【期中真题】贵州省黔南州2022-2023学年高三上学期质量监测物理试题.zip
展开黔南州2023届高三年级质量监测试卷
物理
第Ⅰ卷(选择题 共48分)
一、选择题:本大题共12小题,每小题4分,共48分.在每小题给出的四个选项中,第1~8题只有一项符合题目要求,第9~12题有多项符合题目要求,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分.
1. .教科书中这样表述牛顿第一定律:一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止.其中“改变这种状态”指的是改变物体的( )
A. 速度 B. 加速度 C. 位置 D. 受力
【答案】A
【解析】
【详解】一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,有外力作用后,物体的速度发生变化,即不再是匀速直线运动状态或静止状态,所以“改变这种状态”指的是改变物体的速度.
A. 速度,与结论相符,选项A正确;
B. 加速度,与结论不相符,选项B错误;
C. 位置,与结论不相符,选项C错误;
D. 受力,与结论不相符,选项D错误.
2. 在高处以初速水平抛出一石子,当它的速度由水平方向变化到与水平方向的夹角为的过程,石子的水平位移的大小是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】当它的速度由水平方向变化到与水平方向的夹角为时,由速度分解可知,竖直方向速度为
运动时间为
水平位移为
故C正确。
故选C。
3. 由同种材料制成的物体A和B放在足够长的木板上,随木板一起以速度v向右做匀速直线运动,如图所示.已知物体A的质量大于B的质量.某时刻木板突然停止运动,下列说法正确的是( )
A. 若木板光滑,物体A和B之间的距离将增大
B. 若木板光滑,物体A和B之间的距离将减小
C. 若木板粗糙,物体A和B一定会相碰
D. 无论木板是光滑还是粗糙,物体A和B之间的距离保持不变
【答案】D
【解析】
【详解】AB.若木板光滑,A、B在水平面上不受力,由于物体具有惯性,则AB将以原来的速度做匀速
直线运动,保持相对静止,故AB错误;
CD.若木板粗糙,尽管两木块的质量不同,所受的摩擦力大小不同,但其加速度为
,与质量无关,故两物体将有相同的加速度,任意时刻有相同的速度.保持
相对静止,故D正确,C错误.
4. 一质点做匀变速直线运动,选某时刻为计时起点,此刻质点位于原点,以其速度方向为坐标正方向,在第3s初的速度大小为6m/s,第5s末的速度大小为3m/s。则该质点( )
A. 加速度的大小为 B. 前4s内的平均速度为6m/s
C. 在计时起点的速度大小为9m/s D. 在第6秒内的位移大小为3.5m
【答案】B
【解析】
【详解】A.当第3s初的速度方向与第5s末的速度方向同向时,加速度的大小为
当第3s初的速度方向与第5s末的速度方向反向时,加速度的大小为
故A错误;
B.若第3s初的速度为-6m/s,则初速度为
或者
显然与题目矛盾,则第3s初的速度只能为6m/s。
根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度知
故B正确;
C.在计时起点的速度大小为
或者
故C错误;
D.当第5s末的速度为3m/s时,第6秒末的速度为
或者
在第6秒内的位移大小为
或者
当第5s末的速度为-3m/s时,同理得
或者,或者
故D错误。
故选B。
5. 如图,轻质定滑轮固定在天花板上,小球a、b用不可伸长的轻绳相连,悬挂在定滑轮上,质量。将两球由静止释放,同时开始计时。t时刻轻绳突然断开。重力加速度大小为g,不计摩擦和空气阻力,两球均可视为质点。则2t时刻球a的速度大小为( )
A. 0 B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】设两小球间绳子的拉力为F,小球a的质量为m,加速度为,小球b的质量为2m ,加速度为,由于小球a、b用不可伸长的轻绳相连,故两小球在绳子未断开前加速度以及速度大小相同,对a有
对b有
则由解得
又对a有
则t时刻轻绳断开前a的末速度有
