山東省菏澤市2022屆高三上學期物理期中考試試卷（B）

更新時間：2021-12-08 瀏覽次數(shù)：105 類型：期中考試

一、單選題

1. (2021高三上·菏澤期中) 某同學站在電梯的水平地板上，利用速度傳感器研究電梯的升降過程。取豎直向上為正方向，電梯在某一段時間內(nèi)速度的變化情況如圖所示。根據(jù)圖像提供的信息，下列說法正確的是（）

A . 在 $\text{[math]}$ 內(nèi)的電梯對人的支持力變大 B . $\text{[math]}$ 內(nèi)與 $\text{[math]}$ 內(nèi)的平均速度相同 C . $\text{[math]}$ 時電梯開始下降 D . 前 $\text{[math]}$ 內(nèi)電梯上升的位移為 $\text{[math]}$

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2. (2021高三上·菏澤期中) 如圖所示，物體A的上、下表面均與斜面平行，A與C之間的動摩擦因數(shù)為 $\text{[math]}$ ，A與B間的動摩擦因數(shù)為 $\text{[math]}$ ，且有 $\text{[math]}$ ；若將A單獨放在斜面C上物塊A加速下滑，若將質量也為m的物體B疊放在物體A上，由靜止釋放 $\text{[math]}$ ，則（）

A . 物體A下滑的加速度變大 B . 物塊A，B間摩擦力大小為0 C . 物塊A，B間摩擦力大小為 $\text{[math]}$ D . 物塊A，B間摩擦力大小為 $\text{[math]}$

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3. (2021高三上·菏澤期中) 內(nèi)燃機氣缸內(nèi)的燃氣推動活塞運動的示意圖，如圖所示，活塞質量為m，若活塞從氣缸的頂部向底部勻速運動過程中，氣體對活塞的合力F大小恒定、方向向下，氣缸與活塞之間的摩擦可忽略，重力加速度為g。當連桿與豎直方向的夾角為 $\text{[math]}$ 時，下列說法正確的是（）

A . 氣缸壁對活塞的作用力大小為 $\text{[math]}$ B . 氣缸壁對活塞的作用力大小為 $\text{[math]}$ C . 長連桿受到的的作用力大小為 $\text{[math]}$ D . 長連桿受到的的作用力大小為 $\text{[math]}$

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4. (2021高三上·菏澤期中) 單兵飛行器使得人類像鳥兒一樣自由飛行的夢想成為現(xiàn)實。某士兵駕駛單兵飛行器（由燃油背包和腳下的噴射器組成）在無風的晴朗天氣里沿水平方向勻速飛行，場景如圖所示。噴射器引擎沿士兵身體所在直線向下噴氣，士兵身體與水平面的夾角為 $\text{[math]}$ ，受到的空氣阻力大小 $\text{[math]}$ （其中k為常量，v是飛行速度的大?。?，不計噴氣過程燃油的減少，裝備及士兵質量為m，則噴射器輸出的機械功率為（）

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

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5. (2021高三上·菏澤期中) 如圖所示，斜劈置于水平地面上，斜劈上方固定著一根水平直桿，穿在直桿上的滑塊P通過不可伸長的輕繩與斜劈上的光滑小球Q相連，滑塊P、小球Q及斜劈均處于靜止狀態(tài)，現(xiàn)把滑塊P向左移動少許，整個系統(tǒng)仍然靜止，則移動后和移動前相比（）

A . 斜面對球Q的彈力變小 B . 滑塊P受到的摩擦力變大 C . 地面對斜劈的支持力變小 D . 地面對斜劈的摩擦力不變

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6. (2021高三上·菏澤期中) 質量為m的箱子靜止在光滑水平面上，箱子內(nèi)側的兩壁間距為l，另一質量也為m且可視為質點的物體從箱子中央以v₀= $\text{[math]}$ 的速度開始運動（g為當?shù)刂亓铀俣龋?，如圖所示。已知物體與箱壁共發(fā)生5次完全彈性碰撞。則物體與箱底的動摩擦因數(shù) $\text{[math]}$ 的取值范圍是（）

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

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7. (2022·遼寧模擬) 2021年6月11日，國家航天局在北京舉行“天問一號”探測器著陸火星首批科學影像圖揭幕儀式，公布了由祝融號火星車拍攝的影像圖，標志著我國首次火星探測任務取得圓滿成功。已知火星直徑約為地球直徑的 $\text{[math]}$ ，火星質量約為地球質量的 $\text{[math]}$ ，探測器在地球表面的環(huán)繞周期約為 $\text{[math]}$ ，地球表面的重力加速度取 $\text{[math]}$ 。下列說法正確的是（）

A . “天問一號”的最小發(fā)射速度為 $\text{[math]}$ B . 火星與地球的第一宇宙速度的比值為 $\text{[math]}$ C . 火星表面的重力加速度大小為 $\text{[math]}$ D . “天問一號”繞火星表面運行的周期為 $\text{[math]}$

