天津市河西區(qū)2023-2024學(xué)年高三上學(xué)期期中物理試題

河西區(qū)2022—2023學(xué)年度第一學(xué)期高三年級期末質(zhì)量調(diào)查物理試卷一、單項選擇題（共5小題，每小題5分，共25分。每道小題只有一個正確的答案。答對得3分；答錯，不答得0分）1.質(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動速度—時間圖象如圖所示，該質(zhì)點(diǎn)（）A.在第1秒末速度方向發(fā)生了改變B.在第2秒末加速度方向發(fā)生了改變C.在前2秒內(nèi)發(fā)生的位移為零D.第3秒和第5秒末的位置相同【答案】D【解析】【詳解】A．速度圖象的正負(fù)表示速度的方向，前2s內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)始終朝正方向運(yùn)動，速度方向沒有發(fā)生變化，A錯誤；B．圖象的斜率表示加速度，第2秒末斜率不變，所以加速度大小、方向均不變，B錯誤；C．前2秒內(nèi)圖象都在時間軸上方，故質(zhì)點(diǎn)位移為圖線與坐標(biāo)軸所圍成的面積，不為零，C錯誤；D．由圖象面積可以知道，第4秒內(nèi)和第5秒內(nèi)的位移大小相同、方向相反，即第3秒和第5秒末的位置相同，D正確。故選D。2.甲、乙為兩顆地球衛(wèi)星，其中甲為地球同步衛(wèi)星，乙的運(yùn)行高度低于甲的運(yùn)行高度，兩衛(wèi)星軌道均可視為圓軌道。以下判斷正確的是（）A.甲的角速度小于乙的角速度 B.甲的加速度大于乙的加速度C.乙的速度大于第一宇宙速度 D.甲在運(yùn)行時能經(jīng)過北京的正上方【答案】A【解析】【分析】【詳解】A．根據(jù)萬有引力提供向心力得由甲的高度大于乙的高度，可知甲的角速度小于乙的角速度，A正確；B．根據(jù)解得由甲的高度大于乙的高度，甲的加速度小于乙的加速度，B錯誤；C．第一宇宙速度是最小的發(fā)射速度，是最大的環(huán)繞速度，則乙的速度小于第一宇宙速度，C錯誤；D．甲為地球同步衛(wèi)星，軌道平面在赤道的上空，不可能運(yùn)行時能經(jīng)過北京的正上方，D錯誤。故選A。3.如圖所示，某網(wǎng)球運(yùn)動員正對球網(wǎng)跳起從同一高度O點(diǎn)向正前方先后水平擊出兩個速度不同的排球，排球軌跡如虛線Ⅰ和虛線Ⅱ所示。若不計空氣阻力，則（）A.兩球下落相同高度所用的時間是相同的B.兩球下落相同高度時在豎直方向上速度不相同C.兩球通過同一水平距離，軌跡如虛線Ⅰ的排球所用的時間較少D.兩球在相同時間間隔內(nèi)，軌跡如虛線Ⅱ的排球下降的高度較小【答案】A【解析】【詳解】A．網(wǎng)球飛出后做平拋運(yùn)動，豎直方向做自由落體運(yùn)動，有下落時間為可知兩球下落高度相同，所用時間相同，故A正確；B．做平拋運(yùn)動的小球下落相同高度時在豎直方向上的速度可知兩球下落相同高度時在豎直方向上的速度相同，故B錯誤；C．由圖可知兩球通過同一水平距離，虛線Ⅰ的排球下落高度較多，根據(jù)可知軌跡如虛線Ⅰ的排球所用的時間較多，故C錯誤；D．兩球均做平拋運(yùn)動，所以在相同時間間隔內(nèi)下降的高度相同，故D錯誤。故選A。4.如圖所示，兩個圓錐內(nèi)壁光滑，豎直放置在同一水平面上，圓錐母線與豎直方向夾角分別為和，有A、B兩個質(zhì)量相同的小球在兩圓錐內(nèi)壁等高處做勻速圓周運(yùn)動，下列說法正確的是（）A.A、B球受到的支持力之比為 B.A、B球的向心力之比為C.A、B球運(yùn)動的角速度之比為 D.A、B球運(yùn)動的線速度之比為【答案】C【解析】【詳解】A．