规定向上为正方向,轻绳断开后a的加速度为
则2t时刻球a的速度大小为
故选C。
6. 如图所示,半径为R的半球形陶罐,固定在水平转台上,转台竖直转轴与过陶罐球心O的对称轴重合。当转台匀速转动时,观察到陶罐内壁上质量为m的小物块随陶罐一起转动且相对罐壁静止,它和O点的连线与的夹角。重力加速度大小为g。下列判断正确的是( )
A. 转台的角速度一定等于 B. 物块的线速度大小可能等于
C. 物块所受合力的大小一定等于 D. 陶罐壁对物块弹力的大小一定等于2mg
【答案】B
【解析】
【详解】AB.小物块绕轴上等高位置做匀速圆周运动,一定受重力、支持力,可能受摩擦力,若摩擦力为0,则有
解得
则此时线速度
当小物块受摩擦力不为0时,则角速度不等于,物块的线速度也不等于,故A错误,B正确;
CD.当小物块受摩擦力为0时,物块所受合力大小为0,则小物块受弹力不等于,合力也不等于2mg,故CD错误。
故选B。
7. 如图所示,一轻质晒衣架静置于水平地面上,水平横杆与四根相同的斜杆垂直,两斜杆夹角,一重为G的物体悬挂在横杆中点,则每根斜杆受到地面的( )
A. 摩擦力为 B. 摩擦力为 C. 作用力为 D. 作用力为
【答案】A
【解析】
【详解】CD.设每根斜杆受力为F,对斜杆与横杆的结点受力分析如图
则
解得
故CD错误;
AB.对某个斜杆受力分析如图
则
解得
故A正确,B错误。
故选A。
8. 如图,在摩托车越野赛途中的水平路段前方有一个坑,该坑沿摩托车前进方向的水平宽度为3h,其左边缘a点比右边缘b点高0.5h。若摩托车经过a点时的速度大小为,它会落到坑内c点,c与a的水平距离和高度差均为h;若该摩托车恰能越过坑到达b点。不计空气阻力,则它经过a点时的速度应为( )
A B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】摩托车在空中做平抛运动,当落到c点时,在水平方向有
在竖直方向有
解得
当落到b点时,在水平方向有
在竖直方向有
解得
ABC错误,D正确。
故选D。
9. 质点做匀速圆周运动,所受向心力F与半径R的关系图线如图所示,关于a、b、c、d四条图线的描述可能正确的是( )
A. a表示速度一定时,F与R的关系 B. b表示速度一定时,F与R的关系
C. c表示角速度一定时,F与R的关系 D. d表示角速度一定时,F与R的关系
【答案】AC
【解析】
【详解】AB.由向心力公式可知,速度一定时,F与R成反比的关系,因此a表示速度一定时,F与R的关系,A正确,B错误;
CD.由向心力公式可知,角速度一定时,F与R成正比的关系,因此c表示角速度一定时,F与R的关系,C正确,D错误。
故选AC。
10. 甲、乙两人骑车沿同一平直公路运动,时经过路边的同一路标,下列位移-时间图像和速度-时间图像对应的运动中,甲、乙两人在时刻之前能再次相遇的是( )
A. B.
C. D.
【答案】BC
【解析】
【分析】
【详解】A.该图中,甲乙在t0时刻之前位移没有相等的时刻,即两人在t0时刻之前不能相遇,选项A错误;
B.该图中,甲乙在t0时刻之前图像有交点,即此时位移相等,即两人在t0时刻之前能再次相遇,选项B正确;
C.因v-t图像的面积等于位移,则甲乙在t0时刻之前位移有相等的时刻,即两人能再次相遇,选项C正确;
D.因v-t图像的面积等于位移,由图像可知甲乙在t0时刻之前,甲的位移始终大于乙的位移,则两人不能相遇,选项D错误。
故选BC。
11. 如图所示,机场地勤工作人员利用传送带从飞机上卸行李。以恒定速率运行的传送带与水平面间的夹角,转轴间距L=3.95m。工作人员沿传送方向以速度从传送带顶端推下一件小包裹(可视为质点)。包裹与传送带间的动摩擦因数。重力加速度g取,,。则该小包裹( )
A. 相对传送带滑动时加速度的大小为 B. 通过传送带的时间为4.5s
C. 在传送带上滑动的距离为2.75m D. 到达传带底端时的速度为0
【答案】ABC
【解析】
【详解】A.小包裹的速度大于传动带的速度,所以小包裹受到传送带的摩擦力沿传动带向上,根据牛顿第二定律可知
解得
故A正确;
BCD.小包裹开始阶段在传动带上做匀减速直线运动,用时
在传动带上滑动的距离为
