山东省聊城市2022-2023学年高三上学期期中考试物理试卷

这是一份山东省聊城市2022-2023学年高三上学期期中考试物理试卷，共11页。
本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分。考试用时90分钟。
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
第Ⅰ卷（40分）
一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1．下列说法正确的是（ ）
A．在力学中，三个基本单位分别是：力的单位牛（N），长度单位米（m），时间单位秒（s）
B．在不需要考虑物体的大小和形状时，用质点来代替实际物体，采用了等效替代法
C．牛顿认为力的真正效应是改变物体的速度，而不是使之运动
D．做曲线运动的物体，动量变化率一定改变
2．中国军队于2021年9月12日参加“和平使命—2021”上合组织成员国联合反恐军事演习，演习中某特种兵从空中静止的直升飞机上，抓住一根竖直悬绳由静止开始下滑，其运动的速度随时间变化的图像如图所示，时刻特种兵着地。关于该特种兵，下列说法正确的是（ ）
A．时间内处于超重状态
B．时间内所受阻力越来越小
C．时间内的平均速度小于
D．时间内合外力的冲量方向竖直向下
3．工人对社区的公共体育健身器材进行维修时，发现某秋千由于长期使用，导致两根支架向内发生了对称倾斜，如图中虚线所示；经维修扶正后，如图中实线所示。两根绳子长度相同，悬点等高。秋千静止时用表示座椅所受合力大小，用表示一根绳对座椅拉力的大小。则与扶正前相比（ ）
A．变小B．变大C．变小D．变大
4．某同学参加学校的跳远比赛，其运动轨迹可以简化为如图所示，该同学以速率v沿与水平地面成某一角度方向跳出，运动过程中离开地面的最大高度为，若该同学可视为质点，不计空气阻力，重力加速度为，则该同学本次跳远的成绩为（ ）
A．B．C．D．
5．一物体的运动图像如图所示，横纵截距分别为和，在图像所示的运动过程中，下列说法正确的是（ ）
A．若该图为图像，则物体速度一直减小
B．若该图为图像，则物体做匀变速直线运动
C．若该图为图像且物体的初速度为零，则物体的最大速度为
D．若该图为图像且物体的初速度为零，则物体的最大速度为
6．如图所示，粗糙水平面上放着一木板，质量上面放着小物块，质量，与以及与地面间的摩擦因数均为0.1，重力加速度，给施加水平恒力，下列说法中正确的是（ ）
A．一起向右匀加速运动，加速度为
B．一起向右匀加速运动，加速度为
C．如果把作用在上，一起向右匀加速运动，加速度为
D．如果把作用到上，无论有多大，木板均不会运动
7．如图甲所示，战国时期开始出现的拨浪鼓现在成为一种小型儿童玩具，其简化模型如图乙所示，拨浪鼓边缘上与圆心等高处关于转轴对称的位置固定有长度分别为的两根不可伸长的细绳，两根细绳另一端分别系着质量相同的小球，其中。现匀速转动手柄使两小球均在水平面内匀速转动，连接小球的细绳与竖直方向的夹角分别为和，细绳对球的拉力分别为。下列判断正确的是（ ）
A．B．C．D．
8．某工地上，一架起重机将放在地面的一个箱子吊起，箱子在起重机钢绳的作用下由静止开始竖直向上运动，运动过程中箱子的机械能与其位移变化关系的图像如图所示，其中过程的图像为曲线，而过程的图线为与轴平行的直线，根据图像可知（ ）
A．过程中箱子的动能逐渐增大
B．过程中箱子处于静止状态
C．过程中箱子做匀变速直线运动
D．过程中起重机的输出功率一直增大
二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
9．一卫星在赤道平面内绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径小于地球同步卫星的轨道半径，某时刻该卫星位于赤道上一建筑物的正上方。下列说法正确的是（ ）
A．该卫星的线速度小于