對小球A、B受力分析，受到重力和支持力，在豎直方向合力為零，則有解得所以故A錯誤；B．受到重力和支持力的合力提供向心力，則有所以故B錯誤；C．小球的運(yùn)動軌跡高度相同，則半徑由牛頓第二定律可知解得所以故C正確；D．線速度解得故D錯誤。故選C。5.從地面豎直向上拋出一物體，物體在運(yùn)動過程中除受到重力外，還受到一大小不變、方向始終與運(yùn)動方向相反的外力作用．距地面高度h在3m以內(nèi)時，物體上升、下落過程中動能Ek隨h的變化如圖所示．重力加速度取10m/s2．該物體的質(zhì)量為A.2kg B. C.1kg D.【答案】C【解析】【詳解】對上升過程，由動能定理，，得，即F+mg=12N；下落過程，，即N，聯(lián)立兩公式，得到m=1kg、F=2N．二、多項選擇題（共3小題，每小題5分，共15分。每道小題有多個正確的答案。全部答對得6分；部分答對得3分；有答錯或者不答得0分）6.如圖所示，輕質(zhì)彈簧一端固定，另一端連接一小物塊，O點(diǎn)為彈簧在原長時物塊的位置。物塊由A點(diǎn)靜止釋放，沿粗糙程度相同的水平面向右運(yùn)動，最遠(yuǎn)到達(dá)B點(diǎn)。在從A到B的過程中，物塊（）A.加速度先減小后增大B.經(jīng)過O點(diǎn)時的速度最大C.所受彈簧彈力始終做正功D.所受彈簧彈力做的功等于克服摩擦力做的功【答案】AD【解析】【詳解】AB．對物塊受力分析，當(dāng)彈簧處于壓縮狀態(tài)時，由牛頓第二定律可得kxf=max減小，a減小，當(dāng)a=0時，物塊速度最大，此時，物塊在O點(diǎn)左側(cè)；從加速度a=0處到O點(diǎn)過程，由牛頓第二定律得f－kx=max減小，a增大；當(dāng)彈簧處于伸長狀態(tài)時，由牛頓第二定律可得kx＋f=max增大，a繼續(xù)增大，可知物塊的加速度先減小后增大，故A正確，故B錯誤；C．物塊所受彈簧的彈力對物塊先做正功，后做負(fù)功，故C錯誤；D．從A到B的過程，由動能定理可得W彈Wf=0故D正確。故選AD。7.復(fù)興號動車在世界上首次實(shí)現(xiàn)速度350km/h自動駕駛功能，成為我國高鐵自主創(chuàng)新的又一重大標(biāo)志性成果。一列質(zhì)量為m的動車，初速度為，以恒定功率P在平直軌道上運(yùn)動，經(jīng)時間t達(dá)到該功率下的最大速度，設(shè)動車行駛過程所受到的阻力F保持不變。動車在時間t內(nèi)（）A.做勻加速直線運(yùn)動 B.加速度逐漸減小C.牽引力的功率 D.牽引力做功【答案】BC【解析】【詳解】AB．動車的功率恒定，根據(jù)可知動車的牽引力減小，根據(jù)牛頓第二定律得可知動車的加速度減小，所以動車做加速度減小的加速運(yùn)動，A錯誤，B正確；C．當(dāng)加速度為0時，牽引力等于阻力，則額定功率為C正確；D．動車功率恒定，在時間內(nèi)，牽引力做功為根據(jù)動能定理得D錯誤。故選BC。8.如圖，一粗糙斜面固定在地面上，斜面頂端裝有一光滑定滑輪．一細(xì)繩跨過滑輪，其一端懸掛物塊N．另一端與斜面上物塊M相連，系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)．現(xiàn)用水平向左的拉力緩慢拉動N，直至懸掛N的細(xì)繩與豎直方向成45°．已知M始終保持靜止，則在此過程中（）A.