山西省怀仁市2022届高三上学期期中考试物理试题含答案

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怀仁市2022届高三上学期期中考试物 理 卷 
（考试时间 90 分钟，满分 100 分）一、选择题：本题共 13 小题，每小题 4 分，共 52 分；在每小题给出的四个选项中，第 1~10题只有一项符合题目要求，第 11、12、13 题有多项符合题目要求。全部选对的得 4 分，选对但
 A．若 x0 B
 5 x ，则甲、乙一定相遇两次9t1 
   3t1 
不全的得 2 分，有选错的得 0 分。
．若甲、乙在 2 时刻相遇，则下次相遇时刻为 4
   如图，天花板下细线OC 悬挂着一个光滑轻质定滑轮，小物块 A 置于斜面上，通过细线跨过滑轮与沙漏 B 连接，滑轮右侧细线与斜面平行；开始时 A、B 都处于静
C．若 x0
 3 x ，则甲、乙一定相遇两次41
止状态， OC 与竖直方向的夹角为 ，在 B 中的沙子缓慢流出的过程中（ ） 
  A．A 受到的摩擦力一定缓慢增大 B．A 受到的细线拉力可能缓慢增加细线OC 与竖直方向的夹角为可能增加 D．细线OC 的张力一定缓慢减小甲、乙两车在平直公路上沿同一方向行驶，其vt 图像如图所示，在t  0 时刻，乙车在甲车前方 x 处，在t  t 时间内甲车的位移为 x ，下列判断正确的是（ ）
若甲、乙在t1 时刻相遇，则 x0  3 x   如图所示，A、B 两物块的质量分别为 2m 和 m，静止叠放在水平地面上 A、B 间的动摩擦因数为μ，B 与地面间的动摩擦因数为 ．最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为 g．现对 A 施加一水平拉力 F，则： 当 F＜2μmg 时，A、B 都相对地面静止当 时，A 的加速度为 无论 F 为何值，B 的加速度不会超过当 F＞3μmg 时，A 不相对 B 滑动   如图所示，小车静止在光滑水平面上，AB 是小车内半圆弧轨道的水平直径，现将一质量为 m 的小球从距 A 点正上方 R 处由静止释放，小球由 A 点沿切线方向进入
0 1半圆轨道后又从 B 点冲出，已知圆弧半径为 R，小车质量是小球质量的 k 倍，不计一切摩擦，则下列说法正确的是（              ）
 在相互作用过程中，小球和小车组成的系统动量守恒若k  1，则小球从滑入轨道至圆弧轨道的最低点的过程中，支持力做的功为mgRk
物轻轻地放在A 处，货物随皮带到达平台C ，货物在皮带上相对皮带滑动时会留下一定长度的痕迹。已知所有货物与皮带间的动摩擦因数为.若皮带的倾角、运行 速度v 和货物质量m 都可以改变，且始终满足tan .可以认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力（ ）  A．当倾角一定时，若增大运行速度v ，则运送时间一定变短
小球从滑入轨道至圆弧轨道的最低点时，车的位移大小为 k 1 R v
B．当倾角 一定时，若增大运行速度
，皮带上留下的痕迹一定变长
小球从小车的 B 点冲出后，不能上升到刚释放时的高度   如图所示，绷紧的传送带与水平面的夹角 30 ，传送带在电动机的带动下，始终保持 1m/s 的速度顺时针运行。现把一质量为 5kg 的工件（可视为质点）轻放在传送带的底端，经过一段时间工件与传送带达到共同速度后继续传送到 4m 高处。已
当倾角和速度v 一定时，货物质量m 越大，皮带上留下的痕迹越长当倾角和速度v 一定时，货物质量m 越大，皮带上摩擦产生的热量不变   真空中两个点电荷Q1 、Q2 分别固定于 x 轴上 x1  0 和 x2  4a 的两点，在它们的连线上场强E 与 x 关系如图所示（取 x 轴正方向为场强正方向，无穷远处为电势零点），
知工件与传送带间的动摩擦因数为 下列说法正确的是（ ）
，重力加速度大小为 10 m / s2 ，则在此过程中，2
以下判断正确的是（ ）
  
