【文档说明】江苏省南京市中华中学2022-2023学年高三上学期期中物理试题 含解析.docx,共(22)页,5.355 MB,由envi的店铺上传
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物理2022.11注意事项:考生在答题前请认真阅读本注意事项1.本试卷包含选择题和非选择题两部分,考生答题全部答在答题卡上,答在本试卷上无效,全卷共15题,本次考试时间为75分钟,满分100分。2.答选择题必须用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,请用橡皮擦干净
后,再选涂其它答案,答非选择题必须用书写黑色宇迹的0.5毫米签字笔写在答题卡上的指定位置,在其它位置答题一律无效.一、单项选择题:本大题共10小题,每小题4分,共计40分。每小题只有一个选项符合题意。1.某次飞行表演
时的画面如图所示,五架飞机保持队形不变飞过观众上方,下列判断正确的是()A.选地面为参考系,飞机是静止的B.选编队中某飞机为参考系,编队中其它飞机是运动的C.研究飞机的飞行轨迹时,可将其视为质点D.研究飞机所受的空气阻力时,可将其视为质点【答案】C【解析】【详解】A.选地面为参考系,飞机相对于
地面的位置发生变化,飞机是运动的,故A错误;B.五架飞机保持队形不变飞过观众上方,选编队中某飞机为参考系,编队中其它飞机相对于这架飞机位置不变,则编队中其它飞机是静止的,故B错误;C.研究飞机的飞行轨迹时,飞机的形状和大小对研究的影响可以忽略,则可作为质点,故C正确
;D.研究飞机所受的空气阻力时,飞机的形状和大小对研究的影响不能忽略,故不可以作为质点,故D错误。故选C。2.电动自行车依靠后轮的电机驱动行驶,在加速骑行的过程中,后轮受到地面的摩擦力为1f,断开电源后,电瓶车靠惯性继续前行,后轮受到地面的摩擦力为2f,则下列说法正确的是()A.1f的
方向向前,2f的方向向后B.1f的方向向后,2f的方向向前C.1f的方向向后,2f的方向向后D.1f的方向向前,2f的方向向前【答案】A【解析】【详解】电动自行车依靠后轮电机驱动行驶,在加速骑行的过程中,后轮会向前加速转动,说明后轮相对于地
面有向后的转动趋势,摩擦力方向与运动趋势方向相反,则摩擦力方向向前;断开电源后,电瓶车靠惯性继续前行,后轮相对于地面有向前的转动趋势,则摩擦力向后。故选A。3.举重是我国奥运会上传统优势项目.如图所示,举重运动员成功把196公斤杠铃举过头顶并保持静止一段时间,下列关于在杠铃保
持静止过程中的说法正确的是()A.运动员此过程中处于超重状态B.杠铃所受合力的冲量为零C.运动员对杠铃做功不为零D.运动员的重力与地面对运动员的支持力是一对平衡力【答案】B【解析】【详解】A.举重运动员成功把196公斤杠铃举过头顶并保持静止一段时间,无加速度,合力为0,既
不超重也不失重,故A错误;B.杠铃处于静止状态,则所受合力为0,由冲量公式IFt=合可知合力的冲量为0,故B正确;C.杠铃处于静止状态,没有发生移动,位移0,则由公式WFs=可知,运动员对杠铃做功为零,故C错误;D.运动员和杠铃的重力与地面对运动员的支持力是一对平衡力,故D错误。的的为故选
B。4.为了合理利用空间资源,可将两个废弃的卫星变轨到同一椭圆轨道上围绕地球运动,如图所示,A卫星此刻处在近地点,B卫星此刻处在远地点,下列说法正确的是()A.B卫星从远地点运动至近地点的过程中动能增加,势能减少B.A卫星从近地点运动至远地点的过程中机械能增加C.B卫星此刻所
受万有引力小于A卫星所受万有引力D.A卫星此刻的速度一定小于第一宇宙速度【答案】A【解析】【详解】A.B卫星从远地点运动至近地点的过程中,地球的引力对卫星做正功,则动能增加,势能减少,选项A正确;B.A卫星从近地点运动至远地点的过程中,只有地球引力做功
