甘肅省永昌四中2023屆高三物理上學期期中試題（含解析）甘肅省永昌四中2023屆高三物理上學期期中試題〔含解析〕第I卷一、單項選擇題〔此題共12小題，每題4分，共48分。〕1.物體做勻加速直線運動，相繼經過兩段距離為16m的路程，第一段用時4s，第二段用時2s，那么物體的加速度是A. B. C. D.【答案】B【解析】根據某段時間內的平均速度等于中間時刻的瞬時速度知，2s時的瞬時速度等于0-4s內的平均速度：，5s時的瞬時速度等于4-6s內的平均速度：，兩個中間時刻的時間間隔為：△t=2+1s=3s，根據加速度定義可得：，故B正確，ACD錯誤。2.甲乙兩汽車在一平直公路上同向行駛。在t=0到t=t1時間內，它們的v-t圖象如下圖。在這段時間內A.汽車甲平均速度比乙大B.汽車乙的平均速度等于C.甲乙兩汽車的位移相同D.汽車甲的加速度大小逐漸減小，汽車乙的加速度大小逐漸增大【答案】A【解析】試題分析：因為圖線與坐標軸所夾的面積是物體的位移，故在0-t1時間內，甲車的位移大于乙車，故根據可知，甲車的平均速度大于乙車，選項A正確，C錯誤；因為乙車做變減速運動故平均速度不等于，選項B錯誤；因為圖線的切線的斜率等于物體的加速度，故甲乙兩車的加速度均逐漸減小，選項D錯誤。考點：v-t圖象及其物理意義3.一物體重為50N，與水平桌面間的動摩擦因數為0.2，現加上如下圖的水平力F1和F2，假設F2＝15N時物體做勻加速直線運動，那么F1的值可能是(g＝10m/s2)()A.3N B.25N C.30N D.50N【答案】ACD【解析】【詳解】A．假設物體向左做勻加速直線運動，根據牛頓第二定律可知：F2－F1－μG＝ma>0解得：F1<5N故A項符合題意；BCD．假設物體向右做勻加速直線運動，根據牛頓第二定律可知：F1－F2－μG＝ma>0解得：F1>25N故B項不符合題意，CD兩項符合題意．4.如下圖，質量為m的木塊在質量為M的長木板上，木塊受到向右的拉力F的作用而向右滑行，木板處于靜止狀態，木塊與木板間的動摩擦因數為μ1，木板與地面間的動摩擦因數為μ2。以下說法正確的選項是()A.木板受到地面的摩擦力的大小一定是μ1mgB.木板受到地面的摩擦力的大小一定是μ2(m＋M)gC.當F>μ2(m＋M)g時，木板便會開始運動D.只要適宜的改變F的大小，木板就可能運動【答案】A【解析】【詳解】AB．m所受M的滑動摩擦力大小f1=μ1mg方向水平向左，根據牛頓第三定律得知：木板受到m的摩擦力方向水平向右，大小等于μ1mg．M處于靜止狀態，水平方向受到m的滑動摩擦力和地面的靜摩擦力，根據平衡條件木板受到地面的摩擦力的大小是μ1mg．木板相對于地面處于靜止狀態，不能使用滑動摩擦力的公式計算木板受到的地面的摩擦力，所以木板與地面之間的摩擦力不一定是μ2(m+M)g，故A正確，B錯誤；C．開始時木板處于靜止狀態，說明木塊與木板之間的摩擦力小于木板與地面之間的最大靜摩擦力，與拉力F的大小無關，所以當F＞μ2(m+M)g木板仍靜止，故C錯誤；D．由C的分析可知，增大力F時只會改變m的運動狀態，不會改變m對M的摩擦力大小；所以木板受到水平方向作用力等于m對M的摩擦力大小μ1mg，一定小于地面對木板的最大靜摩擦力，所以無論怎樣改變力F的大小，木板都不可能運動，故D錯誤。5.質量為m的物體用輕繩AB懸掛于天花板上．用水平向左的力F緩慢拉動繩的中點O，如下圖，用T表示繩OA段拉力的大小，在O點向左移動的過程中〔〕A.F逐漸變大，T逐漸變大 B.F逐漸變大，T逐漸變小C.F逐漸變小，T逐漸變大 D.F逐漸變小，T逐漸變小【答案】A【解析】【詳解】以O點為研究對象，設繩OA與豎直方向的夾角為，物體的重力為G，進行受力分析，如答圖所示，那么水平方向有豎直方向有易得，隨著O點向左移動，變大，可知F逐漸變大，T逐漸變大．A．F逐漸變大，T逐漸變大，與結論相符，選項A正確；B．F逐漸變大，T逐漸變小，與結論不相符，選項B錯誤；C．F逐漸變小，T逐漸變大，與結論不相符，選項C錯誤；D．F逐漸變小，T逐漸變小，與結論不相符，選項D錯誤；6.如下圖，A、B兩球質量相等，彈簧的質量不計，傾角為θ的斜面光滑，系統靜止時，彈簧與細線均平行于斜面，在細線被燒斷的瞬間，以下說法正確的選項是()A.