甘肅省武威一中2023屆高三物理上學期期中試題（含解析）

甘肅省武威一中2023屆高三物理上學期期中試題（含解析）甘肅省武威一中2023屆高三物理上學期期中試題〔含解析〕一、單項選擇題1.物體做勻加速直線運動，相繼經(jīng)過兩段距離為16m的路程，第一段用時4s，第二段用時2s，那么物體的加速度是A. B. C. D.【答案】B【解析】根據(jù)某段時間內(nèi)的平均速度等于中間時刻的瞬時速度知，2s時的瞬時速度等于0-4s內(nèi)的平均速度：，5s時的瞬時速度等于4-6s內(nèi)的平均速度：，兩個中間時刻的時間間隔為：△t=2+1s=3s，根據(jù)加速度定義可得：，故B正確，ACD錯誤。2.司機駕駛汽車在平直公路上勻速行駛，突然遇到緊急情況剎車直到停止運動，從司機發(fā)現(xiàn)情況到停止運動這段時間內(nèi)汽車的圖象如下圖，以下說法正確的選項是()A.從司機發(fā)現(xiàn)情況開始至汽車停止所用時間為5．5sB.汽車剎車過程的加速度大小為2．0m／s2C.汽車剎車過程的加速度大小為4．0m／sD.從司機發(fā)現(xiàn)情況開始至剎車停止，汽車的總位移為30m【答案】C【解析】【分析】理解圖像所對于的數(shù)學函數(shù)，結(jié)合圖像的截距及斜率求加速度和初速度【詳解】通過圖象可知，第一階段在司機反響時間0.5s內(nèi)，汽車做勻速直線運動，第二個階段司機剎車，汽車做勻減速直線運動到停止，根據(jù)勻變速直線運動規(guī)律，得到，可得，減速2.5s汽車停止運動，故到停止所用總時間為3s，全程位移為綜上所述：應選C。3.假設(shè)該高速公路上甲、乙兩車在同一車道上行駛，甲車在前，乙車在后。t=0時刻，發(fā)現(xiàn)前方有事故，兩車同時開始剎車，行進中兩車恰好沒有發(fā)生碰撞。兩車剎車過程的v-t圖像如下圖，以下判斷正確的選項是A.t=0時刻兩車間距等于50mB.兩車都停止運動時相距50mC.t=5s時兩車間距大于t=15s時兩車間距D.乙車剎車的加速度大小是甲車的1.5倍【答案】A【解析】【詳解】A.行進中兩車恰好沒有發(fā)生碰撞，說明t=10s時刻兩車速度相等時恰好相遇，那么t=0時刻兩車間距等于兩車在10s位移之差，為S=×10×10m=50m，故A正確；B.t=10s時兩車相遇，都停止時兩車的距離等于10s后兩車的位移之差，為×5×10m=25m，故B錯誤；C.根據(jù)“面積〞表示位移，可知t=5s～15s內(nèi)兩車通過的位移相等，所以t=5s時兩車間距等于t=15s時兩車間距，故C錯誤；D.根據(jù)v?t圖象的斜率表示加速度,甲的加速度大小為a1=20/20=1m/s2；乙的加速度大小為a2=30/15=2m/s2；故乙車的加速度是甲車的加速度的2倍。故D錯誤；應選：A4.物塊在輕繩的拉動下沿傾角為30°的固定斜面向上勻速運動，輕繩與斜面平行。物塊與斜面之間的動摩擦因數(shù)為，重力加速度取10m/s2。假設(shè)輕繩能承受的最大張力為1500N，那么物塊的質(zhì)量最大為A.150kg B.kg C.200kg D.kg【答案】A【解析】【詳解】T=f+mgsinθ，f=μN，N=mgcosθ，帶入數(shù)據(jù)解得：m=150kg，故A選項符合題意5.如圖，兩物塊P、Q置于水平地面上，其質(zhì)量分別為m、2m，兩者之間用水平輕繩連接。兩物塊與地面之間的動摩擦因數(shù)均為，重力加速度大小為g，現(xiàn)對Q施加一水平向右的拉力F，使兩物塊做勻加速直線運動，輕繩的張力大小為A. B. C. D.