2024-2025学年天津市滨海育华中学、实验滨海联考高三（上）期中物理试卷（含答案）

这是一份2024-2025学年天津市滨海育华中学、实验滨海联考高三（上）期中物理试卷（含答案），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。

一、单选题：本大题共5小题，共25分。
1.关于如图所示的四种圆周运动模型，下列说法正确的( )
A. 如图a所示，汽车安全通过拱桥最高点时，汽车处于失重状态
B. 如图b所示，在光滑固定圆锥筒的水平面内做匀速圆周运动的小球，受重力、弹力和向心力
C. 如图c所示，轻质细杆一端固定一小球，绕另一端O点在竖直面内做圆周运动，在最高点小球受到细杆的作用力方向一定竖直向下
D. 如图d所示，火车以某速度经过外轨高于内轨的弯道时，车轮对内轨一定无侧向压力
2.一质点做匀变速直线运动，其位移表达式为x=(10t+t2)m，则( )
A. 质点的初速度为5m/sB. 质点的加速度大小为1m/s2
C. 质点的加速度大小为2m/s2D. 在4s末，质点距出发点24m处
3.如图所示，A、B两物块叠放在一起，在粗糙的水平面上保持相对静止地向右做匀减速直线运动，运动过程中B受到的摩擦力( )
A. 方向向左，大小不变B. 方向向左，逐渐减小
C. 方向向右，大小不变D. 方向向右，逐渐减小
4.嫦娥六号是中国嫦娥探月计划的第六个探测器，着陆区为月球背面南极−艾特肯盆地，2024年5月8日10时12分，嫦娥六号顺利进入环月圆轨道飞行。若探测器在轨飞行的周期为T，轨道半径为r，月球的半径为R，万有引力常量为G，则下列说法正确的有( )
A. 嫦娥六号的发射速度必须达到第三宇宙速度
B. 在环月轨道上，地球对探测器的引力等于月球对探测器的引力
C. 月球的平均密度ρ=3πGT2
D. 月球的第一宇宙速度v= 4π2r3T2R
5.如图所示，将截面为三角形的斜面体P固定在水平地面上，其右端点与竖直挡板MN靠在一起，在P和MN之间放置一个光滑均匀的圆柱体Q，整个装置处于静止状态。若用外力使竖直挡板MN以N点为轴缓慢地顺
时针转动至挡板MN水平之前，物块P始终静止不动，此过程中，下列说法正确的是( )
A. MN对Q的弹力先减小后增大
B. MN对Q的弹力先增大后减小
C. P对Q的弹力一直增大
D. P对Q的弹力先减小后增大
二、多选题：本大题共3小题，共15分。
6.如图所示，一固定斜面的倾角为30°，一质量为m的小物块自斜面底端以一定的初速度沿斜面向上做匀减速运动，加速度大小等于g(g为重力加速度大小)，物块上升的最大高度为H，则此过程中( )
A. 物块的重力势能减少了mgHB. 物块的动能损失了mgH
C. 物块的机械能损失了mgHD. 物块克服摩擦力做功mgH
7.一辆新能源汽车在平直路面上启动，汽车在启动过程中的v−t图像如图所示，OA段为直线。t1=20s时汽车的速度大小v1=72km/ℎ，且汽车达到额定功率P额=75kW，此后保持额定功率不变，t2(未知)时刻汽车的速度达到最大值v2=90km/ℎ，整个过程中，汽车受到的阻力不变，则下列说法正确的是( )
A. 汽车所受的阻力大小为3×103N
B. 0～t1时间内，汽车的牵引力大小为2×103N
C. 若t2已知，则可以求出0～t2时间内汽车运动的距离
D. 0～t1时间内，汽车的位移大小为720m
8.如图所示，倾角θ=30°横截面为直角三角形的斜面体固定在地面上，斜面体的顶端有一轻质定滑轮，一竖直足够长的轻弹簧上端固定在斜面体的左侧面，不可伸长的轻质细线绕过定滑轮，穿过弹簧的中心轴线与物块a、b相连，定滑轮与物块a之间的细线与斜面平行，开始控制b静止在地面上，弹簧下端与b相距L，b与滑轮间的细线竖直，由静止释放b，b接触弹簧后开始压缩弹簧，之后的运动过程中a未触地。a的质量为3m，b的质量为m，重力加速度大小为g，弹簧的劲度系数为k=2mgL。不计一切摩擦。已知弹簧的压缩量为x时，其弹性势能为12kx2。弹簧一直处于弹性限度内，则( )
A. 物块b的最大速度为 gL2
B. 物块b的最大速度为3 2gL8
C. 弹簧的最大弹力大小为mg
D. 物块a沿斜面下滑的最大距离为2L
三、实验题：本大题共2小题，共12分。
9.实验小组做探究影响向心力大小因素的实验：用如图甲所示的装置，已知小球在挡板A、B、C处做圆周运动的轨迹半径之比为1：2：1，变速塔轮自上而下按如图乙所示三种组合方式，左右每层半径之比由上至下分别为1：1、2：1和3：1。回答以下问题：
(1)本实验所采用的实验探究方法与下列哪些实验是相同的______；
A.探究小车速度随时间变化规律
B.探究两个互成角度的力的合成规律
C.探究平抛运动的特点
D.探究加速度与物体受力、物体质量的关系
(2)某次实验中，把两个质量相等的钢球放在B、C位置，探究向心力的大小与半径的关系，则需要将传动皮带调至第______层塔轮(填“一”、“二”或“三”)。
10.在“研究小球做平抛运动的规律”的实验中：