A．工件加速过程的时间为 0.8s B．传送带对工件做的功为 200JC．工件与传送带间摩擦产生的热量为 7.5J D．电动机因传送工件多做的功为 120J 6．如图所示，工厂利用皮带传输机把货物从地面运送到高出水平地面的平台C 上， 平台C 离地面的高度一定。运输机的皮带以一定的速度v 顺时针转动且不打滑。将货
A． Q1 带正电、Q2 带负电 B． Q1 的电荷量是Q2 的 3 倍x 轴上3a 处的电势为零
正点电荷q在 x 轴上a 处的电势能比在2a 处的大   一质量为 m 的质点起初以速度 v0 做匀速直线运动，在 t＝0 时开始受到恒力 F 作用，速度大小先减小后增大，其最小值为 v＝0.5v0，由此可判断（ ）
C．物体运动的轨迹，可能是直线，也可能是曲线D．物体运动的轨迹是一条曲线宇航员登上一个被气体包围的某行星上进行科学探索。他站在该行星表面，由
恒力 F 作用
3mv0 时间时质点速度最小2F
静止释放一个质量为m 的物体，由于气体阻力，其加速度a 随下落位移 x 变化的关系
质点受到恒力 F 作用后可能做圆周运动t＝0 时恒力 F 方向与速度 v0 方向间的夹角为 60°质点受到恒力 F 作用后一定做非匀变速曲线运动   如图所示，在匀速转动的水平圆盘上，沿半径方向放着用细线相连的质量均为 m的两个物体 A 和 B，它们分居圆心两侧，与圆心距离分别为 RA=r，RB=2r，与盘间的动摩擦因数μ相同，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为 g，当圆盘转速加快到两物体刚好还未发生滑动时，下列说法不正确的是（ ）
图象如图所示（释放瞬间物体所受的气体阻力为 0）。已知该星球半径为R ，万有引力常量为G 。下列说法正确的是（ ）
 该行星的第一宇宙速度为
 
   该行星的平均密度为
3a0 4GR
 
  此时绳子张力为 T=3μmg 此时圆盘的角速度为ω= 此时 A 所受摩擦力方向沿半径指向圆外此时烧断绳子，A 仍相对盘静止，B 将做离心运动一物体在以 xOy 为直角坐标系的平面上运动，其运动规律为 x＝－2t2－4t，y＝3t2＋6t（式中的物理量单位均为国际单位），关于物体的运动，下列说法正确的是（ ）物体在 x 轴方向上做匀减速直线运动物体在 y 轴方向上做匀加速直线运动
卫星在距该行星表面高h 处的圆轨道上运行的周期为 从释放到速度刚达到最大的过程中，物体克服阻力做功为 ma0 x04     如图，足够长的水平传送带以v0  4 m s 逆时针匀速转动，质量m  1kg 的小物块以水平初速度v  6 m s 向右滑上传送带，物块与传送带间的动摩擦因数为 0.2，g 取10 m s2 ，则物块从滑上传送带到离开传送带的过程（ ）  物块离开传送带时的速度大小为4 m s
摩擦力对物块一直做负功物块向右滑行的最大距离为 9m物块与传送带因摩擦产生的热量为 50J    如图甲所示，特殊材料制成的水平长直轨道上，静止着一质量为 m 的物体，物体在轨道上运动时，受到的阻力大小与其速度成正比，即 f=kv（k 为常量，大小未知）。从 t=0 时刻起，物体在一水平恒定拉力作用下，开始向右运动，其加速度 a 随速度 v 的变化规律如图乙所示（图乙中的 v0 和 a0 均为已知量）。已知物块经过时间 t0 达到最大速度，则下列说法正确的是（              ）   常量 k 的大小为 2ma0v0该拉力的大小为 ma0 在物体从开始运动到速度最大的过程中，阻力的冲量为mv0  ma0t0 在物体从开始运动到速度最大的过程中，该拉力对物体做的功为mv0 (a0t0  v0 )二、实验题（本题共 2 小题，总分 15 分）14.（7 分）为了测量木块与木板间的动摩擦因数μ，某小组使用位移传感器设计了如图甲所示实验装置，让木块从倾斜木板上一点 A 由静止释放，位移传感器可以测出木块到传感器的距离．位移传感器连接计算机，描绘出滑块相对传感器的位移 x 随时间 t 变化的规律，如图乙所示。