【答案】D【解析】【詳解】根據(jù)牛頓第二定律，對PQ的整體：；對物體P：；解得，應選D.6.如下圖，質(zhì)量為m的物體，放在一固定斜面上，當斜面傾角為30°時恰能沿斜面勻速下滑．對物體施加一大小為F的水平向右恒力，物體可沿斜面勻速向上滑行．設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，當斜面傾角增大并超過某一臨界角θ0時，不管水平恒力F多大，都不能使物體沿斜面向上滑行，那么以下說法正確的選項是〔〕A.物體與斜面間的動摩擦因數(shù)為B.物體與斜面間的動摩擦因數(shù)為C.這一臨界角的大小30°D.這一臨界角的大小60°【答案】D【解析】【詳解】AB、物體恰好勻速下滑時，由平衡條件有，，那么，應選項A、B錯誤；CD、設(shè)斜面傾角為，由平衡條件有，，靜摩擦力，聯(lián)立解得，要使不管水平恒力F多大，上式都成立，那么有，所以，即，應選項D正確，C錯誤。7.如圖，一硬幣〔可視為質(zhì)點〕置于水平圓盤上，硬幣與豎直轉(zhuǎn)軸的距離為r，硬幣與圓盤之間的動摩擦因數(shù)為〔最大靜摩擦力等于滑動摩擦力〕，重力加速度大小為g。假設(shè)硬幣與圓盤一起軸勻速轉(zhuǎn)動，那么圓盤轉(zhuǎn)動的最大角速度為A. B. C. D.【答案】B【解析】【詳解】摩擦力提供合外力，當?shù)竭_最大靜摩擦時，角速度最大，結(jié)合牛頓第二定律可知：解得圓盤轉(zhuǎn)動的最大角速度為：A.與分析不符，故A錯誤；B.與分析相符，故B正確；C.與分析不符，故C錯誤；D.與分析不符，故D錯誤。8.如圖，在不計滑輪摩擦和繩子質(zhì)量的條件下，當小車以速度勻速向右運動當小車運動到與水平面夾角為時，以下關(guān)于物體A說法正確的選項是〔〕A.物體A此時的速度大小為，物體A做減速運動，繩子拉力小于物體重力B.物體A此時的速度大小為，物體A做加速運動，繩子拉力大于物體重力C.物體A此時的速度大小為，物體A做減速運動，繩子拉力小于物體重力D.物體A此時的速度大小為，物體A做加速運動，繩子拉力大于物體重力【答案】B【解析】【詳解】小車沿繩子方向的速度等于A的速度，設(shè)繩子與水平方向的夾角為θ，根據(jù)平行四邊形定那么，物體A的速度vA=vcosθ；小車勻速向右運動時，θ減小，那么A的速度增大，所以A加速上升，加速度方向向上，根據(jù)牛頓第二定律有：T-GA=mAa．知拉力大于重力。故B正確，ACD錯誤。9.在豎直墻壁上懸掛一鏢靶，某人站在離墻壁一定距離的某處，先后將兩只飛鏢A、B由同一位置水平擲出，兩只飛鏢落在靶上的狀態(tài)如下圖(側(cè)視圖)，假設(shè)不計空氣阻力，以下說法中正確的選項是()A.A、B兩鏢在空中運動時間相同B.B鏢擲出時的初速度比A鏢擲出時的初速度小C.A、B鏢的速度變化方向可能不同D.A鏢的質(zhì)量一定比B鏢的質(zhì)量小【答案】B【解析】【詳解】A.飛鏢B下落的高度大于飛鏢A下落的高度，根據(jù)得，B下降的高度大，那么B鏢的運動時間長．故A錯誤；B.因為水平位移相等，B鏢的時間長，那么B鏢的初速度小，故B正確；C.因為A、B鏢都做平拋運動，速度變化量的方向與加速度方向相同，均豎直向下，故C錯誤；D.平拋運動的時間與質(zhì)量無關(guān)，此題無法比擬兩飛鏢的質(zhì)量，故D錯誤。10.如下圖，在一端封閉的光滑細玻璃管中注滿清水，水中放一紅蠟塊R〔R視為質(zhì)點〕．