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二、多選題

8. (2021高三上·菏澤期中) 如圖所示，從高處向地面運送貨物。兩木板倚靠在墻壁，底端均固定在O點。兩木板厚度不計，與水平面的夾角分別為 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 。現(xiàn)將兩個完全相同的貨物a、b分別從木板的頂端靜止釋放，貨物可視為質點，貨物與兩木板的動摩擦因數(shù)相同，則在它們各自滑至O點的過程中（）

A . 貨物a和貨物b到達O點所用時間相同 B . 貨物a到達O點所用時間少一些 C . 貨物b機械能減少量小于貨物a D . 貨物a到達O點的動能一定大于貨物b

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9. (2021高三上·菏澤期中) 2021年4月29日，中國“天宮”空間站“天和核心艙”在海南文昌發(fā)射場發(fā)射升空，并準確進入預定軌道，意味著我國載人航天工程空間站組裝建設進入了新的階段。已知天和核心艙在離地球表面h高處的軌道上做周期為T的勻速圓周運動，地球表面的重力加速度為g，引力常量為G，忽略地球的自轉。根據(jù)以上數(shù)據(jù)可求出的物理量是（）

A . 地球的平均密度 B . 衛(wèi)星受到的萬有引力 C . 天和核心艙在軌飛行的速度 D . 地球的半徑

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10. (2021高三上·菏澤期中) 某公園廣場上新建的彩色噴泉，啟動一段時間穩(wěn)定后可保持如圖所示的迷人風姿，已知中心的水柱高達 $\text{[math]}$ ，其噴嘴橫截面積為 $\text{[math]}$ ，噴嘴位置與池中水面持平，且噴水方向稍偏離豎直，使上升與下落的水流不重合，水的密度為 $\text{[math]}$ ，不計空氣阻力，以水面為零勢能面，g取 $\text{[math]}$ ，則此噴嘴（）

A . 離水面 $\text{[math]}$ 高處水的速度大小為 $\text{[math]}$ B . 離開噴嘴時水的速度大小為 $\text{[math]}$ C . 水泵的輸出功率為 $\text{[math]}$ D . 噴出的在空中的水機械能為 $\text{[math]}$

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11. (2021高三上·菏澤期中) 如圖所示，水平圓盤可以圍繞豎直軸轉動。圓盤上放置兩個可看作質點的小滑塊A和B，滑塊A和B用不可伸長的細繩連在一起，當圓盤靜止時，A和B相連的細繩過轉軸，線上無拉力，A與轉軸的距離為r，B與轉軸的距離為 $\text{[math]}$ ?；瑝KA和B的質量均為m，與圓盤之間的動摩擦因數(shù)均為 $\text{[math]}$ 。重力加速度為g，滑動摩擦力等于最大靜摩擦力，若圓盤以不同的角速度繞軸勻速轉動，則下列說法正確的是（）

A . 當轉動角速度為 $\text{[math]}$ 時，A受到的摩擦力大小為 $\text{[math]}$ B . 當轉動角速度為 $\text{[math]}$ 時，A受到的摩擦力大小為 $\text{[math]}$ C . 當轉動角速度為 $\text{[math]}$ 時，A受到的摩擦力大小為 $\text{[math]}$ D . 滑塊A和B隨盤轉動不發(fā)生滑動的最大角速度大小為 $\text{[math]}$

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12. (2021高三上·菏澤期中) 如圖所示，長度均為L的三根輕桿構成一個正三角形支架，在A處固定質量為 $\text{[math]}$ 的小球，B處固定質量為m的小球，支架懸掛在O點可繞過O點并與支架所在平面相垂直的固定軸轉動。開始B球位于懸點O正下方，放手后到連接A、B兩球的桿第一次水平時，下列說法正確的是（）

A . 此時A球的速度大小為 $\text{[math]}$ B . 此時兩球的速度最大 C . 此過程中A球的機械能減少 $\text{[math]}$ D . 此過程中輕桿對B做功 $\text{[math]}$

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三、實驗題

13. (2021高三上·菏澤期中) 圖甲為測定當?shù)刂亓铀俣鹊膶嶒炑b置，不可伸長的輕擺線一端固連在鉛質小圓柱的上端，另一端固定在O點。將輕繩拉至水平后由靜止釋放，在小圓柱通過的最低點附近安置一組光電門，測出小圓柱運動到最低點通過光電門的擋光時間t，用游標卡尺測出小圓柱的直徑d，如圖乙所示。忽略空氣阻力，實驗步驟如下：

⑴小圓柱的直徑d＝cm；

⑵測出懸點到圓柱中心的距離l，并測出對應的擋光時間△t；

⑶改變擺線的長度，重復步驟 (2)，多測幾組數(shù)據(jù)；

⑷以懸點到圓柱重心的距離l為縱坐標，以為橫坐標，得到的圖象是一條通過坐標原點的直線，如圖丙所示。計算得該圖線的斜率為k，則當?shù)刂亓铀俣萭=(用物理量的符號表示)。

