山东省威海市文登区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. 行驶中的汽车如果发生剧烈碰撞，车内安全气囊会被弹出并瞬间充满气体。若碰撞后汽车的速度在很短时间内减小为零，关于安全气囊在此过程中的作用，下列说法正确的是（）

A、增加了碰撞过程的动量变化率 B、增加了司机单位面积的受力大小 C、减少了碰撞前后司机动量的变化量 D、延长了司机的受力时间并增大了司机的受力面积

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2. 民航客机在大型机场降落后，需要一辆引导车作为领航，指引机长到达相应跑道，如图甲所示。某次客机降落后的一段时间，引导车在跑道前方由静止开始做直线运动，客机和引导车运动的加速度随时间变化图像如图乙所示。下列说法正确的是（）

A、 $0 - t_{1}$ 时间内客机与引导车的速度变化一样快 B、 $0 - t_{2}$ 时间内引导车做匀加速直线运动，客机做匀减速直线运动 C、 $0 - t_{1}$ 时间内客机合外力的冲量大于引导车合外力的冲量 D、 $0 - t_{2}$ 时间内引导车的加速度方向与客机的速度方向相反

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3. 如图所示，重力都为G的两个小球A和B用三段轻绳连接后静止悬挂在O点，O、B间的绳子长度是A、B间绳子长度的2倍，将一个拉力F作用到小球B上，使三段轻绳都伸直且O、A间和A、B间的两段绳子分别处于竖直和水平方向上，则拉力F的最小值为（）

A、 $\frac{1}{2} G$ B、 $\frac{\sqrt{3}}{3} G$ C、G D、2G

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4. 如图甲是小军同学站在力传感器上做下蹲一起跳动作的示意图，中间的·表示人的重心。图乙是根据力传感器画出的F－t图像。两图中a－g各点均一一对应，其中有几个点在图甲中没有画出，图乙中a、c、e对应的纵坐标均为700N。取重力加速度 $g = 10 m / s^{2}$ 。下列说法正确的是（）

A、此人重心在b点时处于超重状态 B、此人重心在c点时的加速度大小为 $10 m / s^{2}$ C、此人重心在f点时的脚已经离开传感器 D、此人由a到d的过程中地面对人做正功

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5. 质量为m的汽车行驶在平直公路上，在运动中所受阻力不变．当汽车加速度为a，速度为v时发动机的功率为P₁；当功率为P₂时，汽车行驶的最大速度应为（）

A、 $\frac{P_{2} v}{P_{1}}$ B、 $\frac{P_{1} v}{P_{2} - m a v}$ C、 $\frac{P_{1} v}{P_{2}}$ D、 $\frac{P_{2} v}{P_{1} - m a v}$

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6. 如图所示，空间中存在着由一固定的负点电荷Q(图中未画出)产生的电场．另一正点电荷q仅在电场力作用下沿曲线MN运动，在M点的速度大小为v₀ ，方向沿MP方向，到达N点时速度大小为v，且v< v₀ ，则（）

A、Q一定在虚线MP下方 B、M点的电势比N点的电势高 C、q在M点的电势能比在N点的电势能小 D、q在M点的加速度比在N点的加速度小

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7. 2020年12月17日凌晨，“嫦娥五号”月球探测器载着月球土壤顺利返回地球。探测器在降落到月球上之前绕月球表面运行一周的时间为 $T_{0}$ ，已知引力常量为G，月球的半径为R，月球可看成质量分布均匀的球体，不考虑月球自转的影响。下列说法正确的是（）

A、月球的密度为 $\frac{4 π}{G T_{0}^{2}}$ B、探测器在被月球捕获之前做匀速圆周运动的线速度大于 $\frac{2 π R}{T_{0}}$ C、若探测器在被月球捕获之前绕地球做半径为r的匀速圆周运动，则该探测器运动一周的时间为 $\frac{r T_{0}}{R} \sqrt{\frac{r}{R}}$ D、若将一石子从月球表面上高度为H处静止释放，则从石子刚释放到下落到月球表面上用时 $\frac{T_{0}}{π} \sqrt{\frac{H}{2 R}}$

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8. 水平桌面上，一质量为m的物体在水平恒力F拉动下从静止开始运动，物体通过的路程等于 $s_{0}$ 时，速度的大小为 $v_{0}$ ，此时撤去F，物体继续滑行 $2 s_{0}$ 的路程后停止运动，重力加速度大小为g，下列说法正确的是（）

A、此过程中F做的功为 $\frac{1}{2} m v_{0}^{2}$ B、此过程中F的冲量大小等于 $\frac{3}{2} m v_{0}$ C、物体与桌面间的动摩擦因数等于 $\frac{3 v_{0}^{2}}{4 s_{0} g}$ D、此过程转化成的内能为 $2 F s_{0}$

