湖北省十堰市鄂西北四校联考2022届高三上学期物理期中考试试卷

试卷更新日期：2022-08-19 类型：期中考试

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一、单选题

1. 一质点在某段时间内做曲线运动，则在这段时间内（）

A、速度一定在不断的改变，加速度也一定在不断的改变 B、速度可以不变，加速度在不断的改变 C、速度一定在不断的改变，加速度可以不变 D、速度可以不变，加速度也可以不变

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2. 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， $v - t$ 图像如图所示.以下判断正确的是（）

A、最后 $2 s$ 内货物只受重力作用 B、前 $3 s$ 内货物处于超重状态 C、前 $3 s$ 内与最后 $2 s$ 内货物的平均速度不相同 D、第 $3 s$ 末至第 $5 s$ 末的过程中，货物的机械能守恒

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3. 如图所示，在倾角为θ的光滑斜面上有一光滑挡板A，在挡板和斜面之间夹一质量为m的重球B，开始板A处于竖直位置，现使其下端绕O沿逆时针方向缓缓转至水平位置，分析重球B对斜面和对挡板压力的变化情况是（）

A、对斜面的压力逐渐减小，对挡板的压力也逐渐减小 B、对斜面的压力逐渐变大，对挡板的压力则逐渐减小 C、对斜面的压力逐渐减小，对挡板的压力先变小后变大 D、对斜面的压力逐渐减小，对挡板的压力先变大后变小

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4. 物体 $A$ 放在物体 $B$ 上，物体 $B$ 放在光滑的水平面上，已知 $m_{A} = 6 k g$ ， $m_{B} = 2 k g$ ， $A$ ， $B$ 间动摩擦因数 $μ = 0.2$ ，如图所示，现用一水平向右的拉力 $F$ 作用于物体 $A$ 上，则下列说法中正确的是（ $g = 10 m / s^{2}$ ）（）

A、当拉力 $F < 12 N$ 时， $A$ 静止不动 B、当拉力 $F = 16 N$ 时， $A$ 对 $B$ 的摩擦力等于 $2 N$ C、当拉力 $F > 48 N$ 时， $A$ 一定相对 $B$ 滑动 D、无论拉力 $F$ 多大， $A$ 相对 $B$ 始终静止

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5. 2021年10月16日，神舟十三号载人飞船在酒泉成功发射，并进入预定轨道，顺利将翟志刚、叶光富、王亚平3名航天员送入太空，飞船入轨后，按照预定程序，将通过加速与空间站进行自主快速交会对接.对接前，神舟十三号和空间站在轨运动的情形如图甲所示，对接时的情形如图乙所示，则下列说法正确的是（）

A、甲图中， $A$ 是空间站， $B$ 是神舟十三号 B、甲图中， $A$ 的加速度比 $B$ 的加速度小 C、乙图中，对接时，神舟十三号的速度比在甲图中在轨运行时速度大 D、乙图中，对接时，神舟十三号的机械能比在甲图中在轨运行时机械能大

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6. 如图所示，a、b、c是三个质量相同的小球，a从光滑斜面顶端由静止开始自由下滑，同时b、c从同一高度分别开始自由下落和平抛，不计空气阻力，下列说法正确的是（）

A、a、b同时到达同一水平面 B、a、b落地时的速度相同 C、它们的末动能可能相同 D、落地时重力的功率一定是P_b＝P_c＞P_a

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7. 如图所示，两个皮带轮顺时针转动，带动水平传送带以不变的速率 $v$ 运行。将质量为 $m$ 的物体 $A$ （可视为质点）轻轻放在传送带左端，经时间 $t$ 后， $A$ 的速度变为 $v$ ，再经过时间 $t$ 后，到达传送带右端，则整个过程（）