（1）0.4s 时木块的速度 v＝     m/s，木块的加速度 a＝     m/s2。（2）  为了测定动摩擦因数μ，还需要测量的量是     。（已知当地的重力加速度g）（3）  为了提高木块与木板间动摩擦因数μ的测量精度，下列措施可行的是     。A．A 点与传感器距离适当大些B．木板的倾角越大越好 C．选择体积较大的空心木块D．传感器开始计时的时刻必须是木块从 A 点释放的时刻15．（8 分）用如图甲所示的实验装置，探究加速度与力、质量的关系实验中，将一端带定滑轮的长木板放在水平实验桌面上，实验小车通过轻细绳跨过定滑轮与砂桶相连，小车与纸带相连，打点计时器所用交流电的频率为 f=50 Hz。平衡摩擦力后， 在保持实验小车质量不变的情况下，放开砂桶，小车加速运动，处理纸带得到小车运动的加速度为a ；改变砂桶中沙子的质量，重复实验三次。 (1) 在验证“质量一定，加速度a 与合外力F 的关系”时，某学生根据实验数据作出了如图乙所示的a  F 图像，其中图线不过原点并在末端发生了弯曲现象，产生这两种现象的原因可能有               。
A．木板右端垫起的高度过小（即平衡摩擦力不足） B．木板右端垫起的高度过大（即平衡摩擦力过度）砂桶和沙子的总质量m 远小于小车和砝码的总质量M （即m  M ）砂桶和沙子的总质量m 未远小于小车和砝码的总质量M(2) 实验过程中打出的一条理想纸带如图丙所示，则小车运动的加速度a =         m/s2 。（结果保留 2 位有效数字）
(3) 某同学想利用该实验装置测出金属铝块和木板间动摩擦因数，进行了如下操作：①将长木板重新平放于桌面上②将小车更换为长方体铝块，为了能使细绳拖动铝块在木板上滑动时产生明显的加速度，又往砂桶中添加了不少砂子，并测得砂桶和砂子的总质量为 m，铝块的质量为 M（m 不再远小于 M）。③多次实验测得铝块的加速度大小为 a请根据以上数据（M、m、a、g），写出动摩擦因数μ=           。三、计算题（本题共 3 小题，总分 33 分）16.（10 分）中国自行研制，具有完全自主知识产权的“神舟号”飞船，目前已经达到或优于国际第三代载人飞船技术，其发射过程简化如下：飞船在酒泉卫星发射中心发射，由长征运载火箭送入近地点为 A、远地点为 B 的椭圆轨道上，A 点距地面的高度为 h1，飞船飞行五周后进行变轨，进入预定圆轨道，如图所示，设飞船在预定圆轨道上飞行 n 圈所用时间为 t，若已知地球表面重力加速度为 g，地球半径为 R， 求：(1) 地球的平均密度是多少；(2) 飞船经过椭圆轨道近地点 A 时的加速度大小；
(3) 椭圆轨道远地点 B 距地面的高度 h2。
  17.（11 分）质量不计的直角形支架两端分别连接质量为 2m 的小球 A 和质量为 3m 的小球 B。支架的两直角边长度分别为 2L 和 L，支架可绕固定轴 O 在竖直平面内无摩擦转动，如图所示。开始时 OA 边处于水平位置，取此时 OA 所在水平面为零势能面，现将小球 A 由静止释放，求：（1）  小球 A 到达最低点时的速度大小 vA；（2）  小球 A 到达最低点的过程中，杆对小球 A 所做的功 WA；（3）  当 OA 直角边与水平方向的夹角为多大时，小球 A 的速度达到最大，并求这个最大速度。    18．（12 分）如图甲所示，一滑块置于足够长的长木板左端木板放置在水平地面上。已知滑块和木板的质量均为 2kg，现在滑块上施加一个 F=0.5t （N）的变力，从 t=0 时刻开始计时，滑块所受摩擦力随时间变化的关系如图乙所示。设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，重力加速度 g 取 10m/s2 求：（1）  木板与水平地面间的动摩擦因数；（2）  滑块与木板间的动摩擦因数；
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（3）      t2 时刻木板的速度大小。