2022-2023學(xué)年重慶市長(zhǎng)壽中學(xué)高三上學(xué)期半期考試物理試題（解析版）

重慶市長(zhǎng)壽中學(xué)校2022-2023學(xué)年高三上半期考試物理試題一、單項(xiàng)選擇題（本題共7小題，每小題4分，共28分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一個(gè)是符合題目要求的。）1.在科學(xué)的發(fā)展歷程中，許多科學(xué)家做出了杰出的貢獻(xiàn)。下列敘述符合物理學(xué)史實(shí)的是（）A.胡克發(fā)現(xiàn)了彈簧彈力與彈簧形變量的關(guān)系B.開普勒以行星運(yùn)動(dòng)定律為基礎(chǔ)總結(jié)出萬(wàn)有引力定律C.牛頓提出了萬(wàn)有引力定律，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)出了引力常量D.伽利略在前人的基礎(chǔ)上通過(guò)觀察總結(jié)得到行星運(yùn)動(dòng)三定律【答案】A【解析】【詳解】A．胡克發(fā)現(xiàn)了彈簧彈力與彈簧形變量的關(guān)系。故A正確；B．牛頓以行星運(yùn)動(dòng)定律為基礎(chǔ)總結(jié)出萬(wàn)有引力定律。故B錯(cuò)誤；C．牛頓提出了萬(wàn)有引力定律，卡文迪許通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)出了引力常量。故C錯(cuò)誤；D．開普勒在前人的基礎(chǔ)上通過(guò)觀察總結(jié)得到行星運(yùn)動(dòng)三定律。故D錯(cuò)誤。故選A。2.一質(zhì)點(diǎn)在x軸上運(yùn)動(dòng)，初速度v0>0，加速度a>0，當(dāng)加速度a的值由零逐漸增大到某一值后再逐漸減小到零，則該質(zhì)點(diǎn)（）A.速度先增大后減小，直到加速度等于零為止B.速度一直在增大，直到加速度等于零為止C.位移先增大，后減小，直到加速度等于零為止D.位移一直在增大，直到加速度等于零為止【答案】B【解析】【詳解】AB．由于加速度的方向始終與速度方向相同，質(zhì)點(diǎn)速度逐漸增大，當(dāng)加速度減小到零時(shí)，速度達(dá)到最大值，A錯(cuò)誤，B正確；CD．位移逐漸增大，當(dāng)加速度減小到零時(shí)，速度不再變化，位移將隨時(shí)間繼續(xù)增大，CD錯(cuò)誤。故選B。3.如圖是某輪船在海面上運(yùn)動(dòng)的速度－時(shí)間圖像，則下列說(shuō)法正確的是（）A.輪船在0～66s內(nèi)的平均速度大小等于7.5m/sB.輪船在66s末運(yùn)動(dòng)方向改變C.輪船在66～96s內(nèi)運(yùn)動(dòng)了225mD.輪船在96～116s內(nèi)做勻減速直線運(yùn)動(dòng)【答案】C【解析】【詳解】A．根據(jù)圖像可知輪船在0～66s內(nèi)做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，所以平均速度大小大于故A錯(cuò)誤；B．由題圖知，輪船在66s末速度方向沒有發(fā)生改變，故B錯(cuò)誤；C．v－t圖線與時(shí)間軸圍成的面積等于位移，則輪船在66～96s內(nèi)運(yùn)動(dòng)了故C正確；D．輪船在96～116s內(nèi)做反向的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，故D錯(cuò)誤。故選C。4.某物體做平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)，它的速度方向與水平方向的夾角為，其正切值tan隨時(shí)間t變化的圖象如圖所示，（g取10m/s2）則（）A.第1s物體下落的高度為5m B.第1s物體下落的高度為10mC.物體的初速度為5m/s D.物體的初速度為15m/s【答案】A【解析】【詳解】CD．因?qū)?yīng)圖象可得v0=10m/s故CD錯(cuò)誤；AB．