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2023临沂高三上学期期中考试物理试题含答案
展开注意事项:
2
1.答题前, 考生务必将自己的姓名、考生号、座号等信息填写在答题卡和试卷指定位置处。
3
.回答选择题时,选出每小题的答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号。 回答非选择题时,将答案写在答题卡上。 写在本试卷上无效。
.考试结束后,将本试卷和答题卡一并收回。
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.了解物理规律的发现过程,学会像科学家那样观察和思考,往往比掌握知识本身更重要. 以下符合史实的是()
A. 牛顿将斜面实验的结论合理外推,间接证明了自由落体运动是匀变速直线运动
B. 伽利略开创了实验研究和逻辑推理相结合探索自然规律的科学方法
C. 开普勒总结出了行星运动的规律,找出了行星按照这些规律运动的原因
D. 哥白尼发明了望远镜,发现了围绕木星转动的星球,表明了“ 地球中心说” 是错误的
"
fl)
#
2.如图所示,两卫星 A、B 绕地球做匀速圆周运动,用 R、T、Ek 、S 分别表示卫星的轨道半径、周期、动能、与地心连线在单位时间内扫过的面积. 下列关系式正确的是( )
A. TA <TBB. EkA <EkB
C. R2A = R2B
D. S >S
TATBAB
3.如图所示,从倾角为 37°斜面底端 O 点斜向上抛出一个与水平面夹角为 74°、大小 v0 = 10m / s 的小球. 已知重力加速度g = 10m / s2 , sin37° = 0.6,cos37° = 0.8,空气阻力忽略不计,则小球落到斜面上的点距 O 点的距离为( )
A. 5.25mB. 5.75m 0
C. 6.25mD. 6.75m
1
S7c
4.如图所示,一小物块被夹子夹紧,夹子通过轻绳悬挂在小环上,小环套在水平光滑细杆上, 物块质量为 M,到小环的距离为 L,其两侧面与夹子间的最大静摩擦力均为 F. 小环和物块以速度v 向右匀速运动,当小环碰到杆上的钉子P 后立刻停止,物块向上摆动,整个过程中, 物块在夹子中没有滑动. 小环和夹子的质量均不计,小环、夹子和物块均可视为质点,重力加速度为 g. 下列说法正确的是( )
A. 物块向右匀速运动时,绳中的张力大于 Mg
( F-Mg) L
M
L
B. 小环碰到钉子 P 时,绳中的张力等于 Mg+Mv2
C. 速度 v 不能超过
g
D. 物块上升的最大高度为2v2
5.某一赛车在倾角 θ = 30° 的斜面上以恒定功率加速启动并沿斜面向上运动,其加速度 a 与速度的倒数 1v 的关系图像如图所
示,已知运动过程中赛车与路面间的摩擦阻力恒定不变( 不计
Ç
1
-
.