將玻璃管的開口端用膠塞塞緊后豎直倒置且與y軸重合，R從坐標原點開始運動的軌跡如下圖，那么紅蠟塊R在x、y方向的運動情況可能是A.x方向勻速直線運動，y方向勻速直線運動B.x方向勻速直線運動，y方向勻加速直線運動C.x方向勻減速直線運動，y方向勻加速直線運動D.x方向勻加速直線運動，y方向勻速直線運動【答案】D【解析】試題分析：假設(shè)方向勻速直線運動，根據(jù)運動軌跡的形狀，那么方向的加速度方向沿負方向，即方向減速直線運動，故AB錯誤；假設(shè)方向勻速直線運動，根據(jù)運動軌跡的形狀，那么方向的加速度方向沿正方向，即方向加速直線運動，故C錯誤，D正確?？键c：運動的合成和分解【名師點睛】牢記曲線運動的條件，曲線運動的速度方向與軌跡的關(guān)系，應用曲線運動的分解的方法研究問題。11.從傾角為的足夠長的斜面上的A點，先后將同一小球以不同的初速度水平向右拋出．第一次初速度為v1，球落到斜面上的瞬時速度方向與斜面夾角為，第二次初速度為v2，球落到斜面上的瞬時速度方向與斜面夾角為，假設(shè)v1＞v2，那么〔〕A. B.C. D.無法確定【答案】C【解析】【詳解】根據(jù)得：那么落在斜面上時豎直方向上的分速度為：設(shè)速度與水平方向的夾角為，有：知落在斜面上時，速度與水平方向的夾角與初速度無關(guān)，那么小球與水平方向的夾角相同，因為速度方向與斜面的夾角等于速度與水平方向的夾角減去斜面的傾角，所以有：A.與分析不符，故A錯誤；B.與分析不符，故B錯誤；C.與分析相符，故C正確；D.與分析不符，故D錯誤。12.如圖(甲)所示，一輕桿一端固定在O點，另一端固定一小球，在豎直平面內(nèi)做半徑為R的圓周運動.小球運動到最高點時，桿與小球間彈力大小為，小球在最高點的速度大小為v，圖象如圖(乙)所示.以下說法正確的選項是()A.當?shù)氐闹亓铀俣却笮锽.小球的質(zhì)量為C.時，桿對小球彈力方向向上D.假設(shè)，那么桿對小球彈力大小為2a【答案】B【解析】【詳解】AB.在最高點，假設(shè)，那么有：當時，那么有：解得：，故A錯誤，B正確；C.由圖可知當時，桿對小球彈力方向向上，當時，桿對小球彈力方向向下，所以當時，桿對小球彈力方向向下，故C錯誤；D.當時，根據(jù)牛頓第二定律得：解得：即桿對小球彈力大小為，故D錯誤。13.1970年成功發(fā)射的“東方紅一號〞是我國第一顆人造地球衛(wèi)星，該衛(wèi)星至今仍沿橢圓軌道繞地球運動．如下圖，設(shè)衛(wèi)星在近地點、遠地點的速度分別為v1、v2，近地點到地心的距離為r，地球質(zhì)量為M，引力常量為G．那么A. B.C. D.【答案】B【解析】【詳解】“東方紅一號〞從近地點到遠地點萬有引力做負功，動能減小，所以，過近地點圓周運動的速度為，由于“東方紅一號〞在橢圓上運動，所以，故B正確。14.“嫦娥四號〞〔專家稱為“四號星〞〕，方案在2023年發(fā)射升空，它是嫦娥探月工程方案中嫦娥系列的第四顆人造探月衛(wèi)星，主要任務是更深層次、更加全面的科學探測月球地貌、資源等方面的信息，完善月球檔案資料．萬有引力常量為G，月球的半徑為R，月球外表的重力加速度為g，嫦娥四號離月球中心的距離為r，繞月周期為T．根據(jù)以上信息判斷以下說法正確的選項是〔〕A.“嫦娥四號〞繞月運行的速度為B.月球的第一宇宙速度為C.“嫦娥四號〞必須減速運動才能返回地球D.月球的平均密度為【答案】B【解析】根據(jù)萬有引力提供向心力，得，又因為月球外表的物體受到的重力等于萬有引力，得GM=R2g．所以，故A錯誤．月球的第一宇宙速度為近月衛(wèi)星的運行速度，所以重力提供向心力，得．故B正確．