山东省德州市2022届高三上学期物理期中考试试卷

更新时间：2021-12-08 浏览次数：109 类型：期中考试

一、单选题

1. (2021高三上·德州期中) 以下说法正确的是（）

A . 物体的动能改变时，其所受的所有力的合力即不能为零，也不能垂直于速度 B . 滑动摩擦力一定对物体做功 C . 静电力对负电荷做正功时，负电荷的电势能会增大 D . 同一电荷在电势越高的地方电势能越大

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2. (2021高三上·德州期中) 如图所示，在M、N两点固定有等量异种点电荷，MN连线中点Q处的电场强度大小为E，以MN为底边的等边三角形的顶点О处的电场强度为（）

A . 0 B . 大小为 $\text{[math]}$ ，方向与MN平行向右 C . 大小为 $\text{[math]}$ ，方向与MN平行向右 D . 大小为E，方向与MN平行向右

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3. (2021高三上·德州期中) t=0时刻甲、乙两物体处于同一位置，它们运动的速度—时间图像如图所示，对0~t₃运动过程，以下选项错误的是（）

A . t₁时刻两物体相距最远 B . t₂时刻甲物体回到初发点 C . t₃时刻乙在甲的前面 D . 0～t₃甲物体做匀变速直线运动

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4. (2021高三上·德州期中) 如图所示，足够长的传送带与水平面间的夹角为θ﹐逆时针匀速转动的速度大小为v。将一小物块自传送带顶端无初速度释放，物块与传送带之间的动摩擦因数为μ，经过一段时间后，物体的速度也增大到v，则之后物块在传送带上的运动情况为（）

A . 一定做匀速直线运动 B . 一定保持原来的加速度继续做匀加速直线运动 C . 若 $\text{[math]}$ ，则做匀速直线运动 D . 若 $\text{[math]}$ ，则保持原来的加速度继续做匀加速直线运动

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5. (2021高三上·德州期中) 如图所示，置于箱子底部的物体和箱子一起在竖直平面内绕О点做匀速圆周运动，转动的方向为逆时针方向，转动过程中物体和箱子始终相对静止，M点、P点分别为轨迹的最高点和最低点；N、Q两点分别在轨迹的最左侧和最右侧，以下说法正确的是（）

A . 它们自M点运动到N点的过程中物体对箱子的压力始终大于重力 B . 它们自M点运动到Р点的过程中始终处于超重状态 C . 它们运动至Р点时，物体对箱子的压力最大 D . 它们运动至Q点时，物体对箱子的作用力等于物体的重力

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6. (2021高三上·德州期中) 彩虹圈是相当于弹簧的塑料玩具，如图所示，一人手拿彩虹圈处于竖直状态，彩虹圈静止且质量不可忽略，当他松开手，对彩虹圈的下落过程以下说法正确的是（）

A . 彩虹圈的长度始终不变 B . 彩虹圈刚开始下落的很短时间内，其长度减小 C . 刚松开手的一瞬间，彩虹圈下端有向下的加速度 D . 刚松开手的一瞬间，彩虹圈上端的加速度为零

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7. (2021高三上·德州期中) 如图所示，轻杆NP的Р端通过光滑转轴与竖直墙璧相连，N端悬挂着物体；轻绳一端系在轻杆的N端，另一端系在竖直墙壁上的M点，系统静止时MNP恰好组成等边三角形，若使轻绳和竖直墙壁的连结点自M缓慢向Р靠近，以下说法正确的是（）

A . 轻绳产生的弹力先减小后增大 B . 轻绳产生的弹力一直增大 C . 轻杆产生的弹力先增大后减小 D . 轻杆产生的弹力一直减小

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8. (2021高三上·德州期中) 如图所示，光滑水平面上静止着一长为L的平板车，一人站在车尾将一质量为m的物体水平抛出，物体恰好落在车的前端。物体可看做质点，抛出位置位于车尾正上方，距车上表面的竖直高度为h，不计空气阻力，已知人和车的总质量为M，重力加速度为g，物体水平抛出时获得的冲量大小为（）

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

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二、多选题

9. (2021高三上·德州期中) 2021年9月20日22时08分，天舟三号货运飞船采用自主快速交会对接模式成功对接于空间站天和核心舱后向端口。假如开始对接前空间站和货运飞船都在沿逆时针方向做匀速圆周运动，其轨道如图所示，开始对接后，货运飞船变轨，从空间站后方以大于空间站的速度与之对接，不计空气阻力，以下说法正确的是（）

