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山东省菏泽市2022届高三物理上学期期中考试试卷(A)(附答案)
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保密★启用前菏泽市2021-2022学年高三上学期期中考试物理试题(A)一、单项选择题:本题共8小题,每小题3分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。1.如图所示,中国空军飞行员进行跳伞训练。一飞行员下降到某高度时,打开降落伞做竖直向下的匀减速直线运动。已知飞行员和降落伞的总质量为m,所受空气阻力大小恒为F,重力加速度为g。打开降落伞后下降h的过程中,飞行员(含降落伞)A.合力做功为B.阻力做功为C.机械能减少了D.重力势能减少了2.如图所示,倾角为的斜面固定放置在水平面上,斜面上有一个质量为m的物块,对物块施加一水平向左的力,恰好使其匀速上滑。已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g,,,物体与斜面间的动摩擦因数为A.0.2B.0.4C.0.5D.0.753.第二次进口博览会展出了一种我国自主研发的乒乓球陪练机器人,如图所示。某次陪练中,乒乓球被机器人以原速率斜向上击出,在空中运动一段时间后落到台面上,忽略空气阻力和乒乓球的旋转,则在空中运动的过程中A.机器人对乒乓球做功为零B.机器人对乒乓球的冲量为零C.乒乓球运动至最高点时,动量为零 D.乒乓球运动过程中,动能一直增大4.北斗问天,国之夙愿。我国北斗三号系统的收官之星是地球静止轨道卫星,其轨道半径约地球半径的7倍,则该卫星A.发射速度可能大于11.2km/sB.线速度小于7.9km/sC.周期约为hD.可以经过曾母暗沙区域的上空5.抗日战争时期,中国共产党领导的八路军,用自主设计的平射火炮,攻打敌军炮楼,火炮发射模型如图所示。炮弹射出炮口时,相对于炮口的速率为v0,已知火炮发射炮弹后的质量为M,炮弹的质量为m。炮弹射出瞬间,火炮的速度大小为A.B.C.D.6.如图所示,长为L的细绳吊起一个质量为m的摆球,上端固定,使摆球在水平面内做匀速圆周运动。已知重力加速度为g,细绳与竖直方向的夹角为。则摆球A.受重力、拉力和向心力的作用B.线速度大小为C.周期为D.拉力大小为7.如图所示,小球以v0向倾角为的斜面水平抛出,小球到达斜面的位移与斜面垂直,重力加速度为g,则小球 A.运动时间为B.水平位移大小为C.位移大小为D.竖直位移大小为8.在光滑的水平面上,质量为1kg的物块在水平恒力F作用下运动,如图所示为物块运动的一段轨迹。已知物块经过P、Q两点时的速率均为4m/s,用时为2s,且物块在P点的速度方向与PQ连线的夹角。则A.B.F的方向与PQ连线垂直C.F的方向始终与速度垂直D.P、Q两点的距离为6m二、多项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中,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。9.如图所示,半径R=1.6m的半圆形光滑轨道竖直固定且与水平地面相切于A点,B为半圆轨道的最高点,E点位于圆周上与圆心在同一水平面上,其右侧一定水平距离处固定一个倾角的斜面体。质量为2kg的物块(可看作质点)以水平初速度v,从A处进入圆轨道,恰能通过圆轨道最高点B;离开B点后沿斜面切线方向落到斜面顶端C处。已知g取10m/s2,,则A.物块运动的初速度为B.物块从B运动到C的时间为0.4s;C.CD的高度差为2.75m D.物块运动到E点对圆弧轨道的压力为100N10.如图所示,A、B两物块用细线相连绕过轻质定滑轮,B和物块C在竖直方向上通过劲度系数为k的轻质弹簧相连,C放在水平地面上。