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二、多选题

9. 利用足球发球机可以极大的提高守门员的训练效率，为了测试足球发球机的性能，某次试验时发球机向球门网架发射足球，当发球机向网架水平移动，发球口先后在A点与B点发射的两相同足球1、2刚好沿水平方向打在横梁上同一点P，已知在A点、B点的发射速度与水平方向所成的角度分别为 $α$ 、 $β$ 。不考虑足球在空中受到的阻力，下列说法正确的是（）

A、1、2两球的初速度之比为 $s i n α ： s i n β$ B、1、2两球在P点的速度之比为 $t a n β ： t a n α$ C、1、2两球的水平位移之比为 $t a n α ： t a n β$ D、1、2两球在A、B两点重力的瞬时功率之比为1：1

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10. 如图所示，水平光滑地面上停放着一辆质量为m的小车，小车的四分之一圆弧轨道在最低点与水平轨道相切，且整个轨道表面光滑。在小车的右端固定一个轻弹簧，一个质量也为m的小球从离水平轨道高为h处开始自由滑下，重力加速度大小为g，下列说法正确的是（）

A、小球和小车组成的系统动量始终守恒 B、弹簧具有的最大弹性势能为mgh C、小球具有的最大动能为mgh D、被弹簧反弹后，小球能回到离水平轨道高h处

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11. 如图，一平行板电容器连接在直流电源上，电容器的极板水平；两微粒a、b所带电荷量大小相等、电性相反，用外力使它们分别静止于电容器的上、下极板附近，与极板距离相等。现同时释放a、b，它们由静止开始运动。在随后的某时刻t，a、b经过电容器两极板间下半区域的同一水平面。a、b间的相互作用和重力可忽略，b板接地。下列说法正确的是（）

A、a的质量大于b的质量 B、在t时刻，a的动量大于b的动量 C、在t时刻，a的动能大于b的动能 D、在t时刻，a的电势能大于b的电势能

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12. 如图，一质量为 $m = 1 k g$ 、带电荷量为 $q = + 0.5 C$ 的小球，以速度 $v_{0} = 3 m / s$ 沿两正对带电平行金属板（板间电场可看成匀强电场）左侧某位置水平向右飞入，极板长0.6m，两极板间距为0.5m，不计空气阻力，小球飞离极板后恰好由A点沿切线落入竖直光滑圆弧轨道ABC，圆弧轨道ABC的形状为半径 $R < 3 m$ 的圆被截去了左上角127°的圆弧，CB为其竖直直径，在过A点竖直线 $O O^{'}$ 的右边界空间存在竖直向下的匀强电场，电场强度为 $E = 10 V / m$ ， $g = 10 m / s^{2}$ ， $s i n 53 ° = 0.8$ ， $c o s 53 ° = 0.6$ ，下列说法正确的是（）

A、小球在A点的速度大小为5m/s B、两极板间的电势差大小为25V C、 $\frac{25}{18} m \leq R \leq 3 m$ 小球不会脱离圆弧轨道 D、 $0 < R \leq \frac{25}{63} m$ 小球不会脱离圆弧轨道

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三、实验题

13. 在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，两位同学设计了不同的实验方案。

(1)、小李同学采用图（甲）的实验装置进行实验。
①用阻力补偿法消除阻力影响的正确操作是；（填“A”或“B”）
A．把木板不带定滑轮的一侧抬高，调节木板的倾斜角度，直至小车在不受牵引力时能拖动纸带开始滑动；
B．把木板不带定滑轮的一侧抬高，调节木板的倾斜角度，轻推小车，使小车在不受牵引力时能拖动纸带沿木板匀速运动。
②图（a）是小李同学某次实验得到的纸带，所用交流电源的频率为50Hz，相邻两计数点间有四个点未画出，部分实验数据如图所示。则小车的加速度为 $m / s^{2}$ （结果保留2位有效数字）。

(2)、小张同学采用图（乙）的实验装置进行实验（丙为俯视图）。
将两个相同的小车放在水平木板上，前端各系一条绳子，绳子的另一端跨过定滑轮各挂一个小盘，盘中放上不同的重物。两个小车后各系一条细线，用夹子把两条细线同时夹住，使小车静止。打开夹子，两个小车同时开始运动，合上夹子，两个小车同时停下来。只需要测量两小车的位移x及两小盘和盘中重物的总质量m，即可探究加速度与合外力的关系。
①小张同学的实验方案中，是否需要平衡摩擦力？
②一次实验中，用刻度尺测量两个小车的位移 $x_{1}$ 和 $x_{2}$ ，已知小盘和盘中重物的总质量分别为 $m_{1}$ 和 $m_{2}$ ，为了验证加速度与合外力成正比，只需验证表达式成立（用 $x_{1}$ 、 $x_{2}$ 、 $m_{1}$ 、 $m_{2}$ 表示）。