A、物体 $A$ 由传送带左端到右端的平均速度为 $\frac{1}{2} v$ B、传送带对物体 $A$ 做的功为 $m v^{2}$ C、放上物块 $A$ 后，电动机多消耗的电能为 $m v^{2}$ D、传送带与物体间摩擦而产生热量为 $m v^{2}$

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二、多选题

8. 如图所示，两个质量均为m的小木块a和b（可视为质点）放在水平圆盘上，a与转轴OO′的距离为l，b与转轴的距离为2l。木块与圆盘的最大静摩擦力为木块所受重力的k倍，重力加速度大小为g。若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动，用ω表示圆盘转动的角速度，下列说法正确的是（）

A、b一定比a先开始滑动 B、a、b所受的摩擦力始终相等 C、 $ω = \sqrt{\frac{k g}{2 l}}$ 是b开始滑动的临界角速度 D、当 $ω = \sqrt{\frac{2 k g}{3 l}}$ 时，a所受摩擦力的大小为kmg

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9. 如图1所示，物体以一定的初速度从倾角为 $α = 37 °$ 的斜面底端沿斜面向上运动，上升的最大高度为 $1.2 m$ 。选斜面底端为参考平面，上升过程中，物体的机械能 $E$ 随高度 $h$ 的变化如图2所示。 $g = 10 m / s^{2}$ ， $s i n 37 ° = 0.6$ ， $c o s 37 ° = 0.8$ （）

A、物体与斜面间的动摩擦因数 $μ = 0.25$ B、物体的质量 $m = 2 k g$ C、物体上升过程加速度大小为 $a = 10 m / s^{2}$ D、物体回到底端的动能 $E_{k} = 20 J$

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10. 汽车在路上出现故障时，应在车后放置三角警示牌（如图所示），以提醒后面驾车司机减速安全通过。在夜间，有一辆货车因故障停驶，后面有一辆小轿车以 $30 m / s$ 的速度向前驶来，由于夜间视线不好，小轿车驾驶员只能看清前方 $50 m$ 内的物体，并且他的反应时间为 $0.6 s$ ，制动后，轿车的最大加速度为 $5 m / s^{2}$ 。假设小轿车始终沿直线运动。下列说法正确的是（）

A、小轿车的制动距离（制动到停止所运动的距离）为 $80 m$ B、小轿车从发现物体到停止所用的最短时间为 $6.6 s$ C、小轿车运动到三角警示牌时的最小速度为 $25 m / s$ D、三角警示牌至少要放在车后 $58 m$ 远处，才能有效避免两车相撞

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11. 如图所示，将质量为 $2 m$ 的重物悬挂在轻绳的一端，轻绳的另一端系一质量为 $m$ 的小环，小环套在竖直固定的光滑直杆上，光滑定滑轮与直杆的距离为 $d$ 。现将小环从与定滑轮等高的 $A$ 处由静止释放，当小环沿直杆下滑距离也为 $d$ 时（图中 $B$ 处），下列说法正确的是（重力加速度为 $g$ ）（）

A、小环到达 $B$ 处时，重物上升的高度也为 $d$ B、小环在 $B$ 处的速度与重物上升的速度大小之比等于 $\frac{\sqrt{2}}{2}$ C、小环从 $A$ 运动至 $B$ 点过程中，小环减少的重力势能大于重物增加的机械能 D、小环在 $B$ 处时，小环速度为 $\sqrt{(3 - 2 \sqrt{2}) g d}$

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三、实验题

12. 足力健是一款专门为老年人设计的防滑运动鞋，一上市就受到广大老年朋友的喜爱。某物理兴趣小组为测量该鞋鞋底与地面间动摩擦因数，进行了如下实验：

(1)、在足力健防滑鞋内装上质量为M的铁块，放在质地均匀的水平水泥地面上，然后用弹簧测力计水平拉动鞋子，当其匀速运动时，弹簧测力计的示数为F，如图所示。已知重力加速度为g，则为完成实验，还应测量的物理量有，鞋与水泥地面间的动摩擦因数μ=（用已知量和测量量表示）；

