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德优网2021陕西省西安市莲湖区西安一中高中物理考试期中高三上

2021-2022学年陕西省西安一中高三(上)期中物理试卷

试卷总分:100分    命题人:dygzwlyn    考试时长:120分钟

一、选择题(18小题共60分)
1. (本题3分) 如图所示,bc是固定在小车上的水平横杆,物块M中心穿过横杆,M通过细线悬吊着小物体m,当小车在水平地面上运动的过程中,M始终未相对杆bc移动,M、m与小车保持相对静止,与竖直方向夹角为α,则M受到横杆的摩擦力为(  )

A.大小为(m+M)gtanα,方向水平向右   

B.大小为Mgtanα,方向水平向右 

C.大小为(m+M)gtanα,方向水平向左   

D.大小为Mgtanα,方向水平向左

2. (本题3分) 如图所示,水平传送带长为L,始终以速度v保持匀速运动,把质量为m的货物无初速地放到A点,当货物运动到AC的中点B时速度恰为v,而后被传送到C点。货物与皮带间的动摩擦因数为μ,则货物从A点到C点的过程中(  )

A.摩擦力对货物做的功为μmgL   

B.摩擦力对货物做功的平均功率为μmgv 

C.传送带克服摩擦力做功为μmgL 

D.传送带克服摩擦力做功的平均功率为μmgv

3. (本题3分) 如图所示,在某次排球比赛中,一运动员将排球从A点水平击出,排球击中D点;另一运动员将该排球从位于A点正下方且与D点等高的B点斜向上击出,最高点为C,排球也击中D点,A、C高度相同。不计空气阻力,下列说法正确的有(  )

A.两个过程中,排球的飞行时间相等  

B.后一个过程中,排球击中D点时速度较大

C.两个过程中,运动员对排球所做功可能相等  

D.后一个过程中,排球击中D点时重力做功的瞬时功率较大

4. (本题3分) 如图所示,水平面上有一小滑块(可视为质点)以一定的初速度从A点向左做匀减速直线运动,然后依次经过B、C两点,最后停在D点。已知小滑块从A点运动到B点的时间等于从B点运动到C点的时间,且B点到C点的距离为l,A点到B点的距离为2l,则C点到D点的距离为(  )

A.        
B.       
C.        
D.
5. (本题3分) 如图所示,在倾角为θ=30的光滑斜面上,物块A、B质量均为m。物块A静止在轻弹簧上端,物块B用细线与斜面顶端相连,A、B靠在一起,但A、B之间无弹力。已知重力加速度为g,某时刻将细线剪断,下列说法正确的是(  )

A.细线剪断前,弹簧的弹力为mg  

B.细线剪断前,细线的拉力为mg  

C.细线剪断瞬间,弹簧的弹力发生变化

D.细线剪断瞬间,物块B的加速度大小为g

6. (本题3分) 如图,两个质量均为m的小木块a和b(可视为质点)放在水平圆盘上,a与转轴OO′的距离为L,b与转轴的距离为2L.木块与圆盘的最大静摩擦力为木块所受重力的k倍,重力加速度大小为g.若圆盘从静止开始绕轴缓慢地加速转动,用ω表示圆盘转动的角速度,下列说法正确的是(  )

A.a一定比b先开始滑动 

B.a、b所受的摩擦力始终相等

C.ω=是b开始滑动的临界角速度

D.当ω=时,a所受摩擦力的大小为kmg

7. (本题3分) 高空作业须系安全带,如果质量为m的高空作业人员不慎跌落,从开始跌落到安全带对人刚刚产生作用前人下落的距离为h(可视为自由落体运动)。此后经历时间t安全带达到最大伸长,若在此过程中该作用力始终竖直向上,则该段时间安全带对人的平均作用力大小为(  )
A.+mg
B.﹣mg
C.+mg 
D.﹣mg
8. (本题3分) 图(a)中,轻弹簧竖直固定在地面上,以弹簧正上方、与上端距离为x0的O为原点,建立竖直向下的坐标系。将质量为m的小球从O点释放小球落到弹簧上并压缩弹簧,测得小球所受弹力F的大小与x的关系如图(b)所示。不计空气阻力,在小球向下运动的过程中(  )