,机械能不变,选项B错误;C.两卫星的质量关系不确定,则不能比较万有引力大小关系,选项C错误;D.若A卫星所在位置正好等于地球半径,则过该位置的圆轨道的卫星的速度等于第一宇宙速度,则卫星从该圆轨道变轨到过A点的椭圆轨道要加速,则A卫星此刻的速度大于第一宇宙速度,选项D错误
。故选A。5.如图所示,小红同学把一个轻质乳胶气球充气到直径1.0m左右,以5m/s的速度水平投向小明间学,气球被原速率反弹。已知气球与小明同学接触时间约为0.1s,球内气体密度约31.3kg/m,则小明同学受到气球的平均冲击力约为()A.1
36NB.68NC.34ND.17N【答案】B【解析】【详解】气球的质量约为33441.0()1.33.14()kg0.68kg3232dm==以气球为对象,根据动量定理可得()2Ftmvmvmv=−−=解得220
.685N68N0.1mvFt===可知小明同学受到气球的平均冲击力约为68N。故选B。6.两同学用手机上安装的声音秒表软件测量声速,声音秒表检测到第一次声音时开始计时,第二次声音时停止计时,如图所示,A、B、C、D在一条直线上,将两个手机放置在相距为x的B、C两点,一同学在A处拍
手一次、D处的同学听到声音后过了一段时间后也拍手一次,B、C两处的手机秒表计时值分别为1t和2t,则声速为()A.122xtt−B.12xtt−C.122xtt+D.12xtt+【答案】A【解析】【详解】设声速
为v,D处的同学听到声音后过了Δt时间后也拍手,根据题意有12()CDxxttv+=+,22CDxttv=+联立可得122xttv−=解得122xvtt=−故选A。7.如图所示,竖直墙壁O处用光滑铰链铰接一轻质杆的一端,杆的另一端固
定一小球,轻绳的一端与小球相连,另一端悬于P点,杆与墙壁的夹角45°,绳与墙壁的夹角为30°,OAOC=.保持球的位置不变,绳的固定点由P点沿墙壁缓慢下移至A点过程中,下列关于轻绳对小球的拉力1F及轻质杆对小球的支持力2F的说法正确的是()A.1F减小、2F不变B.
1F增大、2F增大C.1F减小、2F先增大后减小D.1F先减小后增大、2F增大【答案】D【解析】【详解】对小球受力分析,轻杆的支持力F2与细绳的拉力F1的合力与重力G等大反向,根据力的平行四边形定则可知,保持球的位置不变,绳的固定点由P点沿墙壁缓慢
下移至A点过程中1F先减小后增大、2F增大。故选D。8.水平粗糙地面上有两个质量和形状相同的物体A、B,A、B物体与地面的动摩擦因数分别为A、B且AB。将其组成如图甲、乙所示的结构,分别施加水平作用力1F、2F推动A、B物体沿水平方向
做匀速运动,运动过程中A、B始终保持相对静止,不计其它摩擦,下列说法正确的是()A.1F大小等于2FB.1F大小小于2FC图甲中物体B可能不受摩擦力D.图乙中物体A可能不受摩擦力【答案】D【解析】【详解】AB.设两物体接触面与水平地面的夹角为,甲乙图中A、B物体间的作
用力分别为N1、N2,对甲图中两物体进行受力分析可得,对于A有1cosAmgNF+=11sinAAFFN=+对B物体有1cosBmgNF=+1sinBBFN=对乙图中两物体进行受力分析可得,对于A有'2cosAmgNF=+'22sinAAFFN=
+对B物体有'2cosBmgNF+='2sinBBFN=.综合可得()()11cosABABFmgN=++−()()22cosABBAFmgN=++−由AB可知12FF故AB错误;C.由上述分析可知,对于图甲中,若B不受摩擦力作用,则
B将做匀加速直线运动,故C错误;D.由上述分析可知,对于图乙中,当N2沿竖直方向的分量等于A的重力时,物体A可以不受摩擦力作用,此时F2大小等于物体B所受的摩擦力,故D正确。故选D。9.一物体静置在粗糙水平地面上,物体与地面的滑动摩擦力为0f。从0=t时刻开始对物体施加一方
向不变的水平力F,其大小随时间t变化如图所示。已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力,a为物体的加速度,v为物体的速度,fI为物体所受摩擦力的冲量大小,FI为物体所受拉力的冲量大小,下列图像中正确的是()A.B.C.D.
