


2023-2024学年湖北省武汉市榕霖文化艺术学院高三上学期期中考试 物理试卷(含解析)
展开姓名:________ 班级:________
一、单选题
1.下列各物理量描述正确的是( )
A.一个物体相对于其他物体的位置变化叫做机械运动
B.物体在内指的是物体在末到末这的时间
C.描绘航空母舰在海洋中的运动轨迹时,航空母舰不可看作质点
D.高清摄像机拍摄子弹穿过苹果瞬间的照片,曝光时间为,这里指的是时刻
2.一个物体做匀速圆周运动,则( )
A.物体的动能保持不变 B.物体的线速度保持不变
C.物体的向心加速度保持不变 D.物体所受合力保持不变
3.下列选项中正确的是( )
①一个物体受到的合力越大,它的速度越大;②摩擦力的方向一定与物体的运动方向相反;③运动的物体可以受静摩擦力的作用;④一个物体的速度方向与其受到的合力方向一致;⑤惯性是使物体保持原来运动状态的力;⑥只有在物体运动状态发生改变时,物体才具有惯性。
A.①③④ B.②⑤⑥ C.只有③ D.②③⑥
4.我国计划于2020年左右建成自己的空间站,并于2022年全面运行.该空间站是多舱段的飞行器,将在轨运行十多年,航天员在空间站可以驻留长达一年的时间.若空间站在离地球表面高度约为的圆轨道上运行,则下列说法正确的是( )
A.航天员在空间站中不受重力作用
B.空间站在轨运行的速度比第一宇宙速度大
C.空间站在轨运行的角速度比地球自转角速度大
D.神舟飞船与空间站同轨道同向运行时,从后面加速可实现与空间站对接
5.一根原长为的轻质弹性绳(遵从胡克定律),两端分别固定在水平天花板上相距为的两点上。将一钩码挂在弹性绳的中点,平衡时弹性绳的总长度为;再将弹性绳的两端缓慢移至天花板上的同一点,则弹性绳的总长度变为( )
A. B. C. D.
6.如图所示,人的质量为M,物块的质量为m,且,若不计绳与滑轮的摩擦,则当人拉着绳向右跨出一步后,人和物仍保持静止,则下列说法中正确的是( )
A.地面对人的摩擦力减小 B.人对地面的作用力不变
C.地面对人的摩擦力增大 D.人对地面的作用力减小
7.如图所示,小物块(视为质点)在直立圆筒的内壁上随圆筒做匀速圆周运动,简壁与圆心O之间的距离为r,物块与简壁之间的动摩擦因数为,重力加速度为g,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,当小物块刚好不沿着简壁向下滑动,其周期为( )
A. B. C. D.
二、多选题
8.关于位移和路程关系的正确说法是( )
A.物体沿直线向某一方向运动,通过的路程就是位移
B.物体沿直线运动,通过的路程等于位移的大小
C.物体通过的路程不等,位移可能相同
D.物体通过一段路程,位移可能为零
9.一个物体同时受到三个共点力的作用,物体可能保持静止状态的有( )
A. B. C. D.
10.模拟我国志愿者王跃曾与俄罗斯志愿者一起进行“火星500”的实验活动.假设王跃登陆火星后,王跃在地面上能向上竖直跳起的最大高度是h,已知火星的半径是地球半径的,质量是地球质量的,地球表面的重力加速度是g,地球的半径为R,忽略自转的影响,下列说法正确的是( )
A.火星的密度为
B.火星表面的重力加速度是
C.火星的第一宇宙速度与地球的第一宇宙速度相等
D.王跃以与在地球上相同的初速度在火星上起跳后,能达到的最大高度是
三、实验题
11.在“研究平抛运动”实验中,以小钢球离开轨道末端时球心位置为坐标原点O,建立水平与竖直坐标轴。让小球从斜槽上离水平桌面高为h处静止释放,经轨道末端水平抛出,通过多次描点可绘出小球做平抛运动时球心的轨迹,如图所示。在轨迹上取一点A,读取其坐标.
