析有：2F1cs45°=M1g
，解得物块B的最大质量1分
物块A刚好要沿斜面向下滑时，物块B的质量最小M2
1分
对B受力分析有：2F2cs45°=M2g，
解得物块B的最小质量；1分
所以，物块B的质量范围为：.1分
17.【答案】（1）3.2m；（2）s；（3）
【详解】（1）P放上皮带后，受力如图一
由牛顿第二定律有
根据速度位移公式有 联立代入数据解得
（2）到达木板上C点后，受力如图二
由牛顿第二定律得
则C、D间距离（板长）为 解得
在皮带上上滑时间为
在木板上上滑时间为
所以有
（3）法一：从D点向下运动，受力如图三
由牛顿第二定律得
第一次返回B时有
滑过B点后在皮带上先向下减速后以相同加速度返回，向上冲的位移
第二次返回B 往上冲
设第i次向上经过B点时速度为vi，物块可上冲xi，则返回B点时速度为
可知第i+1次向上经过B点时速度大小仍为vi+1，则物块可上冲的位移为
即物块每次冲上木板的距离是上一次的倍，可得此后物块还能在板上运动的路程为
法二：全程列动能定理：
mgL2sin30°-μ2mgScs30°=0
解得：S=
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
C
D
B
A
C
D
C
D
BC
ACD
BC
AD
CD