B．建筑物随地球运动的向心加速度大于该卫星运动的向心加速度
C．建筑物随地球运动的线速度大于该卫星运动的线速度
D．经过一段时间该卫星可以再一次出现在此建筑物上空
10．两倾斜的平行杆上分别套着两相同圆环，两环上均用细线悬吊着相同的小球，如图所示。当它们都沿杆向下滑动，各自的环与小球保持相对静止时，的悬线与杆垂直，的悬线沿竖直方向，下列说法正确的是（ ）
A．球处于失重状态
B．环与杆之间一定没有摩擦力
C．杆对环的弹力大小相等
D．细线对球的弹力大小相等
11．如图所示，有质量为的小滑块套在固定竖直杆上，放在水平地面上。间通过较链用长为的刚性轻杆连接，一轻弹簧左端与相连，右端固定在竖直杆上，弹簧水平。当时，弹簧处于原长，由静止释放，下降到最低点时变为，整个运动过程中，始终在同一竖直平面内。弹簧在弹性限度内，忽略一切摩擦，重力加速度为。则下降过程中（ ）
A．和弹簧组成的系统机械能守恒
B．在达到之前，
C．弹簧弹性势能最大值为
D．下降过程中动能达到最大前，受到地面的支持力小于3mg
12．“娱乐风洞”是一项新型娱乐项目，在一个特定的空间内通过风机制遁的气流把人“吹”起来，使人产生在天空郫翔的感觉。其简化模型如图所示，一质量为的游客恰好静止在直径为的圆柱形竖直风洞内，已知气流密度为，游客受风面积（游客在垂直风力方向的投影面积）为，风洞内气流竖直向上“吹”出且速度恒定，重力加速度为。假设气流吹到人身上后速度变为零，则下列说法正确的是（ ）
A．气流速度大小为
B．单位时间内流过风洞内某横截面的气体体积为
C．单位时间内风机做的功为
D．若风速变为原来的0.9倍，游客开始运动时的加速度大小为0.19g
第Ⅱ卷（60分）
三、实验题：本题共2个小题，共16分，把答案填在答案卡对应的横线上。
13．（4分）某同学设计如图甲所示的实验装置来"验证机械能守恒定律"，让直径为的小铁球从点自由下落，下落过程中经过点正下方的光电门时，光电计时器记录下小球通过光电门的时间，当地的重力加速度为，为了验证机械能守恒定律，该实验准备了如下实验器材：铁架台、夹子、小铁球、光电门、数字式计时器、游标卡尺、毫米刻度尺。
（1）调整之间的距离，记录下小铁球通过光电门的时间，多次重复上述实验过程，作出随的变化图像如图乙所示，若小球下落过程中机械能守恒，则该直线斜率_______；
（2）在实验中根据数据实际绘出图像的直线斜率为，则实验过程中所受的平均阻力与小球重力的比值_______（用表示）。
14．（12分）甲、乙、丙三个实验小组分别采用如图甲、乙、丙所示的实验装置，验证“当质量一定时，物体运动的加速度与它所受的合力成正比”这一物理规律。已知他们使用的小车完全相同，小车的质量为，重物的质量为，试回答下列问题：
（1）（6分）①甲、乙、丙实验中，必须平衡小车和长木板之间的摩擦力的实验小组是_______。
②实验时，必须满足“远大于”的实验小组是_______。
③实验时，甲、乙、丙三组同学的操作均完全正确，他们作出的图线如图（丁）中所示，则甲、乙、丙三组实验对应的图线依次是_______。（选填“”、“”或“”）。
（2）（6分）某同学利用丙图方案进行试验，
①下列关于该实验的操作说法中正确的是_______。
A．必须用天平测出沙和沙桶的质量
B．每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力
C．连接小车和重物的细线可以不与长木板保持平行
D．应当先释放小车，再接通电源
②利用打点频率为50Hz的打点计时器，得到的一条纸带如图（a）所示：（图中每两个计数点间还有四个点未画出）
则在该次实验中，小车运动的加速度大小为_______。（结果保留三位有效数字）。
③某同学做实验时，未把木板的一侧垫高，就继续进行其他实验步骤，则该同学作出的小车的加速度与弹簧测力计示数的图像如图（b）所示，则实验中小车受到的摩擦力大小_______，小车的质量为_______。