嫦娥四號要脫離月球的束縛才能返回月球，嫦娥四號要脫離月球束縛必須加速做離心運動才行．故C錯誤．根據(jù)萬有引力提供向心力，得月球的質(zhì)量，所以月球的密度．故D錯誤．應選B.二、多項選擇題15.如下圖，質(zhì)量為m的小球a、b之間用輕繩相連，小球a通過輕桿固定在左側(cè)豎直墻壁上，輕桿與豎直墻壁夾角為30°?，F(xiàn)改變作用在小球b上的外力的大小和方向，輕繩與豎直方向的夾角保持60°不變，那么A.輕繩上的拉力一定小于mgB.外力F的最小值為C.輕桿對小球a作用力的方向不變D.輕桿對小球a的作用力最小值為mg【答案】BD【解析】【分析】分別以a與b為研究對象，結(jié)合共點力平衡的條件列式即可求出。【詳解】A、對b進行受力分析如圖，當F的方向發(fā)生變化時，由圖可知，輕繩上的拉力可能小于mg，也可能大于mg，故A錯誤。B、由b的受力圖可知，當拉力F的方向與ab繩子垂直時，拉力F最小為：Fmin=mgsin60°=mg，故B正確。C、以a為研究對象，可知a受到重力、繩子ab對a的作用力以及桿對a的作用力處于平衡狀態(tài)，由三個力平衡的特點可知，桿對a的作用力與a的重力、ab對a的拉力的合力大小相等，方向相反。a受到的重力大小方向都不變，繩對a的拉力方向不變，大小是變化的，所以a受到的重力與繩對a的拉力的合力大小、方向都是變化的，所以桿對a的作用力大小、方向都是變化的，故C錯誤。D、由b的受力分析可知，當拉力F對b的拉力方向豎直向上時，拉力F與b的重力大小相等，方向相反，繩子ab此時的拉力等于0，此時a只受到重力和桿對a的作用力，此時桿對a的作用力最小，恰好等于a的重力，故D正確。應選：B、D【點睛】此題有隱含的臨界問題，關(guān)鍵運用圖解法確定出F的范圍，得到F最小的條件，再由平衡條件進行求解．16.如圖，一個質(zhì)量的長木板置于光滑水平地面上，木板上放有質(zhì)量分別為和的A、B兩物塊，A、B兩物塊與木板之間的動摩擦因數(shù)都為，假設(shè)現(xiàn)用水平恒力F作用在A物塊上，重力加速度g取10m/s2，滑動摩擦力等于最大靜摩擦力，那么以下說法正確的選項是()A.當F=2N時，A物塊和木板開始相對滑動B.當F=1N時，那么A、B兩物塊都相對木板靜止不動C.假設(shè)F=4N，那么B物塊所受摩擦力大小為D.假設(shè)F=6N，那么B物塊的加速度大小為【答案】BC【解析】【詳解】A.與木板間的最大靜摩擦力為：A與木板即將發(fā)生相對滑動時木板和B得加速度為對整體受力分析由牛頓第二定律有當時，所以、兩物塊和木板保持相對靜止，整體作用下向左勻加速運動，故A錯誤；B.當時，所以、兩物塊都相對木板靜止不動，整體在作用下向左勻加速運動，故B正確；C.假設(shè)，在木板外表滑動，摩擦力為2N；那么和木板整體受摩擦力為2N，所以木板和B的加速度：此時受到的摩擦力將到達：故C正確；D.假設(shè)，A在木板外表滑動，摩擦力為2N；那么和木板整體受摩擦力為2N，所以木板和的加速度：故D正確。17..如下圖，一小物體m從光滑圓弧形軌道上與圓心O等高處由靜止釋放，圓弧半徑R=0.2m，軌道底端與粗糙的傳送帶平滑連接，當傳送帶固定不動時，物體m能滑過右端的B點，且落在水平地面上的C點，取重力加速度g=10m/s2，那么以下判斷可能正確的選項是〔〕A.假設(shè)傳送帶逆時針方向運行且v=2m/s，那么物體m也能滑過B點，到達地面上的C點B.假設(shè)傳送帶順時針方向運行，那么當傳送帶速度時，物體m到達地面上C點的右側(cè)C.