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14. (2021高三上·菏澤期中) 某同學利用圖甲所示裝置測量木塊與長木板間的動摩擦因數(shù)。輕繩在重物的帶動下牽引木塊做勻加速直線運動。請回答下列問題：
1. （1）長木板沒有定滑輪的一端（選填“需要”或“不需要”）墊高；
2. （2）某次實驗中，按正確操作得到紙帶的一部分如圖乙所示，打點計時器打下相鄰兩點的時間間隔為T，B、C兩點的距離x₁和D、E兩點的距離x₂已測出，根據(jù)圖乙可得重物的加速度大小a=；
3. （3）若測得重物、木塊的質量分別為m和M，重物的加速度大小為a，重力加速度大小為g，則木塊與長木板間的動摩擦因數(shù)可表示為μ=；
4. （4）由于空氣阻力和打點計時器打點時振針與紙帶間阻力的影響，測得木塊與長木板間的動摩擦因數(shù)（選填“偏大”或“偏小”）。
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四、解答題

15. (2021高三上·三門峽月考) 因高鐵的運行速度快，對制動系統(tǒng)的性能要求較高，高鐵列車上安裝有多套制動裝置——制動風翼、電磁制動系統(tǒng)、空氣制動系統(tǒng)、摩擦制動系統(tǒng)等。在一段直線軌道上，某高鐵列車正以v₀=288 km/h的速度勻速行駛，列車長突然接到通知，前方x₀=5 km處道路出現(xiàn)異常，需要減速停車。列車長接到通知后，經(jīng)過t₁=2.5 s將制動風翼打開，高鐵列車獲得a₁=0.5 m/s²的平均制動加速度減速，減速t₂=40 s后，列車長再將電磁制動系統(tǒng)打開，結果列車在距離異常處500 m的地方停下來。
1. （1）求列車長打開電磁制動系統(tǒng)時，列車的速度多大？
2. （2）求制動風翼和電磁制動系統(tǒng)都打開時，列車的平均制動加速度a₂是多大？
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16. (2021高三上·菏澤期中) 一長為 $\text{[math]}$ 的薄木板A放在光滑水平面上，木板右端放一小物塊B，物塊可視為質點，物塊與木板間的摩擦因數(shù)為 $\text{[math]}$ ，木板質量為 $\text{[math]}$ ，物塊的質量 $\text{[math]}$ ，對木板施加水平向右的 $\text{[math]}$ 的拉力，作用一段時間后撤去拉力，之后物塊恰能滑離木板， $\text{[math]}$ ，求：
1. （1）拉力至少作用的時間；
2. （2）拉力做的功。
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17. (2021高三上·菏澤期中) 如圖所示， $\text{[math]}$ 水平軌道，軌道的 $\text{[math]}$ 部分光滑， $\text{[math]}$ 部分粗糙。光滑圓弧形軌道 $\text{[math]}$ 圓心角等于 $\text{[math]}$ ，半徑 $\text{[math]}$ ，兩軌道相切于B點，B、O兩點在同一豎直線上，輕彈簧一端固定在A點，另一自由端在C點處，兩個質量均為 $\text{[math]}$ 的相同的物塊1、2，物塊2放在C點，物塊1在外力作用下將彈簧緩慢壓縮到D點后（不拴接）釋放，物塊碰后粘在一起，物塊與軌道 $\text{[math]}$ 間的動摩擦因數(shù)為0.65， $\text{[math]}$ 長度為 $\text{[math]}$ ，物體進入圓軌道后對軌道的最大壓力為 $\text{[math]}$ ，物塊從圓軌道最高點P拋出，已知 $\text{[math]}$ ，g取 $\text{[math]}$ ，求：
1. （1）開始彈簧具有的彈性勢能；
2. （2）物塊離地面的最大高度；
3. （3）物塊在水平面的落地點到B點的水平距離。
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18. (2021高三上·菏澤期中) 如圖所示，“凹”形工件被鎖定在水平地面上、工件的上表面為一滑行軌道，軌道由左側帶擋板的水平直軌道 $\text{[math]}$ 和右側帶有光滑 $\text{[math]}$ 圓弧的豎直軌道 $\text{[math]}$ 組成， $\text{[math]}$ 與 $\text{[math]}$ 相切于B。D為 $\text{[math]}$ 的中點， $\text{[math]}$ 段光滑， $\text{[math]}$ 段粗糙。兩個中間夾有壓縮輕彈簧（長度不計）的滑塊甲、乙（未與彈簧栓接）靜置于D點。某時刻彈簧彈開，乙運動到A點與擋板相碰時，甲剛好運動至B點，之后，甲沿圓弧到達C點速度恰好為0。已知 $\text{[math]}$ 長 $\text{[math]}$ ，圓弧半徑 $\text{[math]}$ ，甲的質量 $\text{[math]}$ ，乙的質量 $\text{[math]}$ 。將滑塊視為質點，取重力加速度 $\text{[math]}$ 。
1. （1）求甲剛進入圓弧軌道時對B點的壓力 $\text{[math]}$ ；
2. （2）求甲與 $\text{[math]}$ 段的動摩擦因數(shù) $\text{[math]}$ ；
3. （3）若工件不鎖定在地面上，地面光滑，工件質量 $\text{[math]}$ ，乙與擋板相碰后與擋板粘合在一起，其它條件不變，求甲運動過程中距離水平軌道 $\text{[math]}$ 的最大高度h（保留2位有效數(shù)字）。
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