2024-2025学年江西省丰城中学高三（上）期中物理试卷（含答案）

这是一份2024-2025学年江西省丰城中学高三（上）期中物理试卷（含答案），共9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.在杭州亚运会上，我国体育健儿奋勇拼搏，以201块金牌、111块银牌、71块铜牌的优异成绩荣获奖牌榜第一名，下列说法正确的是( )
A. 铁饼比赛上，机器狗炫酷登场，在研究机器狗跑步的动作和姿态时，可以把机器狗看成质点
B. 在杭州亚运会倒计时200天无人机主题表演中，千架无人机悬停在空中，组成了稳定的“杭州亚运会倒计时200天”的灯光字幕，以其中一架无人机为参考系，其它的无人机是运动的
C. 在铅球比赛中，中国选手刘洋以19.97米的成绩获得铜牌，19.97米是指铅球的位移
D. 在100米决赛中，谢震业以9秒97的成绩获得冠军，这里的“9秒97”是指时间间隔
2.如图所示，一块橡皮擦用细绳悬挂于圆柱体的O点，圆柱体以恒定的角速度滚动，从而使圆柱体匀速向左移动，细绳将缠绕在圆柱体上，使橡皮擦上升．以橡皮檫开始运动的起点为坐标原点，橡皮擦的运动轨迹可能是
A. B. C. D.
3.要使小球A能击中离地面H高的小球P，设计了甲、乙、丙、丁四条内外侧均光滑轨道，如图所示。甲为高度小于H的倾斜平直轨道，乙丙丁均为圆轨道，圆心O如图所示。小球从地面出发，初速度大小都为v0= 2gH，在甲轨道中初速度方向沿斜面，在乙、丙、丁轨道中初速度方向均沿轨道的切线方向，则小球A经过哪种轨道后有可能恰好击中P球( )
A. 轨道甲B. 轨道乙C. 轨道丙D. 轨道丁
4.如图，轮滑训练场沿直线等间距地摆放着若干个定位锥筒，锥筒间距d，某同学穿着轮滑鞋向右匀加速滑行。现测出他从2号锥筒运动到3号锥筒用时t，速度变为原来的3倍。则该同学的加速度为( )
A. dt2B. 3d2t2C. 4d2t2D. 8d2t2
5.利用智能手机的加速度传感器可直观显示手机的加速度情况。用手掌托着手机，打开加速度传感器后，手掌从静止开始上下运动。以竖直向上为正方向，测得手机在竖直方向的加速度随时间变化的图像如图所示，则手机( )
A. 在t1时刻速度最大B. 在t2时刻开始减速上升
C. 在t1∼t2时间内处于失重状态D. 在t1∼t2时间内受到的 支持力逐渐增大
6.如图所示，A为置于地球赤道上的物体，B为绕地球做椭圆轨道运行的卫星，C为绕地球做圆周运动的卫星，P为B、C两卫星轨道的交点．已知A、B、C绕地心运动的周期相同．相对于地心，下列说法中错误的是( )
A. 卫星C的运行速度大于物体A的速度
B. 物体A和卫星C具有相同大小的加速度
C. 卫星B运动轨迹的半长轴与卫星C运动轨迹的半径相等
D. 卫星B在P点的加速度大小与卫星C在该点加速度大小相等
7.如图所示，粗糙轻杆BC水平固定在竖直转轴AB上，质量为m的小球穿在轻杆上，轻弹簧一端与小球相连，另一端固定在竖直转轴上的A点，A、B两点之间的距离为L，弹簧的原长为3524L。装置静止时将小球向左缓慢推到距B点34L处松手，小球恰好能保持静止，现使该装置由静止开始绕竖直转轴缓慢加速转动，当小球与轻杆之间的弹力为零时，保持角速度不变，此时小球与B点之间的距离为43L，从开始转动到小球与轻杆之间的弹力为零的过程外界提供给装置的能量为E。已知小球与轻杆之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，弹簧始终在弹性限度内，下列说法正确的是( )
A. 当小球与轻杆之间的弹力为零时，该装置转动的角速度大小为34 gL
B. 弹簧的劲度系数为6mgL
C. 小球与轻杆之间的动摩擦因数为23