A . 开始对接前，货运飞船做匀速圆周运动时的加速度小于空间站做匀速圆周运动时的加速度 B . 开始对接前，货运飞船在自己的轨道上做匀速圆周运动时，其内部的货物和飞船间有相互挤压 C . 货运飞船只有先加速才能与空间站对接 D . 对接后的组合体减速一段时间后才能返回原来的空间站轨道

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10. (2021高三上·德州期中) 如图所示，在真空中A、B两点分别固定等量异种点电荷，在电场中通过A、B两点的平面内取一个矩形路径abcd，ad 到A 的距离与bc到B的距离相等，ab 和 cd 与AB连线对称，现将一电子沿abcda移动一周，则下列判断正确的是（）

A . a、c两点电场强度相同 B . 电子由b到c的过程，电势能先增大后减小，电势能总变化量为0 C . 电子由d到a的过程，静电力先做负功，再做正功 D . 若将A点的电荷电量变大，电子再从a出发运动一周，其电势能的变化量不等于0

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11. (2021高三上·德州期中) 某工地上，一架起重机将放在地面的一个箱子吊起，箱子在起重机钢绳的作用下由静止开始竖直向上运动，运动过程中箱子的机械能E与其位移x变化关系的图像如图所示，其中0~x₁过程的图像为曲线，而x₁~x₂过程的图线为与x轴平行的直线，根据图像可知（）

A . x₁~x₂过程中箱子的动能逐渐减小 B . 0~x₁过程中箱子的动能逐渐增大 C . x₁~x₂过程中箱子做匀变速直线运动 D . 0~x₁过程中起重机的输出功率一直增大

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12. (2021高三上·德州期中) 长为L的轻杆一端固定一质量为m的小球，另―端可绕光滑的水平转轴О自由转动，小球在竖直面内做完整的圆周运动，恰好能通过最高点，如图所示，A、C分别为小球轨迹上的最高点和最低点，B、D为与轨迹圆心等高的两个点，不计空气阻力，重力加速度为g。在小球运动过程中，以下说法正确的是（）

A . 小球经过最低点的速度大小为 $\text{[math]}$ B . 轻杆对小球最小的作用力大小为mg C . 小球从B经C到D的过程中，轻杆对小球的作用力先增大后减小 D . 小球从D到A的过程中，轻杆对小球拉力竖直分力的最大值为 $\text{[math]}$

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三、实验题

13. (2021高三上·德州期中) 某实验小组在水平放置的木板上做“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验，主要实验步骤为：
①将贴有白纸的木板水平放置，再将橡皮筋的一端固定在上面的A 点﹔

②用一个弹簧测力计通过细绳将橡皮筋拉伸至О点，将弹簧测力计施加的力记为F，记录О点的位置及F的大小和方向；

③用两个弹簧测力计分别通过细绳将橡皮筋拉伸至О点，将两弹簧测力计施加的力分别记为F₁和F₂ ，记录F₁和F₂的大小和方向；

④以O点为起点，作出F、F₁和F₂的图示，并且以F₁和F₂的图示为两邻边做出平行四边形。

请回答以下问题：
1. （1）在步骤②中，若弹簧测力计显示的示数如图所示，则力F=N；
2. （2）在步骤②③中，将橡皮筋拉伸至同一点O的原因是；
3. （3）该实验小组共做了三次实验，在白纸上记录的情况分别如以下三图所示，在接下来完成实验的过程中，其中能正确得出两个互成角度的力的合成规律的是第次实验。
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14. (2021高三上·德州期中) 某实验小组测量某种材料与木板间的动摩擦因数，该小组用此种材料做成了两个完全相同的槽状物块，两槽状物块的质量均为M，实验装置如图甲所示，木板固定在水平桌面上，稍伸出桌面的一端装上定滑轮；两物块用质量可忽略并且跨过定滑轮的细绳相连，放在木板上的物块一端与穿过打点计时器的纸带连接。打点计时器使用的交流电源的频率为f=50Hz。实验时，释放两物块，打点计时器在纸带上打出一系列的点。重力加速度为g=9.8m/s²。
1. （1）对于此实验，以下说法正确的是___________
  
