湖南省岳阳市湘阴县第一中学2023-2024学年高三下学期5月期中考试物理试题

这是一份湖南省岳阳市湘阴县第一中学2023-2024学年高三下学期5月期中考试物理试题，共7页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。

1.如图所示，将一物体用两根等长细绳OA、OB悬挂在半圆形架子上，B点固定不动，在悬挂点A由位置C向位置D移动的过程中，物体对OA绳的拉力变化是( )
A. 由小变大
B. 由大变小
C. 先减小后增大
D. 先增大后减小
2.某人在一星球上以速度v0竖直上抛一物体，经时间t后物体落回手中，若星球的半径为R，要将物体从星球表面抛出，并使物体不再落回星球表面，那么至少要用的速度大小是( )
A. v0tRB. 2Rv0tC. Rv0tD. v0Rt
3.一小船渡河，船头垂直河岸行驶，以下说法正确的是( )
A. 小船渡河的位移最短B. 小船渡河所用的时间最短
C. 若水速增大，则小船渡河的位移变短D. 若水速增大，则小船渡河所用时间变长
4.在同一水平直线上的两位置分别沿同方向抛出两小球A和B，其运动轨迹如图所示，不计空气阻力．要使两球在空中P点相遇，则必须( )
A. A先抛出球
B. B先抛出两球
C. 在P点A球速率大于B球速率
D. 在P点A球速率小于B球速率
5.共享单车是一种新型、便捷的公共交通方式，如图是某共享单车采用的无链传动系统，杜绝了传自行车“掉链子“问题，利用圆锥齿轮90°轴交，将动力传至后轴，90°轴交的示意图中，A是圆锥齿轮转轴上的点，B、C分别是两个圆锥齿轮边缘上的点，两个圆锥齿轮中心轴到A、B、C三点的距离分别记为rA、rB和rC(rA≠rB≠rC)，下列说法正确的是( )
A. B与C点的角速度关系ωC=ωBB. C与A点的线速度关系vC=rBrAvA
C. B与A点的角速度关系aA=rArCaCD. A与C点的向心加速度关系aA=rArCaC
6.现假设已经建成了如图所示的太空电梯，其通过超级缆绳将地球赤道上的固定基地、同步空间站和配重空间站连接在一起，它们随地球同步旋转.图中配重空间站比同步空间站更高，P是缆绳上的一个平台.则下列说法正确的是
( )
A. 超级缆绳对P平台的作用力方向指向地心
B. 到达同步空间站的游客处于完全失重的状态，不受重力作用
C. 若从配重空间站向外自由释放一个小物块，则小物块会一边朝配重空间站转动的方向向前运动，一边靠近地球
D. 若两空间站之间缆绳断裂，配重空间站将绕地球做椭圆运动，且断裂处为椭圆的近地点
二、多选题：本大题共4小题，共20分。
7.如图所示，长为l的细绳一端固定在O点，另一端拴住一个小球，在O点的正下方与O点相距l2的地方有一枚与竖直平面垂直的钉子；把小球拉起使细绳在水平方向伸直，由静止开始释放，当细绳碰到钉子的瞬间，下列说法正确的是( )
A. 小球的线速度发生突变B. 小球的角速度突然增大到原来的2倍
C. 小球的向心加速度突然增大到原来的2倍D. 绳子对小球的拉力突然增大到原来的2倍
8.“嫦娥二号”绕月卫星于2010年10月1日18时59分57秒在西昌卫星发射中心发射升空，并获得了圆满成功．“嫦娥二号”新开辟了地月之间的“直航航线”，即直接发射至地月转移轨道，再进入距月面约h=1×105m的圆形工作轨道，开始进行科学探测活动．设月球半径为R，月球表面的重力加速度为g月，万有引力常量为G，则下列说法正确的是( )
A. 由题目条件可知月球的平均密度为3g月4πGR
B. “嫦娥二号”在工作轨道上绕月球运行的周期为2π Rg月
C. “嫦娥二号”在工作轨道上的绕行速度为 g月(R+h)
D. “嫦娥二号”在工作轨道上运行时的向心加速度为(RR+h)2g月
9.物体受到几个外力的作用而做匀速直线运动，如果撤去其中的一个力而保持其余的力的大小方向都不变，则物体可能做( )
A. 曲线运动B. 匀加速直线运动C. 平抛运动D. 匀速圆周运动
10.如图甲所示，质量为M=0.5kg的木板静止在光滑水平面上，质量m=1kg的物块以初速度v0=4m/s滑上木板的左端，物块与木板之间的动摩擦因数μ=0.2，在物块滑上木板的同时，给木板施加一个水平向右的恒力F。当恒力F取某一值时，物块在木板上相对于木板滑动的路程为s，给木板施加不同大小的恒力F，得到1s-F的关系如图乙所示，其中AB段与横轴平行，且AB段的纵坐标为1m-1。将物块视为质点，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g=10m/s2。则下列说法正确的是
( )
A. 若恒力F=0，物块能从木板右端滑出
B. C点纵坐标为1.5m-1
C. 随着F增大，当外力F=3N时，物块恰好不能从木板右端滑出
D. 图乙中D点对应外力的值为3N
三、实验题：本大题共2小题，共16分。
11.在“研究平抛物体运动”的实验中，通过描点画出平抛小球的运动轨迹．
(1)实验前应对实验装置反复调节，直到斜槽末端切线______.每次让小球从同一位置由静止释放，是为了每次平抛______．