兩個小球的瞬時加速度均沿斜面向下，大小均為gsinθB.B球的受力情況未變，瞬時加速度為零C.A球的瞬時加速度沿斜面向下，大小為gsinθD.彈簧有收縮的趨勢，B球的瞬時加速度向上，A球的瞬時加速度向下，瞬時加速度都不為零。【答案】B【解析】【詳解】設兩球的質量均為m，對B分析，知彈簧的彈力F=mgsinθ當燒斷細線的瞬間，彈簧的彈力不變，隔離對B分析，B的受力情況不變，合力為零，那么瞬時加速度為零。對A，根據牛頓第二定律得，方向沿斜面向下，應選B。7.如下圖，質量分別為mA、mB的A、B兩物塊用輕線連接，放在傾角為θ的斜面上，用始終平行于斜面向上的拉力F拉A，使它們沿斜面勻加速上升，A、B與斜面間的動摩擦因數均為μ。為了增加輕線上的張力，可行的方法是()A.減小A的質量 B.減小B的質量C.增大傾角θ D.增大動摩擦因數μ【答案】A【解析】【詳解】根據牛頓第二定律得，對整體：F-(mA+mB)gsinθ-μ(mA+mB)gcosθ=(mA+mB)a得對B：T-mBgsinθ-μmBgcosθ=mBa得到，輕線上的張力那么要增加T，可減小A物的質量，或增大B物的質量;應選A。8.如下圖，兩小球從直角三角形斜面的頂端以相同大小的水平速率向左、向右水平拋出，分別落在兩個斜面上，三角形的兩底角分別為和，那么兩小球運動時間之比為〔〕A. B. C. D.【答案】B【解析】試題分析：對于球，，對于球，，所以，故B正確，A．C．D錯誤。考點：平拋運動9.如下圖，一個內壁光滑的圓錐筒，其軸線垂直于水平面，圓錐筒固定不動。有一個質量為的小球A緊貼著筒內壁在水平面內做勻速圓周運動，筒口半徑和筒高分別為R和H，小球A所在的高度為筒高的一半。重力加速度為，那么〔〕A.小球A做勻速圓周運動的角速度B.小球A受到重力、支持力和向心力三個力作用C.小球A受到的合力大小為D.小球A受到的合力方向垂直于筒壁斜向上【答案】A【解析】試題分析：如以下圖所示；小球受重力和支持力而做勻速圓周運動，那么合外力一定指向圓心；由力的合成可知，；由幾何關系可知，；解得：；故A正確；小球只受重力和支持力；向心力是由合外力充當；故B錯誤；由A的分析可知，合外力；故C錯誤；小球受到的合外力指向圓心，故D錯誤；應選A。考點：力的大小及方向10.宇航員王亞平在“天宮1號〞飛船內進行了我國首次太空授課，演示了一些完全失重狀態下的物理現象．假設飛船質量為m，距地面高度為h，地球質量為M，半徑為R，引力常量為G，那么飛船所在處的重力加速度大小為〔〕A.0 B. C. D.【答案】B【解析】對飛船受力分析知，所受到的萬有引力提供勻速圓周運動的向心力，等于飛船所在位置的重力，即，可得飛船的重力加速度為，應選B。【考點定位】萬有引力定律的應用。【此處有視頻，請去附件查看】11.一斜面被兩個小樁A和B固定在光滑的水平地面上，在斜面上放一物體，如下圖，以下判斷正確的選項是〔〕A.假設物體靜止在斜面上，那么B受到斜面的擠壓B.假設物體勻速下滑，那么B受到斜面的擠壓C.假設物體加速下滑，那么A受到斜面的擠壓D.假設物體減速下滑，那么A受到斜面的擠壓【答案】D【解析】略12.質量為m的小球在豎直平面內的圓形軌道的內側運動，如下圖，經過最高點而不脫離軌道的速度臨界值是v，當小球以2v的速度經過最高點時，對軌道的壓力值是()A.0 B.mgC.3mg D.5mg【答案】C【解析】【詳解】小球恰好通過最高點時，只受到重力作用，重力完全充當向心力，那么有，當小球到達最高點速率為2v時，應有，聯立解得小球受到軌道的壓力大小為，根據牛頓第三定律可知，軌道的壓力為3mg,故C項正確，ABD錯誤。第II卷二、(實驗題)此題共2小題，每空2分,共18分。13.某學生用圖〔a〕所示的實驗裝置測量物塊與斜面的動摩擦因數。打點計時器所用電源的頻率為50Hz，物塊下滑過程中所得到的紙帶的一局部如圖〔b〕所示，圖中標出了5個連續點之間的距離。〔1〕物塊下滑是的加速度a=_____m/s2；打點C點時物塊的速度v=____m/s；〔2〕重力加速度大小為g，求出動摩擦因數，還需測量物理量是____〔填正確答案標號〕。A．物塊的質量B．斜面的高度C．