天津市河西區(qū)2023-2024學(xué)年高三上學(xué)期期中物理試題

河西區(qū)2022—2023學(xué)年度第一學(xué)期高三年級(jí)期末質(zhì)量調(diào)查物理試卷一、單項(xiàng)選擇題（共5小題，每小題5分，共25分。每道小題只有一個(gè)正確的答案。答對(duì)得3分；答錯(cuò)，不答得0分）1.質(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動(dòng)速度—時(shí)間圖象如圖所示，該質(zhì)點(diǎn)（）A.在第1秒末速度方向發(fā)生了改變B.在第2秒末加速度方向發(fā)生了改變C.在前2秒內(nèi)發(fā)生的位移為零D.第3秒和第5秒末的位置相同【答案】D【解析】【詳解】A．速度圖象的正負(fù)表示速度的方向，前2s內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)始終朝正方向運(yùn)動(dòng)，速度方向沒(méi)有發(fā)生變化，A錯(cuò)誤；B．圖象的斜率表示加速度，第2秒末斜率不變，所以加速度大小、方向均不變，B錯(cuò)誤；C．前2秒內(nèi)圖象都在時(shí)間軸上方，故質(zhì)點(diǎn)位移為圖線與坐標(biāo)軸所圍成的面積，不為零，C錯(cuò)誤；D．由圖象面積可以知道，第4秒內(nèi)和第5秒內(nèi)的位移大小相同、方向相反，即第3秒和第5秒末的位置相同，D正確。故選D。2.甲、乙為兩顆地球衛(wèi)星，其中甲為地球同步衛(wèi)星，乙的運(yùn)行高度低于甲的運(yùn)行高度，兩衛(wèi)星軌道均可視為圓軌道。以下判斷正確的是（）A.甲的角速度小于乙的角速度 B.甲的加速度大于乙的加速度C.乙的速度大于第一宇宙速度 D.甲在運(yùn)行時(shí)能經(jīng)過(guò)北京的正上方【答案】A【解析】【分析】【詳解】A．根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力得由甲的高度大于乙的高度，可知甲的角速度小于乙的角速度，A正確；B．根據(jù)解得由甲的高度大于乙的高度，甲的加速度小于乙的加速度，B錯(cuò)誤；C．第一宇宙速度是最小的發(fā)射速度，是最大的環(huán)繞速度，則乙的速度小于第一宇宙速度，C錯(cuò)誤；D．甲為地球同步衛(wèi)星，軌道平面在赤道的上空，不可能運(yùn)行時(shí)能經(jīng)過(guò)北京的正上方，D錯(cuò)誤。故選A。3.如圖所示，某網(wǎng)球運(yùn)動(dòng)員正對(duì)球網(wǎng)跳起從同一高度O點(diǎn)向正前方先后水平擊出兩個(gè)速度不同的排球，排球軌跡如虛線Ⅰ和虛線Ⅱ所示。若不計(jì)空氣阻力，則（）A.兩球下落相同高度所用的時(shí)間是相同的B.兩球下落相同高度時(shí)在豎直方向上速度不相同C.兩球通過(guò)同一水平距離，軌跡如虛線Ⅰ的排球所用的時(shí)間較少D.兩球在相同時(shí)間間隔內(nèi)，軌跡如虛線Ⅱ的排球下降的高度較小【答案】A【解析】【詳解】A．網(wǎng)球飛出后做平拋運(yùn)動(dòng)，豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，有下落時(shí)間為可知兩球下落高度相同，所用時(shí)間相同，故A正確；B．做平拋運(yùn)動(dòng)的小球下落相同高度時(shí)在豎直方向上的速度可知兩球下落相同高度時(shí)在豎直方向上的速度相同，故B錯(cuò)誤；C．由圖可知兩球通過(guò)同一水平距離，虛線Ⅰ的排球下落高度較多，根據(jù)可知軌跡如虛線Ⅰ的排球所用的時(shí)間較多，故C錯(cuò)誤；D．兩球均做平拋運(yùn)動(dòng)，所以在相同時(shí)間間隔內(nèi)下降的高度相同，故D錯(cuò)誤。故選A。4.如圖所示，兩個(gè)圓錐內(nèi)壁光滑，豎直放置在同一水平面上，圓錐母線與豎直方向夾角分別為和，有A、B兩個(gè)質(zhì)量相同的小球在兩圓錐內(nèi)壁等高處做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是（）A.A、B球受到的支持力之比為 B.A、B球的向心力之比為C.A、B球運(yùn)動(dòng)的角速度之比為 D.A、B球運(yùn)動(dòng)的線速度之比為【答案】C【解析】【詳解】A．對(duì)小球A、B受力分析，受到重力和支持力，在豎直方向合力為零，則有解得所以故A錯(cuò)誤；B．受到重力和支持力的合力提供向心力，則有所以故B錯(cuò)誤；C．