资源描述
2022-2023高三上物理期中模拟试卷
注意事项
1.考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回.
2.答题前,请务必将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置.
3.请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符.
4.作答选择题,必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑;如需改动,请用橡皮擦干净后,再选涂其他答案.作答非选择题,必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答,在其他位置作答一律无效.
5.如需作图,须用2B铅笔绘、写清楚,线条、符号等须加黑、加粗.
一、单项选择题:本题共6小题,每小题4分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1、如图所示,在动摩擦因数μ=0.2的水平面上有一个质量m=1kg的小球,小球分别与水平轻弹簧及与竖直方向成θ=45°角的不可伸长的轻绳一端相连,此时小球处于静止状态,且水平面对小球的弹力恰好为零.在剪断轻绳的瞬间(g取10m/s2,滑动摩擦力等于最大静摩擦力),下列说法中正确的是
A.小球受到地面的弹力仍然为零
B.小球立即向左运动,且a=8m/s2
C.小球立即向左运动,且a=10m/s2
D.小球仍然静止
2、如图所示,一倾斜的匀质圆盘绕垂直于盘面的固定对称轴以恒定角速度转动,盘面上离转轴距离2.5m处有一小物体与圆盘始终保持相对静止,物体与盘面间的动摩擦因数为,(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力),盘面与水平面的夹角为,g取,则的最大值是( )
A. B. C.1.0rad/s D.0.5rad/s
3、一个质量为m=1 kg的物块静止在水平面上,物块与水平面间的动摩擦因数μ=0.2.从t=0时刻起物块同时受到两个水平力F1与F2的作用,若力F1、F2随时间的变化如图所示,设物块受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g取10 m/s2,则物块在此后的运动过程中( )
A.物块从t=0时刻开始运动
B.物块运动后先做加速运动再做减速运动,最后匀速运动
C.物块加速度的最大值是3 m/s2
D.物块在t=4 s时速度最大
4、太阳神车由四脚的支架吊着一个巨大的摆锤摆动,游客被固定在摆下方的大圆盘A上,如图所示.摆锤的摆动幅度每边可达120°.6台大功率的异步驱动电机同时启动,为游客创造4.3g的加速度,最高可飞跃至15层楼高的高空.如果不考虑圆盘A的自转,根据以上信息,以下说法中正确的是( )
A.当摆锤摆至最高点的瞬间,游客受力平衡
B.当摆锤摆至最高点时,游客可体验最大的加速度
C.当摆锤在下摆的过程中,摆锤的机械能一定不守恒
D.当摆锤在上摆过程中游客体验超重,下摆过程游客体验失重
5、太空中有一质量均匀分布的球形天体。已知该天体半径为R,表面重力加速度在两极的大小为g0,在赤道的大小为g。以下说法正确的是
A.该天体的第一宇宙速度为
B.该天体自转的角速度为
C.该天体的自转周期为
D.若该天体的自转角速度,则天体会解体
6、如图所示,质量分别为mA和mB的物体A和B相对静止,以共同的速度沿倾角为的固定斜面匀速下滑,则下列说法正确的是( )
A.A、B之间的动摩擦因数小于B与斜面之间的动摩擦因数
B.B受到的摩擦力的合力大小为
C.A受到的静摩擦力的大小为
D.取走A物体后,B物体仍将匀速下滑
二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分。在每小题给出的四个选项中,有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