水平拉力的大小可能保持不變B.M所受細(xì)繩的拉力大小一定一直增加C.M所受斜面的摩擦力大小一定一直增加D.M所受斜面的摩擦力大小可能先減小后增加【答案】BD【解析】【詳解】如圖所示，以物塊N為研究對象，它在水平向左拉力F作用下，緩慢向左移動直至細(xì)繩與豎直方向夾角為45°的過程中，水平拉力F逐漸增大，繩子拉力T逐漸增大；對M受力分析可知，若起初M受到的摩擦力f沿斜面向下，則隨著繩子拉力T的增加，則摩擦力f也逐漸增大；若起初M受到的摩擦力f沿斜面向上，則隨著繩子拉力T的增加，摩擦力f可能先減小后增加．故本題選BD．三、填空實(shí)驗題（共2小題，共計12分）9.某同學(xué)按圖甲所示，安裝實(shí)驗器材測量重力加速度g。已知物塊A與遮光片的質(zhì)量為，遮光片中心距光電門的高度為h。物塊B質(zhì)量為，置于光滑的桌面上。鎖定物塊B，使系統(tǒng)保持靜止?fàn)顟B(tài)。某時刻解除鎖定，物塊A由靜止開始向下運(yùn)動，光電門記錄遮光片的遮光時間（忽略繩和滑輪的質(zhì)量，不計系統(tǒng)內(nèi)的摩擦）。（1）用游標(biāo)卡尺測出遮光片的寬度d，測量結(jié)果如圖乙所示：遮光片的寬度___________；（2）重力加速度的表達(dá)式___________（用題中所給字母及所測量的物理量表示）；（3）實(shí)驗數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)，測得的重力加速度g比真實(shí)值偏小，原因可能是___________。（任寫一條即可）【答案】①.②.③.測得的重力加速度g比真實(shí)值偏小，原因可能是物塊B與桌面間有摩擦力或繩與滑輪間有阻力作用?！窘馕觥俊驹斀狻浚?）[1]如圖乙所示：遮光片的寬度（2）[2]物塊B置于光滑的桌面上，解除鎖定，則物塊A與B都從靜止開始做勻加速直線運(yùn)動，根據(jù)動滑輪原理，兩物體的速度大小關(guān)系即得物塊A下落h的速度為根據(jù)運(yùn)動學(xué)公式解得根據(jù)牛頓第二定律，對B和A分析聯(lián)立解得（3）[3]測得的重力加速度g比真實(shí)值偏小，原因可能是物塊B與桌面間有摩擦力或繩與滑輪間有阻力作用。10.某同學(xué)采用如圖甲所示實(shí)驗裝置探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系。（1）關(guān)于實(shí)驗操作，下列說法正確的是________。A．每次改變小車所受的拉力后需要重新平衡摩擦力B．實(shí)驗時應(yīng)先釋放小車，再接通打點(diǎn)計時器電源C．為減小誤差，實(shí)驗中一定要保證砂和砂桶的質(zhì)量m遠(yuǎn)小于小車和砝碼的質(zhì)量M（2）該同學(xué)在實(shí)驗中得到如圖乙所示的一條紙帶（相鄰兩計數(shù)點(diǎn)間還有四個點(diǎn)沒有畫出）。已知打點(diǎn)計時器采用的交流電頻率為，根據(jù)紙帶可求出小車的加速度為________（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。（3）該同學(xué)想利用該實(shí)驗裝置測出木塊和木板間動摩擦因數(shù)，進(jìn)行了如下操作：①將長木板重新平放于桌面上；②將小車更換為方形木塊，為了能使細(xì)繩拖動木塊在木板上滑動時產(chǎn)生明顯的加速度，又往砂桶中添加了不少砂子，并測得砂桶和砂的總質(zhì)量為，木塊的質(zhì)量為（不再遠(yuǎn)小于）；③多次實(shí)驗測得木塊的加速度大小；請根據(jù)以上數(shù)據(jù)，寫出動摩擦因數(shù)表達(dá)式________。