小球的運(yùn)動(dòng)軌跡高度相同，則半徑由牛頓第二定律可知解得所以故C正確；D．線速度解得故D錯(cuò)誤。故選C。5.從地面豎直向上拋出一物體，物體在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中除受到重力外，還受到一大小不變、方向始終與運(yùn)動(dòng)方向相反的外力作用．距地面高度h在3m以內(nèi)時(shí)，物體上升、下落過(guò)程中動(dòng)能Ek隨h的變化如圖所示．重力加速度取10m/s2．該物體的質(zhì)量為A.2kg B. C.1kg D.【答案】C【解析】【詳解】對(duì)上升過(guò)程，由動(dòng)能定理，，得，即F+mg=12N；下落過(guò)程，，即N，聯(lián)立兩公式，得到m=1kg、F=2N．二、多項(xiàng)選擇題（共3小題，每小題5分，共15分。每道小題有多個(gè)正確的答案。全部答對(duì)得6分；部分答對(duì)得3分；有答錯(cuò)或者不答得0分）6.如圖所示，輕質(zhì)彈簧一端固定，另一端連接一小物塊，O點(diǎn)為彈簧在原長(zhǎng)時(shí)物塊的位置。物塊由A點(diǎn)靜止釋放，沿粗糙程度相同的水平面向右運(yùn)動(dòng)，最遠(yuǎn)到達(dá)B點(diǎn)。在從A到B的過(guò)程中，物塊（）A.加速度先減小后增大B.經(jīng)過(guò)O點(diǎn)時(shí)的速度最大C.所受彈簧彈力始終做正功D.所受彈簧彈力做的功等于克服摩擦力做的功【答案】AD【解析】【詳解】AB．對(duì)物塊受力分析，當(dāng)彈簧處于壓縮狀態(tài)時(shí)，由牛頓第二定律可得kxf=max減小，a減小，當(dāng)a=0時(shí)，物塊速度最大，此時(shí)，物塊在O點(diǎn)左側(cè)；從加速度a=0處到O點(diǎn)過(guò)程，由牛頓第二定律得f－kx=max減小，a增大；當(dāng)彈簧處于伸長(zhǎng)狀態(tài)時(shí)，由牛頓第二定律可得kx＋f=max增大，a繼續(xù)增大，可知物塊的加速度先減小后增大，故A正確，故B錯(cuò)誤；C．物塊所受彈簧的彈力對(duì)物塊先做正功，后做負(fù)功，故C錯(cuò)誤；D．從A到B的過(guò)程，由動(dòng)能定理可得W彈Wf=0故D正確。故選AD。7.復(fù)興號(hào)動(dòng)車在世界上首次實(shí)現(xiàn)速度350km/h自動(dòng)駕駛功能，成為我國(guó)高鐵自主創(chuàng)新的又一重大標(biāo)志性成果。一列質(zhì)量為m的動(dòng)車，初速度為，以恒定功率P在平直軌道上運(yùn)動(dòng)，經(jīng)時(shí)間t達(dá)到該功率下的最大速度，設(shè)動(dòng)車行駛過(guò)程所受到的阻力F保持不變。動(dòng)車在時(shí)間t內(nèi)（）A.做勻加速直線運(yùn)動(dòng) B.加速度逐漸減小C.牽引力的功率 D.牽引力做功【答案】BC【解析】【詳解】AB．動(dòng)車的功率恒定，根據(jù)可知?jiǎng)榆嚨臓恳p小，根據(jù)牛頓第二定律得可知?jiǎng)榆嚨募铀俣葴p小，所以動(dòng)車做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，A錯(cuò)誤，B正確；C．當(dāng)加速度為0時(shí)，牽引力等于阻力，則額定功率為C正確；D．動(dòng)車功率恒定，在時(shí)間內(nèi)，牽引力做功為根據(jù)動(dòng)能定理得D錯(cuò)誤。故選BC。8.如圖，一粗糙斜面固定在地面上，斜面頂端裝有一光滑定滑輪．一細(xì)繩跨過(guò)滑輪，其一端懸掛物塊N．另一端與斜面上物塊M相連，系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)．現(xiàn)用水平向左的拉力緩慢拉動(dòng)N，直至懸掛N的細(xì)繩與豎直方向成45°．已知M始終保持靜止，則在此過(guò)程中（）A.水平拉力的大小可能保持不變B.M所受細(xì)繩的拉力大小一定一直增加C.M所受斜面的摩擦力大小一定一直增加D.M所受斜面的摩擦力大小可能先減小后增加【答案】BD【解析】【詳解】如圖所示，以物塊N為研究對(duì)象，它在水平向左拉力F作用下，緩慢向左移動(dòng)直至細(xì)繩與豎直方向夾角為45°的過(guò)程中，水平拉力F逐漸增大，繩子拉力T逐漸增大；對(duì)M受力分析可知，若起初M受到的摩擦力f沿斜面向下，則隨著繩子拉力T的增加，則摩擦力f也逐漸增大；若起初M受到的摩擦力f沿斜面向上，則隨著繩子拉力T的增加，摩擦力f可能先減小后增加．