7、如图所示,A、B、C三球的质量均为m,轻质弹簧一端固定在斜面顶端、另一端与A球相连,A、B间由一轻质细线连接,B、C间由一轻杆相连。倾角为θ的光滑斜面固定在地面上,弹簧、细线与轻杆均平行于斜面,初始系统处于静止状态,细线被烧断的瞬间,下列说法正确的是( )
A.A球的加速度沿斜面向上,大小为2gsinθ
B.C球的受力情况未变,加速度为0
C.B、C两球的加速度均沿斜面向下,大小均为gsinθ
D.B、C之间杆的弹力大小为0
8、如图所示,物块A、B静止叠放在水平地面上,B受到大小从零开始逐渐增大的水平拉力作用。A、B间的摩擦力f1、B与地面间的摩擦力f2随水平拉力F变化的情况如图所示、已知物块A的质量 m=3kg,取g=10m/s2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则
A.两物块间的动摩擦因数为0.2
B.当012N时,A的加速度随F的增大而增大
9、将地面上静止的货物竖直向上吊起,货物由地面运动至最高点的过程中,v-t图象如图所示.以下判断正确的是( )
A.前3s内货物处于超重状态
B.最后2s内货物只受重力作用
C.前3s内与最后2s内货物的平均速度相同
D.第3s末至第5s末的过程中,货物处于失重状态
10、伽利略在研究自由落体运动的过程中,曾提出两种假设:①速度v与下落的高度h成正比;②速度v与下落的时间t成正比,分别对应于甲图和乙图,对于甲、乙两图作出的判断中正确的是( )
A.图甲中加速度不断增加
B.图乙中加速度不断增加
C.图甲0~h内运动的时间是
D.图乙中0~t内运动的位移是t
三、实验题:本题共2小题,共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处,不要求写出演算过程。
11.(6分)如图甲所示的装置叫做阿特伍德机,是英国数学家和物理学家阿特伍德创制的一种著名力学实验装置,用来研究匀变速直线运动的规律.某同学对该装置加以改进后用来验证机械能守恒定律,如图乙所示.
(1)实验时,该同学进行了如下操作:
①将质量均为M (A的含挡光片,B的含挂钩)的重物用绳连接后,跨放在定滑轮上,处于静止状态,测量出_______ (填“A的上表面”、“A的下表面”或“挡光片中心”)到光电门中心的竖直距离h.
②在B的下端挂上质量为m的物块C,让系统(重物A、B以及物块C)中的物体由静止开始运动,光电门记录挡光片挡光的时间为Δt.
③测出挡光片的宽度d,计算有关物理量,验证机械能守恒定律.
(2)如果系统(重物A、B以及物块C)的机械能守恒,应满足的关系式为_________ (已知重力加速度为g).
(3)引起该实验系统误差的原因有________________________ (写一条即可).
(4)验证实验结束后,该同学突发奇想:如果系统(重物A、B以及物块C)的机械能守恒,不断增大物块C的质量m,重物B的加速度a也将不断增大,那么a与m之间有怎样的定量关系?a随m增大会趋于一个什么值?请你帮该同学解决:
①写出a与m之间的关系式:____________________ (还要用到M和g).
②a的值会趋于___________.
12.(12分)用如图所示的实验装置验证m1、m1组成的系统机械能守恒.m1从高处由静止开始下落,m1上拖着的纸带打出一系列的点,对纸带上的点迹进行测量,即可验证机械能守恒定律.如图给出的是实验中获取的一条纸带:0是打下的第一个点,每相邻两计数点间还有4个点(图中未标出),计数点间的距离s1=38.40cm、s1=11.60cm、s3=16.40cm、s4=31.11cm、s5=36.01cm所示.已知m1=50 g、m1=150 g,频率为50 Hz,则(g取9.8 m/s1,结果保留两位有效数字)
(1)m1、m1运动的加速度大小为a=________m/s1,在纸带上打下计数点5时的速度v5=_______m/s;
(1)在打点0~5过程中系统动能的增量ΔEk=______J,系统势能的减少量ΔEp=_____J,由此得出的结论是_________________________________________;
(3)若某同学根据实验数据作出的v1 -h图象如图,则当地的实际重力加速度g=______m/s1.