第1s內(nèi)物體下落的高度h=gt2=×10×12m=5m故A正確，B錯(cuò)誤。故選A5.如圖所示，一輕桿兩端分別固定質(zhì)量為mA和mB的兩個(gè)小球A和B（可視為質(zhì)點(diǎn)），將其放在一個(gè)直角形光滑槽中，已知當(dāng)輕桿與槽左壁成α角時(shí)，B球沿槽上滑的速度為vB，則此時(shí)A球的速度vA的大小為（）A.vB B. C. D.vBtanα【答案】D【解析】【詳解】對(duì)B球的速度合成與分解可知，桿運(yùn)動(dòng)的速度為對(duì)A球分析可知故選D。6.如圖所示，半徑相同、質(zhì)量分布均勻的圓柱體E和半圓柱體M靠在一起，E、M之間無(wú)摩擦力，E的重力為G，M下表面粗糙，E、M均靜止在水平地面上，現(xiàn)過(guò)E的軸心施以水平作用力F，可緩慢地將E拉離地面一直滑到M的頂端，整個(gè)過(guò)程中，M始終處于靜止?fàn)顟B(tài)，對(duì)該過(guò)程的分析，下列說(shuō)法不正確的是（）A.地面所受M的壓力不變B.地面對(duì)M的摩擦力逐漸增大C.開始時(shí)拉力F最大，且為，以后逐漸減小為0D.E、M間的壓力開始時(shí)最大，且為2G，以后逐漸減小到G【答案】B【解析】【詳解】A．取整體為研究對(duì)象，地面所受M的壓力不變，總等于二者的總重力，A正確，不符合題意；CD．圓柱體E受重力G、拉力F、半圓柱體的支持力N作用處于平衡狀態(tài)，這三個(gè)力構(gòu)成封閉三角形，如圖所示開始時(shí)N與豎直方向成60°角，對(duì)應(yīng)圖中最大三角形，此時(shí)拉力F和半圓柱體的支持力N都最大，其大小分別為隨著E向上移動(dòng)，三角形逐漸減小，拉力F、半圓柱體的支持力N都逐漸減小，當(dāng)E移動(dòng)到M頂端時(shí)，F(xiàn)減小到零，N減小到G，故開始時(shí)拉力F最大，且為，以后逐漸減小為0，E、M間的壓力開始時(shí)最大，且為2G，以后逐漸減小到G，CD正確，不符合題意；B．取整體為研究對(duì)象，地面對(duì)M的摩擦力等于拉力F，所以摩擦力隨拉力F的減小而減小，B錯(cuò)誤，符合題意。故選B。7.如圖，疊放在水平轉(zhuǎn)臺(tái)上的物體A、B隨轉(zhuǎn)臺(tái)一起以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，A、B物體的質(zhì)量分別是2m、m，A與B、B與轉(zhuǎn)臺(tái)間的動(dòng)摩擦因素均為，B通過(guò)輕繩與轉(zhuǎn)軸O1O2相連，輕繩保持水平，A、B可視為質(zhì)點(diǎn)，A、B到轉(zhuǎn)軸的距離為r，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，重力加速度為g，下列說(shuō)法正確的是（）A.A對(duì)B的摩擦力方向指向圓心B.轉(zhuǎn)臺(tái)的角速度一定滿足C.當(dāng)輕繩將開始要出現(xiàn)張力時(shí)，角速度D.B對(duì)A的摩擦力大小一定等于【答案】C【解析】【詳解】A．由受力分析可知，A做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力只能由B對(duì)A的摩擦力提供，所以B對(duì)A的摩擦力方向指向圓心，由牛頓第三定律可知A對(duì)B的摩擦力方向背離圓心，故A錯(cuò)誤；B．A做圓周運(yùn)動(dòng)的摩擦力只能由B對(duì)A的摩擦力提供，A所受的最大靜摩擦力為可得解得故B錯(cuò)誤；C．當(dāng)繩子剛要出現(xiàn)張力時(shí)，轉(zhuǎn)盤對(duì)B的靜摩擦力達(dá)到最大，將A、B看成一個(gè)整體，由受力分析有解得故C正確；D．當(dāng)時(shí)，B對(duì)A的摩擦力小于，故D錯(cuò)誤。故選C。二、多項(xiàng)選擇題（本題共3小題，每小題6分，共18分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多項(xiàng)符合題目要求。