D. 从开始转动到小球与轻杆之间的弹力为零的过程，小球克服摩擦力做的功为E−89mgL
二、多选题：本大题共3小题，共18分。
8.如图所示，一小物块(可视为质点)从固定的粗糙斜面顶端A由静止开始滑下，恰好停在斜面底端B。OA、OB段的粗糙程度不同，已知SOA:SOB=3:2，小物块经过OA、OB段损失的机械能之比为3:5，在OA、OB段小物块受到的滑动摩擦力均恒定，则下列说法正确的是( )
A. 小物块经过OA、OB段所用时间之比为3∶2
B. 小物块在OA、OB段的平均速度之比为2∶5
C. 小物块在OA、OB段的加速度大小之比为3∶2
D. 小物块在OA、OB段受到的滑动摩擦力大小之比为2∶5
9.建筑工地上，工人用如图所示的方式将重物从平台运到地面。甲、乙两人在同一高度手握轻绳，不计重力的光滑圆环套在轻绳上，下端吊一重物。甲站在A点静止不动，乙从B点缓慢向A点移动一小段距离。此过程中，下列说法正确的是( )
A. 绳的拉力大小减小
B. 甲所受平台的支持力增大
C. 甲所受平台的摩擦力变小
D. 绳对圆环拉力的合力变小
10.如图所示，实线是实验小组某次研究平抛运动得到的实际轨迹，虚线是相同初始条件下平抛运动的理论轨迹。分析后得知这种差异是空气阻力影响的结果。实验中，小球的质量为m，水平初速度为v0，初始时小球离地面高度为ℎ。已知小球落地时速度大小为v，方向与水平面成θ角，小球在运动过程中受到的空气阻力大小与速率成正比，比例系数为k，重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A. 小球落地时重力的功率为mgv
B. 小球下落的时间为mvsinθ+kℎmg
C. 小球下落过程中的水平位移大小为mv0−vcsθk
D. 小球下落过程中空气阻力所做的功为12mv2−v02−mgℎ
三、实验题：本大题共2小题，共16分。
11.用如图所示的装置探究两根原长相等的不同弹簧并联后的劲度系数与两根弹簧各自劲度系数的关系。先分别测量弹簧A和弹簧B挂上不同钩码时的伸长量，再把两根弹簧并列挂好，并将下端连接在一起，测量挂上不同钩码时的伸长量，测量结果如下表。已知每个钩码的重力为0.5N，请回答下列问题：
(1)弹簧B的劲度系数kB=_______N/m；弹簧A和B并联后的劲度系数为k并=_______N/m(结果都保留3位有效数字)
(2)根据测得的劲度系数，可得结论：在误差允许范围内，两根并联弹簧的劲度系数_______两根弹簧各自劲度系数之和。(选填“大于”“等于”或“小于”)
12.某实验小组采用落体法验证机械能守恒定律，装置如图甲所示。
(1)关于本实验，下列说法中正确的是___________。
A.图甲中两限位孔必须在同一竖直线上 B.用天平称出重物和夹子的质量
C.实验前，手应提住纸带上端，使纸带竖直D.实验时，先放开纸带，再接通打点计时器的电源
(2)已知当地的重力加速度g=9.8m/s2，交流电的频率f=50Hz，重物质量m=1kg，则根据纸带所给数据(其中O点为打点计时器打下的第一个点)，可知OC过程中，重物动能的增加量ΔEk=__________J，重物重力势能的减少量ΔEp=__________J(结果均保留2位有效数字)；一般情况下ΔEp>ΔEk，这是因为__________；
(3)如果用图像法处理数据，则从纸带上选取多个点，测量从第一点到其余各点下落的高度ℎ，并计算出各点速度的平方v2，以v2为纵轴，ℎ为横轴建立直角坐标系，根据实验数据作出如图丙所示的图线。在实验误差允许范围内，若图像斜率为__________(用字母g表示)，则验证了机械能守恒定律。
四、计算题：本大题共3小题，共38分。