(1)根据题目所给信息,重力加速度为g,则小球做平抛运动的初速度大小为________
(2)某同学在轨迹上任取两点A、B(B点未画出),用刻度尺测得A、B两点竖直坐标为,y为,A、B两点水平间距为,则平抛小球从A到B的时间________s,初速度________.(结果保留两位有效数字,g取)
12.“验证机械能守恒定律”的实验装置如图甲所示,采用重物自由下落的方法:
(1)已知打点计时器所用电源的频率为,当地的重力加速度,所用重物的质量为m。实验中选取一条符合实验要求的纸带如图乙所示,O为纸带下落的起始点,A、B、C为纸带上选取的三个连续点。计算B点瞬时速度时,甲同学用,乙同学用,其中所选方法正确的是________(选填“甲”或“乙”)同学:根据以上数据,可知B点瞬时速度为________,重物由O运动到B点时动能的增加量等于________J,重力势能减少量等于________J(计算结果均保留3位有效数字)。
(2)实验中,发现重物减少的重力势能总是大于重物增加的动能,造成这种现象的主要原因是________。
(3)若以为纵轴、以h为横轴,根据实验数据绘出的图像是________,才能验证机械能守恒定律。图像的斜率等于________的数值。
(4)某同学做验证机械能守恒定律实验时,不慎将一条挑选出的纸带的一部分损坏,损坏的是前端部分。剩下的一段纸带上各相邻点点迹清晰,为了完成实验,他以纸带上某一点A为基准,设重物的质量为m,测出重物在A点的速度,再测出重物由A点下落后经过B点的速度,则在误差允许范围内,若计算得出,机械能守恒定律即被验证。
四、解答题
13.假设某卫星绕地球做匀速圆周运动,其轨道半径为r,运动周期为T,地球半径为R,引力常量为G,不考虑地球自转,求:
(1)卫星的向心加速度大小;
(2)地球的平均密度。
14.游船从码头沿直线行驶到湖对岸,小明对过程进行观察,记录数据如下表所示:
(1)求游船匀加速运动过程中加速度大小;
(2)匀加速过程中位移大小;
(3)若游船和游客总质量,求游船匀减速运动过程中所受合力的大小F;
15.如图,光滑水平地面上有一个质量为的木箱,在大小为、与水平方向成斜向上的恒定拉力F的作用下,向右前进了。重力加速度.该过程中,重力G、弹力和拉力F分别对木箱做的功为多少?
16.如图甲所示,质量的物体静止在水平面上,物体跟水平面间的动摩擦因数.从时刻起,物体受到一个水平力F的作用而开始运动,前内F随时间t变化的规律如图乙所示,g取.求:
(1)在图丙坐标系中画出物体在前内的图像;
(2)前内水平力F所做的功。
参考答案:
1.A
【详解】A.一个物体相对于其他物体的位置变化叫做机械运动,故A正确;
B.物体在内指的是物体从0时刻到末这的时间,故B错误;
C.描绘航空母舰在海洋中的运动轨迹时,航空母舰的大小和形状可以忽略,可以看作质点,故C错误;
D.高清摄像机拍摄子弹穿过苹果瞬间的照片,曝光时间为,这里指的是时间间隔,故D错误。
故选A。
2.A
【详解】A.做匀速圆周运动的物体,速度大小不变,所以动能不变,A正确
B.因为线速度方向时刻改变,所以线速度一直在改变,B错误
C.向心加速度始终指向圆心,方向一直在变,所以向心加速度一直在改变,C错误
D.因为匀速圆周运动合力提供向心力,始终指向圆心,所以合力方向一直在变,D错误
3.C
【详解】①力是改变速度的原因,一个物体受到的合力越大,它的加速度越大,但速度不一定大,说法错误;②摩擦力的方向与运动方向无关,与相对运动或相对运动趋势的方向相反,说法错误;③运动的物体可以受静摩擦力作用,静止的物体也可以受动摩擦力作用,比如:正在沿着传送带斜向上运动的物体,说法正确;④一个物体的加速度方向与其受到的合力方向一致,但是速度方向不一定与合力方向一致,说法错误;⑤惯性是物体的固有属性,不是一种力,说法错误;⑥物体在任何状态下均具有惯性,说法错误。综上分析,可知C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
4.C
【详解】A.航天员在空间站中仍受重力作用,只是重力完全提供向心力,故A不符合题意;
B.根据可知,空间站在轨运行的速度比第一宇宙速度小,故B不符合题意;
C.空间站在离地球表面高度约为,小于地球同步卫星高度,根据可知,所以空间站在轨运行的角速度比同步卫星的角速度大,即比地球自转角速度大,故C符合题意;
D.神舟飞船与空间站同轨道同向运行时,从后面加速将做离心运动,无法实现与空间站对接,故D不符合题意.
5.D
【详解】弹性绳的两端相距时,设弹性绳与竖直方向的夹角为,则有
由平衡条件得
其中
设弹性绳两端在同一点时弹性绳的总长度为,由平衡条件得
联立解得
故选D。
6.C
【详解】物体始终处于静止状态,所以绳子对物体的拉力始终等于
对人受力分析并正交分解如图:
由平衡条件得:
当人拉着绳向右跨出一步后,将变小:
所以:会变大,也将变大.