因为小包裹所受滑动摩擦力大于重力沿传动带方向上的分力,即,所以小包裹与传动带共速后做匀速直线运动至传送带底端,匀速运动的时间为
所以小包裹通过传送带的时间为
故BC正确,D错误。
故选ABC。
12. 如图所示,是一个简易“竖直加速度测量仪”。弹簧上端固定,在弹簧旁沿弹簧长度方向固定一直尺。不挂钢球时,弹簧下端指针位于直尺20cm刻度处;下端悬挂钢球,静止时指针位于直尺40cm刻度处。将直尺不同刻度对应的加速度标在直尺上,便可用此装置直接测量竖直方向的加速度。取竖直向上为正方向,重力加速度大小为。下列说法正确的是( )
A. 30cm刻度对应加速度为 B. 40cm刻度对应的加速度为
C. 50cm刻度对应的加速度为 D. 各刻度对应加速度的值是均匀的
【答案】CD
【解析】
【详解】由题知,不挂钢球时,弹簧下端指针位于直尺20cm刻度处,则弹簧的原长;下端悬挂钢球,静止时指针位于直尺40cm刻度处,则根据受力平衡有
可计算出
A.由分析可知,在30cm刻度时,根据牛顿第二定律有
可得
故A错误;
B.在40cm刻度时,有
则40cm刻度对应的加速度为0,故B错误;
C.在50cm刻度时,根据牛顿第二定律有
可得
故C正确;
D.设刻度对应值为,根据牛顿第二定律可得
可知加速度与刻度对应值为成线性关系,则各刻度对应加速度的值是均匀的,故D正确。
故选CD。
第Ⅱ卷(非选择题 共52分)
二、实验题:本题共2小题,共15分.请考生根据要求作答.
13. 做“探究加速度与力、质量的关系”实验时,图甲是教材中的实验方案;图乙是拓展方案,其实验操作步骤如下:
(ⅰ)挂上托盘和砝码,改变木板的倾角,使质量为M的小车拖着纸带沿木板匀速下滑;
(ⅱ)取下托盘和砝码,测出其总质量为m,让小车沿木板下滑,测出加速度a;
(ⅲ)改变砝码质量和木板倾角,多次测量,通过作图可得到的关系。
①实验获得如图所示的纸带,计数点a、b、c、d、e、f间均有四个点未画出,则在打d点时小车的速度大小_____(保留两位有效数字);
②需要满足条件的方案是_____(选填“甲”、“乙”或“甲和乙”);在作图象时,把作为F值的是_____(选填“甲”、“乙”或“甲和乙”)。
【答案】 ①. 0.18~0.19 ②. 甲 ③. 甲和乙
【解析】
【详解】①[1].打点计时器打点周期
由匀加速直线运动中,平均速度等于中间时刻的瞬时速度可得,在打d点时小车的速度
②[2][3].在图甲的实验方案中,由托盘和砝码的重力提供拉力,让小车做匀加速直线运动,由牛顿第二定律可得
则
则绳子对小车的拉力
当时,绳子拉力近似等于托盘和砝码的重力。
故甲需要满足。
在图乙的实验方案中,挂上托盘和砝码,小车匀速下滑,设斜面的倾斜角为,斜面和纸带对小车的摩擦力或阻力总和为f,则有
取下托盘和砝码,小车做匀加速直线运动,由牛顿第二定律可得
即
故乙方案中,不需要满足。
在甲乙方案中,均用托盘和砝码的重力mg作为小车匀加速的直线运动的合力及F。
14. 用如图1所示装置研究平抛运动。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上。钢球沿斜槽轨道PQ滑下后从Q点飞出,落在水平挡板MN上。由于挡板靠近硬板一侧较低,钢球落在挡板上时,钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板,重新释放钢球,如此重复,白纸上将留下一系列痕迹点。
(1)下列实验条件必须满足的有______;
A.斜槽轨道光滑
B.斜槽轨道末段水平
C.挡板高度等间距变化
D.每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球
(2)为定量研究,将钢球静置于Q点,钢球的______(选填“最上端”、“最下端”或者“球心”)对应白纸上的位置为坐标原点,建立以水平方向为x轴、竖直方向为y轴(与重锤线平行)的坐标系;
(3)如图2所示,在轨迹上取A、B、C三点,AB和BC的水平间距相等且均为x,测得AB和BC的竖直间距分别是和,A点不是钢球抛出点,则______(选填“>”、“=”或者“<”)。可求得钢球平抛的初速度大小为______(已知当地重力加速度为g,结果用上述字母表示);
