湖北省孝感市普通高中协作体2022届高三上学期物理期中联考试卷

试卷更新日期：2021-12-07 类型：期中考试

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一、单选题

1. 下列说法正确的是（　　）

A、在力学中，三个基本单位分别是：力的单位牛（N），长度单位米（m），时间单位秒（s） B、一物体的加速度不为零，则物体的速度一定发生变化 C、在不需要考虑物体的大小和形状时，用质点来代替实际物体，采用了等效替代法 D、合外力对物体不做功，动能一定不变，机械能也一定守恒

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2. 一汽车在水平路面上开始刹车到停止的过程可看成是匀减速直线运动，已知刹车开始第一秒内与最后一秒内的位移之比为7：1，刹车距离为40m，则整个过程的平均速度的大小为（　　）

A、 $15 m/s$ B、 $7.5 m/s$ C、 $10 m/s$ D、 $5 m/s$

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3. 如图所示，一质量为m的物体系于轻弹簧l₁和细线l₂上，l₁的一端悬挂在天花板上，与竖直方向夹角为θ，l₂水平拉直，物体处于平衡状态．重力加速度大小为g，下列说法正确的是

A、轻弹簧拉力大小为 $\frac{m g}{cos θ}$ B、轻绳拉力大小为 $\frac{m g}{tan θ}$ C、剪断轻绳瞬间，物体加速度大小为 $\frac{g}{tan θ}$ D、剪断轻弹簧瞬间，物体加速度大小为 $\frac{g}{cos θ}$

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4. 研究自由落体运动时，描绘出的运动学图像如图所示，则（　　）

A、纵轴为加速度（a）、横轴为运动的时间（t） B、纵轴为速度（v）、横轴为下落的高度（h） C、纵轴为下落的高度（h）、横轴为运动的时间（t） D、纵轴为速度的平方（v²）、横轴为下落的高度（h）

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5. 如图甲所示，一个质量m＝1kg的物块以初速度v₀＝12 m/s从斜面底端冲上一足够长斜面，经t₁＝1.2 s开始沿斜面返回，t₂时刻回到斜面底端。物块运动的v－t图象如图乙所示，斜面倾角θ＝37°（sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，重力加速度g取10 m/s²）。则可确定（　　）

A、物块上滑时的加速度大小为5m/s² B、物块与斜面间的动摩擦因数为0.25 C、物块沿斜面向上滑行的最大距离为7.2m D、物块回到斜面底端的时刻为3.6s

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6. 如图所示，倾角为 $θ = 37 °$ 的足够长斜面固定在水平地面上，一质量为 $m = 2kg$ 的小物块以一定的初速度从底端冲上斜面，0-5m过程中物块的动能E与其沿斜面运动距离之间的关系如图乙所示，已知重力加速度g取 $10 {m/s}^{2}$ ， $\sin 37 ° = 0.6$ ， $\cos 37 ° = 0.8$ ，则（　　）

A、物体与斜面间的动摩擦因数 $μ = 0.5$ B、物块沿斜面上滑的最大距离为6.25m C、物块从斜面底端运动到最高点过程中，由于摩擦产生的热量为50J D、物体回到斜面底端时的动能为20J

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7. 9月17日13时34分，神舟十二号载人飞船返回舱在酒泉卫星发射中心东南部的东风着陆场成功着陆。执行飞行任务的航天员全部顺利出舱，身体状态良好。在空间站工作期间，航天员先后进行了两次出舱行走。航天员在空间站内24小时可以看到十六次日出日落。下列说法正确的是（　　）

A、空间站的线速度大于第一宇宙速度 B、空间站的线速度小于同步卫星的线速度 C、空间站的向心加速度大于同步卫星的向心加速度 D、航天员出舱活动时的向心加速度为零

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二、多选题

8. 平直公路上行驶的a车和b车，其位移时间图像分别为图中直线a和曲线b，已知b车的加速度恒定且a=-2 m/s² ， t=3 s时，直线a和曲线b刚好相切，下列说法正确的是（　　）

A、a车的速度是2 m/s B、t=3 s时，a、b两车的速度相等，相距最远 C、b车的初速度是6 m/s D、t=0 s时a车和b车之间的距离为9 m

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9. 2021年6月14日，在中国传统节日“端午”节之际，太原汾河龙舟公开赛举行。假设一只小船匀速横渡一条河流，当船头垂直对岸方向航行时，在出发后 $10 \min$ 到达对岸下游 $120 m$ 处；若船头保持与河岸成 $α$ 角向上游航行，出发后 $12.5 \min$ 到达正对岸。以下说法正确的是（　　）

A、水流的速度大小为 $0.2 m/s$ B、船头与河岸间的夹角 $α$ 为 $60 °$ C、小船在静水中的速度大小为 $0.6 m/s$ D、河的宽度为 $200 m$

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10. 汽车质量为 $2000 kg$ ，发动机的额定功率为 $80 kw$ ，汽车在水平路面上行驶时受到阻力为车重的0.2倍，g取 $10 {m/s}^{2}$ ，若汽车从静止开始保持 $2 {m/s}^{2}$ 的加速度做匀加速直线运动，达到额定输出功率后，汽车保持功率不变又加速行驶了 $800 m$ ，直到获得最大速度后才匀速行驶，则下列说法正确的是（　　）

A、汽车在水平路面上能达到的最大速度为 $20 m/s$ B、汽车匀加速的运动时间为 $10 s$ C、当汽车速度达到 $16 m/s$ 时，汽车的加速度为 $0.5 {m/s}^{2}$ D、汽车从静止到获得最大行驶速度所用的总时间为 $57.5 s$

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11. 如图所示，套在竖直细杆上的轻环A由跨过定滑轮的不可伸长的轻绳与重物B相连，施加外力让A沿杆以速度v匀速上升，从图中M位置上升至与定滑轮的连线处于水平N位置，已知AO与竖直杆成θ角，则（　　）

A、刚开始时B的速度为 $\frac{v}{\cos θ}$ B、A匀速上升时，重物B也匀速下降 C、重物B下降过程，绳对B的拉力大于B的重力 D、A运动到位置N时，B的速度为零

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三、实验题

12.