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14. 某小组用实验探究“平抛运动规律”。

(1)、甲同学采用如图甲所示的装置。用小锤打击弹性金属片，金属片把A球沿水平方向弹出，同时B球被松开，自由下落，观察到两球同时落地，改变小锤打击的力度，即改变A球被弹出时的速度，两球仍然同时落地，这说明。

(2)、乙同学采用如图乙所示的装置。用两个相同的弧形轨道M、N分别用于发射小铁球P、Q，其中N的末端与光滑水平面相切，两轨道上端分别装有电磁铁C、D，调节电磁铁C、D的高度，使 $A C = B D$ ，现将小铁球P、Q分别吸在电磁铁C、D上，切断电源，使两小铁球同时分别从轨道M、N的下端射出。实验可观察到的现象是；保持 $A C = B D$ ，仅仅改变弧形轨道M在竖直方向的位置，重复上述实验，仍能观察到相同的现象，这说明。

(3)、丙同学采用频闪摄影的方法拍摄到如图丙所示的“小球做平抛运动”的照片。图中每个小方格的边长为2.5cm，该小球做平抛运动的初速度大小为m/s（g取 $10 m / s^{2}$ ）。

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四、解答题

15. 小明同学和小刚同学为了探究某未知匀强电场的大小和方向，在该电场中引入了一个电荷量 $q = - 2 \times 1 0^{- 6} C$ 的试探电荷，A、B、C是电场中的三个点，已知电场线平行于 $△ A B C$ 所在平面， $∠ A B C = ∠ C A B = 30 °$ ， $B C = 2 \sqrt{3} c m$ 。电荷由A移动到B的过程中，电势能增加 $1.2 \times 1 0^{- 5} J$ ，由B移动到C的过程中电场力做功 $6 \times 1 0^{- 6} J$ ，设B点电势为0，求：

(1)、A、C两点的电势；

(2)、该匀强电场的电场强度。

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16. 如图所示，长为L的轻质细绳一端固定在O点，另一端系一质量为m的小球，O点离地高度为H。现将细绳拉至与水平方向成37°，由静止释放小球，经过时间t小球到达最低点，细绳刚好被拉断，小球水平抛出。忽略空气阻力，重力加速度为g， $s i n 37 ° = 0.6$ ， $c o s 37 ° = 0.8$ 。

(1)、求细绳的最大承受力；

(2)、求从小球释放到最低点的过程中，细绳对小球的冲量大小；

(3)、小明同学认为细绳的长度越长，小球抛的越远；小刚同学则认为细绳的长度越短，小球抛的越远。请通过计算，说明你的观点。

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17. 静止在水平地面上的两小物块A、B，质量分别为 $m_{A} = 1.0 k g$ ， $m_{B} = 4.0 k g$ ；两者之间有一被压缩的微型弹簧，A与其右侧的竖直墙壁距离 $l = 1.0 m$ ，如图所示。某时刻，将压缩的微型弹簧释放，使A、B瞬间分离，两物块获得的动能之和为 $E_{k} = 10.0 J$ 。释放后，A沿着与墙壁垂直的方向向右运动。A、B与地面之间的动摩擦因数均为 $μ = 0.20$ 。重力加速度取 $g = 10 m / s^{2}$ 。A、B运动过程中所涉及的碰撞均为弹性碰撞且碰撞时间极短。求：

(1)、弹簧释放后瞬间A、B的速度大小；

(2)、物块B第一次静止时A与B之间的距离；

(3)、A和B最终都静止后，A与B之间的距离。

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18. 如图，相距 $L = 11.5 m$ 的两平台位于同一水平面内，二者之间用传送带相接。传送带向右匀速运动，其速度的大小v可以由驱动系统根据需要设定。质量 $m = 10 k g$ 的载物箱（可视为质点），以初速度 $v_{0} = 5.0 m / s$ 自左侧平台滑上传送带。载物箱与传送带间的动摩擦因数 $μ = 0.10$ ，重力加速度取 $g = 10 m / s^{2}$ 。

(1)、若 $v = 4.0 m / s$ ，求：
①载物箱通过传送带损失的机械能；
②载物箱通过传送带产生的内能；

(2)、要使载物箱到达右侧平台时能达到最大速度，求传送带的速度；

(3)、若 $v = 6.0 m / s$ ，载物箱滑上传送带 $Δ t = \frac{13}{12} s$ 后，传送带速度突然变为零，求载物箱从左侧平台向右侧平台运动的过程中，传送带对物体的摩擦力的冲量。

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