W
B1UNeT–2U
00.11
其它阻力),汽车的质量为 m = 1.5×103 kg,g = 10m / s2 . 则赛车的 –8
输出功率为()
A. 1.2×104 WB. 1.5×104 WC. 1.2×105 W
W 1UTeN–1U
D. 1.5×105 W
6.某物理兴趣小组研究了 1924 年提出的“ 以光压为动力的太阳帆深空探测器” 模型:设探测器在轨道上运行时,让太阳光垂直薄膜光帆照射并全部以原速率反射,从而产生光压;若每秒每平方米可获得太阳光能为 E、薄膜光帆的面积为 S、探测器的质量为 m、真空中光速为c,则探测器的加速度 a 为( )
mc
mc
A. 2SE
B. 4SE
C. 2cSD. 4cS
7.如图所示,倾斜直杆的左端固定在水平地面上,与地面成 θ 角,杆上穿有质量为 m 的小球 ɑ 和轻质环 b,两者通过一条细绳跨过定滑轮相连接. 当 ɑ、b 静止时,oɑ 段绳与杆的夹角也为 θ,不计一切摩擦,重力加速度为 g. 则下列说法正确的是( )
2sin2θ
A. a 受杆的弹力方向垂直杆向下 B. b 受杆的弹力方向垂直杆向上 C. 绳对 a 的拉力大小为 mg
cosθ
D. 杆对 a 的支持力大小为mgcos2θ
#
"
8.如图所示,质量分别为 m 和 3m 的物体 A、B 用一根轻弹簧相连,置于光滑的水平面上,物块A 刚好与墙壁接触. 现用外力缓慢向左推物体 B 使弹簧压缩,然后撤去外力,此过程中外力做功 W,对两物体的运动情况以下说法正确的是( )
A. 从撤去外力到 A 物离开墙壁的过程中,墙壁对物体 A 的冲量为 0 B. 在物体 A 离开墙壁后的运动过程中,物体 A 运动速度不可能为 0
C. 在物体 A 离开墙壁后的运动过程中,物体 A 运动速度的最大值为 6mW
2m D. 在物体 A 离开墙壁后的运动过程中,物体 B 运动速度的最小值为 0
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,选对但不全得 2 分,有选错的得 0 分.
Z
DD
m
0
Y
px2
9.我们知道,处于自然状态的水都是向重力势能更低处流动的,当水不再流动时,同一滴水在水表面的不同位置具有相同的重力势能,即水面是等势面. 通常稳定状态下水面为水平面, 但将一桶水绕竖直固定中心轴以恒定的角速度 ω 转动,稳定时水面呈凹状,如图所示. 这一现象依然可用等势面解释:以桶为参考系,桶中的水还多受一个“ 力”,同时水还将具有一个与这个“ 力” 对应的“ 势能”. 为便于研究,在过桶竖直轴线的平面上,以水面最低处为坐标原点、以竖直向上为 y 轴正方向建立 xoy 直角坐标系,质量为 m 的小水滴( 可视为质点) 在这个坐标系下具有的“ 势能” 可表示为E = - 1 mω2 x2 . 该“ 势能” 与小水滴的重力势能之和为
其总势能,水会向总势能更低的地方流动,稳定时水表面上的相同质量的水将具有相同的总势能. 根据以上信息可知,下列说法正确的是() A. 在 O 点处,该“ 势能” 最小
B. 在 O 点处,该“ 势能” 最大
C. 与该“ 势能” 对应的“ 力” 类似于重力,其方向始终指向 O 点
D. 与该“势能”对应的“力”的类似于弹簧弹力,其大小随x 的增大而增大
10.一列简谐横波沿直线传播,该直线上平衡位置相距 9m 的 a、b 两质点的振动图象如图所示. 下列描述该波的图象可能正确的是()
Z1DN
S0
0
–S0
CB
512
5
U1T
Z1DN
S0
024 Y1N
–S0
Z1DN
S0
0
–S0
48 Y1N
Z1DN
S0
0
–S0
612 Y1N
Z1DN
S0
0
–S0
18 S6 Y1N
"#$%
$
#
I "
E0
1
2
SSc
11.如图所示,劲度系数为 100N / m 的轻弹簧下端固定于倾角为θ = 53°的光滑斜面底端,上端连接质量为 5kg 的物块 Q,Q 同时与和斜面平行的轻绳相连,轻绳跨过固定在斜面顶端 O 点的定滑轮与套在光滑竖直固定杆上的物块 P 连接,图中 O、B 两点等高,其间距 d = 0.3m. 当整个系统静止时,P 在 A 点静止不动,A、B 间距离 h = 0.4m,此时轻绳中张力大小为 50N. 现将 P 从杆上 B 点上方 0.4m 处的 C 点由静止释放,P 从 C 点到 A
点过程中绳子一直存在张力,不计滑轮大小及摩擦,g = 10m / s2 ,sin53° = 0.8,cos53° = 0.6,下列说法正确的是()
A. P 的质量为 4kg B. P 的质量为 3kg
3
C. P 到达 A 时的速度大小为 4m / s D. P 到达 A 时的速度大小为4 5 m / s
m
12.如图所示为一款近期火爆的玩具“ 弹簧小人”,由头部、弹簧及底部组成,头部质量为 m,弹
p2
簧质量不计,劲度系数为 k,底部质量为 2 . 开始弹簧小人静止于桌面上,现轻压头部后由静止释放,小人不停上下振动,已知当弹簧形变量为 x 时,其弹性势能 E = 1 kx2 ,不计一切摩擦和空气阻力,重力加速度
为 g,弹簧始终在弹性限度内,则下列判断中正确的是( )
m k
A. 若刚释放时头部的加速度大小为 g,则小人在振动过程中底部能离开桌面
B. 若刚释放时头部的加速度大小为 g,则小人在运动过程中头部的最大速度为 g
2
C. 若小人在振动过程中底部恰好不能离开桌面,头部在最高点的加速度为 3 g
2k
D. 若小人在振动过程中底部恰好不能离开桌面,则轻压头部释放时弹簧的压缩量为mg
三、非选择题:本题共 6 小题,共 60 分.