【答案】C【解析】【详解】A.对物体受力分析可知,在00t,时间段,物体处于静止状态,即物体加速度为0,时间继续增加,在0t以后,对物体受力分析得0000000ftfFftffatmmtmm−−===−则由数学知识可知图像为一次函数截距为负值,,故A错
误;B.在00t,时间段,物体处于静止状态,速度为0,物体在0t以后做加速度增加的加速运动,则速度时间图像的斜率增加,故B错误;C.在00t,时间段,物体所受摩擦力为静摩擦力,大小随F变化,则摩擦力冲量为20f
0fIftFttt===图像为抛物线,在0t以后物体处于运动状态,摩擦力为滑动摩擦力,则摩擦力冲量为f0Ift=图像为一次函数,故C正确;D.物体所受拉力的冲量为20F0fIFttt==图像为抛物线,故D错误。故选C。10.如图所示,一根长为L的轻杆的两
端分别固定小球A和B。轻杆可绕距A球为3L处的轴O在竖直平面内转动。初始时杆处于竖直位置,小球B恰好与水平光滑地面接触,在杆的左侧紧贴着B球为边长为3L的立方体滑块C,A、B、C的质量均为m,现用一水平恒力F作用于A球上,使之绕O轴顺时针转动,直到B转动
到C的右上角分离,设在此过程中C物块一直紧贴地面,不计一切摩擦,关于此过程,下列判断正确的是()A.力F的功率先增大后减小B.分离之前C的动能始终小于A的动能C.力F做的功等于A、B重力势能和C的动能增量D.C的最大速度为3
18FLmgLm−【答案】D【解析】【详解】AC.用Av表示A球转过角时A球的速度大小,用Bv表示A球转过角时B球的速度大小,v表示此时立方体的速度大小,则Bcosvv=由于A与B的角速度相同,且3LOA=则23LOB=则AB12vv=根据能
量守恒定律可得222AB111221sin(cos)(cos)32332332LLLLFLmvmgmvmgmv=−−++−+解得A22sin2(1cos)3(54cos)FLmgLvm−−=+由几何关系可知转过的最大角度为60=
则力F的功率为AcosvPF=由数学知识可知,功率增加,故A错误;B.分离前C的动能为22kCA11(2cos)22Emvmv==分离前A的动能为2kAA12Emv=由数学知识可知角度转动的范围为060则12cos2可知kCkAEE故B错误;C.B与立方体弹力做功之和为
0,在整个过程中推力F所做的功等于球A、B和立方体机械能的增量,故C错误;D.当60=时,C速度最大为BA3cos2cos18FLmgLvvvm−===故D正确。故选D。二、实验探究题:本题共1小题,共计15分。请将解答填写在答题卡相应的
位置。11.某兴趣小组通过实验测量滑块和长木板之间的动摩擦因数,实验装置示意图如图甲所示,光电门固定在水平长木板的O点,不可伸长的细线一端连接滑块,另一端通过定滑轮连接钩码。实验步骤如下:①用天平测出钩码的质量m,滑块和遮光条的
总质量为M;②用游标卡尺测量遮光条的宽度d:③调整定滑轮使细线水平;④用刻度尺测出滑块左端到固定光电门的O点距离为L;⑤让滑块由静止释放,滑块在钩码的拉动下做加速运动,测出遮光条经过光电门所用的时间t;
⑥多次改变滑块的初始位置重复步骤④⑤,测出多组遮光条经过光电门的时间t和滑块左端到固定光电门的O点距离L;⑦根据上述实验数据作出图像,根据图像求出动摩擦因数。(1)某次测量中游标卡尺如图乙所示,其读数为__________mm;(2)
遮光条经过光电门的速度v为__________(用题目所给的字母表示);(3)实验中得到的数据如下:实验次数123456L/m1.000.900.800.700.600.50222/msv−0.840.770.680.590.510.44m/kg0.050M/kg0.200重力加速
