浙江省浙大附中2022屆高三上學(xué)期期中考試物理

2022學(xué)年高三第一學(xué)期期中考試物理試卷命題人惠平審核人秦洪柱一、單項(xiàng)選擇題（本大題共有8題，每題3分，共24分）1．如圖所示，大小分別為F1、F2、F3的三個(gè)力恰好圍成一個(gè)閉合的三角形，且三個(gè)力的大小關(guān)系是F1<F2<F3，則下列四個(gè)圖中，這三個(gè)力的合力最大的是（）2．我國道路安全部門規(guī)定：在高速公路上行駛的汽車的最高速度不得超過120km/h.交通部門提供下列資料．資料一駕駛員的反應(yīng)時(shí)間為～資料二各種路面與輪胎之間的動摩擦因數(shù)如下表所示.路面動摩擦因數(shù)干瀝青干碎石路面～濕瀝青～根據(jù)以上材料，通過計(jì)算判斷，汽車行駛在高速公路上時(shí)，兩車間的安全距離最接近()A．100m B．200mC．300m D．400m3．如圖所示，一個(gè)木塊A放在長木板B上，長木板B放在水平地面上，在恒力F作用下，長木板B以速度v勻速運(yùn)動，而A保持靜止，此時(shí)水平的彈簧秤的示數(shù)為FT.下列說法正確的是()A．木塊A、長木板B以及彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒 B．長木板B受到的拉力F一定等于彈簧秤的示數(shù)FTC．若長木板B以2v的速度勻速運(yùn)動時(shí)，木塊受到的摩擦力的大小等于2D．若用2F的力作用在長木板B上，木塊受到的摩擦力的大小仍等于Fc4.在粗糙水平木板上放一物塊，沿圖所示的逆時(shí)針方向在豎直平面內(nèi)作勻速圓周運(yùn)動，圓半徑為R，速率為水平直徑，bd為豎直直徑．設(shè)運(yùn)動中木板始終保持水平，物體相對于木板靜止，則（）cA．物塊始終受兩個(gè)力作用B．只有在a、b、c、d四點(diǎn)，物塊受到的合外力才指向圓心C．從b運(yùn)動到a，物塊處于超重狀態(tài)D．從a運(yùn)動到d，物塊處于超重狀態(tài)5．2022年4月，我國開始實(shí)施第六次鐵路大提速，重點(diǎn)城市間大量開行時(shí)速２００公里及以上動車組旅客列車成為引人注目的焦點(diǎn)。鐵路提速要解決許多具體的技術(shù)問題，其中提高機(jī)車牽引力功率是一個(gè)重要問題。已知勻速行駛時(shí)，列車所受阻力與速度平方成正比，即，列車要提速，就需研制出更大功率的機(jī)車，那么當(dāng)機(jī)車分別以120km/h和40km/h的速度在水平軌道上勻速行駛時(shí)，機(jī)車的牽引力功率之比為（）A．3：1 B．9：1 C．27：1 D．81：16．如圖所示，一質(zhì)量為m的滑塊以初速度v0從固定于地面的斜面底端A開始沖上斜面，到達(dá)某一高度后返回A，斜面與滑塊之間有摩擦．下列各項(xiàng)分別表示它在斜面上運(yùn)動的速度v、加速度a、重力勢能Ep和機(jī)械能E隨時(shí)間的變化圖象，可能正確的是()7．一定質(zhì)量的氣體吸熱膨脹，保持壓強(qiáng)不變，關(guān)于此過程中的下列說法正確的是：（）A、氣體的內(nèi)能一定增加，吸收的熱小于內(nèi)能的增量B、氣體的內(nèi)能一定減小，吸收的熱大于內(nèi)能的增量C、氣體的內(nèi)能一定增加，吸收的熱一定大于內(nèi)能的增量D．不能確定8．氫原子的n=1、2、3、4各個(gè)能級的能量如圖所示，一群氫原子處于n=4的激發(fā)態(tài)，當(dāng)它們自發(fā)地躍遷到較低能級時(shí)()A．最多激發(fā)出3種不同頻率的光子B．