Efi
I
"
fi*K
13.(6 分) 一课外活动小组对“ 用单摆测量重力加速度” 的实验进行了改进. 如图甲所示, 一根不可伸长的细线系住质量为 m 的小钢球,悬挂在铁架台上,钢球静止于 A 点,光电门固定在 A 的正下方距离小钢球很近,在小钢球底部竖直地粘住一片宽度为 d 的遮光条. 将钢球拉至不同位置由静止释放,让小钢球在竖直面内摆动,用光电计时器测出遮光条经过光电门的 遮光时间 t,记录小钢球每次下落的高度 h.
01
0S10
2DN
1S20
*2
(1) 某同学用 20 分度的游标卡尺测量遮光条的宽度 d,如图乙所示,I
则 d = mm;
(2) 若小球通过最低点时,与光电门连接的数字计时器显示的挡光时
—
间为 t,则小球经过最低点时的速度大小 v = ( 用题中所给符号表 0f1
示).U2
t
(3) 作出 h- 12 的图像, 如图丙所示. 若已知该图像的斜率为 k, 则当地的重力加速度
g = ( 用题中所给符号表示,不计小球运动过程中受到的空气阻力).
14.(8 分) 如图所示为“ 探究向心力大小的表达式” 的实验装置———向心力演示器. 转动手柄,可使变速塔轮、长槽和短槽随之匀速转动. 槽内的小球也随着做匀速圆周运动. 使小球做匀速圆周运动的向心力由挡板对小球的压力提供. 球对挡板的反作用力,通过与挡板相连的横臂的杠杆作用使弹簧测力套筒下降,从而露出标
尺,根据标尺露出的等分格,可以计算出两小球所受向心力大小的比值. 左、右变速塔轮通过皮带连接,并可通过改变皮带所处的层来改变左、右塔轮的角速度之比. 实验时,将两个小球分别放在短槽C 处和长槽的A(或B)处,已知 A、C 分别到塔轮中心的距离相等,B
到塔轮中心的距离是 A 到塔轮中心的距离的 2 倍.
(1) 在该实验中,主要利用了 来探究向心力与质量、半径、角速度之间的关系. A.理想实验法 B.微元法C.控制变量法 D.等效替代法
(2) 在某次实验中,一组同学把两个完全相同的小球分别放在 A、C 位置,将皮带处于塔轮的某一层上. 匀速转动手柄时,左边标尺露出 4 个分格,右边标尺露出 1 个分格,则 A、C 位置处的小球转动所需的向心力之比为 ,皮带连接的左、右塔轮半径之比为 , 此次实验说明 .
15.(7 分) 如图所示,质量为 m = 0.3kg 的物块以 v0 = 3.0m / s 的速度从左端滑上表面粗糙水平桌面,然后从桌面的右端飞出,最终落在距飞出桌面点距离为 s = 1.0m 的水平地面上. 已知桌面长为 L = 1.35m,桌子高为 h = 0.8m,不计空气阻力,重力加速度 g = 10m / s2 . 求:
(2)μ.