度g取29.8m/s,根据表格中的数据作出2vL−图像__________,由图像可求得动摩擦因数为__________(保留1位有效数字);(4)某同学提出在L的测量中漏测了遮光条到滑块左端的距离,考虑此因素的影响,实验测量结果__________(填“大于”
、“小于”或“等于”)真实值。【答案】①.13.4②.dt③.④.0.2⑤.等于【解析】【详解】(1)[1]游标卡尺的读数为1340.1mm=13.4mmd=+(2)[2]dvt=(3)[3][4]由图可知,滑块做匀加速直线运动22vaL=22Δ0.4m/s2ΔvaL==对滑
块()mgMgMma−=+故()mgMmaMg−+=代入数据得0.2=(4)[5]设遮光条到滑块左端的距离为L,则根据匀变速直线运动的速度位移关系可知22()aLLv+=任取两个点211(,)Lv
和222(,)Lv代入计算得()2222121Δ22ΔvvvaLLL−==−()故实验测量结果与真实值相等。三、计算题:本题共4小题,共计45分。解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只有最后答案不能得分。有数值计算的题,必须明确写出数值和单位。12.如图所示,
某机械装置控制板A在竖直平面内做半径为R的匀速圆周运动,经过时间s10t=转过的角度为30°,板A运动过程中始终保持水平方向,物体B置于板A上且与A始终保持相对静止。物体B的质量2kgm=,半径0.5mR=,取重力
加速度g为210m/s,sin370.6=,cos370.8=。(1)求物体B的线速度大小;(2)当物体B转动到与水平方向夹角为37°时,求此时物体B所受的支持力和摩擦力的大小。【答案】(1)5m/s6v=;(2)20N9f
=,N55N3F=【解析】【详解】(1)设物体B的线速度大小为v,由题意可得t=vR=可解得5m/s6v=(2)物体B做匀速圆周运动的加速度为a,由题意可知2aR=根据牛顿第二定律得cos37maf=Nsin37mgFma−=解得20N9f=N55N3F=13.如图所示,光滑水平地面上
放置一个光滑的14圆弧轨道,将一物块从圆弧轨道的最高点无初速度释放。物块质量m=1kg,圆弧轨道质量2kgM=,轨道半径为0.3mR=,圆弧轨道底端距离水平地面的高度0.2mh=,取重力加速度g为210m/
s。求:(1)物块离开圆弧轨道时的速度大小;(2)物块落地时,物块和圆弧轨道左端的水平距离。【答案】(1)2m/s;(2)0.6m【解析】【详解】(1)以向右为正方向,设物块的速度大小为1v,轨道的速度大小2v,由物块和轨道组成的系统水平方向动量守恒得210Mvmv−=由能量关系
22121122mgRmvMv=+可解得12m/sv=21m/sv=(2)离开轨道后,物块向左做平抛运动,轨道向右做匀速运动212hgt=12xvtvt=+可解得0.6mx=14.如图所示,一根轻质橡皮绳固定于O点,通过定滑轮A与质量为m的物块B相连接,物块B静止在A正下方的粗糙水平面上。OA
间距恰好为橡皮绳的原长,A到物块的距离为L,现对物块施加一个水平向右的恒力Fmg=的作用,物体立刻获得34g的初始加速度开始向右运动,g为重力加速度。物块与地面的动摩擦因数0.5=,橡皮绳产生的弹力满足胡克定律,物块B、定滑轮A可作为质点且不考虑其他摩擦。求:(1)橡