(2)实验得到平抛小球的运动轨迹，在轨迹上取一些点，以平抛起点O为坐标原点，测量它们的水平坐标x和竖直坐标y，图中y-x2图象能说明平抛小球运动规律的是______．
12.某学生利用如图甲所示的实验装置来研究匀变速直线运动，测量一个质量m=100g的重锤下落时的加速度值，该学生将重锤固定在纸带下端，让纸带穿过打点计时器．
(1)下列是该同学正确的实验操作和计算过程，请在空白处填写：
①器材安装完毕，先接通电源，再 ，让重锤自由落下，待纸带全部通过打点计时器后，关闭电源．
②取下纸带，取其中一段清晰的点，每隔一个点标出计数点如图乙所示，测出相邻计数点间的距离分别为x1=5.13cm，x2=6.69cm，x3=8.23cm，x4=9.77cm，已知实验所用交流电的频率为50Hz，打点计时器的打点间隔T= s，则重锤运动的加速度的代数表达式为a= (用含x1，x2，x3，x4和T的代数式表示)，代入数据得加速度a= m/s2(结果保留3位有效数字)．
③打点计时器打下C点时纸带的速度vc= m/s(结果保留3位有效数字)．(2)如果实验时交变电压频率稍有波动，从50Hz变成49Hz，而做实验的同学并不知道，仍按50Hz进行数据处理，那么 ③中算得的vc与实际值相比 (选填“偏大”、“偏小”或“不变”)．
四、计算题：本大题共3小题，共40分。
13.把地球绕太阳公转看做是匀速圆周运动，平均半径为1.5×1011m，已知引力常量为：G=6.67×10-11N⋅m2/kg2，可估算出太阳的质量大约是多少千克？(结果取一位有效数字)
14.如图所示，半径为R=0.4m的半圆形光滑轨道固定在水平地面上，A与B 两点在同一竖直线上，质量为m=0.5kg的小球以某一初速度自A点进入半圆形轨道，沿轨道上升到最高点B后，以一定的速度水平飞出，最后落在水平地面上的C点，现测出AC=1.2m.(c53°=0.6,sin53°=0.8)求：
(1)小球飞出B时的速度
(2)小球飞出前对B的作用力
(3)小球落在水平地面上C点时的速度．
15.如图所示，在水平圆盘上放有质量分别为2 kg、1 kg、1 kg的可视为质点的三个物体A、B、C。圆盘可绕其中心轴线OO’转动，三个物体与圆盘间动摩擦因数均为μ=0.1，最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力，三个物体与中心轴线的O点共线，且OC=OB=AB=r=0.1 m，现将三个物体分别用两根轻质细线相连，保持两根细线都伸直且绳中恰无张力，若圆盘从静止开始转动，且角速度ω在极其缓慢的变化，重力加速度g=10 m/s2，则在这一过程中求：
(1)A、B之间的绳子即将出现拉力时，圆盘转动的角速度ω1；
(2)B、C之间的绳子即将出现拉力时，圆盘转动的角速度ω2以及此时A、B之间绳上的张力T；
(3)当C所受摩擦力的大小为0.5N时，圆盘转动的角速度可能的值。
参考答案
1.C
2.B
3.B
4.C
5.B
6.D
7.BC
8.AD
9.ABC
10.ABD
11.水平 初速度相同 A
12.(1) ①释放纸带
②0.02， (x3+x4)-(x1+x2)(4T)2， 9.66
③1.87
(2)偏大
13.解：根据万有引力等于向心力，得：GMmr2=mr4π2T2
则太阳的质量为：M=4π2r3GT2=4×3.142×(1.5×1011)36.67×10-11×(365×24×3600)2kg≈2×1030kg
答：太阳的质量大约是2×1030kg．
14.解：(1)根据2R=12gt2得，t= 4Rg= 4×0.410s=0.4s，
则小球飞出B点的速度vB=xt=．
(2)根据牛顿第二定律得，mg+N=mvB2R
解得N=mvB2R-mg=0.5×90.4-5N=6.25N．
(3)小球到达C点时竖直分速度vy=gt=4m/s，
则vC= vy2+vB2= 9+16=5m/s．
答：(1)小球飞出B点的速度为3m/s；
(2)小球飞出前对B的作用力为6.25N；
(3)小球落在水平面上C点的速度为5m/s．
15.设三个物体 A、B、C的质量分别为2m、m、m。
(1)对A：A、B之间的绳子即将出现拉力时，最大静摩擦力提供向心力：
2μmg=2mω122r，
得ω1= μg2r= 5rad/s；
(2)对A：T+2μmg=2mω222r，
对B：μmg-T=mω22r，
得ω2= 3μg5r= 6rad/s ， T=25μmg=0.4N；
(3)当ω<ω2，绳BC上拉力T'为0时：
对C :fc=0.5N=mω32r，得ω3= 5rad/s，
当ω>ω2，绳BC上拉力T'不为0，且圆盘对C 摩擦力沿径向向圆心时：
对A：T+2μmg=2mω422r；对B：T'+μmg-T=mω42r，
对C：T'+fC=mω42r，得ω4=52rad/s，
当ω>ω2，绳BC上拉力T'不为0，且圆盘对C摩擦力沿径向向半径的延长线时：
对A：T+2μmg=2mω522r；对B：T'+μmg-T=mω52r，
对C：T'-fC=mω52r，得ω5= 352rad/s。