控制A使细线拉直但无弹力。释放A运动至速度最大,此时C恰好离开地面。A始终未落地,滑轮两侧细线始终保持竖直状态。已知B、C的质量均为m,重力加速度为g,细线与滑轮之间的摩擦不计,则A.C刚离开地面时,B的加速度为零B.A的质量为2mC.弹簧恢复原长瞬间,细线中的拉力大小为2mgD.A的最大速度为11.复兴号动车在世界上首次实现速度350km/h自动驾驶功能,成为我国高铁自主创新的又一重大标志性成果。质量为m的复兴号动车以恒定功率P在平直轨道上由静止启动,经时间t达到该功率下的最大速度vm,设复兴号动车行驶过程中所受到的阻力与速度的二次方成正比。在时间t内,复兴号动车A.做匀加速运动B.速度为时的加速度为C.所受的最大阻力为D.克服阻力做功12.如图所示,两根光滑刚性直杆组成垂直“V”形框,其中一杆竖直固定放置。质量均为m的A、B两环分别套在两杆上,用一根轻杆连接。从图示位置由静止释放,当轻杆与水平杆夹角为时,A环的速度为vA,B环速度为vB。不计一切摩擦,重力加速度为g。则A.B.框对B环的作用力始终等于2mgC.B环一直加速 D.A、B组成的系统机械能守恒三、非选择题(共60分)13.(6分)如图甲所示为验证机械能守恒定律的实验装置:(1)实验操作如下:①用天平分别称量重物A、B的质量m和M(A的质量含挡光片、B的质量含挂钩,用螺旋测微器测出挡光片的宽度d,测量结果如图乙所示,则d=mm;②将重物A、B用绳连接后,跨放在轻质定滑轮上,用水平撑板托住重物B,测量挡光片中心到光电门中心的竖直距离h,打开水平撑板,重物由静止开始运动;③记录挡光片经过光电门的时间。(2)能说明系统(重物A、B)机械能守恒的关系式为(用给定的字母写表达式)。(3)已知称量重物A、B的质量关系为M=1.5m。改进实验操作,在B的下面挂上一定质量的钩码。依然从原来位置由静止释放B,挡光片经过光电门的时间为。若系统的机械能守恒,则通过此实验可算出当地的重力加速度g=(用给定的字母写表达式)。14.(8分)如图甲所示为探究加速度随质量变化的关系的实验装置。甲(1)下列实验操作中正确的有;A.先释放小车后接通电源B.平衡摩擦力时需移去纸带C.调整定滑轮使细线与长木板平行D.平衡摩擦力时需移去托盘和砝码乙(2)如图乙所示为某次实验打出纸带比较清晰的部分,计时器使用50Hz正弦交流电,每5个计时点间隔取一个计数点,标上0、1、2、3、4、5、6、7,测量相邻计数点之间的距离如 下表:x1x2x3x4x5x6x7距离(cm)3.523.784.034.114.564.825.07则加速度为a=;(3)实验中保持托盘和砝码的总质量不变,改变小车的质量M,进行实验,得到相应的加速度a,数据如下表所示,请在图丙中补充描点,并作出图像;托盘和砝码总质量为20g2.401.991.431.251.110.770.620.480.240.060.080.120.140.160.240.300.400.8016.6712.508.337.146.254.173.332.501.25丙丁(4)某次实验中作出图像如图丁所示,若图像斜率为k,则托盘和砝码的总质量m=(用字母b、k表示)。15.(8分)固定的竖直光滑圆弧坡与水平冰面相切.质量为M的滑冰运动员静止在冰面上,把一质量m=5.0kg的静止物块以v0=6.0m/s的速度推向圆弧坡,运动员获得退行速度;物块冲上圆弧坡(物体未冲出圆弧坡),到达轨迹最高点后反回,追上运动员时,运动员又以v0=6.0m/s把物块推向圆弧坡,经过8次反复操作后,物块恰好不能再追上运动员.不计冰面的摩擦力,求:(1)该运动员的质量M;(2)运动员对物块做的总功W. 16.