2022年山东省青岛实验高中物理高三上期中教学质量检测试题含解析

2022-2023高三上物理期中模拟试卷 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 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、质量为m的小球由轻绳a、b分别系于一轻质木架上的A和C点，绳长分别为la、lb（且la≠lb），如图所示，当轻杆绕轴BC以角速度ω匀速转动时，小球在水平面内做匀速圆周运动，绳a在竖直方向，绳b在水平方向，当小球运动到图示位置时，绳b被烧断的同时轻杆停止转动，则(　 　) A．小球仍在水平面内做匀速圆周运动 B．在绳b被烧断瞬间，绳a中张力突然增大到mg+ mω2la C．无论角速度ω多大，小球都不可能再做完整的圆周运动 D．绳b未被烧断时，绳a的拉力等于mg，绳b的拉力为mω2lb 2、质量为2kg的质点仅受两个力作用，两个力的大小分别为3N和5N。则该质点的加速度的值可能为（ ） A．0.5m/s2 B．0.75m/s2 C．3.5m/s2 D．4.5 m/s2 3、一小物块放置在固定斜面上，在沿平行斜面向下的拉力F作用下沿斜面向下运动，F的大小在0～t1、t1～t2和t2～t3时间内分别为F1、F2和F3，物块的v-t图象如图所示。已知小物块与斜面间的动摩擦因数处处相等，则（　　） A． B． C．时,若,此时小物块的加速度一定不为零 D．仅将F的方向变成竖直向下,小物块一定能沿斜面下滑 4、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． 5、如图（a）所示，光滑绝缘水平面上有甲、乙两个点电荷．t=0时，甲静止，乙以初速度6m/s向甲运动．此后，它们仅在静电力的作用下沿同一直线运动（整个运动过程中没有接触），它们运动的v-t图像分别如图（b）中甲、乙两曲线所示．则由图线可知 ( ) A．两电荷的电性一定相反 B．t1时刻两电荷的电势能最大 C．0~t3时间内，两电荷的动量变化相同 D．0~t3时间内，甲的动能一直增大，乙的动能一直减小 6、2017年6月15日上午11点，我国在酒泉卫星发射中心用长征四号乙运载火箭成功发射首颗X射线调制望远镜卫星“慧眼”．假设将发射火箭看成如下模型：静止的实验火箭，总质量为M＝2100g．当它以对地速度为v0＝840m/s喷出质量为△m＝100g的高温气体后，火箭的对地速度为（喷出气体过程中重力和空气阻力可忽略不计） A．42m/s B．﹣42m/s C．40m/s D．﹣40m/s 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、质量为m的探月航天器在接近月球表面的轨道上飞行，其运动视为匀速圆周运动．已知月球质量为M，月球半径为R，月球表面重力加速度为g，引力常量为G，不考虑月球自转的影响，则航天器的（ ） A．线速度 B．角速度 C．运行周期 D．向心加速度 8、如图所示，大圆环固定不动，套在大圆环上的小环从某处由静止滑下，在大圆环上来回运动几次，最终静止不动。下列说法正确的是 A．小环不一定停在大圆环的最低点 B．小环第一次运动到最低点时动能最大 C．运动过程中产生的内能等于小环减小的机械能 D．第一次到达左边最高点的过程中，小环的机械能先减小后增大 9、如图所示，竖直光滑杆固定在地面上，套在杆上的轻质弹簧下端固定，将套在杆上的滑块向下压缩弹簧(在弹性限度范围内)至离地高度h=0.1m处，滑块与弹簧不拴接．现由静止释放滑块，通过传感器测量滑块的速度和离地高度并作出滑块的Ek-h图像，其中高度从0.2m上升到0.35m范围内图像为直线，其余部分为曲线．滑块可视为质点，以地面为零势能参考面，重力加速度g取10m/s2，由图像可知 A．轻弹簧原长为0.2m B．滑块的质量为0.2kg C．弹簧弹性势能最大为0.5J D．滑块机械能最大为0.5J 10、如图所示，质量为m的物体在斜向上的传送带上由静止释放．传送带由电动机带动，始终保持以速度v匀速斜向上运动．物体在传送带上运动一段时间后与传送带保持相对静止．对于物体从静止释放到相对传送带静止这一过程，下列说法正确的是(　　) A．物体克服重力做的功为mv2 B．合外力对物体做的功为mv2 C．物体和传送带之间由于摩擦而产生的热量为mv2 D．摩擦力对物体做的功等于物体机械能的增量 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）小芳和小强．两位同学采用了不同的实验方案来研究平抛运动． (1)小芳同学利用如图甲所示的装置进行实验．下列说法正确的是______________. A、应使小球每次从斜槽上同一位置由静止释放 B、斜槽轨道必须光滑 C、斜槽轨道的末端必须保持水平 D、本实验必须的器材，还有刻度尺和停表． (2)小强同学利用频闪照相机方式研究平抛运动.如图乙为一小球做平抛运动的频闪照片的一部分．图中背景方格的边长均为5.0cm，不计空气阻力，取重力加速度g=10m/s2.则照相机两次闪光的时间间隔Δt=_________s，小球被抛出时的水平速度v=__________m/s.(结果均保留两位有效数字) 12．（12分）一个有一定厚度的圆盘，可以绕通过中心垂直于盘面的水平轴转动.用下面的方法测量它匀速转动时的角速度. 