四、计算题:本题共2小题,共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处,要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13.(10分)如图所示,与轻绳相连的滑块置于水平圆盘上,绳的另一端固定于圆盘中心的转轴上,绳子刚好伸直且无弹力,绳长l=0.5m.滑块随圆盘一起做匀速圆周运动(二者未发生相对滑动),滑块的质量m=1.0kg,与水平圆盘间的动摩擦因数μ=0.1,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g=10m/s1.求:
(1)圆盘角速度ω1=1rad/s时,滑块受到静摩擦力的大小;
(1)圆盘的角速度ω1至少为多大时,绳中才会有拉力;
(3)圆盘角速度ω由0缓慢增大到4rad/s过程中,圆盘对滑块所做功大小 (绳未断).
14.(16分)某兴趣小组设计了一个轨道,依次由光滑曲面、粗粗水平面、光滑竖直圆轨道及足够长的倾斜传送带组成,如图所示。滑块从曲面上某位置下滑,沿水平面从点左侧进入圆轨道再从点右侧离开继续向前运动,经过连接点时没有机械能损失。已知圆轨道半径,,,滑块质量,滑块与水平轨道、传送带间动摩擦因数均为0.5,传送带与水平面间的夹角,以的速度做逆时针运动。()求:
(1)要使滑块恰好经过圆轨道的最高点,静止释放滑块的高度为多大;
(2)滑块从(1)问中释放位置以初动能滑下,滑块在传动带上向上运动的时间;
(3)满足(2)问的条件下,滑块最终停在什么位置?
15.(12分)如图所示,一半径为R的光滑1/2圆弧轨道与水平面相切,一小球静止在与圆弧轨道底端B相距为x的A点,现给小球一初速度,它恰能通过圆弧轨道的最高点C,之后水平飞出。已知小球与水平面的动摩擦因素为μ,(忽略空气阻力,重力加速度为g)求:
(1)小球的初速度的大小;
(2)从最高点飞出后的落点与初始位置A之间的距离.
参考答案
一、单项选择题:本题共6小题,每小题4分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1、B
【解析】
A. 在细线剪断的瞬时,小球向左运动,竖直方向受力平衡,与地面有相互的挤压,压力不为零,故A错误;
B. 对小球受力分析,如图所示,
根据共点力平衡得,弹簧的弹力F=mg=10N,剪断轻绳的瞬间,弹簧弹力不变,根据牛顿第二定律得,a= m/s2=8m/s2,方向向左。故B正确,C错误,D错误;
故选:B.
【点睛】
水平面对小球弹力为零,小球受重力、弹力和拉力处于平衡,根据共点力平衡求出弹簧弹力的大小.剪断轻绳的瞬间,弹力大小不变,根据牛顿第二定律求出小球的加速度大小和方向.
2、C
【解析】
当物体转到圆盘的最低点,所受的静摩擦力沿斜面向上达到最大时,角速度最大,由牛顿第二定律得:
解得:
A. 与计算结果不符,故A错误。
B. 与计算结果不符,故B错误。
C. 1.0rad/s与计算结果相符,故C正确。
D. 0.5rad/s与计算结果不符,故D错误。
3、C
【解析】A项:物体所受最大静摩擦力等于滑动摩擦力fm=μmg=0.2×1×10N=2N,物体第1s内,满足F1=F2+fm物块处于静止状态,故A错误;
B、C、D项:第1秒物块静止,第1s末到第7s末,根据牛顿第二定律有F1-F2-fm=ma,F2先减小后增大,故加速度先增大再减小,方向沿F1方向,物体一直加速,故B、D选项错误;在t=4s时加速度最大,故C正确。
点晴:本题考查质点在变力作用下的运动,注意看清力随时间的变公关系,分时间段进行分析。
4、C
【解析】A、当摆锤摆至最高点的瞬间,摆锤与游客将开始下降,具有向下的加速度,游客受力不平衡,故A错误;
B、当摆锤摆至最高低时,摆锤的速度最大,向心加速度最大,所以游客可体验最大的加速度,故B错误;
C、当摆锤
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