2022年山西省忻州市岢岚县中学物理高三上期中学业水平测试试题含解析

2022-2023高三上物理期中模拟试卷 注意事项: 1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。 2．答题时请按要求用笔。 3．请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。 4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。 5．保持卡面清洁，不要折暴、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。 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、一质量为m的铁球在水平推力F的作用下，静止在倾角为的斜面和竖直墙壁之间，铁球与斜面的接触点为A，推力F的作用线通过球心O，如图所示，假设斜面、墙壁均光滑若水平推力缓慢增大，则在此过程中( ) A．墙对铁球的作用力大小始终等于推力F B．墙对铁球的作用力大小始终大于推力F C．斜面对铁球的作用力缓慢增大 D．斜面对铁球的支持力大小始终等于 2、将两个质量均为m的小球a、b用细线相连后，再用细线悬挂于O点，如图所示。用力F拉小球b，使两个小球都处于静止状态，且细线Oa与竖直方向的夹角保持θ＝30°，则F达到最小值时Oa绳上的拉力为（ ） A． B．mg C． D． 3、如图所示，用一小车通过轻绳提升一滑块，滑块沿整直光滑杆上升，某一时刻，两段绳恰好垂直. 拴在小车一端的绳与水平方向的夹角为θ，此时小车的速度为v0，则此时滑块竖直上升的速度（  ） A．v0 B．v0sinθ C．v0cosθ D． 4、有一直角V形槽固定在水平面上，其截面如图所示，BC面与水平面间夹角为60°，有一质量为m的正方体均匀木块放在槽内，木块与BC面间的动摩擦因数为，与AB面间无摩擦，现用垂直于纸面向里的力推木块使之沿槽运动，则木块受的摩擦力为（ ） A． B． C． D． 5、如图，质量相同的两小球a，b分别从斜面顶端A和斜面中点B沿水平方向被抛出，恰好均落在斜面底端，不计空气阻力，则以下说法正确的是（ ） A．小球a，b离开斜面的最大距离之比为2：1 B．小球a，b沿水平方向抛出的初速度之比为2：1 C．小球a，b在空中飞行的时间之比为2：1 D．小球a，b到达斜面底端时速度与水平方向的夹角之比为2：1 6、如图所示，ad、bd、cd 是竖直面内三根固定的光滑细杆，每根上套着一个小滑环（ 图中未画出），三个滑环分别从 a、b、c 处释放（初速为 0），用 t1 、t2、 t3 依次表示各滑环到达 d 所用的时间，则（ ） A． B． C． D． 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、光滑的水平面上固定着一个螺旋形光滑水平轨道，俯视如图．一个小球以一定速度沿轨道切线方向进入轨道，关于小球运动的说法中正确的是（ ） A．轨道对小球的压力不断增大，小球的线速度不变 B．轨道对小球做正功，小球的角速度不断增大 C．轨道对小球做负功，小球的角速度不断增大 D．轨道对小球不做功，小球的线速度不断增大 8、有人驾一小船准备渡河，已知河宽150m，河水的流速为，船在静水中的速度为，下列有关小船渡河的说法正确的是　　 A．小船在河中运动的轨迹是一条曲线 B．小船在河中运动的实际速度一定是 C．小船渡河的位移一定大于150m D．小船运动到对岸的最短时间是50s 9、某位工人师傅用如图所示的装置，将重物从地面沿竖直方向拉到楼上，在此过程中，工人师傅沿地面以速度v向右匀速直线运动，当质量为m的重物上升高度为h时轻绳与水平方向成α角，（重力加速度大小为g，滑轮的质量和摩擦均不计）在此过程中，下列说法正确的是 A．人的速度比重物的速度小 B．轻绳对重物的拉力小于重物的重力 C．重物的加速度不断增大 D．绳的拉力对重物做功为 10、汽车在平直公路上做刹车试验，若从t＝0时起汽车在运动过程中的位移与速度的平方之间的关系如图所示，下列说法正确的是 A．t＝0时汽车的速度为10 m/s B．刹车过程持续的时间为5 s C．刹车过程经过3 s时汽车的位移为7.5 m D．刹车过程汽车的加速度大小为10 m/s2 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）某研究性学习小组利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置如图所示．在气垫导轨上相隔一定距离的两处安装两个光电传感器A、B，滑块P上固定一遮光条，若光线被遮光条遮挡，光电传感器会输出高电压，两光电传感器采集数据后与计算机相连．滑块在细线的牵引下向左加速运动，遮光条经过光电传感器A、B时，通过计算机可以得到如图乙所示的电压U随时间t变化的图像． （1）实验前，接通电源，将滑块(不挂钩码)置于气垫导轨上，轻推滑块，当图乙中的Δt1____Δt2(选填“>”“=”或“<”)时，说明气垫导轨已经水平． （2）用仪器测遮光条宽度d． （3）滑块P用细线跨过气垫导轨左端的定滑轮与质量为m的钩码Q相连，将滑块P由图甲所示位置释放，通过计算机得到的图像如图乙所示，若Δt1、Δt2和d已知，要验证滑块和钩码组成的系统机械能是否守恒，还应测出____________和____________(写出物理量的名称及符号)． （4）若上述物理量间满足关系式__________________________，则表明在上述过程中，滑块和钩码组成的系统机械能守恒． 12．