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2023-2024学年贵州省黔西南州赛文高中高三上学期期中考试 物理试题(含答案)
展开考试范围:第一章至第六章 ;考试时间:75分钟
第Ⅰ卷(选择题)
一、单项选择题:本题共7小题,每题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 现代航空母舰以舰载作战飞机为主要武器。某舰载作战飞机沿平直跑道起飞过程分为两个阶段:第一阶段是采用电磁弹射, 由静止开始匀加速直线运动,用时t速度达到v, 随即第二阶段在常规动力的作用下匀加速直线运动位移x时达到起飞速度2v,则该舰载作战飞机第一、二阶段的加速度之比为( )
A. x3vt B. 2x3vt C. xvt D. 2xvt
2. 如图是可用来制作豆腐的石磨。木柄 AB静止时,连接AB的轻绳处于绷紧状态。O 点是三根轻绳的结点, F、F1和F2分别表示三根绳的拉力大小, F₁=F₂且∠AOB=60°。下列关系式正确的是( )
A. F=F₁ B. F=2F₁ C. F=3F₁ D. F=3F1
3. “和谐号”动车在启动阶段的运动可看做初速度为零的匀加速直线运动。在启动阶段,动车的速度v、位移s、动量P、动能Ek与运动时间t的关系,下列说法正确的是( )
A. v与t成反比B. s与t成反比C. P 与t成正比D. Ek与t成正比
4.2022年,我国先后发射“问天”实验舱和“梦天”实验舱,与“天和”核心舱对接, 进行舱段转位,完成空间站三舱组合体建造,并保持轨道半径不变。“天和”核心舱绕地球飞行的轨道可视为圆轨道,轨道半径是地球半径的 k倍,飞行周期为T。已知引力常量为G,下列说法正确的是( )
A. 核心舱在轨道上飞行的速度大于 7.9km/s
B. 三舱组合体在轨道上飞行的周期大于T
C. 两实验舱与“天和”核心舱对接后, 核心舱向心加速度变大
D. 地球的密度为 3πk3GT2
5. 某生态公园的人造瀑布景观如图所示, 水流从高处水平流出槽道, 恰好落入步道边的游泳池中。现制作一个模型展示效果,模型的尺寸为实际尺寸。若将水从槽道里流出后的运动看做平抛运动,则模型中槽道里的水流速度应为实际水流速度的( )
A.B. NC、D. N
6. 如图所示是翠鸟俯冲捕捉小鱼的精彩画面。如果整个俯冲过程翠鸟做加速直线运动,用O表示翠鸟, G 表示翠鸟受到的重力, F表示空气对它的作用力,下列四幅图中能正确表示此过程中翠鸟受力情况的是( )
7. 按压式圆珠笔内装有一根小弹簧,尾部有一个小帽, 压一下小帽, 笔尖就伸出来。如图所示,使笔的尾部朝下, 将笔向下按到最低点, 使小帽缩进,然后放手,笔将向上弹起至一定的高度。忽略摩擦和空气阻力。笔从最低点运动至最高点的过程中( )
A. 笔的动能一直增大
B. 笔的重力势能与弹簧的弹性势能总和一直减小
C. 弹簧的弹性势能减少量等于笔的动能增加量
D. 弹簧的弹性势能减少量等于笔的重力势能增加量
二、多项选择题:本小题共3小题,每小题5分,共15分、在每题给出的四个选项中,有多项符合题目要求,全部选对得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8.在直升飞机竖直降落的过程中,开始时飞机匀速降落,飞行员对座椅的压力情况如图所示,取重力加速度大小 g=10m/s²,下列说法正确的是( )
A. 飞行员的质量为 70kg
B. 飞行员在t1时刻的加速度方向向下
C. 飞行员在t2时刻的加速度方向向下
D. 从图中可知飞行员在这两次规避障碍过程中的加速度的最大值为6m/s2