故本題選BD．三、填空實(shí)驗(yàn)題（共2小題，共計(jì)12分）9.某同學(xué)按圖甲所示，安裝實(shí)驗(yàn)器材測(cè)量重力加速度g。已知物塊A與遮光片的質(zhì)量為，遮光片中心距光電門(mén)的高度為h。物塊B質(zhì)量為，置于光滑的桌面上。鎖定物塊B，使系統(tǒng)保持靜止?fàn)顟B(tài)。某時(shí)刻解除鎖定，物塊A由靜止開(kāi)始向下運(yùn)動(dòng)，光電門(mén)記錄遮光片的遮光時(shí)間（忽略繩和滑輪的質(zhì)量，不計(jì)系統(tǒng)內(nèi)的摩擦）。（1）用游標(biāo)卡尺測(cè)出遮光片的寬度d，測(cè)量結(jié)果如圖乙所示：遮光片的寬度___________；（2）重力加速度的表達(dá)式___________（用題中所給字母及所測(cè)量的物理量表示）；（3）實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)，測(cè)得的重力加速度g比真實(shí)值偏小，原因可能是___________。（任寫(xiě)一條即可）【答案】①.②.③.測(cè)得的重力加速度g比真實(shí)值偏小，原因可能是物塊B與桌面間有摩擦力或繩與滑輪間有阻力作用。【解析】【詳解】（1）[1]如圖乙所示：遮光片的寬度（2）[2]物塊B置于光滑的桌面上，解除鎖定，則物塊A與B都從靜止開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)動(dòng)滑輪原理，兩物體的速度大小關(guān)系即得物塊A下落h的速度為根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式解得根據(jù)牛頓第二定律，對(duì)B和A分析聯(lián)立解得（3）[3]測(cè)得的重力加速度g比真實(shí)值偏小，原因可能是物塊B與桌面間有摩擦力或繩與滑輪間有阻力作用。10.某同學(xué)采用如圖甲所示實(shí)驗(yàn)裝置探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系。（1）關(guān)于實(shí)驗(yàn)操作，下列說(shuō)法正確的是________。A．每次改變小車所受的拉力后需要重新平衡摩擦力B．實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先釋放小車，再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源C．為減小誤差，實(shí)驗(yàn)中一定要保證砂和砂桶的質(zhì)量m遠(yuǎn)小于小車和砝碼的質(zhì)量M（2）該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中得到如圖乙所示的一條紙帶（相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)點(diǎn)沒(méi)有畫(huà)出）。已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器采用的交流電頻率為，根據(jù)紙帶可求出小車的加速度為_(kāi)_______（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。（3）該同學(xué)想利用該實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)出木塊和木板間動(dòng)摩擦因數(shù)，進(jìn)行了如下操作：①將長(zhǎng)木板重新平放于桌面上；②將小車更換為方形木塊，為了能使細(xì)繩拖動(dòng)木塊在木板上滑動(dòng)時(shí)產(chǎn)生明顯的加速度，又往砂桶中添加了不少砂子，并測(cè)得砂桶和砂的總質(zhì)量為，木塊的質(zhì)量為（不再遠(yuǎn)小于）；③多次實(shí)驗(yàn)測(cè)得木塊的加速度大??；請(qǐng)根據(jù)以上數(shù)據(jù)，寫(xiě)出動(dòng)摩擦因數(shù)表達(dá)式________。【答案】①.C②.③.【解析】【詳解】（1）[1]A．所需平衡的摩擦力與小車所受的拉力無(wú)關(guān)，每次改變小車所受的拉力后不需要重新平衡摩擦力，故A錯(cuò)誤；B．