  A . 实验时要先释放物块再接通电源 B . 为减小实验误差，应将木板左端垫高 C . 两物块的质量相同会造成较大误差 D . 释放物块前，放在木板上的物块应置于靠近打点计时器的位置
2. （2）图乙是实验中获取的一条纸带，O、A，B、C、D、E、F是计数点，每相邻两计数点间还有4个点（图中未标出），各相邻计数点间的距离如图所示。根据图中数据计算得物块的加速度大小a=m/ s²（结果保留两位小数）。
3. （3）由第（2）问的结果可得物块与木板间的动摩擦因数μ=（结果保留两位小数）。
4. （4）为使测量结果精确，该实验小组又在置于木板的槽状物块中放上了若干已知质量的槽码，所有槽码的总质量为m，然后将槽码逐次移至悬吊着的槽状物块中，每移动完一个槽码后，释放物块，打点计时器打出一条纸带，计算出相应的加速度﹐记录加速度a和对应的悬吊着的物块中槽码的总质量∆m，根据记录数据画出的a-∆m 图像为一条直线，若斜率为k ，则测得的动摩擦因数为（选用M 、m ，k 、g中的字母表示）。
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四、解答题

15. (2021高三上·德州期中) 2021年5月22日10时40 分，祝融号火星车已经安全驶离着陆平台，到达火星表面开始巡视探测。若在火星车上以大小为v₀的初速度水平抛出一物体，物体运动过程的水平位移和竖直位移都为L。不计火星空气阻力，求：
1. （1）火星表面的重力加速度；
2. （2）已知引力常量为G，火星的第一宇宙速度为v₁ ，计算得出火星的质量。
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16. (2021高三上·德州期中) 如图所示，平行板电容器两极板与水平面的夹角为α，一质量为m，带电量为q的带正电的小球通过长为L的轻绳悬挂在О点，小球静止时轻绳恰好水平。某时刻使原来静止的小球获得一竖直方向的速度v，使小球在竖直平面内做完整的圆周运动。已知重力加速度为g ，电容器的带电量为Q，两极板间的距离为 $\text{[math]}$ ，板间的电场看做匀强电场，求：
1. （1）电容器的电容；
2. （2）小球圆周运动至最左侧时，轻绳拉力最小，计算得出最小拉力的大小。
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17. (2021高三上·德州期中) 如图所示，足够长的固定斜面与水平面的夹角 $\text{[math]}$ ，静止在斜面上的物块A的质量m₁=0.3kg，与斜面底端固定挡板的距离L₁=1m。某时刻起将质量m₂=0.2kg的物块B放在斜面上，并且使它获得一沿斜面向上的大小为 $\text{[math]}$ 的初速度，此时刻物块A、B间的距离L₂=2m。已知A，B两物块都可看做质点，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g =10m/s²^。
1. （1）要使B能与A相碰，B与斜面间的动摩擦因数不能超过 $\text{[math]}$ ，求 $\text{[math]}$ 的大小；
2. （2）若B与斜面间的动摩擦因数为 $\text{[math]}$ （ $\text{[math]}$ 为第（1）问中求得的值），B会以多大的速度撞击A？
3. （3）若A与斜面间的动摩擦因数为 $\text{[math]}$ ；B与斜面间的动摩擦因数为 $\text{[math]}$ （ $\text{[math]}$ 为第（1）问中求得的值），物块A、B碰撞后粘在一起，碰撞时间极短，碰撞前后A、B各自对斜面的压力不变，并且两物块粘在一起后与斜面底端的固定挡板碰撞时无机械能损失，求两物块粘在一起后运动的总路程。
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18. (2021高三上·德州期中) 如图所示，质量为m、视为质点的小球可通过轻绳绕固定点О转动，轻绳的长度为L，O点与位于其正下方的M点间的距离为2L，M点位于倾角为30°的固定斜面上。将小球拉起至轻绳水平，然后由静止释放﹐当轻绳拉着小球绕О点转过30°时，轻绳达到其最大能承受的拉力而断裂。已知重力加速度为g ，不计空气阻力，求：
1. （1）轻绳能承受的最大拉力；
2. （2）自轻绳断裂至小球到达斜面的时间；
3. （3）小球在斜面上的落点到M点的距离﹔
4. （4）若轻绳断裂瞬间立即对小球施加垂直纸面的力F，力F随时间t变化的函数表达式为F=kt ，常数 $\text{[math]}$ ，计算得出此种情况下小球以多大的动能与斜面相碰。
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