（12分）某实验小组的同学利用落体法验证机械能守恒定律，实验装置如图甲所示，该小组的同学完成了如下的操作： 首先利用螺旋测微器测出了小球的直径，其示数如图乙所示，则该小球的直径______cm； 将该小球由光电门1的正上方无初速度释放，测得小球先后通过光电门1和光电门2所用的时间为和，则小球通过两光电门的速度分别为______，______；用测量的物理量表示 该小组的同学测出了两光电门之间的距离为H，重力加速度用g表示，若小球的机械能守恒，则需要验证的关系式为______．结果用所测量的物理量表示． 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）质量为m的汽车以恒定的功率P在平直的公路上行驶，汽车匀速运动的速度为v1，则当汽车以较小的速度v2行驶时，汽车的加速度为多少？ 14．（16分）如图所示，竖直光滑半圆轨道COD与水平粗糙轨道ABC相切于C点，轨道的AB部分可绕B点转动，一质量为m的滑块（可看作质点）在水平外力F的作用下从A点由静止开始做匀加速直线运动，到B点时撤去外力F，滑块恰好能通过最高点D，现将AB顺时针转过37°，若将滑块从A点由静止释放，则滑块恰好能到达与圆心等高的O点（不计滑块在B点的能量损失）。已知滑块与轨道ABC间的动摩擦因素，重力加速度g， 。求： （1）水平外力F与滑块重力mg的大小的比值。 （2）若斜面AB光滑，其他条件不变，滑块仍从A点由静止释放，求滑块在D点处对轨道的压力大小。 15．（12分）如图所示，质量为的小物块，以水平速度滑上原来静止在光滑水平面上，质量为的小车上，物块与小车间的动摩擦因数为，小车足够长．求： （1）小物块相对小车静止时的速度． （2）从小物块滑上小车到相对小车静止所经历的时间． （3）从小物块滑上小车到相对小车静止时，系统产生的热量． 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、D 【解析】 以小球为对象，对它进行受力分析，受推力F、重力G、墙壁的支持力N、斜面的支持力N′，如图 根据共点力平衡条件，有： ，解得：，，故D正确． 点晴：本题考查受力分析和共点力平衡． 2、A 【解析】 将a、b两小球视为整体受力分析，根据力的合成： 可知当外力垂直绳子时有最小值，则Oa绳子的拉力： A正确，BCD错误。 故选A。 3、A 【解析】 车的速度等于沿绳子方向和垂直于绳子方向速度的合速度，根据平行四边形定则，有 v1cosθ=v绳 而货物的速度等于沿绳子方向和垂直于绳子方向速度的合速度，则有 v货cosα=v绳 由于两绳子相互垂直，所以α=θ，则由以上两式可得，货物的速度就等于小车的速度v1． A．v1，与结论相符，选项A正确； B．v1sinθ，与结论不相符，选项B错误； C．v1cosθ，与结论不相符，选项C错误； D．，与结论不相符，选项D错误； 4、A 【解析】 先将重力按照实际作用效果正交分解，求解出正压力，然后根据滑动摩擦定律求解摩擦力． 【详解】 将重力按照实际作用效果正交分解，如图 故F2=mgsin30°=mg，滑动摩擦力为f=μF1＝μmg，故选A． 5、A 【解析】 ABC.因为两球下落的高度之比为1：2，根据，可知a、b两球运动的时间之比为 因为两球均落在斜面上，则有 因此初速度之比 当小球平抛过程中，速度方向平行与斜面时，离开斜面的距离为最大，根据运动的分解，将初速度与加速度分解成垂直斜面与平行斜面两方向，设斜面的倾角为α，因此垂直斜面方向的位移为： （v0sinα）2=2ghcosα 那么离开斜面的最大距离与初速度的平方成正比，即为之比为2：1，故A正确BC错误。 D. 小球落在斜面上时，速度方向与水平方向夹角的正切值是位移与水平方向夹角正切值的2倍，因为位移与水平方向的夹角相等，则速度与水平方向的夹角相等，到达斜面底端时速度方向与斜面的夹角也相等，比值为1：1，故D错误。 6、D 【解析】 对小滑环，受重力和支持力，将重力沿杆的方向和垂直杆的方向正交分解，根据牛顿第二定律得小滑环做初速为零的匀加速直线运动，加速度为 (为杆与竖直方向的夹角)，由图中的直角三角形可知，小滑环的位移，所以，与无关，即，故选项D正确，A、B、C错误． 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、AB 【解析】 轨道的弹力方向与速度方向始终垂直，弹力不做功，根据动能定理知，速度的大小不变．根据，半径减小，角速度不断增大．故C正确，A、B、D错误．故选C． 【点睛】解决圆周运动的两条原理是动能定理判断出速度大小的变化，牛顿第二定律得到力与速度的关系． 8、CD 【解析】 当合速度与河岸垂直时，位移最小；先根据平行四边形定则求解合速度，然后求解渡河时间。船参与了两个分运动，沿着船头方向且相对于静水的分运动，随着水流一起的分运动；当船在静水中速度垂直河岸时，渡河时间最短. 【详解】 由题意可知，两分速度不变，则合运动是直线运动，那么船在河中的运动轨迹是一条直线，故A错误；若小船行驶过程中船头一直垂直指向对岸，小船实际的速度是水流速与静水速的合速度，根据平行四边形定则，合速度。现如今船头方向不确定，因此船的合速度在到之间，故B错误；因所以船不会垂直河岸航行，故小船渡河的位移一定大于150m，故C正确；当船头正对河岸过河时间最短：。故D正确；故选CD。 【点睛】 小船过河问题属于运动的合成问题，要明确分运动的等时性、独立性，运用分解的思想，看过河时间只分析垂直河岸的速度，分析过河位移时，要分析合速度。 9、CD 【解析】 将工人的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向，沿绳子方向的速度等于重物上升的速度，根据平行四边形定则得，工人在匀速向右的运动过程中，绳子与水平方向的夹角为减小，所以重物的速度增大，