(1)如图甲所示的实验中，观察到两球同时落地，说明平抛运动在竖直方向做______；如图乙所示的实验：将两个光滑斜轨道固定在同一竖直面内，滑道末端水平，把两个质量相等的小钢球，从斜面的相同高度由静止同时释放，观察到球1落到水平板上并击中球2，这说明平抛运动在水平方向做______；
(2)该同学用频闪照相机拍㧐到如图所示的小球平抛运动的照片，照片中小方格的边长L=0.4cm，小球在平抛运动中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，则照相机每隔______s曝光一次，小球平抛初速度为v0= ______m/s(当地重力加速度大小g=10m/s2)。
四、计算题：本大题共3小题，共48分。
11.跳伞运动员做低空跳伞表演，他在高地面224m高处，由静止开始在竖直方向上做自由落体运动，一段时间后，立即打开降落伞。以12.5m/s2平均加速度匀减速下降。运动员落地速度为5m/s(g取10m/s2)。
(1)求运动员展开降落伞时速度及离地面的高度？
(2)求运动员在空中的时间是多少？
12.如图所示，光滑水平面AB与竖直面内光滑的半圆形导轨在B点相切，半圆形导轨的半径为R=0.5m。一个质量为m=1kg可视为质点的物体将弹簧压缩至A点后由静止释放，在弹力作用下物体获得某一向左速度后脱离弹簧，它经过B点后沿半圆形导轨恰能运动到最高点C，不计空气阻力，取g=10m/s2，求：
(1)物体到达B点时速度的大小；
(2)弹簧被压缩至A点时的弹性势能Ep。
13.如图所示，光滑的曲面与水平面在O点相切，水平面与一足够长的传送带在P点平滑连接，传送带与水平方向的夹角θ=30°，皮带轮逆时针转动、速率v=3m/s。一质量为m=1kg、可视为质点的物块A自曲面上高ℎ=0.9m处由静止释放，经过O点进入水平面向右运动，OP长L=1m。已知A与OP段间的动摩擦因数μ1=0.1，与传送带间的动摩擦因数μ2= 33，重力加速度g=10m/s2。求：
(1)A第一次经过O点时的速度大小v0；
(2)A第一次自P点上滑的最大位移x；
(3)A从P点向上至第一次返回的过程中，物块与传送带之问由于摩擦而产生的热量Q。
参考答案
1.A
2.C
3.A
4.D
5.A
6.CD
7.AC
8.BD
9.D 一
10.自由落体运动 匀速直线运动 0.02 0.4
11.解：(1)设下落时的高度H，展开伞时的速度为v1，此时距地面的高度为ℎ1，落地是速度v2=5m/s，匀减速下降时的加速度大小为a=12.5m/s2；
自由落体过程，根据速度—位移关系可得：v12=2g(H−ℎ1)
匀减速直线运动过程有：v12−v22=2aℎ1
代入数据可得：v1=50m/s，ℎ1=99m；
(2)他在空中自由下落的时间：t1=v1g=5010s=5s
他减速运动的时间为：t2=v1−v2g=50−512.5s=3.6s
他在空中的最短时间为：t=t1+t2=5s+3.6s=8.6s。
答：(1)运动员展开降落伞时速度为50m/s，离地面的高度为99m；
(2)运动员在空中的时间是8.6s。
12.解：(1)在C点，根据牛顿第二定律可得：mg=mvC2R
从B到C根据动能定理可得：−mg⋅2R=12mvC2−12mvB2
联立解得vB=5m/s
(2)从A到B，根据动能定理可得：Ep=12mvB2−0=12.5J
答：(1)物体到达B点时速度的大小为5m/s；
(2)弹簧被压缩至A点时的弹性势能Ep为12.5J。
13.解：(1)设物块第一次达到O点的速度为v0，物块A第一次到O点的过程中，由动能定理得：mgℎ=12mv02−0
代人数据，解得：v0=3 2m/s
(2)A第一次到P点的速度为v1，−μ1mgL=12mv12−12mv02
代入数据，解得：v1=4m/s
A沿传送带向上匀减速运动直至速度为零，加速度大小设为a，由牛顿第二定律得：mgsinθ+μ2mgcsθ=ma
解得：a=10m/s2
当A的速度为零时，上滑位移最大，由运动学公式得：0=v1−at1
x1=12v1t1
代入数据解得：t1=0.4s，x1=0.8m
(3)A第一次在传送带上到达最高点过程，传送带的位移xD为：xD=vt1=3×0.4m=1.2m
传送带向下运动，物块向上运动，所以此过程相对位移为：△x1=xD+x1=0.8+1.2m=2.0m
A到最高点后又向下加速，加速度仍为a，物块与传送带速相同时，有：v=at2
解得：t2=0.3s
A的位移为：x2=12vt2
解得：x2=0.45m<0.8m
即物体与传送带共速后匀速运动至P点，返回过程物与带的相对位移：△x2=vt2−x2=0.45m
全过程生热Q=μ2mgcsθ(△x1+△x2)
解得：Q=12.25J
答：(1)A第一次经过O点时的速度大小v0为3 2m/s
(2)A第一次自P点上滑的最大位移x为0.8m；
(3)A从P点向上至第一次返回的过程中，物块与传送带之问由于摩擦而产生的热量Q为12.25J。