(2)、该小组用人造假肢模拟老人走路时，发现当假肢与水平地面间的夹角θ大于某个值θ₀时，无论施加多大的力，鞋子与地面间都不会发生相对滑动，假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则鞋子与地面间的动摩擦因数μ与夹角θ₀应满足的条件为。

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13. 用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律，物块2从高处由静止开始下落，物块1上拖着的纸带打出了一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律.图乙给出的是实验中获取的一条纸带，其中0是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个计时点（图中未标出），计数点间的距离如图乙所示.已知物块1、2的质量分别为 $m_{1} = 50 g$ 、 $m_{2} = 150 g$ 。（电源频率为 $50 H z$ ，结果均保留两位有效数字）

(1)、相邻计数点的时间间隔是 $s$ ；

(2)、在纸带上打下计数点5时的速度 $v_{5} =$ $m / s$ ；

(3)、在打点0~5过程中，系统动能的增加量 $Δ E_{k} =$ $J$ ，系统重力势能的减少量 $Δ E_{p} =$ $J$ 。（ $g$ 取 $10 m / s^{2}$ ）

(4)、若某同学作出的 $\frac{1}{2} v^{2} - h$ 图像如图丙所示，则当地的实际重力加速度 $g =$ $m / s^{2}$ 。

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四、解答题

14. 如图所示直升电梯中有一个倾角为θ=37°的斜面，在斜面上有一个质量为m=2kg的物体，电梯上升启动时，电梯连同斜面和物体的加速度是a=1.5m/s² ，在启动过程中物体、斜面和木箱保持相对静止。（g=10m/s² ， sin37°=0.6，cos37°=0.8）求：启动过程中物体受到的摩擦力和支持力的大小。

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15. 如图所示，某校科技小组设计了防疫多功能无人机项目，该无人机能在陌生的环境中自主建图并定位，试验期间，无人机在操场上通过遥感定位了“体温异常者”，便自动调整悬停至“体温异常者”头顶正上方高为H₁的地方，后以加速度大小 $a_{1} = 2 {m/s}^{2}$ 竖直向下匀加速运动，当速度达到 $v_{1} = 6 m/s$ 时立即以加速度大小 $a_{2} = 1.5 {m/s}^{2}$ 向下匀减速至速度为0，重新悬停在“体温异常者”头顶正上方 $H_{2} = 0.5 m$ 的地方，随即进行二次测量。已知空气阻力大小恒为 $F_{f} = 10 N$ ，无人机含装备总质量 $m = 30 kg$ ，被测对象保持静止。求

(1)、匀加速下降过程的距离h₁；

(2)、匀减速下降过程中受到的竖直升力F的大小；

(3)、H₁的大小。

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16. 如图所示，在离水平地面CD高h₁=30m的光滑水平平台上，质量m=1kg的物块（可视为质点）压缩弹簧后被锁扣K锁住，弹簧原长小于水平平台的长度，此时弹簧储存了一定量的弹性势能E_p ，若打开锁扣K，物块与弹簧脱离后从A点离开平台，并恰好能从光滑圆弧形轨道BC的B点的切线方向进入圆弧形轨道，B点距地面CD的高度h₂=15m，圆弧轨道的圆心O与平台等高，轨道最低点C的切线水平，并与长为L=70m的粗糙水平直轨道CD平滑连接．物块沿轨道BCD运动并与右边墙壁发生碰撞，且碰后速度等大反向，已知重力加速度g=10m/s²。

(1)、求物块从A到B的时间t及被K锁住时弹簧储存的弹性势能E_p；

(2)、求物块第一次经过圆轨道最低点C时对轨道的压力大小；

(3)、若物块与墙壁只发生一次碰撞且不会从B点滑出BCD轨道，求物块与轨道CD间的动摩擦因数 $μ$ 的取值范围。

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