9. 幼儿园滑梯(如图甲所示) 是孩子们喜欢的游乐设施之一, 滑梯可以简化为如图乙所示模型。一质量为m的小朋友(可视为质点),从竖直面内、半径为r的圆弧形滑道的 A 点由静止开始下滑,利用速度传感器测得小朋友到达圆弧最低点B时的速度大小为 gr2(g为当地的重力加速度)。已知过A 点的切线与竖直方向的夹角为30°,滑道各处动摩擦因数相同, 则小朋友在沿着 AB下滑的过程中( )
A. 克服摩擦力做功为 mgr2B. 处于先超重后失重状态
C. 重力的功率先增大后减小D. 在最低点B 时对滑道的压力大小为 32mg
10.如图所示, ab、ac是竖直平面内两根固定的光滑细杆, a、b、c位于同一圆周上, O 为该圆的圆心, ab经过圆心。 每根杆上都套着一个小滑环, 两个滑环分别从b、c点无初速释放,用v1、v2分别表示滑环到达a点的速度大小,用t1、t2分别表示滑环到达a所用的时间,则( )
A. v₁>v₂ B. v₁
11.(6分) 用如图甲所示装置来验证机械能守恒定律。带有刻度的玻璃管竖直放置,光电门的光线沿管的直径并穿过玻璃管,小钢球直径略小于管的直径,该球从管口由静止释放。完成下列相关实验内容:
(1)如图乙用螺旋测微器测得小球直径d= mm;如图丙某次读得光电门测量位置到管口的高度h= cm。
(2)设小球通过光电门的挡光时间为Δt,当地重力加速度为g, 若小球下落过程机械能守恒, 则h可用 d、Δt、g表示为h= 。
12.(10分) 某兴趣小组在学校数字化实验室中利用图示装置做“探究加速度与物体所受合力的关系”的实验。在气垫导轨上安装了两个光电门1、2,滑块上固定一遮光条,滑块通过绕过两个滑轮的细绳与弹簧测力计相连,实验时改变槽码的质量,读出弹簧测力计的不同示数 F,不计细绳与滑轮之间的摩擦力和滑轮的质量。
(1)根据实验装置图,本实验中 (填“一定要”或“不必要”)保证槽码的质量远小于滑块和遮光条的总质量;实验中 (填“一定要”或“不必要”)用天平测出所挂槽码的质量;滑块(含遮光条)的加速度 (填“大于”“等于”或“小于”)槽码的加速度。
(2)某同学做实验时,未挂细绳和槽码接通气源,然后推一下滑块(含遮光条)使其从气垫导轨右端向左运动,发现遮光条通过光电门2所用的时间大于通过光电门1所用的时间,该同学疏忽大意,未调节气垫导轨使其恢复水平,就继续进行其他实验步骤(其他实验步骤没有失误),则该同学作出的滑块(含遮光条)的加速度a与弹簧测力计示数 F 的图像可能是 (填图像下方的字母)。
(3)若该同学作出的a-F 图像中图线的斜率为k,则滑块(含遮光条)的质量为 。
四、计算题:共41分,解题时须写出必要的文字说明。
13.(11分) 科技助力北京冬奥;我国自主研发的“人体高速弹射装置”几秒钟就能将一名滑冰运动员从静止状态加速到指定速度,辅助速度滑冰运动员训练弯道滑行技术;中国运动员高亭宇在500m速度滑冰中以打破奥运会纪录获得金牌,为国争光。如图所示, 某次训练,弹射装置在加速段将一质量 m=80kg的运动员加速到速度 v₀=15m/s,此后,运动员自己稍加施力便可保持该速度不变,匀速通过变道段, 再进入半径。 R=30m的水平弯道做匀速圆周运动,已知加速段克服阻力做功为3000J;运动员可视为质点, 不考虑空气阻力影响, 重力加速度g取 10m/s²。求:
(1)弹射装置对运动员做功;
(2)过水平弯道时, 运动员受到冰面作用力 F 的大小和方向。
