山东省莱芜市2022届高三上学期期中考试物理试题-Word版含解析.docx

高三物理试题
2021．11
本试卷分第I卷和第II卷两部分。满分100分。考试用时90分钟。答题前，考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、座号、考生号填写在答题卡规定的位置。考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
第I卷(选择题 共40分)
留意事项：
1．第I卷(选择题)共l0小题。每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1~6题只有一项符合题目要求，第7～10题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。
2．每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦洁净后，再选涂其他答案标号，不涂在答题卡上，只答在试卷上不得分。
选择题：本题共10小题。每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1~6题只有一项符合题目要求，第7～10题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。
1．一质点做直线运动的位移x与时间t的关系为x=4t+0.5t2(位移单位为m、时间单位为s)，则该质点
A．第1s内的位移是4m
B．任意ls内的速度增量都是0.5m／s
C．任意相邻1s内的位移之差都是0.5m
D．前2s内的平均速度是5m／s
2．如图所示，图甲是物体M的x—t图象，图乙是物体N的v—t图象，则
A．物体M在6s时间内做来回运动，通过的总位移为零
B．物体M在6s时间内运动方向不变，通过的总位移大小为4m
C．物体IV在6s时间内做来回运动，通过的总位移大小为4m
D．物体IV在6s时间内运动方向始终不变，通过的总位移大小为4m
3．如图所示，编号为I、II、III的三根圆木粗细相同、质量均为m。II、III 并排横放在水平地面上，I叠放在II、III上面，三根圆木均处于静止状态。已知重力加速度g，以下推断正确的是
A．地面对II的摩擦力大小为 B．地面对III的摩擦力大小为0
C．II对I的支持力大小为 D．III对于I的支持力大小为
4．位于水平面上的物体在水平恒力F1作用下，做速度为vl的匀速运动；若作用力变为斜向下的恒力F2，物体做速度为v2的匀速运动，且 F1与F2功率相同，则
A．F1= F2，v1 <v2 B．F1= F2，v1>v2
C．F2< F1，v1 <v2 D．F2> F1，v1>v2
5．如图所示，A、B是高度不同的两点，A点比B点高，从A、B两点同时相向水平抛出两个小球M、N，其运动轨迹相交于P点，空气阻力不计。从抛出到落地的整个过程中，下列说法正确的是
A．M小球先落地
B．N小球先落地
C．M、N两球在P点相遇
D．M物体的速度变化量与N物体的速度变化量相同
6．一根质量为m、长为L的均匀链条一半放在光滑的水平桌面上，另一半悬在桌边，桌面足够高，如图甲所示。若将一个质量为m小球分别拴在链条右端和左端，如图乙、图丙所示。约束链条的挡板光滑，三种状况均由静止释放，当整根链条刚离开桌面时，关于它们的速度关系，下列推断正确的是
A．v甲=v乙=v丙
B．v甲<v乙<v丙
C．v丙> v甲>v乙
D．v乙>v甲>v丙
7．大路急转弯处通常是交通事故多发地带。如图，某大路急转弯处是一圆弧，当汽车行驶的速率为v0时，汽车恰好没有向大路内外两侧滑动的趋势。则在该弯道处，下列推断正确的是
A．路面外侧低内侧高
B．车速只要低于v0，车辆便会向内侧滑动
C．当路面结冰时，与未结冰时相比，v0的值不变
D．车速虽然高于v0，但只要不超出某一最高限度，车辆便不会向外侧滑动
8．哈勃望远镜围绕地球在距离地面约600公里的轨道上做圆周运动，运行周期为97分钟，它与地球同步卫星相比
A．它的线速度小 B．它的轨道半径小
C．它的角速度大 D．它的向心加速度大
9．如图所示，质量为M的物体内有光滑圆形轨道，现有一质量为m的小球沿该圆形轨道的竖直面做圆周运动，B、D为圆周的最低点和最高点，A、C与圆心O在同一水平线上。小球运动时，物体M保持静止，关于物体M对地面的压力N和地面对物体M的摩擦力，下列说法正确的是
A．小球运动到A点时，N=Mg，摩擦力方向向右
B．小球运动到B点时，N>(M+m)g，M与地面无摩擦力
C．小球运动到C点时，N=(M+m)g ，摩擦力方向向左
D．小球运动到D点时，N >Mg，摩擦力方向向左
10．如图所示，斜面置于粗糙的水平面上，将两个相同的光滑木块a、b放在斜面上，a、b用一轻质弹簧连接，b的右端用细绳与固定在斜面上的挡板相连。达到稳定状态时a、b、斜面均静止。在细绳剪断瞬间，斜面仍保持静止。则在细绳剪断瞬间，下列说法正确的是
A．a所受的合外力确定为零 B．斜面所受地面的摩擦力确定为零
C．b所受的合外力确定为零 D．斜面所受地面的支持力小于a、b和斜面的总重力
第Ⅱ卷(非选择题，共60分)
留意事项：
1．第Ⅱ卷共6道题。
2．第II卷全部题目的答案，考生须用0.5毫米黑色签字笔答在答题卡规定的区域内，在试卷上答题不得分。
11．(6分)一爱好小组在中学试验室里用频闪摄影方法争辩小球做自由落体运动，他们用频闪照相机(频闪间隔时间)，拍摄下了数张不同质量的金属小球从同一位置自由下落的频闪照片，其中一张如图所示，将小球第一个位置记为坐标原点，图中数字是该位置与小球第一个位置之间的距离，单位是cm。依据此照片请完成下列小题(结果保留三位有效数字)：
(1)小球在4.90 cm位置处的速度大小为______m／s；
(2)小球下落的加速度大小为_______m／s2；
(3)小球在13.60 cm位置处的速度大小为______m／s。
12．(10分)某试验小组在探究物体的加速度a与物体所受合外力F、物体质量M间的关系时，接受如图甲所示的试验装置，图中的传感器可以精确显示细绳的拉力，请回答以下问题：
(1)试验装置需要对小车进行平衡摩擦力。其目的是使细绳的拉力为小车做匀加速运动的________________。
(2)试验中传感器与所挂沙桶的总质量m和小车质量M之间应满足的关系为________。
A．m<M B．m<<M C．m>M D．无要求
(3)在保持小车质量M确定，探究小车的加速度与所受合外力的关系时，由于平衡摩擦力时操作不当，某位同学得到的a-F关系如图乙所示(a是小车的加速度，F是细线作用于小车的拉力)。其缘由是___________。
(4)试验中传感器与所挂沙桶的总质量为0.11kg，传感器示数为1.0N，试验中打点计时器所使用的电源频率为50Hz，丙图中给出的是试验中猎取的纸带的一部分：A、B、C，D、E是计数点，每相邻两计数点间还有4个点未标出，由该纸带的测量数据可求得小车的加速度a= _______m／s2，小车质量为______kg。(保留两位有效数字)。