為了充分利用紙帶，實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源，待打點(diǎn)穩(wěn)定后，再釋放小車，故B錯(cuò)誤；C．以小車和砝碼為對(duì)象，由牛頓第二定律可得以砂和砂桶為對(duì)象，由牛頓第二定律可得聯(lián)立可得為了使細(xì)線拉力近似等于砂和砂桶的總重力，實(shí)驗(yàn)中一定要保證砂和砂桶的質(zhì)量m遠(yuǎn)小于小車和砝碼的質(zhì)量M，故C正確。故選C。（2）[2]相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)點(diǎn)沒(méi)有畫(huà)出，可知相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為根據(jù)逐差法可得，小車的加速度為（3）[3]對(duì)整個(gè)系統(tǒng)，根據(jù)牛頓第二定律有解得動(dòng)摩擦因數(shù)為四、計(jì)算題（共3小題，共計(jì)48分。解答時(shí)請(qǐng)寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要的演算步驟，只寫(xiě)出最后答案的不能得分。有數(shù)值計(jì)算的題答案中必須明確寫(xiě)出數(shù)值和單位）11.如圖所示，質(zhì)量的木塊A套在水平桿上，并用輕繩將木塊與質(zhì)量的小球B相連。今用跟水平方向成角的力拉著球帶動(dòng)木塊一起向右勻速運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)中A、B相對(duì)位置保持不變，g取10m/s2。求：（1）運(yùn)動(dòng)過(guò)程中輕繩與水平方向夾角θ；（2）木塊與水平桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ?！敬鸢浮浚?）；（2）【解析】【詳解】（1）對(duì)B進(jìn)行受力分析，設(shè)細(xì)繩對(duì)B的拉力為FT，由平衡條件可得，解得，即θ=30°（2）對(duì)A進(jìn)行受力分析，由平衡條件有，解得12.如圖所示，一可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊在時(shí)刻以的速度滑上一固定斜面，斜面足夠長(zhǎng)，斜面的傾角，物塊與斜面間的動(dòng)摩徖因數(shù)。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后物塊返回斜面底端，取重力加速度。求：（1）物塊向上和向下滑動(dòng)過(guò)程中，物塊的加速度大??；（2）物塊從斜面底端出發(fā)到再次返回斜面底端所用的總時(shí)間?！敬鸢浮浚?），；（2）【解析】【詳解】（1）物塊向上滑動(dòng)過(guò)程中，根據(jù)牛頓第二定律有物塊向上滑動(dòng)過(guò)程中，物塊的加速度大小為物塊向下滑動(dòng)過(guò)程中，根據(jù)牛頓第二定律有物塊向下滑動(dòng)過(guò)程中，物塊的加速度大小為（2）物塊從斜面底端運(yùn)動(dòng)至最高點(diǎn)的時(shí)間為物塊從斜面底端運(yùn)動(dòng)至最高點(diǎn)的位移為物塊從最高點(diǎn)運(yùn)動(dòng)至斜面底端，根據(jù)動(dòng)力學(xué)公式有解得物塊從最高點(diǎn)運(yùn)動(dòng)至斜面底端所需的時(shí)間為物塊從斜面底端出發(fā)到再次返回斜面底端所用的總時(shí)間為13.如圖，半徑的光滑圓弧軌道與足夠長(zhǎng)的粗糙軌道在處平滑連接，為圓弧軌道的圓心，點(diǎn)為圓弧軌道的最低點(diǎn)，半徑、與的夾角分別為和。在高的光滑水平平臺(tái)上，一質(zhì)量的小物塊壓縮彈簧后被鎖扣鎖住，儲(chǔ)存了一定量的彈性勢(shì)能，若打開(kāi)鎖扣，小物塊將以一定的水平速度向右滑下平臺(tái)，做平拋運(yùn)動(dòng)恰從點(diǎn)沿切線方向進(jìn)入圓弧軌道，物塊進(jìn)入圓弧軌道后立即在處放一個(gè)彈性擋板碰撞過(guò)程機(jī)械能不損失。已知物體與軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)，重力加速度取，，。求：（1）彈簧存儲(chǔ)的彈性勢(shì)能；（2）物體經(jīng)過(guò)點(diǎn)時(shí)，對(duì)圓弧軌道壓力的大??；（3）物體在軌道上運(yùn)動(dòng)的路程。【答案】（1）；（2），方向豎直向下；（3）【解析】【詳解】（1）