14.(14分) 如图甲所示的陀螺可在圆轨道外侧旋转而不脱落, 好像轨道对它施加了魔法一样,被称为“魔力陀螺”。它可等效为一质点在圆轨道外侧运动的模型,如图乙所示。在竖直面内固定的强磁性圆轨道半径R=0.1m, A、B两点分别为轨道的最高点与最低点。质点沿轨道外侧做完整的圆周运动,圆轨道对质点的强磁性引力始终指向圆心O且大小恒为F。质点从A点由静止释放,通过B点时对轨道的压力为其重力的5倍。质点以不同速度v通过A点时,对轨道的压力 FN与其速度的平方 v²的关系图像如图丙所示, 不计摩擦和空气阻力, 质点质量 m=50g,重力加速度 g=10m/s²,求:
(1)圆轨道对质点的强磁性引力F的大小;
(2)图丙中横、纵坐标上的截距x、y的值大小。
15. (16 分)如图所示, 质量为 M=2kg的木板B 静止在粗糙的水平面上, 木板与地面间的动摩擦因数 μ₂=0.1,木板长为L,距离木板右边s处有一挡板,在木板的左端放置一个质量m=3kg、可视为质点的小木块A, 以初速度 v₀=5m/s滑上木板, 小木块与木板之间的动摩擦因数μ1=0.2, 取 g=10m/s²。
(1)假设 A 没有从B上滑下来, 请问 B板至少要多长?
(2)要使木板不撞挡板,则挡板距离木板右边的距离s至少要多长?
高三物理期中考试参考答案
一、单项选择题(28分)
二、多项选择题(15分)
三、实验题:每空2分, 共 16分。
11.(6分) (1)4.000 5.60 (2)d22gΔt2
12.(10分)(1)不必要 不必要 大于 (2)C (3)1k
四、计算题:共41分,解题时须写出必要的文字说明。
13.(11分) 解析: (1)根据动能定理可知 W−W克=12mv02(2分)
解得弹射装置对运动员做功 W=12000 J(1分)。
(2)竖直方向FN=mg(2分)
水平方向 Fx=mv02R(2分)
所以运动员受到冰面作用力 F的大小
F=FN2+Fx2=1000N(3分)
与水平方向夹角 tanθ=FNFx=43,与水平方向θ=53°斜向右上方(1分)
答案:(1)12000 J (2)1 000 N 与水平方向θ=53°斜向右上方
14.(14分)
解析:(1)质点从A点运动到B点的过程,根据动能定理可得: mg⋅2R=12mvB2(2分)
质点通过B点时,根据牛顿第二定律可得: F−mg−NB=mvB2R(2分)
且 NB=5mg,联立解得F=10mg=5N(2份)
(2)质点通过A点时, 根据牛顿第二定律可得: F+mg−FN=mv2R(2分)
代入数据可得 FN=5.5−0.5v2(2分)
当 FN=0时,可得 v2=11m2⋯−2,结合题图丙可知x=11(2分)
当 v²=0时,可得 FN=5.5N,结合题图丙可知 y=5.5(2分)
答案: (1)5N (2)x=11 y=5.5
15.(16分) 解析:
(1)对木块A由牛顿第二定律得: −μ₁mg=ma₁,解得 a₁=−2m/s²(2分)
v=v₀+a₁t(1分)
x1=v0t+12a1t2(1分)
对木板B由牛顿第二定律得: μ₁mg−μ₂m+Mg=Ma₂,解得 a₂=0.5m/s²(2分)
v=a₂t(1分)
x2=12a2t2(1分)
解得: t=2s,v=1m/s,x₁=6m,x₂=lm
所以B板的长度至少为 L=x₁−x₂=5m(2分)
(2)当A、B相对静止后,以共同的加速度向前减速,根据牛顿第二定律得:
−μ₂m+Mg=m+Ma₃,解得: a₃=−1m/s²(2分)
设木板B减速通过的位移为x₃,则有 2a₃x₃=0−v²(2分)
所以 s=x₂+x₃=1.5m(2分)
题号
1
2
3
4
5
6
答案
B
D
C
D
C
A
题号
8
9
10
答案
BD
CD
AD
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