A.到达3x0时机械能最小 

B.最大速度的值为

C.受到弹力的最大值为2mg   

D.弹簧的最大弹性势能为3mgx0

9. (本题3分) 如图所示,在一匀强电场中有一点O,以O为圆心的圆上有M、N、P、Q四点,MN为圆的直径且与电场线平行,OP、OQ与OM的夹角都为30°。在O点固定一电荷量为q=+1.6×10﹣9C的点电荷,若匀强电场的电场强度大小为E=14.4V/m,圆的半径为r=1m,静电力常量k=9×109N•m2/C2,下列说法正确的是(  )

A.P、Q两点的电场强度相同  

B.P点电场强度的大小为14.4V/m 

C.M、N、P、Q四点中,M点的电势最低

D.将另一正点电荷分别放在M、N、P、Q四点,该点电荷在N点时的电势能最小

10. (本题3分) 如图所示,质量为m的光滑弧形槽静止在光滑水平面上,底部与水平面平滑连接,一个质量也为m的小球从槽高h处开始自由下滑,则(  )

A.小球和槽组成的系统总动量守恒

B.球下滑过程中槽对小球的支持力不做功  

C.重力对小球做功的瞬时功率一直增大

D.地球、小球和槽组成的系统机械能守恒

11. (本题3分) 静电场方向平行于x轴,其电势φ随x的分布可简化为如图所示的折线.一质量为m、带电量为+q的粒子(不计重力),以初速度v0从O点进入电场,沿x轴正方向运动.下列叙述正确的是(  )

A.粒子从O运动到x1的过程中速度逐渐增大

B.粒子从x1运动到x3的过程中,电势能先减小后增大

C.要使粒子能运动到x4处,粒子的初速度v0至少为 

D.若v0,粒子在运动过程中的最大速度为

12. (本题3分) 如图所示,NPQ是由光滑细杆弯成的半圆弧,其半径为R,半圆弧的一端固定在天花板上的N点,NQ是半圆弧的直径,处于竖直方向,P点是半圆弧上与圆心等高的点。质量为m的小球A(可视为质点)穿在细杆上,通过轻绳与质量也为m的小球B相连,轻绳绕过固定在C处的轻小定滑轮。将小球A移到P点,此时CP段轻绳处于水平伸直状态,CP=2R,然后将小球A由静止释放。不计一切摩擦,已知重力加速度为g,在小球A由P点运动到圆弧最低点Q的过程中,下列说法不正确的是(  )

A.小球A的动能可能先增大后减小

B.小球A始终比小球B运动得快(释放点P除外)  

C.当小球A绕滑轮转过30°时,小球A的动能为 

D.小球A刚释放时,小球A、B的加速度大小分别为aA=g、aB=0

13. (本题4分) A、B两木块重分别为90N和30N,用细线绕过滑轮连结在一起并叠放在水平桌面上,A与B、B与桌面C之间的动摩擦因数均为0.3,当对滑轮施一水平力F=30N时,则(  )

A.A对B的摩擦力为15N            B.A对B的摩擦力为9N                                       
C.B对C的摩擦力为30N            D.细线的张力为15N
14. (本题4分) 如图所示,一个长直轻杆两端分别固定一个小球A和B,其中A、B两球的质量分别为2m和m,两球半径忽略不计,杆的长度为L.先将轻杆竖直靠放在竖直墙上,轻轻拨动小球B,使小球B在水平面上由静止开始向右滑动,当小球A沿墙下滑距离为时,下列说法正确的是(不计一切摩擦,重力加速度为g)(  )

A.小球A沿墙下滑的过程中小球A的机械能守恒

B.小球A沿墙下滑距离为时,小球A的速度为  

C.长直轻杆对B做功为  

D.长直轻杆对A做功为

15. (本题4分) 据报道,美国国家航空航天局(NASA)首次在太阳系外发现“类地”行星Kepler﹣186f.若宇航员乘坐宇宙飞船到达该行星,进行科学观测:该行星自转周期为T;宇航员在该行星“北极”距该行星地面附近h处自由释放一个小球(引力视为恒力),落地时间为t.已知该行星半径为R,万有引力常量为G,则下列说法正确的是(  )