【答案】①.C②.③.【解析】【詳解】（1）[1]A．所需平衡的摩擦力與小車所受的拉力無關(guān)，每次改變小車所受的拉力后不需要重新平衡摩擦力，故A錯誤；B．為了充分利用紙帶，實(shí)驗時，應(yīng)先接通打點(diǎn)計時器的電源，待打點(diǎn)穩(wěn)定后，再釋放小車，故B錯誤；C．以小車和砝碼為對象，由牛頓第二定律可得以砂和砂桶為對象，由牛頓第二定律可得聯(lián)立可得為了使細(xì)線拉力近似等于砂和砂桶的總重力，實(shí)驗中一定要保證砂和砂桶的質(zhì)量m遠(yuǎn)小于小車和砝碼的質(zhì)量M，故C正確。故選C。（2）[2]相鄰兩計數(shù)點(diǎn)間還有四個點(diǎn)沒有畫出，可知相鄰兩計數(shù)點(diǎn)間的時間間隔為根據(jù)逐差法可得，小車的加速度為（3）[3]對整個系統(tǒng)，根據(jù)牛頓第二定律有解得動摩擦因數(shù)為四、計算題（共3小題，共計48分。解答時請寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計算的題答案中必須明確寫出數(shù)值和單位）11.如圖所示，質(zhì)量的木塊A套在水平桿上，并用輕繩將木塊與質(zhì)量的小球B相連。今用跟水平方向成角的力拉著球帶動木塊一起向右勻速運(yùn)動，運(yùn)動中A、B相對位置保持不變，g取10m/s2。求：（1）運(yùn)動過程中輕繩與水平方向夾角θ；（2）木塊與水平桿間的動摩擦因數(shù)μ?！敬鸢浮浚?）；（2）【解析】【詳解】（1）對B進(jìn)行受力分析，設(shè)細(xì)繩對B的拉力為FT，由平衡條件可得，解得，即θ=30°（2）對A進(jìn)行受力分析，由平衡條件有，解得12.如圖所示，一可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊在時刻以的速度滑上一固定斜面，斜面足夠長，斜面的傾角，物塊與斜面間的動摩徖因數(shù)。經(jīng)過一段時間后物塊返回斜面底端，取重力加速度。求：（1）物塊向上和向下滑動過程中，物塊的加速度大??；（2）物塊從斜面底端出發(fā)到再次返回斜面底端所用的總時間?！敬鸢浮浚?），；（2）【解析】【詳解】（1）物塊向上滑動過程中，根據(jù)牛頓第二定律有物塊向上滑動過程中，物塊的加速度大小為物塊向下滑動過程中，根據(jù)牛頓第二定律有物塊向下滑動過程中，物塊的加速度大小為（2）物塊從斜面底端運(yùn)動至最高點(diǎn)的時間為物塊從斜面底端運(yùn)動至最高點(diǎn)的位移為物塊從最高點(diǎn)運(yùn)動至斜面底端，根據(jù)動力學(xué)公式有解得物塊從最高點(diǎn)運(yùn)動至斜面底端所需的時間為物塊從斜面底端出發(fā)到再次返回斜面底端所用的總時間為13.如圖，半徑的光滑圓弧軌道與足夠長的粗糙軌道在處平滑連接，為圓弧軌道的圓心，點(diǎn)為圓弧軌道的最低點(diǎn)，半徑、與的夾角分別為和。在高的光滑水平平臺上，一質(zhì)量的小物塊壓縮彈簧后被鎖扣鎖住，儲存了一定量的彈性勢能，若打開鎖扣，小物塊將以一定的水平速度向右滑下平臺，做平拋運(yùn)動恰從點(diǎn)沿切線方向進(jìn)入圓弧軌道，物塊進(jìn)入圓弧軌道后立即在處放一個彈性擋板碰撞過程機(jī)械能不損失。已知物體與軌道間的動摩擦因數(shù)，重力加速度取，，。求：（1）彈簧存儲的彈性勢能；（2）物體經(jīng)過點(diǎn)時，對圓弧軌道壓力的大?。唬?）物體在軌道上運(yùn)動的路程。【答案】（1）；（2），方向豎直向下；（3）【解析】【詳解】（1）