全都選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全的得3分，有錯(cuò)選的得0分）8.如圖所示，質(zhì)量相同的三顆衛(wèi)星a、b、c繞地球逆時(shí)針做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其中b、c在地球的同步軌道上，a距離地球表面的高度為R，此時(shí)a、b恰好相距最近。已知地球質(zhì)量為M，半徑為R，地球自轉(zhuǎn)的角速度為ω，引力常量為G，則（）A.發(fā)射衛(wèi)星b時(shí)速度要大于11.2km/sB.衛(wèi)星a的線速度大于衛(wèi)星b的線速度C.要使衛(wèi)星c與b實(shí)現(xiàn)對(duì)接，可讓衛(wèi)星c加速D.衛(wèi)星a和b下次相距最近還需經(jīng)過(guò)時(shí)間為【答案】BD【解析】【詳解】A．衛(wèi)星b繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，7.9km/s是指在地球上發(fā)射的物體繞地球飛行做圓周運(yùn)動(dòng)所需的最小發(fā)射速度，11.2km/s是物體掙脫地球引力束縛的最小發(fā)射速度，所以發(fā)射衛(wèi)星b時(shí)速度應(yīng)大于7.9km/s而小于11.2km/s，A錯(cuò)誤；B．由萬(wàn)有引力提供向心力得則軌道半徑小的速度大，B正確；C．讓衛(wèi)星c加速，所需的向心力增大，由于萬(wàn)有引力小于所需的向心力，衛(wèi)星c會(huì)做離心運(yùn)動(dòng)，進(jìn)入更高軌道，所以不能與b實(shí)現(xiàn)對(duì)接，C錯(cuò)誤；D．b、c在地球的同步軌道上，所以衛(wèi)星b、c和地球具有相同的周期和角速度，由萬(wàn)有引力提供向心力，即得a距離地球表面的高度為R，所以衛(wèi)星a的角速度此時(shí)a、b恰好相距最近，到衛(wèi)星a和b下一次相距最近，有解得D正確。故選BD。9.如圖所示，質(zhì)量為的物體，放在一固定斜面上，當(dāng)斜面傾角為30°時(shí)恰能沿斜面勻速下滑，對(duì)物體施加一大小為的水平向右的恒力，物體可沿斜面勻速向上滑行，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，當(dāng)斜面傾角增大并超過(guò)某一臨界角時(shí)，不論水平恒力多大，都不能使物體沿斜面向上滑行，則（）A.物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)B.物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)C.臨界角D.臨界角【答案】AC【解析】【分析】【詳解】AB．物體恰能沿斜面勻速下滑，可知mgsin30°=umgcos30°解得故A正確；B錯(cuò)誤；CD．當(dāng)斜面傾角為臨界角時(shí)，受力情況如圖所示由物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)的條件有，，解得當(dāng)時(shí)，即“不論水平恒力F多大,都不能使物體沿斜面向上滑行”，臨界角。故C正確，D錯(cuò)誤。故選AC。10.甲、乙兩輛汽車同時(shí)同地出發(fā)，沿同方向做直線運(yùn)動(dòng)，兩車速度的平方隨位移的變化圖象如圖所示，下列說(shuō)法不正確的是（）A.甲的初速度為36m/s B.甲的加速度為2m/s2C.兩車在6m處相遇 D.甲停止前，兩車在2s時(shí)相距最遠(yuǎn)【答案】ABC【解析】【詳解】A．由圖可知，甲位移為零時(shí)解得甲的初速度為乙的初速度為0，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)可知圖像的斜率表示加速度的2倍，所以甲、乙兩車的加速度分別為故B錯(cuò)誤；C．