最多激發(fā)出6種不同頻率的光子C．由n=4躍遷到n=1時(shí)發(fā)出光子的頻率最小D．處在n=1軌道的電子動能最小二、多項(xiàng)選擇題（本大題共4題,每題4分，共16分.每題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有兩個(gè)或兩個(gè)以上是符合題目要求的。全部選對的得4分，選不全但沒有錯誤的得2分，選錯或不答的均得0分。）9．如圖甲所示，勁度系數(shù)為k的輕彈簧豎直放置，下端固定在水平地面上，一質(zhì)量為m的小球，從離彈簧上端高h(yuǎn)處自由下落，接觸彈簧后繼續(xù)向下運(yùn)動．若以小球開始下落的位置為原點(diǎn)，沿豎直向下建立一坐標(biāo)軸Ox，小球的速度v隨x變化的圖象如圖乙所示．其中OA段為直線，AB段是與OA相切于A點(diǎn)的曲線，BC是平滑的曲線，則關(guān)于A、B、C三點(diǎn)對應(yīng)的x坐標(biāo)及加速度大小，以下關(guān)系式正確的是()A．xA＝h，aA＝gB．xB＝h＋eq\f(mg,k)，aB＝0C．xC＝h＋eq\f(2mg,k)，aC＝gD．xC>h＋eq\f(2mg,k)，aC>g10．2022年5月，航天飛機(jī)在完成對哈勃空間望遠(yuǎn)鏡的維修任務(wù)后，在A點(diǎn)從圓形軌道Ⅰ進(jìn)入橢圓軌道Ⅱ，B為軌道Ⅱ上的一點(diǎn)，如圖所示．關(guān)于航天飛機(jī)的運(yùn)動，下列說法中正確的有()A．在軌道Ⅱ上經(jīng)過A的速度小于經(jīng)過B的速度B．在軌道Ⅱ上經(jīng)過A的動能小于在軌道Ⅰ上經(jīng)過A的動能C．在軌道Ⅱ上經(jīng)過A的加速度小于在軌道Ⅰ上經(jīng)過A的加速度D．在軌道Ⅱ上經(jīng)過A的加速度等于在軌道Ⅰ上經(jīng)過A的加速度11．四個(gè)質(zhì)量、形狀相同的斜面體放在粗糙的水平面上．另有四個(gè)質(zhì)量相同的小物體放在斜面頂端，由于小物體與斜面間的摩擦力不同，第一個(gè)物體勻加速下滑，第二個(gè)物體勻速下滑，第三個(gè)物體勻減速下滑，第四個(gè)物體靜止在斜面上，如圖所示，四個(gè)斜面均保持不動，下滑過程中斜面對地面壓力依次為F1、F2、F3、F4，則對四種情況判斷正確的是（）A、F1＜F2=F4＜F3B、F2=F4＜F1＜F3C、第二和第四種情況地面對斜面的摩擦力為零D、第一和第三種情況地面對斜面的摩擦力不為零，且方向分別為水平向右和向左12．如圖，兩物體A、B用輕質(zhì)彈簧相連，靜止在光滑水平面上，現(xiàn)同時(shí)對A、B兩物體施加等大反向的水平恒力F1、F2使A、B同時(shí)由靜止開始運(yùn)動，在彈簧由原長伸到最長的過程中，對A、B兩物體及彈簧組成的系統(tǒng)，正確的說法是（） A．A、B先作變加速運(yùn)動，當(dāng)F1、F2和彈力相等時(shí)，A、B的速度最大；之后，A、B作變減速運(yùn)動，直至速度減到零 B．A、B作變減速運(yùn)動速度減為零時(shí)，彈簧伸長最長，系統(tǒng)的機(jī)械能最大 C．A、B、彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能在這一過程中是先增大后減小 D．因F1、F2等值反向，故A、B、彈簧組成的系統(tǒng)的動量守恒三填空題（每空2分，共18分，只需寫出答案，不要求寫出解題過程。）13．如圖甲所示是某同學(xué)探究小車加速度與力的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)裝置，他將光電門固定在水平軌道上的B點(diǎn)，用不同重物通過細(xì)線拉同一小車，每次小車都從同一位置A由靜止釋放．