A.该行星的第一宇宙速度为

B.该行星的平均密度为 

C.如果该行星存在一颗同步卫星,其距行星表面高度为

D.宇宙飞船绕该星球做圆周运动的周期小于πt

16. (本题4分) 一小球从A点竖直抛出,在空中同时受到水平向右的恒力,运动轨迹如图所示,A、B两点在同一水平线上,M为轨迹的最高点,小球抛出时动能为16J,在M点动能为8J,不计空气阻力。则(  )

A.小球水平位移x1与x2的比值为1:3 

B.小球水平位移x1与x2的比值为1:4 

C.小球落到B点时的动能为48J   

D.小球从A点运动到B点过程中最小动能为8J

17. (本题4分) 如图所示,两块正对平行金属板与一电压恒定的电源相连,下板接地,下板上叠放有玻璃板,一带电油滴恰好静止于两板间的P点,当把玻璃板从两板间快速抽出,下列说法正确的是(  )

A.带电油滴带负电  

B.P点的电势保持不变   

C.带电油滴将加速向下运动  

D.会有瞬间电流从a向b流经电阻R

18. (本题4分) 如图所示,矩形ABCD位于匀强电场中,且与匀强电场方向平行.已知AB=2BC,A、B、D的电势分别为6V、2V、4V.初动能为24eV、电荷量大小为4e的带电粒子从A沿着AC方向射入电场,恰好经过B.不计粒子的重力,下列说法正确的是(  )