(1)、甲、乙、丙三个实验小组分别采用如图（甲）、（乙）、（丙）所示的实验装置，验证“当质量一定时，物体运动的加速度与它所受的合力成正比”这一物理规律，已知他们使用的小车完全相同，小车的质量为M，重物的质量为m

试回答下列问题：

①甲、乙、丙实验中，必须平衡小车和长木板之间的摩擦力的实验小组是。

A．甲、乙、丙

B．甲、乙

C．甲、丙

②实验时，必须满足“M远大于m”的实验小组是。

③实验时，甲、乙、丙三组同学的操作均完全正确，他们作出的a-F图线如图（丁）中A、B、C所示，则甲、乙、丙三组实验对应的图线依次是。

(2)、小明同学采用（乙）图实验装置探究质量一定时加速度与力的关系的实验时，以弹簧测力计的示数F为横坐标，加速度a为纵坐标画出的a-F图像是图线如图（丁）中的一条直线，求得图线的斜率为k，则小车的质量为。

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13. 如图甲所示是使用电磁打点计时器验证机械能守恒定律的实验装置图：

(1)、若电源频率是50Hz，重物的质量 $m = 100 g$ 且图中计数点间没有其他点，1号点为起点，测得图中 $s = 3.88 cm$ ，则6号点的速度 $v =$ $m/s$ ，对应的动能为J；测得图中 $L = 4 .90cm$ ，则从起点1到6号点减少的重力势能为J（以上计算结果均保留2位有效数字， $g = 9.8 {m/s}^{2}$ ）；

(2)、为验证在自由落体过程中物体的机械能是守恒的，某同学利用DIS设计了一个实验，实验装置如图丙所示，图中A为电磁铁，B为光电门。有一直径为d、质量为m的金属小球通过电磁铁控制从A处由静止释放，下落过程中能通过A处正下方、固定于B处的光电门，测得A，B间的距离为H，光电计时器记录下小球通过光电门的时间为t，当地的重力加速度为g，且小球直径d远小于A、B间的距离H。则：
①小球经过光电门B时的速度v表达式为；

②多次改变高度H，重复上述实验，作出 $\frac{1}{t^{2}} - H$ 的图像如图丁所示，当图线斜率 $k =$ 时（用已知量g、d表示），可判断小球下落过程中机械能守恒。

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四、解答题

14. 如图所示，一滑块从倾角为30°的固定斜面上A点由静止开始匀加速下滑，经过4s时间运动到 $B$ 点，前2s滑动的距离比后2s滑动的距离少8m。重力加速度g取 $10 m / s^{2}$ 。求：

(1)、斜面上A、B两点间的距离；

(2)、滑块与斜面之间的动摩擦因数。

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15. 如图所示，汽车货箱的长度 $L = 10 m$ ，货箱中有一质量 $m = 40 kg$ 的货物（可视为质点），它到货箱后壁的距离 $L_{1} = 1 m$ 。已知货物与货箱底板间的动摩擦因数 $μ = 0.3$ ，重力加速度 $g = 10 {m/s}^{2}$ 。

(1)、若汽车以 $2 {m/s}^{2}$ 加速度启动，求货物所受摩擦力的大小。

(2)、若汽车缓慢启动，货物与汽车无相对滑动，汽车以 $16 m/s$ 的速度在平直公路上匀速行驶，因为前方红灯，司机以 $4 {m/s}^{2}$ 加速度开始刹车直到停止（可视为匀减速直线运动）。假设不考虑司机的反应时间，通过计算判断汽车从开始刹车到停止的过程中，货物是否与货箱前壁发生碰撞，若未发生碰撞，此时货物与货箱前壁的距离是多少？

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16. 如图所示，在倾角为 $θ = 30 °$ 的光滑斜面 $M N$ 底端固定一个被压缩且锁定的轻弹簧，轻弹簧的上端静止放一质量 $m = 2 kg$ 的滑块，且滑块与斜面顶端N点相距 $x = 0.10 m$ 。现将弹簧解除锁定，滑块离开弹簧后经N点离开斜面，恰水平飞上始终顺时针匀速转动的传送带，已知传送带水平放置且足够长，传送带距N点所在水平面高度为 $h = 0.20 m$ ，滑块A与传送带间的动摩擦因数 $μ = \frac{\sqrt{3}}{2}$ （g取 $10 {m/s}^{2}$ ）。

(1)、求弹簧锁定时储存的弹性势能；

(2)、若传送带速度为 $7 \sqrt{3} m/s$ ，求滑块从飞上传送带到和传送带达到共速时的位移大小；

(3)、传送带右端竖直固定半径 $R = 0.1 m$ 的光滑半圆轨道，且轨道下端恰好与传送带相切，为使滑块能沿半圆轨道运动而不脱离半圆轨道，求传送带速度应当满足的条件。

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