13.汽车A以vA=4m/s的速度向右做匀速直线运动，发现前方相距x0=7m处、以vB=10m/s的速度同向运动的汽车B正开始匀减速刹车直到静止后保持不动，其刹车的加速度大小a=2m/s2。从刚刹车开始计时。求：
(1)A追上B前，A、B间的最远距离；
(2)汽车B运动的位移及A追上B所用的时间。
14.如图所示，粗糙斜面的动摩擦因数为μ，倾角为θ，斜面长为L。一个质量为m的物块(可视为质点)在电动机作用下，从斜面底端A点由静止加速至B点时达到最大速度v，之后做匀速运动至C点，关闭电动机，物块恰好到达最高点D。重力加速度为g，不计电动机消耗的电热。求：
(1)CD段长x；
(2)BC段电动机的输出功率P；
(3)全过程存储的机械能E1和电动机消耗的总电能E2的比值。
15.如图所示，竖直轨道AB、CD和半圆轨道平滑连接，轨道均光滑，半圆轨道BC半径为R。一根长为R的轻杆两端分别固定质量均为m的小球P、Q。现用水平力F作用于P上使其静止，此时Q位于BC的最低点。重力加速度为g，求：
(1)F大小；
(2)将轻杆提至图中虚线处，此时Q与B点重合，由静止释放轻杆，求Q运动至半圆形轨道最低点时的速度大小；
(3)将轻杆从图中虚线处由静止释放后，小球P的最大动能．
参考答案
1.D
2.A
3.D
4.A
5.B
6.B
7.D
8.AD
9.AC
10.BCD
11.(1) 25.0 35.7
(2)等于

12.(1)AC
(2) 2.5 2.6 纸带与限位孔间有摩擦或空气阻力
(3)2g

13.解：(1)汽车A的位移为：xA=vAt，
汽车B的位移为：xB=vBt−12at2，
两车间距为：Δx=xB−xA+x0，
当A，B速度相等时，两车间距最大，即t=vB−vAa=3s时，Δx最大，Δxm=16m；
(2)B停下所需时间t1=vBa=5s，运动的位移为xB′=vB22a=25m；
汽车A在t1时间内运动的位移为
xAr=vAt1=20m
此时两车相距
Δx=xB′+x0−xA′=12m
汽车A需再运动的时间
t2=ΔxvA=3s
故A追上B所用时间
t总=t1+t2=8s
14.(1) v22gsinθ+μcsθ ；(2) mgvsinθ+μcsθ ；(3) sinθsinθ+μcsθ
(1)物块在CD段运动过程中，由牛顿第二定律得 mgsinθ+μmgcsθ=ma
由运动学公式 0−v2=−2ax
联立解得 x=v22gsinθ+μcsθ
(2)物块在BC段匀速运动，得电动机的牵引力为 F=mgsinθ+μmgcsθ
由 P=Fv 得 P=mgvsinθ+μcsθ
(3)全过程物块增加的机械能为 E1=mgLsinθ
整个过程由能量守恒得电动机消耗的总电能转化为物块增加的机械能和摩擦产生的内能，故可知 E2=E1+μmgcsθ⋅L
故可得 E1E2=mgLsinθmgLsinθ+μmgLcsθ=sinθsinθ+μcsθ

15.(1)由平衡条件可知，杆对Q无作用力，对P受力分析，如图所示
由平衡条件可得：
FNcs60∘=mg
FNsinθ=F
解得
F=mgtan60∘
(2)由图中虚线位置至Q到达最低点的过程中，P、Q速度关系
vPcs30∘=vQcs30∘
ℎP=R1+sin30∘
ℎQ=R
由系统机械能守恒定律可得
mgℎP+mgℎQ=12mvP2+12mvQ2
解得
vQ= 52gR
(3)如图所示，当轻杆水平时，P的动能最大
P、Q的速度仍相等
ℎP=R1+sin60∘
ℎQ=Rsin60∘
由系统机械能守恒得
mgR1+sin60∘+mgRsin60∘=12×2mvm2
解得
EkP=12mvm2= 3+12mgR
钩码数 伸长量/cm弹簧
1
2
3
4
劲度系数k/N m⁻¹
A
5.00
10.00
15.00
20.00
10.0
B
2.00
4.00
6.00
8.00
A+B
1.40
2.80
4.30
5.70