(1)若用游標(biāo)卡尺測出遮光條的寬度d如圖乙所示，則d＝________cm；實(shí)驗(yàn)時(shí)將小車從圖示位置由靜止釋放，由數(shù)字計(jì)時(shí)器讀出遮光條通過光電門的時(shí)間Δt＝×10－2s，則小車經(jīng)過光電門時(shí)的速度為________m/s；(2)實(shí)驗(yàn)中可近似認(rèn)為細(xì)線對小車的拉力與重物重力大小相等，則重物的質(zhì)量m與小車的質(zhì)量M間應(yīng)滿足的關(guān)系為________；(3)測出多組重物的質(zhì)量m和對應(yīng)遮光條通過光電門的時(shí)間Δt，并算出相應(yīng)小車經(jīng)過光電門時(shí)的速度v，通過描點(diǎn)作出線性圖象，研究小車加速度與力的關(guān)系，處理數(shù)據(jù)時(shí)應(yīng)作出________(選填“v－m”或“v2－m”)圖象；14．某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器探究碰撞過程中不變量的實(shí)驗(yàn)：在小車A的前端粘有橡皮泥，推動小車A使之做勻速運(yùn)動．然后與原來靜止在前方的小車B相碰并粘合成一體，繼續(xù)做勻速運(yùn)動，他設(shè)計(jì)的具體裝置如圖所示．在小車A后連著紙帶，電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源頻率為50Hz，長木板下墊著小木片用以平衡摩擦力．(1)若已得到打點(diǎn)紙帶如圖所示，并將測得的各計(jì)數(shù)點(diǎn)間距離標(biāo)在圖上，A點(diǎn)是運(yùn)動起始的第一點(diǎn)，則應(yīng)選段來計(jì)算A的碰前速度，應(yīng)選段來計(jì)算A和B碰后的共同速度(以上兩格填“AB’’或“BC"或“CD"或"DE”)．(2)已測得小車A的質(zhì)量m1=0．40kg，小車B的質(zhì)量m2=0．20kg，由以上測量結(jié)果可得：碰前mAv++mBv。=kg·m／s；碰后mAvA，+mBvB，=kg·m／s，并比較碰撞前后兩個(gè)小車質(zhì)量與速度的乘積之和是否相等．答：四、計(jì)算題（共44分，要求寫出必要的文字說明、主要的方程式。只寫出結(jié)果和無方程式而僅通過純數(shù)值運(yùn)算得出的結(jié)果，不給分。）15（10分）．如圖所示，在一次摩托車飛越壕溝的表演中，摩托車車手駕駛一輛摩托車先在水平路面上加速至v0＝20m/s，然后靠慣性沖上斜坡并從斜坡頂部的平臺上水平飛出，不計(jì)空氣阻力，g＝10m/s2，求：(1)若已知平臺高度為5m，摩托車在沖上斜坡過程中克服摩擦力做功7800J，駕駛員和摩托車的總質(zhì)量為100kg，則從平臺上飛出的初速度為多少？(2)在第(1)問中，若摩托車車身長約1.6m，問摩托車能否安全飛過10m寬的壕溝？16（10分）．如圖所示，電動機(jī)帶動滾輪做逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動，在滾輪的摩擦力作用下，將一金屬板從斜面底端A送往上部，已知斜面光滑且足夠長，傾角θ＝30°，滾輪與金屬板的切點(diǎn)B到斜面底端A的距離為L＝6.5m，當(dāng)金屬板的下端運(yùn)動到切點(diǎn)B處時(shí)，立即提起滾輪使它與板脫離接觸．已知板之后返回斜面底部與擋板相撞后立即靜止，此時(shí)放下滾輪再次壓緊板，再次將板從最底端送往斜面上部，如此往復(fù)．