13．(10分)2021年我国相继完成“神十”与“天宫”对接，“嫦娥”携“玉兔”落月两大工程。某航天爱好者提出“玉兔”回家的设想：如图所示，将携带“玉兔”的返回系统由月球表面放射到h高度的轨道上，与在该轨道绕月球做圆周运动的飞船对接，然后由飞船送“玉兔”返回地球。己知“玉兔”质量为m，月球半径为R，月球的质量为M，引力常量为G，以月球表面为零势能面，“玉兔”在h高度的引力势能可表示为，忽视月球的自转。求：
(1)月球的第一宇宙速度；
(2)从开头放射到对接完成，返回系统需要对“玉兔”做的功。

14．(10分)置于粗糙水平路面上的框架ABCD质量为M=30kg，其斜面AC的倾角为，里面放置一表面光滑，质量为m=20kg的球体，框架静止时，球体与顶部AB有一很小的间隙(间隙远小于球体的半径可忽视不计)。整个框架在水平向左的拉力F=400N的作用下向左以v=16m/s的速度做匀速直线运动，sin37°=0.6，cos37°=0.8， g取10m／s2。求：
(1)匀速行驶时，球体对框架BC面的弹力；
(2)撤去外力后，框架滑行的距离；
(3)撤去外力，在框架停止运动之前，框架AB面是否对球体有作用力?若有试求其大小。

15．(10分)我市某大路的十字路口，红灯拦停了很多汽车，拦停的汽车排成笔直的一列，最前面的一辆汽车的前端刚好与路口停车线相齐，相邻两车的前端之间的距离均为l=5.0m，假设绿灯亮起瞬时，每辆汽车都同时以加速度a=l.0m／s2启动，做匀加速直线运动，速度达到v=5.0m／s 时做匀速运动通过路口。该路口亮绿灯时间t=40.0s，而且有按倒计时显示的时间显示灯。另外交通规章规定：原在绿灯时通行的汽车，绿灯结束时刻，车头已越过停车线的汽车允许通过。请解答下列问题：
(1)一次绿灯时间有多少辆汽车能通过路口?
(2)第(1)问中，不能通过路口的第一辆汽车司机，在时间显示灯刚亮出“3”时开头刹车做匀减速直线运动，结果车的前端与停车线相齐时刚好停下，求刹车后汽车加速度大小。

16．(14分)如图所示，ABC为固定在竖直平面内的轨道，AB为光滑的圆弧，与粗糙水平面BC相切，将质量m=0.5kg的滑块从A点静止释放，滑块与水平面间的动摩擦因数为，滑块从B点滑行L=14m后到达C点时速度为vl=6m／s。现将BC间的一段MN用铁刷划擦，使该段的动摩擦因数变为，再使滑块从A点静止释放，到达C点的速度为v2=4m／s。g取10m／s2，求：
(1)圆弧的半径R；
(2)MN段的长度l；
(3)若BC间用铁刷划擦的MN段的长度不变，要使滑块从B到C的运动时间最长，问铁刷划擦的MN段位于何位置?并求滑块滑行的最长时间。(结果保留三位有效数字)。