2023济南十一中高三上学期期中考试物理试题word含解析

济南十一中2021—2022学年第一学期期中考试

高三年级物理试题

分值：100：时间：90分钟

一、选择题（本题共10小题，1-7小题为单项选择题，每小题4分，共28分；8-10小题为多项选择题，每小题6分，漏选得一半分，错选不给分，共18分）

1. 匀速前进的车厢顶部用细线竖直悬挂一小球，如图所示，小球下方与一光滑斜面接触。关于小球的受力情况，下列说法正确的是（　　）

A. 重力和细线对它的拉力 B. 重力、细线对它的拉力和斜面对它的支持力

C. 重力和斜面对它的支持力 D. 细线对它的拉力和斜面对它的支持力

【答案】A

【解析】

【详解】因为小球和车厢一起匀速前进，对小球分析：小球匀速直线运动，受力平衡，小球受重力和竖直方向的细线的拉力，二力平衡，小球与接触的斜面弹力为零，A正确，BCD错误。

故选A。

2. 如图甲乙所示，物体A、B在力F作用下一起以大小相等的速度沿F方向匀速运动，关于物体A所受的摩擦力，下列说法正确的是（　　）

A. 甲、乙两图中A均受摩擦力，且方向均与F相同

B. 甲、乙两图中A均受摩擦力，且方向均与F相反

C. 甲、乙两图中A均不受摩擦力

D. 甲图中A不受摩擦力，乙图中A受摩擦力，方向和F相同

【答案】D

【解析】

【详解】甲中A做匀速直线运动，而甲中A物体不受外力，故甲中A没有相对于B的运动趋势，故甲中A不受摩擦力；乙中A也是平衡状态，但A的重力使A有一沿斜面下滑的趋势，故B对A有向上摩擦力，故A受F方向相同的摩擦力；故D正确ABC错误；
故选D。

3. 如图所示，在水平地面上放置一个质量为M的斜面体（斜面光滑），斜面体上放置一个质量为m的物块，物块与固定在墙面上的轻质弹簧相连，弹簧的轴线始终与斜面平行。若物块在斜面上做往复运动的过程中，斜面体始终保持静止，则图中画出的关于地面对斜面体的摩擦力f与时间t的关系图像正确的是（    ）

A.  B.

C.  D.

【答案】A

【解析】

【详解】物体对斜面的压力为

对斜面根据平衡条件得

解得

摩擦力不变，故选A。

4. 如图所示，用、两根轻绳将花盆悬于两竖直墙之间，开始时绳水平，现保持O点位置不变，改变绳长使绳右端由B点缓慢上移至点，此时与之间的夹角，设此过程中、绳的拉力分别为、，则下列说法正确的是（　　）

A. 一直增大 B. 一直减小

C. 一直减小 D. 先增大后减小

【答案】B

【解析】

【详解】对结点O受力分析，受到向下的拉力等于物体重力，受到OA、OB绳的拉力FOA与FOB，随着OB绳端由B点缓慢上移至B′点，如图所示

可知FOA一直减小，FOB先减小后增大，故ACD错误，B正确。

故选B。

5. 在2021年全国跳水冠军赛10米台的比赛中，张家齐和陈芋汐顺利夺冠。若将她们入水后向下的运动视为匀减速直线运动，该运动过程的时间为t。张家齐入水后第一个时间内的位移为x1，最后一个时间内的位移为x2，则=（　　）

A. 3∶1 B. 4∶1 C. 7∶1 D. 8∶1

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】将运动员入水后的运动逆过来可看作初速度为零的匀加速直线运动，根据匀加速直线运动规律可知，连续相等的时间间隔内的位移之比为1∶3∶5∶7…，所以有

故选C。

6. “礼让行人”是城市文明交通的体现。小王驾驶汽车以36km/h的速度匀速行驶，发现前方的斑马线上有行人通过，立即刹车使车做匀减速直线运动，直至停止，刹车加速度大小为10m/s2。若小王的反应时间为0.5s，则汽车距斑马线的安全距离至少为

A. 5m B. 10m

C. 15m D. 36m

【答案】B

【解析】

【详解】汽车的初速度为，反应时间内做匀速直线运动，有：

刹车过程的加速度大小为，由匀减速直线运动的规律：

可得刹车距离为

故安全距离为：

；

故B正确，ACD错误；

故选B。

7. 如图所示，A、B两物体相距s＝7 m时，A在水平拉力和摩擦力作用下，正以vA＝4 m/s的速度向右匀速运动，而物体B此时正以vB＝10 m/s的初速度向右匀减速运动，加速度a＝－2 m/s2，则A追上B所经历的时间是(  )