假設(shè)傳送帶順時針方向運行，那么當傳送帶速度時，物體m也可能到達地面上C點的右側(cè)D.假設(shè)傳送帶逆時針方向運行且v=3m/s，那么物體m也能滑過B點，到達地面上的C點左側(cè)【答案】ABC【解析】【詳解】A.物體在圓弧軌道上下滑過程，由動能定理得：解得：傳送帶靜止不動時，物體滑到傳送帶上后向右做勻減速直線運動，到達傳送帶右端時物體的速度小于2m/s，物體離開傳送帶后做平拋運動到達點，物體做平拋運動的初速度小于2m/s；假設(shè)傳送帶逆時針方向運行且，物體在傳送帶上一直做勻減速直線運動，與傳送帶靜止時的運動情況相同，物體到達傳送帶右端時的速度與傳送帶靜止時到達右端的速度相等，物塊離開傳送帶做平拋運動，落在點，故A正確；B.假設(shè)傳送帶順時針方向運動，那么當傳送帶速度時，物體在傳送帶上可能先做勻加速直線運動后做勻速直線運動，也可能一直做勻加速直線運動，物塊到達傳送帶右端時的速度大于2m/s，做平拋運動的初速度大于2m/s，物體將落在點的右側(cè)，故B正確；C.假設(shè)傳送帶順時針方向運動，那么當傳送帶速度時，物體在傳送帶上可能先做勻減速直線運動后做勻速直線運動，此時到達傳送帶右端時的速度比傳送帶靜止時的速度大，物體落在點的右側(cè)，也可能在你傳送帶上一直做勻減速直線運動，到達傳送帶右端時的速度與傳送帶靜止時的速度相等，物體將落在點，故C正確；D.假設(shè)傳送帶逆時針方向運行且，物體在傳送帶上一直做勻減速直線運動，與傳送帶靜止時運動情況相同，物體到達傳送帶右端時的速度與傳送帶靜止時到達右端的速度相等，物塊離開傳送帶做平拋運動，落在點，故D錯誤。18.如下圖，足夠長的光滑水平軌道與豎直固定的光滑半圓形勃道相切于a點，一質(zhì)量為m的物塊可視為質(zhì)點，以大小為的速度水平向右運動，重力加速度為g，不計空氣阻力。當半圓形軌道半徑取適當值R時，物塊從半圓形軌道最高點b飛出后，在水平軌道的落點與a點間距離最大，最大距離為d。那么A. B. C. D.【答案】AC【解析】【分析】繩—球模型構(gòu)成的圓周運動滿足機械能守恒，平拋運動有分運動公式，建立水平距離d關(guān)于R的函數(shù)求出最大值.【詳解】設(shè)小球經(jīng)過a點的速度為，小球沿著光滑的軌道從b到a的過程只有重力做功，由機械能守恒定律：；而小球從a點做平拋運動，，；聯(lián)立各式可得：，可知根號下的表達式為R作自變量的二次函數(shù)，那么當時，即，水平距離有最大值；應選AC.【點睛】此題考查機械能守恒定律與平拋運動規(guī)律的應用，要注意明確物理過程，正確選擇物理規(guī)律結(jié)合數(shù)學函數(shù)求極值的方法準確求解．19..如下圖，衛(wèi)星在半徑為的圓軌道上運行速度為，當其運動經(jīng)過點時點火加速，使衛(wèi)星進入橢圓軌道運行，橢圓軌道的遠地點B與地心的距離為，衛(wèi)星經(jīng)過B點的速度為，假設(shè)規(guī)定無窮遠處引力勢能為0，那么引力勢能的表達式，其中G為引力常量，M為中心天體質(zhì)量，m為衛(wèi)星的質(zhì)量，r為兩者質(zhì)心間距，假設(shè)衛(wèi)星運動過程中僅受萬有引力作用，那么以下說法正確的選項是〔〕A.B.衛(wèi)星在橢圓軌道上A點的加速度小于B點的加速度C.衛(wèi)星在A點加速后的速度為D.衛(wèi)星從A點運動至B點的最短時間為【答案】AC【解析】【詳解】A.