黑龙江省齐齐哈尔市普高联谊校2022-2023学年高三上学期期中物理试题

试卷更新日期：2022-11-18 类型：期中考试

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一、单选题

1. 一个质点做匀加速直线运动，经过三个连续位置A，B，C。已知 $A B = 6 m$ ， $B C = 10 m$ ，且由A到B和B到C两过程所用时间均为 $2 s$ ，则质点经过B点时速度大小为（　　）

A、 $2.5 m / s$ B、 $3 m / s$ C、 $3.5 m / s$ D、 $4 m / s$

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2. 如图所示，光滑的水平地面上有一个匀速运动的小车，轻质弹簧的一端固定在小车左侧挡板上，另一端固定在物块上，物块和小车相对静止，小车上表面粗糙，弹簧处于伸长状态。下列说法正确的是（　　）

A、物块一定受向右的摩擦力 B、小车一定受向右的摩擦力 C、小车所受合外力向右 D、物块和小车整个系统所受合外力向右

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3. 如图所示，从地面上同一位置抛出两小球A、B，分别落在地面土的M、N点，两球运动的最大高度相同。若空气阻力不计，则（　　）

A、B的加速度比A的小 B、B在最高点的速度比A大 C、B的飞行时间比A的长 D、B落地时的速度大小与A相等

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4. 如图，三晋文化主题乐园内的“晋在眼中”摩天轮，深受游客喜爱。某次观光体验时，游客乘坐包厢转了 $\frac{3}{4}$ 圈，所用时间为t。已知摩天轮半径为R，则此过程中，游客的平均速度大小为（）

A、 $\frac{\sqrt{2} R}{t}$ B、 $\frac{3 R}{4 t}$ C、 $\frac{3 π R}{2 t}$ D、 $\frac{R}{t}$

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5. 已知地球质量为 $M$ ，半径为 $R$ ，自转周期为 $T$ ，地球同步卫星质量为 $m$ ，引力常量为 $G$ ，有关同步卫星，下列表述中正确的是（）

A、卫星的运行速度可能等于第一宇宙速度 B、卫星距离地面的高度为 $\sqrt[3]{\frac{G M T^{2}}{4 π^{2}}} - R$ C、卫星运行的向心加速度大于地球表面的重力加速度 D、卫星运行的向心速度等于地球赤道表面物体的向心加速度

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6. 如图所示，木箱置于水平地面上，一轻质弹簧一端固定在木箱顶部，另一端系一小球，小球下端用细线拉紧固定在木箱底部。剪断细线，小球上下运动过程中木箱刚好不能离开地面。已知小球和木箱的质量相同，重力加速度大小为g，若 $t_{0}$ 时刻木箱刚好不能离开地面，下面说法正确的是（　　）

A、 $t_{0}$ 时刻小球速度最大 B、 $t_{0}$ 时刻小球处于超重状态 C、 $t_{0}$ 时刻小球的加速度大小为 $2 g$ D、 $t_{0}$ 时刻就是刚剪断细线的时刻

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7. 踢出的足球在空中运动轨迹如图所示，足球视为质点，空气阻力不计。用vy、E、E_k、P分别表示足球的竖直分速度大小、机械能、动能、重力的瞬时功率大小，用t表示足球在空中的运动时间，下列图像中可能正确的是（　　）

A、 B、 C、 D、

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8. 某汽车质量为 $5 t$ ，发动机的额定功率为 $60 kW$ ，汽车在运动中所受阻力的大小恒为车重的0.1倍。若汽车以 $0.5 m / s^{2}$ 的加速度由静止开始匀加速启动，经过 $24 s$ ，汽车达到最大速度。重力加速度g取 $10 m / s^{2}$ ，在这个过程中，下列说法正确的是（）

A、汽车的最大速度为 $20 m / s$ B、汽车匀加速的时间为 $16 s$ C、汽车启动过程中的位移为 $100 m$ D、 $4 s$ 末汽车发动机的输出功率为 $60 kW$

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二、多选题

9. 我国北斗三号导航卫星共有三种卫星，地球同步卫星P、倾斜同步轨道卫星Q、中圆轨道卫星M，P与Q轨道高度相同，M的轨道半径为Q的轨道半径的五分之三，则下列说法正确的是（　　）

A、卫星P、Q的运行周期相同 B、卫星P、Q的运行线速度大小不同 C、卫星P、M的运行加速度大小之比为 $9 ： 25$ D、卫星P、M的运行时受到地球引力大小之比为 $9 ： 25$

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10. 一质量为m的小球，以O为圆心，在竖直面内做半径为R的圆周运动。图甲是用轻绳连接小球，图乙是用轻杆连接小球，如图所示。已知重力加速度为g，则下列说法正确的是（　　）

A、图甲中小球过最高点的最小速度为 $\sqrt{g R}$ B、图乙中小球过最高点的最小速度为 $\sqrt{g R}$ C、图甲中小球过最高点时，轻绳对小球的作用力一定随速度的增大而增大 D、图乙中小球过最高点时，轻杆对小球的作用力一定随速度的增大而增大

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11. 如图甲所示，物块的质量 $m = 1 kg$ ，初速度 $v_{0} = 5 m / s$ ，在一水平向左的恒力F作用下从O点沿粗糙的水平面向右运动，某时刻恒力F突然反向，整个过程中物块速度的平方随位置坐标变化的关系图像如图乙所示，重力加速度g取 $10 m / s^{2}$ ，下列说法正确的是（　　）