实验器材：电磁打点计时器，刻度尺，纸带，导线，交流电等 实验步骤：（1）如图所示，将电磁打点计时器固定在桌面上，将纸带的一端穿过打点计时器的限位孔后，固定在待测圆盘的侧面上，使得圆盘转动时，纸带可以卷在圆盘侧面上. （2）启动控制装置使圆盘转动，同时接通电源，打点计时器开始打点. （3）经过一段时间，停止转动和打点，取下纸带，进行测量. ①实验中应选用的电源是（_____） A．220V交流电源 B．4~6V低压交流电源 C．4~6V低压直流电源 ②若已知打点的周期为T，x1为纸带上计算位移的初始位置坐标，x2为终了位置坐标，x1与x2之间一共有n个打的点（包含x1和x2），圆盘的半径为r，则角速度的表达式为ω=_________. ③某次实验测得圆盘半径r=5.50×10－2 m，得到的纸带的一段如图所示.求得角速度为___.（交流电源频率50Hz，结果保留三位有效数字） 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）暑假里，小明去游乐场游玩，坐了一次名叫“摇头飞椅”的游艺机，如图所示，该游艺机顶上有一个半径为4.5m的“伞盖”，“伞盖”在转动过程中带动下面的悬绳转动，其示意图如图所示。“摇头飞椅”高O1O2=5.8m，绳长5m。小明挑选了一个悬挂在“伞盖”边缘的最外侧的椅子坐下，他与座椅的总质量为40kg。小明和椅子的转动可简化为如图所示的圆周运动。在某段时间内，“伞盖”保持在水平面内稳定旋转，绳与竖直方向夹角为37º。g取10m/s2, sin37º =0.6，cos37º=0.8，在此过程中，求: (1)座椅受到绳子的拉力大小； (2)小明运动的线速度大小； (3)小明随身带的玻璃球从座椅上不慎滑落，求落地点与游艺机转轴(即图中O1点)的距离(保留两位有效数字)。 14．（16分）如图所示的装置叫做阿特伍德机，是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。绳子两端的物体下落（上升）的加速度总是小于自由落体的加速度g，同自由落体相比，下落相同的高度，所花费的时间要长，这使得实验者有足够的时间从容的观测、研究。已知物体A、B的质量相等均为M，物体C的质量为m，轻绳与轻滑轮间的摩擦不计，轻绳不可伸长且足够长，如果，求： （1） 物体B从静止开始下落一段距离的时间与其自由落体下落同样的距离所用时间的比值。 （2）系统在由静止释放后的运动过程中，物体C对B的拉力。 15．（12分）如图所示，左侧平行板电容器内有电场强度为E的匀强电场，电容器右侧虚线区域内有垂直于纸面的匀强磁场，电容器极板长度等于匀强磁场区域的宽度。直线是平行板电容器的中心线，一束速度为v0的带电粒子沿着直线射入电场，经电场偏转后进入磁场，经磁场偏转后离开磁场。 (1)如果粒子离开磁场时的的速度方向与直线平行，求这种情况下磁感应强度B1的大小 (2)如果粒子经磁场偏转后又回到O 点，求这种情况下磁感应强度B2的大小 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】 绳子断开前，小球做匀速圆周运动，合力指向c点，对小球受力分析，受重力G，a绳子的拉力F1，b绳子的拉力F2，根据牛顿第二定律有:F1=mg；F2=mω2lb；小球的线速度为：v=ωlb； 绳子断开后，杆停止转动，由于惯性，小球将绕A点转动，若速度较小，小球将在垂直于平面ABC的竖直平面内摆动，若速度较大，也有可能在垂直于平面ABC的竖直平面内绕A点做完整的圆周运动，故AC错误，D正确；在最低点时：Fa-mg=m；解得：Fa=mg+m＞F1，则a绳中张力突然增大到mg+m，故B错误。故选D。 2、C 【解析】3N和5N的合力范围为：2N≤F≤8N，故加速度的最大值为：amax=m/s2＝4m/s2，加速度的最小值为：amin=m/s2＝1m/s2，故C正确，ABD错误。故选C。 3、B 【解析】 AB.根据图象可知，0-t1时间内做匀加速直线运动，根据受力情况及牛顿第二定律得： F1+mgsinθ-μmgcosθ=ma1 t1-t2时间内做匀速直线运动，可知： F2+mgsinθ-μmgcosθ=0 t2-t3时间内做匀减速直线运动，斜率与0-t1成相反数，可知： F3+mgsinθ-μmgcosθ=-ma1 综合以上所述，解得： F1＞F2＞F3 故A错误，B正确。 C.t=0时，若F=0，此时mgsinθ可能等于μmgcosθ，加速度可能为0，故C错误； D.当F的方向变成竖直向下，则： （F+mg）sinθ-μ（F+mg）cosθ=ma 其中可能恰好平衡，故D错误。 4、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。 5、B 【解析】 由图象0-t1段，判定甲从静止开始与乙同向运动，则知甲的电性．分析t1时刻前后两球距离的变化，判断电场力做功情况，分析两电荷的电势能．0～t2时间内，分析两电荷间距离变化，可知相互静电力的变化．t1～t3时间内，甲的动能一直增大，乙的动能先减小后增大． 【详解】 A项：由图象0-t1段看出，甲从静止开始与乙同向运动，说明甲受到了乙的排斥力作用，则知两电荷的电性一定相同，故A错误； B项：0～t1时间内两电荷间距离逐渐减小，在t1～t2时间内两电荷间距离逐渐增大，t1时刻两球相距最近，系统克服电场力最大，两电荷的电势能最大，故B正确； C项：0~t3时间内，系统动量守恒，所以两点电荷的动量变化大小相等，方向相反，故C错误； D项：由图象看出，0～t3时间内，甲