皮绳的劲度系数k;(2)物体向右运动到与初始位置相距为x时,其加速度a与x的关系式;(3)物体向右运动的最大速度mv。【答案】(1)2mgkL=;(2)342gagxL=−或322LxLag=−;(3)m324vgL=【解析】【详
解】(1)对B受力分析可知Ffma−=解得3144fFmamgmgmg=−=−=由于fN=由于竖直方向合力为零,则FNmg+=可得橡皮绳弹力为12Fmg=根据胡克定律FkL=解得2mgkL=(2)物块向右滑行到距离为x时,弹性绳长量为1L,绳与水平方向夹角为,可得()1sinfm
gkL=−由牛顿第二定律可得1cosFfkLma−−=由几何关系可得1cosLx=1sinLL=可解得342gagxL=−或者322LxLag=−(3)解法一:物体向右运动至最大速度时,加速度为
零,此时水平位移为32xL=弹力做功为303942216mgWLmgL+=−=−弹摩擦力为定值,做功为f38WmgL=−由动能定理可得2Ffm102WWWmv++=−弹解得m324vgL=解法二:物体向右运动至最大速度时,加速度为零,此时水平位移为32xL
=由(2)问可知ax−关系如图由运动学公式2202vvax−=可知22mvax=其中ax等于ax−图中图线与x轴围成的面积,即133924216axgLgL==由上可得m324vgL=15.如图所示,一水平面内放置的传送带,传送带区域为ABCD,长为1.2mL
=,宽为d=1m,点为AC的中点,传送带以速度03m/sv=匀速运动,小物块质量1kgm=,小物块与传送带的动摩擦因数为0.5=,取重力加速度g为210m/s。(1)小物块从传送带的A点无初速速释放,求小
物块从释放到运动到CD端的时间;(2)小物块从传送带P点向A点以某一水平速度射出时,小物块与传送带摩擦产生的热量可达到最大值,求此最大值;(3)小物块从传送带的A点以平于AB方向的速度4m/sv=射出,求小物块离开传送带时的位置。【答案】(1)0.
7s;(2)14.8J;(3)距离B点0.128m【解析】【详解】(1)摩擦力fmg=加速度为25m/sfam==小物块先加速到传送带速度0v,所用时间为1t010.6svta==加速位移为2110.9m<1.2m2xat==小物块之后做匀速运动,时
间为2t200.1sLxtv−==可得总时间为120.7sttt=+=总(2)小物块向A点射出后,恰好能从A点返回时,与传送带摩擦产生的热量最大,设射出的初速度为v,恰好到A点7222Lva=运动的时间为的03vta=此段产生的热量为1032LQfvt=+然后,小物块
反向加速到传送带速度此段产生的热量2201112Qfvtat=−可得热量最大值()127.536J14.8JQQQ=+=+(3)小物块射出后相对于传送带的运动方向如图,滑动摩擦力与相对运动方向相反可得2005m/svvv=+=相0xvaav=相yvaav=相由于00x
xyxavvatavvat−==−所以加速变a的方向不变,小物体的两个方向的加速度分量不变,由上可知,相对地面,小物体在v方向做匀减速直线运动,在AC方向做匀加速直线运动,设小物块从BD边射出,运动时间为t,由匀减速运动可知212yd
vtat=−可得21s2t=−此时沿AC方向的位移为21962m<1.2m24xxat−==假设成立;所以小物块从BD边射出,射出点距离B点962m0.128m4x−=获得更多资源请
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