A、 $0 \sim 10 m$ 内物块的加速度大小为 $2.5 m / s^{2}$ B、在 $5 s$ 末恒力F开始反向物块做匀加速运动 C、 $10 \sim 26 m$ 内物块的加速度大小为 $0.5 m / s^{2}$ D、物块与水平面的动摩擦因数为0.0375

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12. 从地面竖直向上抛出一物体，其机械能E_总等于动能E_k与重力势能E_p之和。取地面为重力势能零点，该物体的E_总和E_p随它离开地面的高度h的变化如图所示。重力加速度取10 m/s²。由图中数据可得（）

A、物体的质量为2 kg B、h=0时，物体的速率为20 m/s C、h=2 m时，物体的动能E_k=40 J D、从地面至h=4 m，物体的动能减少100 J

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三、实验题

13. 某实验小组用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律。将一钢球用细线系住悬挂在铁架台上，钢球静止于A点。在钢球底部竖直地粘住一片宽度为d的遮光条。在A的正下方固定一光电门。将钢球拉至不同位置由静止释放，遮光条经过光电门的挡光时间t可由计时器测出。记录钢球每次摆下的高度h和计时器示数t，就能验证机械能是否守恒。

(1)、用刻度尺测量遮光条宽度，如图乙所示，读数为cm。某次测量中，计时器的示数为0.00320s，则钢球经过A时的速度v＝m/s。

(2)、下表为该实验小组的实验结果：

	第1次	第2次	第3次	第4次	第5次
gh	0.122	0.305	1.034	3.117	5.121
$\frac{1}{2}$ v²	0.135	0.321	1.143	3.125	5.124

从表中发现gh与 $\frac{1}{2}$ v²之间存在差异，造成该差异的原因，可能的有__________________。

A、钢球下落过程中存在空气阻力 B、实验中用的是遮光条的速度，比钢球实际速度略大 C、所测钢球摆下高度h为释放时球心到球在A点时底端之间的高度差 D、释放时给了小球一个初速度

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14. 如图甲所示为某实验小组“探究物体加速度与所受合外力关系”的实验装置。他们调整长木板和滑轮，使长木板水平放置且细线平行于长木板；在托盘中放入适当的砝码，接通电源，释放物块，多次改变托盘中砝码的质量，记录传感器的读数F，求出加速度a。

请回答下列问题：

(1)、实验中得到如图乙所示的一条纸带，已知交流电频率为 $50 Hz$ ，两计数点间还有四个点没有画出，根据纸带可得打计数点3时的速度大小为 $v_{3}$ $m / s$ ，物块的加速度大小为 $a =$ $m / s^{2}$ 。（均保留三位有效数字）

(2)、若以力传感器的示数F为纵坐标，加速度a为横坐标，画出的 $F - a$ 图像是一条如图丙所示的直线，求得图线的斜率为k，纵轴截距为 $F_{0}$ ，若传感器的质量 $m_{0}$ ，则物块的质量为 $M =$ 。若已知重力加速度为g，物块与长木板动摩擦因数为 $μ =$ 。

(3)、该实验（填“需要”或“不需要”）满足钩码质量远远小于物块和传感器的总质量。

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四、解答题

15. 如图所示，水平圆盘可以沿逆时针方向旋转，小物块A（可视为质点）的质量为 $1 kg$ ，到圆心的距离为 $0.5 m$ ，物块与圆盘间的最大静摩擦力为自身重力的0.5倍，重力如速度 $g$ 取 $10 m / s^{2}$ 。圆盘绕过圆心的竖直轴转动，转动的角速度由零缓慢增大。求：

(1)、当角速度 $ω = 2 rad / s$ 时，物块A受到的摩擦力大小；

(2)、要使物块A与圆盘之间不发生相对滑动，角速度 $ω$ 的最大值。

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16. 如图甲所示，质量为 $m = 0.5 kg$ 的小物块静止在倾角为37°的斜面的底端，现对其施加沿斜面向上的力F，力随时间变化的情况如图乙所示，2s后撤去力F。已知 $\sin 37 ° = 0.6$ ， $\cos 37 ° = 0.8$ ，物块与斜面间的动摩擦因数 $μ = 0.5$ ，重力加速度 $g = 10 {m/s}^{2}$ ，斜面足够长，求：

(1)、力F作用下物块的加速度大小；

(2)、物块沿斜面向上运动的最大距离。

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17. 如图所示，有一个可视为质点的质量为 $m = 1 kg$ 的小物块，从光滑平台上的 $A$ 点以 $v_{0} = 3 m / s$ 的初速度水平抛出，到达 $C$ 点时，恰好沿 $C$ 点的切线方向进入固定在水平地面上的光滑圆弧轨道，最后小物块滑上紧靠轨道末端 $D$ 点的质量为 $M = 3 kg$ 的长木板。已知木板上表面与圆弧轨道末端切线相平，木板下表面与水平地面之间光滑接触，小物块与长木板间的动摩擦因数 $μ = 0.3$ ，圆弧轨道的半径为 $R = 0.5 m$ ， $C$ 点和圆弧的圆心连线与竖直方向的夹角 $θ = 53 °$ ，不计空气阻力，取重力加速度 $g = 10 m / s^{2}$ ^.。求：

(1)、 $A$ 、 $C$ 两点的高度差；

(2)、小物块刚要到达圆弧轨道末端 $D$ 点时对轨道的压力；

(3)、要使小物块不滑出长木板，木板的最小长度。（ $\sin 53 ° = 0.8$ ， $\cos 53 ° = 0.6$ ）

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