A. 7 s B. 8 s C. 9 s D. 10 s

【答案】B

【解析】

【详解】设物体B减速至静止的时间为t，则：

-vB=at

解得：

物体B向前运动的位移为：

又因A物体5s内前进：

sA=vAt=4×5 m=20 m

显然sB+7 m＞sA．
所以A追上B前，物体B早已经静止，设A追上B经历的时间为t′，则：

A．7 s，与结论不相符，选项A错误；

B．8 s，与结论相符，选项B正确；

C．9 s，与结论不相符，选项C错误；

D．10 s，与结论不相符，选项D错误；

二、多选择题

8. 如图所示为一轻质弹簧的弹力大小和长度的关系，根据图像判断，正确的结论是（　　）

A. 弹簧的劲度系数为1N/m B. 弹簧的劲度系数为100N/m

C. 弹簧的原长为6cm D. 弹簧伸长0.02m时，弹力的大小为4N

【答案】BC

【解析】

【详解】ABC．由图读出，弹簧的弹力F=0时，弹簧的长度为L0=6cm，即弹簧的原长为6cm;由图读出弹力为F1=2N，弹簧的长度为L1=4cm，弹簧压缩的长度

x1=L0-L1=6cm-4cm=2cm=0.02m

由胡克定律得弹簧的劲度系数为

故A错误，BC正确；

D．弹簧伸长0.02m时，弹力的大小为

F=kx=100×0.02=2N

故D错误。

故选BC。

9. 如图所示，皮带运输机将物体匀速地送往高处，下列结论正确的是（　　）

A. 物体受到与运动方向相同的摩擦力作用

B. 传送的速度越大，物体受到的摩擦力越大

C. 物体所受的摩擦力与传送的速度无关

D. 物体受到的静摩擦力为物体随皮带运输机上升的动力

【答案】ACD

【解析】

【分析】

【详解】物体随皮带运输机一起上升的过程中，物体具有相对于皮带下滑的趋势，受到沿皮带向上的摩擦力作用，是使物体向上运动的动力，其大小等于物体重力沿皮带向下的分力，与传送的速度大小无关。

故选ACD。

10. 如图所示，完全相同的四个足球彼此相互接触叠放在水平面上，每个足球的质量都是m，不考虑转动情况，下列说法正确的是（　　）

A. 下面每个球对地面的压力均为mg

B. 下面的球不受地面给的摩擦力

C. 下面每个球受地面给的摩擦力均为mg

D. 上面球对下面每个球的压力均为mg

【答案】AD

【解析】

【详解】A．以四个球整体研究对象，受力分析可得

3FN＝4mg

可知下面每个球对地面的压力均为

FN′=FN=mg

故A正确；

B．四个球的球心连线构成了正四面体，对下面的球受力分析可知，下面的每个小球都受到静摩擦力作用，故B错误；

CD．隔离上面球分析，由几何关系可得

3F1=mg

得

F1＝mg

隔离下面一个球分析

Ff=F1=mg

故C错误，D正确。

故选AD。

三、填空题（本题共有8空，每空3分，共24分）

11. 在做“研究匀变速直线运动”的实验时，某同学得到一条用打点计时器打下的纸带，如图所示，各个计数点已经在纸带上标出，图中每相邻两个计数点间还有4个点没有画出，打点计时器接频率f＝50Hz的交流电源。

(1)该实验_______平衡摩擦力，_______满足钩码的质量远远小于木块的质量；（填“需要”“不需要”）

(2)打下计数点6时纸带速度v6=___________________(用给定字母表示)；

(3)物体的加速度为a=_____________________________(用给定字母表示)；

(4)如果交变电流的频率f>50Hz，但当时做实验的同学并不知道，那么测得的加速度值比真实值________(选填“偏大”或“偏小”)。

【答案】    ①. 不需要    ②. 不需要    ③.     ④.     ⑤. 偏小

【解析】

【详解】(1)[1][2]本实验是研究匀变速直线运动的规律，即只需要测出木块运动的加速度和速度，而不需要测出合外力的大小，故不需要平衡摩擦力，也不需要满足钩码的质量远远小于木块的质量；

(2)[3]相邻计数点有四个点没有画出，则时间间隔为

根据匀变速直线运动的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，有

(3)[4]根据匀变速直线运动的判别式有

可求得平均加速度为

(4)[5]根据匀变速直线运动的判别式可知加速度的测量值为

故频率f>50Hz时，测量值的频率偏小，所求得的加速度偏小。

12. (1)某同学在“探究弹力和弹簧伸长的关系”时，安装好实验装置，让刻度尺零刻度与弹簧上端平齐，在弹簧下端挂1个钩码，静止时弹簧长度为l1，如图1所示，图2是此时固定在弹簧挂钩上的指针在刻度尺（最小分度是1毫米）上位置的放大图，示数l1=___________cm。在弹簧下端分别挂2个、3个、4个、5个相同钩码，静止时弹簧长度分别是l2、l3、l4、l5.已知每个钩码质量是50g，挂2个钩码时，弹簧弹力F2=___________N（当地重力加速度g=9.8m/s2）。要得到弹簧伸长量x，还需要测量的是___________。作出F-x曲线，得到弹力与弹簧伸长量的关系。