甲車做勻減速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為在時(shí)甲、乙兩車的位移分別為即甲車停下時(shí)，乙車還未追上甲車，所以兩車在9m處相遇，故C錯(cuò)誤；D．甲停止前，兩車速度相等時(shí)相距最遠(yuǎn)，設(shè)此時(shí)刻為t2，則解得故D正確。本題選不正確項(xiàng)，故選ABC。三、非選擇題（本題共5答題，54分）11.某次實(shí)驗(yàn)中用頻閃照相技術(shù)拍下的兩小球運(yùn)動(dòng)的頻閃照片如圖所示，背景小方格為相同的正方形，其邊長(zhǎng)為5cm，a球從A點(diǎn)水平拋出的同時(shí)，b球從與A點(diǎn)等高的B點(diǎn)開始無(wú)初速度下落，重力加速度g取10m/s2，不計(jì)空氣阻力。（1）比較a、b兩小球運(yùn)動(dòng)軌跡能確定平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向的運(yùn)動(dòng)是___________（填標(biāo)號(hào)）。A．自由落體運(yùn)動(dòng)B．勻速直線運(yùn)動(dòng)（2）照相機(jī)拍攝相鄰兩張照片的時(shí)間間隔為___________s，a球初速度為___________m/s?！敬鸢浮竣?A②.0.1③.1【解析】【詳解】（1）[1]由于a、b兩小球同時(shí)開始運(yùn)動(dòng)，且相同時(shí)刻處于同一高度，因此平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向的運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng)。故選A。（2）[2]b球從與A點(diǎn)等高的B點(diǎn)開始無(wú)初速度下落，根據(jù)，得小球從靜止下落一格的時(shí)間為[3]a球初速度為12.圖甲所示為某實(shí)驗(yàn)小組測(cè)量A、B兩個(gè)箱子質(zhì)量的裝置圖，其中D為鐵架臺(tái)，E為固定在鐵架臺(tái)上的輕質(zhì)定滑輪（質(zhì)量和摩擦可忽略），F(xiàn)為光電門，C為固定在A上、寬度為d的細(xì)遮光條（質(zhì)量不計(jì)），重力加速度g取10m/s2.此外該實(shí)驗(yàn)小組還準(zhǔn)備了砝碼一套（總質(zhì)量m0=1kg）和刻度尺等。請(qǐng)?jiān)谝韵聦?shí)驗(yàn)步驟中按要求作答：（1）在鐵架臺(tái)上標(biāo)記一位置O，并測(cè)得該位置與光電門之間的高度差h；（2）取出質(zhì)量為m的砝碼放在A中，剩余砝碼都放在B中，讓A從位置O由靜止開始下降；（3）記錄遮光條通過(guò)光電門時(shí)間t，計(jì)算出A下落到F處的速率v=；則下落過(guò)程中加速度a=___________（用d、t、h表示）；（4）改變m，重復(fù)（2）（3）步驟，得到多組m及a的數(shù)據(jù)，作出___________（填“a?m”或“”）圖像，如圖乙所示（圖中橫、縱坐標(biāo)物理量的單位均采用國(guó)際制單位）；（5）A的質(zhì)量___________kg；B的質(zhì)量___________kg。【答案】①.②.a?m③.3.0##3④.1.0##1【解析】【詳解】（3）[1]根據(jù)v2=2ah可得下落過(guò)程中加速度（4）[2]由牛頓第二定律得解得所以應(yīng)作出的圖像；（5）[3][4]因則a-m圖像為直線；圖像斜率為截距為解得mA=3.0kgmB=1.0kg13.某校一課外活動(dòng)小組自制一枚火箭，設(shè)火箭發(fā)射后始終在垂直于地面的方向上運(yùn)動(dòng)．火箭點(diǎn)火后可認(rèn)為做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)4s到達(dá)離地面40m高處時(shí)燃料恰好用完，若不計(jì)空氣阻力，取g＝10m/s2，求：(1)燃料恰好用完時(shí)火箭的速度；(2)火箭上升離地面的最大高度．