故选C
7.B
【详解】由于小物块刚好不沿着简壁向下滑动,则有
小物块由弹力提供向心力
解得
故选B。
8.CD
【分析】位移为矢量,有大小和方向,而路程是标量没有方向,根据两者的定义及物理意义可明确各项正误。
【详解】A.由于路程是运动轨迹的长度,而位移是初末两点间的有向线段,物体沿直线向某一方向运动,通过的路程等于位移的大小,但不能说路程就是位移;故A错误。
B.物体沿直线单方向运动,通过的路程等于位移的大小,物体沿直线往返运动,通过的路程大于位移的大小:故B错误。
C.路程不等,但只要初末位置相同,则它们的位移可以相同;故C正确;
D.物体通过的路程不为零,若回到出发点,则位移可能为零;故D正确。
故选:CD。
【点睛】理解好位移和路程的区别。
9.ACD
【详解】依据二力平衡关系,力与及,再依据平衡关系,可知:
A.的合力范围是、在其合力范围内,选项A符合题意;
B.的合力范围是:、不在其合力范围内,选项B不符合题意;
C.的合力范围是、在其合力范围内,选项C符合题意.
D.的合力范围是、在其合力范围内,选项D符合题意;
10.BD
【详解】AB.由,得到:
已知火星半径是地球半径的,质量是地球质量的,则火星表面的重力加速度是地球表重力加速度的,即为;设火星质量为,由万有引力等于中可得:
解得:
密度为:
故A错误,B正确;
C.由,得到
火星的第一宇宙速度是地球第一宇宙速度的倍.故C错误;
D.王跃以在地球起跳时,根据竖直上抛的运动规律得出可跳的最大高度是:
由于火星表面的重力加速度是,王跃以相同的初速度在火星上起跳时,可跳的最大高度
故D正确.
11. 0.20 2.0
【详解】(1)[1]根据平抛运动规律和题意有
联立解得
(2)[2][3]设从抛出点分别到A、B两点的时间分别为,则有
12.乙 1.92 纸带受到的摩擦阻力或重物受空气阻力
过原点的倾斜直线(斜率为g) 重力加速度g
【详解】(1)[1]若重物下落的加速度用g表示,则重物做自由落体运动,机械能必然守恒,故用计算不正确,用计算正确,故所选方法正确的是乙同学。
[2]可知B点瞬时速度为
[3]重物由O运动到B点时动能的增加量为
[4]重力势能减少量为
(2)[5]实验中,发现重物减少的重力势能总是大于重物增加的动能,造成这种现象的主要原因是纸带受到的摩擦阻力或重物下落时受空气阻力作用。
(3)[6][7]据机械能守恒定律可得
即
若以为纵轴、以h为横轴,则图线的斜率等于重力加速度g的数值,则根据实验数据绘出的图像是过原点的倾斜直线(斜率为g)。
(4)[8]以纸带上某一点A为基准,设重物的质量为m,测出重物在A点的速度,再测出重物由A点下落后经过B点的速度,若机械能守恒,则满足
13.(1);(2)
【详解】(1)设卫星的质量和向心加速度分别为m、,有
卫星的向心加速度大小
(2)设地球质量为,由万有引力提供向心力可得
得
则地球的密度
14.(1) (2) (3)
【详解】(1)游船匀加速运动过程中加速度大小
(2)位移大小
(3)游船匀减速运动过程中加速度大小
根据牛顿第二定律得
15.弹力和重力G做功均为零,拉力F做功
【详解】由题意,弹力和重力G沿竖直方向,位移s水平向右,由恒力做功公式
而
易知,弹力和重力G与位移方向垂直,故做功为零。
拉力F对木箱做的功
16.(1);(2)
【详解】(1)物体做匀加速直线运动,根据牛顿第二定律可得
代入数据解得
故时物体速度为
物体做加速度为的匀减速直线运动,根据牛顿第二定律有
代入数据,可得
时物体速度为,
后F撤去,做加速度为的匀减速直线运动,设时间后速度为零,则有
代入数据,可得
则有
解得
即内做匀减速直线运动到速度为零。
内物体处于静止状态,综上可得,内的图像如图所示
(2)前内水平力F所做的功由图像知.运动过程
运动时间
运动状态
匀加速运动
初速度;
末速度
匀速运动
匀减速运动
靠岸时的速度
武汉榕霖文化艺术学院2023-2024高三上学期期中物理试卷【含答案解析】: 这是一份武汉榕霖文化艺术学院2023-2024高三上学期期中物理试卷【含答案解析】,共13页。
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