A.该粒子一定带负电

B.该粒子达到点B时的动能为40eV

C.改变初速度方向,该粒子可能经过C 

D.改变初速度方向,该粒子可能经过D

二、实验题(2小题共14分)
19. (本题6分) 如图甲所示,用包有白纸的棒代替纸带和重物,蘸有颜料的毛笔固定在电动机上并随之转动,代替打点计时器.当烧断悬挂圆柱棒的线后,棒竖直自由下落,毛笔就在棒表面的纸上画出记号,如图乙所示.设毛笔接触棒时不影响棒的运动.测得记号一端之间的距离依次为20.0mm,44.0mm,68.0mm,92.0mm,116.0mm,140.0mm,已知电动机铭牌上标有“1200r/min”字样,可知毛笔画出记号周期T=       s,画下记号D时,棒下落的速度vD=       m/s;棒竖直下落的加速度a=       m/s2德优题库
20. (本题8分) 某同学利用如图装置来研究机械能守恒问题,设计了如下实验.A、B是质量均为m的小物块,C是质量为M的重物,A、B间由轻弹簧相连,A、C间由轻绳相连.在物块B下放置一压力传感器,重物C下放置一速度传感器,压力传感器与速度传感器相连.当压力传感器示数为零时,就触发速度传感器测定此时重物C的速度.整个实验中弹簧均处于弹性限度内,重力加速度为g.实验操作如下:
(1)开始时,系统在外力作用下保持静止,细绳拉直但张力为零.现释放C,使其向下运动,当压力传感器示数为零时,触发速度传感器测出C的速度为v.
(2)在实验中保持A,B质量不变,改变C的质量M,多次重复第(1)步.
①该实验中,M和m大小关系必需满足M          m(选填“小于”、“等于”或“大于”)
②为便于研究速度v与质量M的关系,每次测重物的速度时,其已下降的高度应         (选填“相同”或“不同”)
③根据所测数据,为得到线性关系图线,应作出                      (选填“v2﹣M”、“v2”或“v2”)图线.
④根据③问的图线知,图线在纵轴上截距为b,则弹簧的劲度系数为                      (用题给的已知量表示).
三、计算题(3小题共26分)
21. (本题6分) 滑水运动是一项非常刺激的水上运动,研究发现,在进行滑水运动时,水对滑板的作用力FN垂直于板面,大小为kv2,其中v为滑板运动的速率(水可视为静止)。某次滑水运动,如图所示,人和滑板的总质量为m,在水平牵引力作用下,当滑板和水面的夹角为θ时,滑板和人做匀速直线运动(忽略空气阻力),求此时:
德优题库
(1)水平牵引力有多大?
(2)滑板前进的速度有多大?
22. (本题9分) 德优题库如图所示,固定斜面的倾角θ=30°,物体A与斜面之间的动摩擦因数为μ,轻弹簧下端固定在斜面底端,弹簧处于原长时上端位于C点.用一根不可伸长的轻绳通过轻质光滑的定滑轮连接物体A和B,滑轮右侧绳子与斜面平行,A的质量为2m,B的质量为m,初始时物体A到C点的距离为L.现给A、B一初速度v0使A开始沿斜面向下运动,B向上运动,物体将弹簧压缩到最短后又恰好能弹到C点.已知重力加速度为g,不计空气阻力,整个过程中,轻绳始终处于伸直状态,求此过程中:
(1)物体向下运动刚到C点时的速度;
(2)弹簧的最大压缩量;
(3)弹簧中的最大弹性势能.
23. (本题11分) 德优题库如图,ABD为竖直平面内的光滑绝缘轨道,其中AB段是水平的,BD段为半径R=0.2m的半圆,两段轨道相切于B点,整个轨道处在竖直向下的匀强电场中,场强大小E=5.0×103 V/m。一不带电的绝缘小球甲,以速度v0沿水平轨道向右运动,与静止在B点带正电的小球乙发生弹性碰撞。已知甲、乙两球的质量均为m=1.0×10-2kg,乙所带电荷量q=2.0×10-5C,g取10m/s2.(水平轨道足够长,甲、乙两球可视为质点,整个运动过程无电荷转移)
(1)甲乙两球碰撞后,乙恰能通过轨道的最高点D,求乙在轨道上的首次落点到B点的距离;
(2)在满足(1)的条件下。求甲的速度v0
(3)若甲仍以速度v0向右运动,增大甲的质量,保持乙的质量不变,求乙在轨道上的首次落点到B点的距离范围。
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  • 1
  • 力的合成与分解的应用,共点力的平衡问题及求解,
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  • 2
  • 功率的定义、物理意义和计算式的推导,动能定理的简单应用,
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  • 3
  • 平抛运动速度的计算,平抛运动时间的计算,斜抛运动,瞬时功率的计算,利用动能定理求解变力做功,
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  • 4
  • 匀变速直线运动速度与时间的关系,匀变速直线运动位移与时间的关系,相等时间间隔内位移之差与加速度的关系,
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  • 5
  • 力的合成与分解的应用,牛顿第二定律求解瞬时问题,
  • 查看
  • 6
  • 牛顿第二定律与向心力结合解决问题,水平转盘上物体的圆周运动,
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  • 7
  • 用动量定理求平均作用力,
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  • 8
  • 胡克定律及其应用,常见力做功与相应的能量转化,机械能守恒定律的简单应用,
  • 查看
  • 9
  • 点电荷与均匀带电球体(球壳)周围的电场,电场强度的叠加,电场强度与电场力的关系和计算,电场力做功与电势能变化的关系,电势的定义、单位和物理意义及用定义式计算电势,
  • 查看
  • 10
  • 动量守恒与能量守恒共同解决实际问题,
  • 查看
  • 11
  • 电场力做功与电势能变化的关系,匀强电场中电势差与电场强度的关系,
  • 查看
  • 12
  • 牛顿第二定律的简单应用,关联速度问题,常见力做功与相应的能量转化,
  • 查看
  • 13
  • 判断是否存在摩擦力,
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  • 14
  • 常见力做功与相应的能量转化,机械能守恒定律的简单应用,
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  • 15
  • 计算天体的质量和密度,宇宙速度的计算,同步卫星的特点及相关计算,卫星或行星运行参数的计算,
  • 查看
  • 16
  • 平抛运动速度的计算,动能定理的简单应用,
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  • 17
  • 匀强电场中电势差与电场强度的关系,电容器的动态分析(U不变)——板间距离变化,
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  • 18
  • 匀强电场中电势差与电场强度的关系,
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  • 19
  • 探究小车速度随时间变化的规律,
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  • 20
  • 验证机械能守恒定律,
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  • 21
  • 力的合成与分解的应用,共点力的平衡问题及求解,
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  • 22
  • 动能定理的简单应用,常见力做功与相应的能量转化,
  • 查看
  • 23
  • 牛顿第二定律的简单应用,绳球类模型及其临界条件,动能定理的简单应用,动量守恒与能量守恒共同解决实际问题,从能量转化与守恒的角度解决电场中的问题,
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