【答案】（1）燃料恰好用完時(shí)火箭的速度為20m/s；（2）火箭上升離地面的最大高度是60m【解析】【詳解】設(shè)燃料用完時(shí)火箭的速度為v1，所用時(shí)間為t1.火箭的上升運(yùn)動(dòng)分為兩個(gè)過(guò)程，第一個(gè)過(guò)程為做勻加速上升運(yùn)動(dòng)，第二個(gè)過(guò)程為做豎直上拋運(yùn)動(dòng)至到達(dá)最高點(diǎn).(1)對(duì)第一個(gè)過(guò)程有h1＝t1，代入數(shù)據(jù)解得v1＝20m/s.(2)對(duì)第二個(gè)過(guò)程有h2＝，代入數(shù)據(jù)解得h2＝20m所以火箭上升離地面的最大高度h＝h1＋h2＝40m＋20m＝60m.答案：(1)20m/s(2)60m本題考查勻變速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)上拋運(yùn)動(dòng)和平均速度概念可求得最大速度14.如圖所示，半徑為R=0.5m的半球形陶罐，固定在可以繞豎直軸旋轉(zhuǎn)的水平轉(zhuǎn)臺(tái)上，轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)軸與過(guò)陶罐球心O的對(duì)稱軸重合。轉(zhuǎn)臺(tái)靜止不轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，將一質(zhì)量為m=2kg、可視為質(zhì)點(diǎn)的小物塊放入陶罐內(nèi)，小物塊恰能靜止于陶罐內(nèi)壁的A點(diǎn)，且A點(diǎn)與陶罐球心O的連線與對(duì)稱軸成角。重力加速度g=10m/s2，，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。則：（1）物塊與陶罐內(nèi)壁之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為多少？（2）當(dāng)物塊在A點(diǎn)隨陶罐一起轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為多大時(shí)，物塊與陶罐間恰好無(wú)摩擦力？（3）若轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為，物塊仍在陶罐中的A點(diǎn)隨陶罐一起轉(zhuǎn)動(dòng)，則陶罐給物塊的彈力和摩擦力大小為多少？【答案】（1）0.75；（2）5rad/s；（3）26.8N，2.4N【解析】【詳解】（1）物塊恰處于平衡狀態(tài)，受力分析得，又得（2）當(dāng)物塊所受摩擦力為零時(shí)，重力與支持力的合力提供向心力又得（3）若轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為，可知摩擦力沿切線向下，有，得，15.如圖所示，傾角的傳送帶，正以速度v=6m/s順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。長(zhǎng)度夠長(zhǎng)，質(zhì)量為m的木板輕放于傳送帶頂端，木板與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)，當(dāng)木板前進(jìn)3m時(shí)機(jī)器人將另一質(zhì)量也為m（形狀大小忽略不計(jì)）的貨物輕放在木板的右端，貨物與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)，從此刻開始，每間隔1s機(jī)器人將取走貨物而重新在木板右端輕放上相同的貨物，重力加速度為g=10m/s2，最大靜摩擦力近似等于滑動(dòng)摩擦力，傳送帶足夠長(zhǎng)，求：（1）木板前進(jìn)3m時(shí)的速度大??；（2）木板右端剛放上貨物瞬間，木板和貨物的加速度各為多少；（3）取走第一個(gè)貨物時(shí)，木板的速度大小?！敬鸢浮浚?）6m/s；（2）0.5m/s2，沿傳送帶向上；12.5m/s2，沿傳送帶向下；（3）8m