(1) 物块飞出桌面时的速度大小;
物块与桌面间的动摩擦因数
I
W0 W
16.(9 分) 如图所示,ABCD 是一长为 L 的水平放置光滑弧形槽,弧形槽半径 R,R 远大于AB 的弧长,弧形槽的左端有一微小凹槽 APB,P 为最低点. 现有一物理兴趣小组进行闯关比赛,比赛选手从 E 点( 为圆弧 DEC 的最低点) 沿 EP 方向给质量为 m 的小球甲一个冲量 I,同时从 A 点由静止释放小球乙,甲、乙两小球在 P 点相碰可视为比赛选手过关,两小球均视为质点. 求:
(1) 甲、乙两球第 1 次到达 P 点时所用时间之比;
%
"
* &
2
1
#
(2) 要想比赛过关,比赛选手在 E 点给小球甲的冲量大小需满足的条件.
$
17.(14 分) 如图所示,一足够长的水平传送带以 v = 4m / s 的速度向右传送,与倾角为 37° 的斜面的底端 P 平滑连接,将一质量 m = 2kg 的小物块从 A 点静止释放. 已知 A、P 的距离 L = 8m,物块与斜面、传送带间的动摩擦因数均为 μ = 0.25,取 g = 10m / s2 ,sin37° = 0.6,cos37° = 0.8. 求:
(1) 小物块第一次滑过 P 点时的速度大小 v1 ;
(2) 小物块第一次在传送带上往返运动的时间 t;
(3) 物块第一次从 P 点冲上传送带到沿传送带运动到最远处的过程中,电动机因传送物块多做的功;
W
1
-
S7c
"
(4) 从释放到最终停止运动,小物块在斜面上运动的总路程.
18.(16 分) 如图所示,ABD 为竖直平面内的光滑轨道,其中 AB 段是水平的,BD 段为半径R = 0.2m 的半圆,两段轨道相切于 B 点,小球甲以速度 v0 沿水平轨道向右运动,与静止在 B 点的小球乙发生弹性碰撞. 已知甲、乙两球的质量均为m = 5.0×10-2 kg. ( 水平轨道足够长,甲、乙两球可视为质点,g = 10m / s2 . )
(1) 甲、乙两球碰撞后,乙恰能通过轨道的最高点 D,求乙在轨道上的首次落点到 B 点的距离;
(2) 在满足(1) 的条件下,求甲的速度 v0 ;
(3) 若甲仍以速度 v0 向右运动,增大甲的质量,保持乙的质量不变,求乙在轨道上的首次落点到 B 点的距离范围.
3
$ W0
2
%
"#
临沂市高三教学质量检测考试
物理试题参考答案及评分标准
2022.11
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.B2.D3.A4.B5.C6.A7.D8.C
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,选对但不全得 2 分,有选错的得 0 分. 9.BD10.ACD11.AD12.BC
三、非选择题:本题共 6 小题,共 60 分.
