2022届天津市南开区高三上学期期中考试物理试题含答案

南开区2022届高三上学期期中考试

物理学科

第Ⅰ卷（选择题  共48分）

一、单项选择题（每小题6分，共30分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的。）

1． 质量为的汽车在平直公路上运动，图像如图所示，由此可求（    ）

A． 内汽车的平均速度为

B． 内汽车的加速度为

C． 内汽车所受的合外力为

D． 内合外力对汽车所做的功为

2． 如图所示，、处于平衡状态，现用水平向左的力拉，仍保持静止，则下列说法正确的是（    ）

A． 受到的拉力一定变大

B． 受到的摩擦力可能减小

C． 受到的摩擦力大小一定不变

D． 受到地面的支持力可能减小

3． 一定质量的理想气体，由状态沿直线变化到，如图所示，气体在、、三个状态中的温度之比是（    ）

A．  B．  C．  D．

4． 北斗导航系统又被称为“双星定位系统”，具有导航、定位等功能。“北斗”系统中两颗工作卫星1和2均绕地心做匀速圆周运动，轨道半径均为，某时刻两颗工作卫星分别位于轨道上的、两位置，如图所示。若卫星绕地球均顺时针运行，地球表面处的重力加速度为，地球半径为。下列说法中正确的是（    ）

A． 这两颗卫星的向心加速度大小相等，均为

B． 卫星1由位置运动至位置所需的时间为

C． 如果使卫星1加速，它就一定能追上卫星2

D． 卫星1由位置运动到位置的过程中万有引力做正功

5． 如图所示为旋转脱水拖把结构图。把拖把头放置于脱水桶中，手握固定套杆向下运动，固定套杆就会给旋转杆施加驱动力，驱动旋转杆、拖把头和脱水桶一起转动，把拖把上的水甩出去。旋转杆上有长度为的螺杆，螺杆的螺距（相邻螺纹之间的距离）为，拖把头的托盘半径为，拖布条的长度为，脱水桶的半径为。某次脱水时，固定套杆在内匀速下压了，该过程中拖把头匀速转动，则下列说法正确的是（    ）

A． 拖把头转动的周期为

B． 拖把头转动的角速度为

C． 紧贴脱水桶内壁的拖布条上附着的水最不容易甩出

D． 旋转时脱水桶内壁与托盘边缘处的点向心加速度之比为

二、不定项选择题（每小题6分，共18分。每小题给出的四个选项中，都有多个选项是正确的。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，选错或不答的得0分。）

6． 质量的小球以的初速度沿水平方向抛出，小球距离地面的高度，。下列说法中正确的是（    ）

A． 小球落地时速度大小为

B． 小球落地时重力的瞬时功率为

C． 小球落地时速度与水平方向的夹角为

D． 小球落地时位移与水平方向的夹角为

7． 如图所示为高空坠物的公益广告，形象地描述了高空坠物对人伤害的严重性。小明用下面的实例来检验广告的科学性：设一个质量为的鸡蛋从25楼顶自由落下，相邻楼层的高度差为，鸡蛋与地面撞击时间约为，不计空气阻力，。则（    ）

A． 从下落到即将落地，鸡蛋的动量变化约为

B． 该鸡蛋对地面平均冲击力约为

C． 鸡蛋在空中运动过程中，任意相等时间内动量变化相等

D． 鸡蛋在空中运动过程中，任意相等时间内动能变化相等

8． 如图所示，木块静止在光滑水平面上，一颗子弹水平射入木块中，子弹在木块中受的平均阻力为，射入深度为，此过程中木块位移为，则下列说法中正确是（    ）

A． 木块增加的动能为

B． 子弹克服阻力做的功为

C． 子弹动能的减少等于木块动能的增加

D． 子弹、木块系统总机械能的损失为

第Ⅱ卷（共52分）

9．（19分）

（1）在做“用油膜法估测分子大小”的实验中，所用油酸酒精溶液的浓度为每溶液中有纯油酸，用注射器测得上述溶液有75滴，把1滴该溶液滴入盛水且表面撒有痱子粉的浅盘里，待水面稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用笔在玻璃板上描出油酸的轮廓，再把玻璃板放在坐标纸上，其形状和尺寸如图所示，坐标中正方形方格的边长为。