斜面的傾角【答案】〔1〕3.251.79〔2〕C【解析】試題分析：〔1〕根據，有：，解得：打C點時物塊的速度：〔2〕對滑塊，根據牛頓第二定律，有：，解得：故還需要測量斜面的傾角，應選：C；考點：測量動摩擦因數實驗【名師點睛】實驗的核心是實驗原理，根據原理選擇器材，安排實驗步驟，分析實驗誤差，進行數據處理等等．【此處有視頻，請去附件查看】14.圖甲為驗證牛頓第二定律的實驗裝置示意圖。圖中打點計時器的電源為50Hz的交流電源，打點的時間間隔用Δt表示。在小車質量未知的情況下，某同學設計了一種方法用來探究“在外力一定的條件下，物體的加速度與其質量間的關系〞。(1)完成以下實驗步驟中的填空：①平衡小車所受的阻力：小吊盤中不放物塊，調整木板右端的高度，用手輕撥小車，直到打點計時器打出一系列________________的點。②按住小車，在小吊盤中放入適當質量的物塊，在小車中放入砝碼。③翻開打點計時器電源，釋放小車，獲得帶有點列的紙帶，在紙帶上標出小車中砝碼的質量m。④按住小車，改變小車中砝碼的質量，重復步驟③。⑤在每條紙帶上清晰的局部，每5個間隔標注一個計數點。測量相鄰計數點的間距s1、s2、…。求出與不同m相對應的加速度a。⑥以砝碼的質量m為橫坐標，為縱坐標，在坐標紙上作出－m關系圖線。假設加速度與小車和砝碼的總質量成反比，那么與m應成________關系(填“線性〞或“非線性〞)。(2)完成以下填空：①本實驗中，為了保證在改變小車中砝碼的質量時，小車所受的拉力近似不變，小吊盤和盤中物塊的質量之和應滿足的條件是_______________________。②圖乙為用米尺測量某一紙帶上的s1、s3的情況由此求得加速度的大小a＝_______m/s2(保存三位有效數字)。③圖丙為所得實驗圖線的示意圖。設圖中直線的斜率為k，在縱軸上的截距為b，假設牛頓定律成立，那么小車受到的拉力為____________，小車的質量為________。【答案】(1).等間距(2).線性(3).遠小于小車和砝碼的總質量(4).1.16(1.13～1.19之間均正確)(5).(6).【解析】【詳解】(1)[1]在平衡摩擦力時，應小吊盤中不放物塊，調整木板右端的高度，用手輕撥小車，直到打點計時器打出一系列等間距的點，那么此時說明小車做勻速運動；[2]由牛頓第二定律：F=ma可知：在F一定時，與m成正比，與m成線性關系.(2)[3]探究牛頓第二定律實驗時，當小吊盤和盤中物塊的質量之和遠小于小車和車中砝碼的總質量時，可以近似認為小車受到的拉力等于小吊盤和盤中物塊受到的重力，認為小車受到的拉力不變．[4]兩個相鄰計數點之間還有4個點，打點計時器的打點時間間隔為0.02s，計數點間的時間間隔：t=0.1s,由勻變速直線運動的推論：△x=at2可知加速度：[5][6]設小車質量為M，小車受到外力為F，由牛頓第二定律有：所以那么圖象的斜率為，故縱截距為那么三、(計算題)此題共3小題，共34分．解答時請寫出必要的文字說明、方式和重要的演算步驟．只寫出最后答案的不能得分．有數值計算的題，答案中必須明確寫出數值和單位。15.如下圖，輕繩AD跨過固定在水平橫梁BC右端的定滑輪掛住一個質量為20kg的物體，∠ACB＝30°，g取10m/s2，求：(1)輕繩AC段的張力FAC的大小；(2)橫梁BC對C端的支持力的大小及方向.【答案】(1)200N(2)200N方向與水平方向成30°角斜向右上方【解析】〔1〕物體M處于平衡狀態，根據平衡條件可判斷，與物體相連的細繩拉力大小等于物體的重力，FAC=FCD=Mg=20×10N=200N(2)橫梁BC對C端的支持力與AC、CD對C端的合力等大反向，由幾何關系得：FC=FAC=Mg=200N，方向和水平方向成300角斜向右上方16.如圖8所示，一固定的楔形木塊，其斜面的傾角為θ＝30°，另一邊與水平地面垂直，頂端有一個定滑輪，跨過定滑輪的細線兩端分別與物塊A和B連接，A的質量為4m，B的質量為m.開始時，將B按在地面上不動，然后放開手，讓A沿斜面下滑而B上升，所有摩擦均忽略不計．當A沿斜面下滑距離x后，細線突然斷了．求物塊B上升的最大高度H.(設B不會與定滑輪相碰)【答案】【解析】對系統由機械