(8分)如图所示,传送带倾斜放置,与水平方向夹角为,始终以的速率沿顺时针方向运行,A端到B端距离,在A端轻放一块质量的煤块(可视为质点),已知煤块与传送带间的动摩擦因数,g取10m/s2,,,求煤块(1)从A端运动到B端所用的时间;(2)与传送带摩擦产生的内能.17.(14分)某一花样自行车赛道可简化为如图所示的情景,运动员自A点由静止沿AB斜面向下运动,从CD斜面最高点D跃起,完成空中反转动作后,落到斜面EF上,再从GH斜面轨道最高点H(与A点在同一水平面上)沿竖直方向冲出轨道,在空中转身后从H点返回,从EF斜面最高点E跃起,落到斜面CD上,在A、H两点间轨道往复运动。已知D、E两点的水平距离,斜面CD与与水平面BC夹角,斜面EF与与水平面FG夹角。某次试赛,一运动员控制自行车自A点由静止自由运动(运动员不做功),经D点跃起,恰好平行于斜面EF落到E点。运动员与自行车的总质量,“不计空气阻力,斜面与水平面均平滑连接、曲面DE与两斜面平滑连接,g取10m/s2,.(1)求运动员在D、E两点时的速度大小;(2)该运动员比赛中,控制自行车并迅速蹬车踏(运动员做功),自A点由静止加速运动,经D点跃起,落到斜面EF上,落点恰好与D点在同一水平面上.求该过程中运动员蹬车踏做的功.18.(16分)如图所示,质量的木板A静止在光滑水平面上,其左端与固定台阶相距,质量的滑块B(可视为质点)静置于A的右端;长度的细线与质量摆球C连接,另一端固定在O点。水平拉直细线并给C 一个竖直向下的初速度v0,C到达最低点时,恰好与B发生弹性碰撞,B一直在A上向左滑动,A碰撞台阶反向后,B恰好未从A上表面滑出;然后B与C发生弹性碰撞从A左端掉落,C向右摆至最高点与O点在同一水平面上。已知A、B之间的动摩擦因数μ=0.6,B未接触台阶,A与台阶只发生一次碰撞,且碰撞后反向速度大小与碰撞前速度大小相等,不计空气阻力,g取10m/s2.求:(1)B掉落后,A的速度大小vA;(2)C的初速度大小v0;(3)木板的长度L.菏泽市2021-2022学年高三上学期期中考试物理试题(A)参考答案一、单项选择题:本题共8小题,每小题3分,共24分。1.D2.C3.A4.B5.C6.C7.B8.B二、多项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中,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。9.AC10.AB11.CD12.ACD三、非选择题(共60分)13.(6分,每空2分)(1)5.315(5.312~5.318)(2)(3)14.(8分,每空2分)(1)CD(2)0.26m/s2(3)(4) 15.(8分)解:(1)运动员推物块过程中,运动员和物块组成系统动量守恒,得(3分)当时,解得(2分)(2)运动员对物块做的总功等于物块动能的增加量,即解得16.(8分)解:(1)对煤块受力分析知,煤块刚开始运动时有沿传送带向上的加速度,设此过程煤块加速度大小为a,用时t1,则得煤块与传送带共速后,随传送带匀速上滑直到运动到B端,用时t2,则得则煤块从A运动到B的总时间(2)摩擦产生的内能解得17.(14分)解:(I)设到达D点速度为vD、E点速度为vE,D点到E点的时间为t1.则水平方向 竖直方向解得(2)设本次到达D点速度为v.从D点到斜而EF的时间为t.则水平方向竖直方向由能量转化及守恒定律得,18.(16分)解:(1)经分析,B碰撞C前A、B的速度相同。B与C发生弹性碰撞,交换速度,得C向右摆至最高点,由动能定理得,解得(2)设C到达最低点时,速度为v,得C与B发生弹性碰撞,交换速度,碰撞后B的速度为v。设A与台阶碰撞前瞬间,A、B的速度分别为vA和vB2,由动量守恒定律得,对A进行分析,A与台阶碰撞后,由动量守恒定律得, 解得(3)根据(2)中列式,得解得
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