t
2k
13.(6 分)(1)1.75(2) d(3) d2
评分标准:每空 2 分,共 6 分
14.(8 分)(1) C(2)4 ∶ 11 ∶ 2做匀速圆周运动的物体,在质量和转动半径一定时,所需向心力与转动的角速度的平方成正比
评分标准:每空 2 分,共 8 分
15.(7 分) 解:(1) 由平抛运动规律,水平方向:x = vt①
2
竖直方向:h = 1 gt2②
s2 = h2 +x2③
解得:v = 1.5m / s ④
(2) 由动能定理:-μmgL = 1 mv2 - 1 mv2⑤
220
解得:μ = 0.25⑥
评分标准:①~ ④、⑥式每式 1 分,⑤式 2 分. 用其他方法求解的同样给分
16.(9 分) 解:(1) 由冲量公式有 I = mv①
m
解得:v = I②
甲球到达 P 点所用时间 t1 = L = Lm③
vI
R
g
乙球做单摆运动的周期 T = 2π④
R
g
乙球第 1 次到达 P 点所用时间 t2 = 1 T = π
………………………………………… ⑤
42
解得: t1 = 2mLg⑥
t2πIR
R
g
(2) 由于乙球运动的周期性,所以乙球到达 C 点的时间为
t = T +n T = (2n+1) π( n = 0,1,2,…)⑦
乙422
甲球到达 P 点所用时间 t
= L = Lm
…………………………………………………… ⑧
甲vI′
由 t乙
= t甲
2mL
=解得 I′
(2n+1) π
g ( n = 0,1,2,…)
……………………………………… ⑨
R
评分标准:①~ ⑨每式 1 分。17.(14 分) 解:(1) 由动能定理得
( mg sin37°-μmg cos37°) L = 1 mv2 -0
…………………………………………………… ①
21
解得 v1 = 8m / s②
(2) 由牛顿第二定律得 μmg = ma1③
物块与传送带共速时,由速度公式得 v = v1 -a1 t1④
解得 t1 = 4.8s⑤
匀速运动阶段的时间 t2 =
v2v2
2 1 -
v
a1 2a1 = 2.4s
………………………………………………… ⑥
第 1 次在传送带上往返运动的时间
t = t1 +t2 = 7.2s⑦
(3) 物块从 P 点匀减速到 0 时运动的时间
t3 = v1 = 8
= 3.2s
………………………………………………………………………… ⑧
a1 2.5
这段时间内传送带运动的位移
x1 = vt3 = 12.8m ⑨
传送带匀速运动,电动机增加的牵引力
F = μmg = 5N⑩
电动机多做的功
W = Fx1 = 64J
(4) 由分析可知,物块第一次离开传送带以后,每次再到达传送带和离开传送带的速度大小相等,物块最终停止在 P 点,则根据能量守恒有
2
Q = μmgL cos37°+ 1 mv2 = 48J
由摩擦生热可知
Q = μmgS cos37°
联立可得
……………………………………………………………………………
S = 12m
评分标准:每式 1 分,共 14 分
18.(16 分) 解:(1) 在乙恰能通过轨道最高点的情况,设乙到达最高点速度为 vD ,乙离开D 点到达水平轨道的时间为 t,乙的落点到 B 点的距离为 x,则
R
mg = mv2D ①
2
2R = 1 gt2②
x = vD t③
联立①②③得 x = 0.4m ④
(2) 设碰撞后甲、乙的速度分别为 v甲、v乙,有
mv0 = mv甲+mv乙⑤
1 mv2 = 1 mv2 + 1 mv2⑥
202甲 2乙
联立⑤⑥得
v乙 = v0⑦
由动能定理,得
D乙
-mg·2R = 1 mv2 - 1 mv2
………………………………………………………………… ⑧
22
联立①⑦⑧得
v0 = 5gR = 10 m / s⑨
(3) 设甲的质量为 M,碰撞后甲、乙的速度分别为 vM 、vm,有
Mv0 = MvM +mvm ⑩
1 Mv2 = 1 Mv2 + 1 mv2
202M 2m
联立⑩得 vm = 2………………………………………………………………………
+M m
Mv0
由可知,在 M 从 m 开始增大时:v0 ≤vm <2v0
设乙球过 D 点时速度为 v′D ,由动能定理得
…………………………………………
-mg·2R = 1 mv′ 2 - 1 mv2 …………………………………………………………………
Dm
22
联立⑨得 2 m / s≤v′D 2 <4 2 m / s ………………………………………………………
设乙在水平轨道上的落点距 B 点的距离为 x′,有
x′ = v′D t ………………………………………………………………………………………
联立②得 0.4m≤x′<1.6m ……………………………………………………………
评分标准:每个标号 1 分,全对 16 分。
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