四、计算题：本题共4个小题，共44分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位，只写出最后答案的不能得分。
15．（8分）我国将在2030年前后实现航天员登月计划并在月球上进行相关的科学探测与实验。若航天员站在月球表面上的倾角为的斜面顶端处，沿水平方向以初速度抛出一个小球，如图所示，经时间小球落在斜面上处。空气阻力不计，月球半径为，引力常量为。求：
（1）月球表面的重力加速度；
（2）如果要在月球上发射一颗绕月球运行的卫星，所需的最小发射速度为多大？
16．（8分）如图所示，在静止的电梯中用三根不可伸长的轻绳拴接两个小球，球1质量为，球2质量为，绳与竖直方向夹角为，绳水平。求：
（1）绳张力的大小和绳与竖直方向的夹角；
（2）若承受的最大拉力为，电梯向上加速，确保绳子不断，加速度的最大值。
17．（12分）如图所示为某种弹射装置的示意图，该装置由三部分组成，传送带左边是足够长的光滑水平面，一轻质弹簧左端固定，右端连接着质量的物块压缩到点。装置的中间是水平传送带，它与左右两边的台面等高，并能平滑对接。传送带以的速度逆时针匀速转动。传送带的右边是一半径位于竖直平面内的光滑圆弧轨道。知物体与传送带之间动摩擦因数，传送带两轴之间的距离。物块自点由弹簧弹出恰好到达点。求：
（1）物块滑动1/4圆弧的最低点时对轨道的压力的大小；
（2）弹簧的弹性势能；
（3）物块在传送带上运动产生的热量。
18．（16分）如图所示，在水平直轨道上静止放置平板车和长木板，两者上表面齐平，可视为质点的物块以初速度从的左端开始向右运动，当和的速度相等时，和恰好发生了第一次碰撞，运动一段距离后停止并锁定。已知的质量分别为，的长度足够长，不计与轨道间的摩擦，与轨道间的动摩擦因数为与上表面间的动摩擦因数均为，每次碰撞时间极短，均为弹性碰撞，重力加速度为，忽略空气阻力。求：
（1）和第一次速度相等时的速度大小；
（2）第一次碰撞前运动的距离和第一次碰撞后的速度大小；
（3）和第二次共速时，之间的距离；
（4）通过计算判断二次碰撞是否能滑上。若能，求出在上滑行的距离；若不能，求出停止时距离左侧的距离。
2022—2023学年度上学期期中教学质量检测
高三物理试题参考答案
13．（1） （2）
14．（1）甲乙丙 甲 CAB （2）B 1.19
15．解析（1）小球从到的过程中由平抛运动规律得：
水平位移：竖直位移
由位移关系得：
解得：
（2）在月球表面所需的最小发射速度即为月球的第一宇宙速度，
又对月球表面物体，重力等于万有引力，即得
得
16．解析（1）对两个小球构成的整体，
对球2，
与竖直方向夹角为
（2）对球2，当加速度最大时
得
17．解析（1）对物块由到过程应用动能定理得
在点由牛顿第二定律
得
由牛顿第三定律得轨道受到的压力大小为180N。
（2）设物体在传送带左端时的速度为
应用动能定理，
得
由能量守恒定律得
（3）对物块在传送带上的运动由牛顿第二定律
又得
则传送带的位移
则
18．（16分）解析（1）对组成的系统，设第二次共速时速度为，
根据动量守恒定律
解得
（2）设第一次碰撞前运动的距离为，
对车，由动能定理得
设第一次碰撞后的速度分别为，
对组成的系统，根据动量守恒定律和机械能守恒定律有
联立得
即第一次碰后，速度大小为，方向水平向左。
（3）对组成的系统，设第二次共速时速度为，
由动量守恒定律，
解得，方向水平向右。
设碰撞后到第二次共速过程的时间为，
此过程中的位移
而滑行的时间
（4）第一次共速过程中，设的相对位移为
由能量守恒得
解得
设碰撞后到第二次共速过程中的相对位移为
由能量守恒得
解得
即与第二次共速时，恰好到达的右端，此后与一起以做匀速运动到。
已锁定，则在的上表面做匀减速运动，一直减速到零，有
解得
故在上滑行的距离等于题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
答案
C
D
B
A
B
D
A
C
AD
BC
AD
ACD