(4)伽利略曾研究过平抛运动,他推断:从同一炮台水平发射的炮弹,如果不受空气阻力,不论它们能射多远,在空中飞行的时间都一样。这实际上揭示了平抛物体______。
A.在水平方向上做匀速直线运动
B.在竖直方向上做自由落体运动
C.在下落过程中不受空气阻力
【答案】 ①. BD ②. 球心 ③. > ④. ⑤. B
【解析】
【详解】(1)[1] AB.斜槽轨道不一定需要光滑,但斜槽轨道末段水平,才能保证是平抛运动,故A错误,B正确;
C.挡板只要能记录下小球下落在不同高度不同位置即可,不需要等距离变化,故C错误;
D.为了保证小球的初速度相等,小球每次应从斜槽的同一位置由静止释放,故D正确。
故选BD。
(2)[2]小球在运动中记录下的是其球心的位置,故抛出点也是小球静置于Q点时球心的位置,故应以球心在白纸上的投影为坐标原点;
(3)[3]平抛运动在竖直方向上做自由落体运动,若初速度为零,则最初的两个连续相等时间内的位移之比为1:3,由于遗落了记录平抛轨迹的起始点,所以
>
[4]在水平方向上
可知,AB与BC时间间隔相等,设为T,在竖直方向上由匀变速直线运动推论有
解得初速度
(4)[5]伽利略曾研究过平抛运动,他推断:从同一炮台水平发射的炮弹,如果不受空气阻力,不论它们能射多远,在空中飞行的时间都一样。这实际上揭示了平抛物体在竖直方向上做自由落体运动,故B正确,AC错误。
故选B。
三、计算题:本题共3小题,共37分.要求写出必要的文字说明、方程式和演算过程步骤,只写出答案的不能得分,有数值计算的题,答案必须明确写出数值和单位.
15. 如图所示,半径的光滑半圆环轨道处于竖直平面内,半圆环与水平地面相切于圆环的端点A。一小球从A点冲上竖直半圆环,沿轨道运动到B点飞出,最后落在水平地面上的C点(图上未画),g取10。
(1)能实现上述运动时,小球在B点的最小速度是多少?
(2)能实现上述运动时,A、C间的最小距离是多少?
【答案】(1)2m/s;(2)0.8m。
【解析】
【详解】(1)设小球在B点的最小速度是 ,在B点由牛顿第二定律可得
解得
(2)能实现上述运动时,小球从B点开始做平抛运动,设A、C间的最小距离是x,由平抛运动规律可得
,
由上式解得
16. 在某次消防演习中,消防队员从一根竖直立于地面的长杆上由静止滑下,经过2.5s落地,已知消防队员与杆之间摩擦力f大小与他自身和装备的总重力大小mg的比值随时间t变化的图像,如图所示。重力加速度g取。求:
(1)消防队员加速下滑过程的位移大小;
(2)消防队员落地时速度的大小。
【答案】(1)2m;(2)1m/s
【解析】
【详解】(1)在0~1.0s,加速度和该阶段末速度为
方向向下,加速阶段位移大小为
(2)由(1)可知,匀加速阶段结束的速度大小为
在1.0s~2.5s,匀减速阶段加速度为
加速度方向向上,则匀减速阶段结束的速度大小为
解得
17. 如图所示,某粮库用电动机运粮。配重和电动机连接小车的缆绳均平行于斜坡,装满粮食的小车以速度v=2m/s沿倾角为的斜坡匀速上行,此时电动机牵引绳对小车的拉力。关闭电动机后,小车又沿斜坡上行路程L到达卸粮点时,速度恰好为零。卸完粮后,给小车一个向下的初速度,小车沿斜坡刚好匀速下行。已知小车质量,车上粮食的质量,配重质量,重力加速度g取,小车运动时受到的摩擦阻力与车及车上粮食总重力成正比,比例系数为k,配重始终未接触地面,不计缆绳重力。求:
(1)斜坡倾角的正弦值和比例系数k值;
(2)关闭电动机后,小车又沿斜坡上行加速度的大小(结果可用分数表示);
(3)关闭电动机后,小车又沿斜坡上行路程L的值(结果可用分数表示)。
【答案】(1),;(2);(3)
【解析】
【详解】(1)小车匀速上行时,对小车和车上粮食整体受力分析如图所示
受到斜坡的摩擦力、斜坡的支持力、配重的拉力、电动机牵力以及自身的重力,根据平衡条件有
卸完粮后,给小车一个向下的初速度,小车沿斜坡刚好匀速下行,小车受到自身的重力,沿斜坡向上的摩擦力以及配重的拉力,根据平衡条件有
联立解得
(2)关闭电动机后,小车和车上粮食以及配重一起做匀减速直线运动,对系统根据牛顿第二定律
解得
(3)根据
解得
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