已知板的質(zhì)量為m＝1×103kg，滾輪邊緣線速度恒為v＝4m/s，滾輪對板的正壓力FN＝2×104N，滾輪與板間的動摩擦因數(shù)為μ＝，取g＝10m/s2.(1)在滾輪作用下板上升的加速度；(2)板加速至與滾輪速度相同時(shí)前進(jìn)的距離；(3)板往復(fù)運(yùn)動的周期．17（12分）．如圖所示，物塊和用一不可伸長的細(xì)繩通過定滑輪連接，m放在傾角的固定光滑斜面上，而穿過豎直桿的物塊M可沿桿無摩擦地下滑，=1Kg，開始時(shí)，將抬高到A點(diǎn)，使細(xì)繩水平，此時(shí)段繩長為，現(xiàn)由靜止開始下滑，回答下列問題：（1）物塊m的機(jī)械能是否守恒？若守恒，請說出理由；若不守恒，請說出機(jī)械能如何變化，變化的大小與什么力做功相等？（2）當(dāng)下滑3．0m至B點(diǎn)時(shí)的速度為多大?（3）當(dāng)下滑3．0m至B點(diǎn)的過程中，繩對M做的功為多大？(取)18（12分）、在賽車場上，為了安全起見，車道外圍都固定上廢舊輪胎作為圍欄，當(dāng)車碰撞圍攔時(shí)起緩沖器作用．為了檢驗(yàn)廢舊輪胎的緩沖效果，在一次模擬實(shí)驗(yàn)中用彈簧來代替廢舊輪胎，實(shí)驗(yàn)情況如圖所示．水平放置的輕彈簧左側(cè)固定于墻上，處于自然狀態(tài)，開始賽車在A處處于靜止，距彈簧自由端的距離為L1=1m當(dāng)賽車起動時(shí)，產(chǎn)生水平向左的牽引力恒為F=24N使賽車向左做勻加速前進(jìn)，當(dāng)賽車接觸彈簧的瞬間立即關(guān)閉發(fā)動機(jī)撤去F，賽車?yán)^續(xù)壓縮彈簧，最后被彈回到B處停下．已知賽車的質(zhì)量為m=2kg，A、B之間的距離為L2=3m,賽車被彈回的過程中離開彈簧時(shí)的速度大小為v=4m/s，水平向右．求：(1)賽車和地面間的動摩擦因數(shù)；(2)彈簧被壓縮的最大距離；(3)彈簧的最大彈性勢能答案：1、c2、B3、D4、D5、C6、C7、C8、B9、ABD10、ABD11、AC12、ABD13、(1)(2)m?M(3)v2－m(4)小車與水平軌道間存在摩擦力(或未平衡摩擦力)14、(1)BCDE(2)0．4200．417在誤差允許范圍內(nèi)，碰撞前后兩個(gè)小車的mv之和是相等的15、[答案](1)12m/s(2)能[解析](1)設(shè)摩托車從平臺上飛出的初速度為v，在沖上斜坡過程中，由動能定理：WF＋WG＝eq\f(1,2)mv2－eq\f(1,2)mv02WG＝－mgh將WF＝－7800J代入上式，解得v＝12m/s(2)摩托車從平臺上飛出，做平拋運(yùn)動h＝eq\f(1,2)gt2x＝vt將h＝5m代入，解出x＝12m>10m＋1.6m故摩托車后輪著地就能安全飛過10m寬的壕溝16、[答案](1)2m/s2(2)4m(3)[解析](1)由牛頓第二定律得在滾輪作用下板上升的加速度為a1＝eq\f(μFN－mgsinθ,m)＝eq\f×2×104－1×103×10×\f(1,2),1×103)m/s2＝2m/s2.(2)設(shè)板加速至與滾輪速度相同時(shí)前進(jìn)的距離為x1，則v2＝2a1x故x1＝eq\f(v2,2a1)＝eq\f(42,2×2)m＝4m.(3)在滾輪作用下加速上升的時(shí)間t1＝eq\f(v,a1)＝eq\f(4,2)s＝2s在滾輪作用下勻速上升的時(shí)間t2＝eq\f(L－x1,v)＝離開滾輪后上升時(shí)加速度大小a2＝gsinθ＝5m/s2，方向沿斜面向下繼續(xù)上升的時(shí)間t3