①下列有关该实验的说法正确的是__________

A． 本实验也可直接将纯油酸滴水面上测量

B． 本实验将油膜看成单分子油膜

C． 本实验忽略了分子的间隙

D． 测量油膜面积时，由于不足一格的正方形面积无法估读，全部舍去

②该实验中每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积为___________；油酸膜的面积是___________；按以上实验数据估测出油酸分子的直径为___________（保留2位有效数字）。

（2）某实验小组利用如图甲所示的装置进行“探究加速度与合外力的关系”的实验。

①为了减小误差，在平衡摩擦力后，每次实验必须通过改变钩码的个数来改变小车所受合外力，获取多组数据。 若小车质量为，实验中每次所用的钩码总质量范围应选__________组会比较合理。（填选项前的字母）

A．  B．  C．

②实验中打点计时器所使用的电源频率为，图乙中给出的是实验中获取的纸带的一部分：1、2、3、4、5是计数点，每相邻两计数点间还有4个打点未标出，由该纸带可求得小车的加速度__________。（结果保留3位有效数字）

③改变钩码的个数重复实验，得到加速度与合外力的关系如图所示，分析图丙的图像，可得出实验结论是______________________________。．

10．（16分）如图所示，圆心为、半径的光滑圆轨道与水平地面相切于点，且固定于竖直平面内。在水平地面上距点处的点放一质量的小物块，小物块与水平地面间的动摩擦因数，小物块在与水平地面夹角斜向上的拉力的作用下由静止向点运动，运动到点时撤去，小物块沿圆轨道上滑，且恰能到达圆轨道最高点。（，，）求：

（1）小物块在点的速度的大小；

（2）小物块在点时对轨道压力的大小；

（3）拉力的大小。

11．（17分）如图所示，质量的小车静止在光滑的水平面上，质量的小物块放在小车的最左端。现用一水平向右、大小的力作用在小物块上，小物块与小车之间的动摩擦因数，经过一段时间小车运动的位移时，小物块刚好运动到小车的最右端，。求：

（1）小物块运动到小车最右端所用的时间和此时小物块的速度的大小；

（2）这一过程中，力所做的功及物块和小车因摩擦而产生的热量。

参考答案

一、单项选择题（每小题6分，共30分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的。）

二、不定项选择题（每小题6分，共18分。每小题给出的四个选项中，都有多个选项是正确的。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，选错或不答的得0分。）

第Ⅱ卷（共52分）

9． ①BC；②8×10－12；2．88×10－2；2．8×10－10。

(2) ①A；②1．11；③误差允许范围内，质量不变的条件下，加速度与合外力成正比

10． 解：（1）小物块恰能到圆轨道最高点C时，物块与轨道间无弹力，只受重力，且由重力提供向心力。
设小物块在最高点C的速度为vC，由牛顿第二定律得
解得：vC＝4m/s
（2）小物块从B点到C点的过程，由动能定理有：

解得：vB＝4m/s
小物块在B点时，由重力和轨道支持力的合力提供向心力，由牛顿第二定律得
   FN－mg＝
解得FN＝6mg＝6×3×10N＝180N
由牛顿第三定律可知，小物块在B点时对轨道的压力大小为FN′＝FN＝180N。
（3）对小物块从A点到B点过程，小物块受到的滑动摩擦力大小为Ff＝μ（mg－Fsinθ）
由动能定理有
 
解得：F＝N
答：（1）小物块在C点的速度vC的大小为4m/s；
（2）小物块在B点时对轨道的压力大小为180N；
（3）拉力F的大小为N

11．
解：（1）在F的作用下，小物块和小车同时做匀加速运动，设小物块运动的加度a1，小车运动的加度a2，由牛顿第二定律可知
F－μmg＝ma1，
μmg＝Ma2，
小车运动的时间为t，由匀变速直线运动规律可得
xM＝a2t2，
小物块的速度
vm＝a1t，
联立解得：
t＝2s，vm＝10m/s。
（2）小物块的位移
x1＝a1t2，
解得：
x1＝10m，
对小物块，由动能定理得：
W－μmgx1＝m－0，
力F做的功为：
W＝μmgx1＋m，
解得：
W＝100J；
物块和小车因摩擦而产生的热量为：
Q＝μmg（x1－xM）＝0．5×1×10（10－5）J＝25J。
答：（1）小物块运动到小车最右端所用的时间t和此时小物块的速度vm的大小为10m/s；
（2）这一过程中，力F所做的功W为100J，物块和小车因摩擦而产生的热量Q为25J。