【答案】    ①. 25.85    ②. 0.98    ③. 弹簧的原长l0

【解析】

【分析】

【详解】(1)[1]根据图2指针指示可知

l1=25.85cm

[2]挂2个钩码时，以2个钩码整体为对象，受重力mg和弹簧的拉力F2作用而处于平衡，根据共点力平衡条件有

F2=mg=2×50×10-3×9.8N=0.98N

[3]弹簧的伸长（或缩短）量

x=|l-l0|

其中l为弹簧形变以后的长度，l0为弹簧的原长，因此要得到弹簧伸长量x，还需要测量的是弹簧的原长l0。

【点睛】毫米刻度尺读数时需要估读，在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中，还未知它们间的关系，因此不能套用胡克定律。

理清电路结构、抓住电学实验的根本原理——伏安法和闭合电路欧姆定律，以不变应万变。

四、计算题（本题共三个小题，共30分，答题时写出必要的物理公式，只写答案不得分）

13. 甲、乙两车在同一直线轨道上同向行驶，甲车在前，速度为v1＝8 m/s，乙车在后，速度为v2＝16 m/s，当两车相距x0＝8 m时，甲车因故开始刹车，加速度大小为a1＝2 m/s2，为避免相撞，乙车立即开始刹车，为不使相撞，则乙车的加速度至少为多大？

【答案】6 m/s2

【解析】

【分析】当乙车追上甲车速度恰好相等时，乙车刹车时加速度为最小值．根据位移关系求解时间，根据速度相等条件求出加速度．

【详解】两车速度相同均为v时，两车恰好未相撞，设所用时间为t，乙车的加速度为a2，则v1－a1t＝v2－a2t

位移关系为：s乙-s甲=8m

根据平均速度公式有： 

解得：t＝2 s   a2＝6 m/s2

即t＝2s时刻，两车恰好未相撞，显然此后在停止运动前，甲速度始终大于乙的速度，故可避免相撞．满足题意的条件为乙车的加速度至少为6 m/s2．

【点睛】本题是追及问题，关键是寻找相关条件．两个物体刚好不撞的条件：速度相等．

14. 如图,水平细杆上套有一质量为0.54 kg的小环A,用轻绳将质量为0.5 kg的小球B与A相连.B受到始终与水平方向成53°角的风力作用,与A一起向右匀速运动,此时轻绳与水平方向夹角为37°,运动过程中B球始终在水平细杆的下方,则(取g=10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8).

(1)B对绳子的拉力大小;

(2)A与杆间的动摩擦因数.

【答案】（1）3.0N（2）0.3

【解析】

【详解】试题分析：（1）对小球B由平衡条件得绳的拉力为：

（2）环A做匀速直线运动，有:

解得: μ=0.3

考点：物体的平衡

【名师点睛】此题考查了物体的平衡条件的应用；解题时一定要首先选择好研究对象，并对物体正确的受力分析，根据正交分解法列出水平和竖直两个方向的方程进行解答；此题意在考查学生运用基本规律和方法解题的能力.

15. 如图所示，在海滨游乐场里有一种滑沙运动。某人坐在滑板上从斜坡的高处A点由静止开始滑下，滑到斜坡底端B点后，沿水平的滑道再滑行一段距离到C点停下来。如果人和滑板的总质量m＝60kg，滑板与斜坡滑道和水平滑道间的动摩擦因数均为μ＝0.5，斜坡的倾角θ＝37°（sin37°＝0.6，cos 37°＝0.8），斜坡与水平滑道间是平滑连接的，整个运动过程中空气阻力忽略不计，重力加速度g取10m/s2。

求：

（1）人从斜坡上滑下的加速度为多大？

（2）若由于场地的限制，水平滑道的最大距离BC为L＝20.0m，则人在斜坡上滑下的距离AB应不超过多少？

【答案】（1）2.0 m/s2；（2）50m

【解析】

【分析】（1）根据牛顿第二定律求出人从斜坡上下滑的加速度。

（2）根据牛顿第二定律求出在水平面上运动加速度，结合水平轨道的最大距离求出B点的速度，结合速度位移公式求出AB的最大长度。

【详解】（1）根据牛顿第二定律得，人从斜坡上滑下加速度为

（2）在水平面上做匀减速运动的加速度大小为

a2＝μg＝5m/s2

根据速度位移公式得，B点的速度为

根据速度位移公式得

【点睛】本题考查了牛顿第二定律和运动学公式的基本运用，知道加速度是联系力学和运动学的桥梁，本题也可以结合动能定理进行求解。