假設(shè)衛(wèi)星在半徑為的圓軌道上運行時速度為，由萬有引力提供向心力可得：可得衛(wèi)星的速度公式：可知衛(wèi)星在半徑為的圓軌道上運行時速度比衛(wèi)星在半徑為的圓軌道上運行時速度小，即有：衛(wèi)星要從橢圓軌道變軌到半徑為的圓軌道，在點必須加速，那么有：所以有：故A正確；B.衛(wèi)星在橢圓軌道上點所受的萬有引力比在點的大，那么衛(wèi)星在橢圓軌道上點的加速度比點的加速度大，故B錯誤；C.衛(wèi)星加速后從運動到的過程，由機械能守恒定律得:解得：故C正確；D.設(shè)衛(wèi)星在半徑為的圓軌道上運行時周期為，在橢圓軌道運行周期為，根據(jù)開普勒第三定律得：又由于：衛(wèi)星從點運動到點的過程的最短時間為：聯(lián)立解得：故D錯誤。三、實驗題20.某同學用圖示實驗裝置探究加速度與力的關(guān)系。他在氣墊導軌旁安裝了一個光電門B，滑塊上固定一遮光條，滑塊用細線繞過氣墊導軌左端的定滑輪與力傳感器相連，力傳感器可直接測出繩中拉力大小，傳感器下方懸掛鉤碼。改變鉤碼數(shù)量，每次都從A處由靜止釋放滑塊?；瑝K〔含遮光條〕總質(zhì)量為M，導軌上遮光條位置到光電門位置的距離為L。請答復下面相關(guān)問題。(1)如圖，實驗時用游標卡尺測得遮光條的寬度為___。某次實驗中，由數(shù)字毫秒計記錄遮光條通過光電門的時間為t，由力傳感器記錄對應的細線拉力大小為F，那么滑塊運動的加速度大小應表示為____〔用題干物理量和測得物理量字母表示〕。(2)以下實驗要求中不必要的是〔〕A．應使滑塊質(zhì)量遠大于鉤碼和力傳感器的總質(zhì)量B．應使遮光條位置與光電門間的距離適當大些C．應將氣墊導軌調(diào)節(jié)至水平D．應使細線與氣墊導軌平行【答案】(1).0.96cm(2).(3).A【解析】【詳解】(1)[1]游標卡尺的主尺讀數(shù)為9mm，游標尺上第12個刻度和主尺上某一刻度對齊，所以游標讀數(shù)為12×0.05mm=0.60mm，所以最終讀數(shù)為：[2]初速度為零，位移為，要計算加速度，需要知道末速度，故需要由數(shù)字計時器讀出遮光條通過光電門的時間，末速度：由得：(2)[3]A.拉力是直接通過傳感器測量的，故與小車質(zhì)量和鉤碼質(zhì)量大小關(guān)系無關(guān)，不必要使滑塊質(zhì)量遠大于鉤碼和力傳感器的總質(zhì)量，故A符合題意；B.應使位置與光電門間的距離適當大些，有利于減小誤差，故B不符合題意；C.應將氣墊導軌調(diào)節(jié)水平，使拉力才等于合力，故C不符合題意；D.要保持拉線方向與氣墊導軌平行，拉力才等于合力，故D不符合題意。21.在做“研究平拋物體的運動〞的實驗時，通過描點法畫出小球平拋運動軌跡，并求出平拋運動初速度。實驗裝置如圖甲所示。如圖乙所示，某同學在描繪平拋運動軌跡時，忘記記下斜槽末端位置。圖中A點為小球運動一段時間后的位置，他便以A點為坐標原點，建立了水平方向和豎直方向的坐標軸，那么根據(jù)圖象可知小球平拋運動的初速度大小為________m/s，以及拋出點的坐標________?！瞘取10m/s2〕【答案】(1).2(2).〔-20cm，-5cm〕【解析】【詳解】[1]根據(jù)得：那么小球平拋運動的初速度為：[2]點的豎直分速度為：根據(jù)知：那么拋出點與B點的豎直位移為：水平位移為：那么拋出點的位置坐標為：拋出點的坐標為(-20cm，-5cm)四、計算題22.小船勻速橫渡一條河流，當船頭垂直對岸方向航行時，出發(fā)點10min到達對岸下游120m處，假設(shè)船頭保持與河岸成α角向上游航行，在出發(fā)12.5min到達正對岸，求：〔1〕水流的速度，〔2〕船在靜水中的速度，〔