疏勒县实验学校2022-2023学年第一学期
高三年级期中考试物理试卷
考试范围：力学；考试时间：60分钟；满分：100分
一、单选题（共30分）
1. 如图所示，已知秋千的两根绳长均为10m，女孩和秋千踏杆的总质量约为40kg，绳的质量忽略不计。当女孩运动到最低点时速度大小为，此时每根绳子平均承受的拉力最接近于（ ）
A. 50N B. 100N C. 250N D. 500N
【答案】C
【解析】
【详解】ABCD．由牛顿第二定律可得
解得
故选C。
2. 甲、乙两汽车在水平高速公路上同一条直道上行驶，乙在前、甲在后同向行驶。某时刻两车司机同时听到前方有事故发生的笛声提示并同时开始刹车。两辆车刹车时的v-t图像如图，则（ ）
A. 若两车刚好发生碰撞，开始刹车时两辆车的间距为150m
B. 若两车刚好发生碰撞，开始刹车时两辆车的间距为200m
C. 若两车发生碰撞，碰撞时
D. 若两车发生碰撞，碰撞时
【答案】C
【解析】
【详解】AB．由图可知，两车速度相等经历的时间为20s，甲车的加速度
乙车的加速度
两车速度相等时，甲车的位移为
乙车的位移
故若两车刚好发生碰撞，开始刹车时两辆车间距为100m，故AB错误；
CD．若两车发生碰撞，必然是在速度相等前碰撞，即碰撞时，故C正确，D错误。
故选C。
3. 一物体沿半径分别为r和R的半圆弧由A点经B点到达C点，经历的时间为t，如图所示，则它的平均速度和平均速率分别为（ ）
A. ，向东；
B. ，向东；
C. ，向东；，向东
D. ，向东；
【答案】A
【解析】
【详解】平均速度等于位移与时间的比值，则平均速度的大小
其方向是这段位移的方向，由A→C，即向东；平均速率等于路程与时间的比值，则平均速率
平均速率是标量，无方向，故选A。
4. 2021年5月15日，“天问一号”探测器成功着陆火星，迈出了中国火星探测征程的重要一步。若探测器在着陆前，绕火星表面运行的轨道是圆形，已知火星的质量约为地球质量的，火星的半径约为地球半径的，火星表面重力加速度与地球表面重力加速度的比值是（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】在星球表面
解得
所以
故选A。
5. 将一个物体以10 m/s的速度从20 m的高度水平抛出（不计空气阻力，取g=10 m/s2），下列说法正确的是（ ）
A. 落地时间为2 s
B. 落地时速度为20 m/s
C. 落地时速度方向与水平地面夹角的正切值为
D. 物体的位移为20 m
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】A．根据
h=gt2
可得落地时间
t==2s
A正确；
B．落地时竖直分速度
vy=gt=20 m/s
落地速度为
v= =m/s
B错误；
C．落地时速度方向与水平地面夹角的正切值
tanθ=
C错误；
D．物体的水平位移
x=v0t=20 m
位移为
D错误。
故选A。
二、多选题（共18分）
6. 如图所示为一轻质弹簧弹力F大小与弹簧长度l的关系图像（弹簧始终处于弹性限度内），由图线信息可以得到的数据正确的是（ ）
A. 该弹簧原长一定是10cm
B. 劲度系数为2N/m
C. 弹簧长0.20m时的弹力为20N
D. 弹簧长度为5cm和15cm时弹簧弹力相同
【答案】AC
【解析】
【详解】A．当弹簧的弹力为零时，弹簧处于原长状态，由图可知原长10cm，故A正确；
B．当弹簧长度为15cm时，弹力大小为10N，对应的弹簧伸长量为
由胡克定律
解得
故B错误；
C．当弹簧长为0.20m时，弹簧伸长量为
由胡克定律
解得
故C正确；
D．因弹簧的原长为10cm，故当弹簧的长度为5cm时，弹簧处于压缩状态；当弹簧的长度为15cm，弹簧处于伸长状态，故两种情况下弹力的大小相同，但方向不相同，故D错误。
故选AC。
7. 用卡车运输质量为m的匀质圆筒状工件，为使工件保持固定，将其置于两光滑斜面之间，如图所示。斜面Ⅰ、Ⅱ固定在车上，倾角分别为30°和60°，重力加速度为g。当卡车沿平直公路匀速行驶时，圆筒对斜面Ⅰ、Ⅱ压力大小分别为、，则（ ）
A. B.
C. D.
【答案】AD
【解析】
【详解】当卡车沿平直公路匀速行驶时，圆筒受力平衡，受力示意图如下
根据二力合成图可得
根据共点力平衡推论知
F合=mg
，
由牛顿第三定律可知
，
故BC错误，AD正确。
故选AD。
8. 如图所示，倾角为θ的斜面体固定在水平面上，两个可视为质点的小球甲和乙分别沿水平方向抛出，两球的初速度大小相等，已知甲的抛出点为斜面体的顶点，经过一段时间两球落在斜面上的A、B两点后不再反弹，落在斜面上的瞬间，小球乙的速度与斜面垂直．忽略空气的阻力，重力加速度为g.则下列选项正确的是（ ）
A. 甲、乙两球在空中运动的时间之比为tan2θ：1
B. 甲、乙两球下落的高度之比为4tan4θ：1
C. 甲、乙两球的水平位移之比为tanθ：1
D. 甲、乙两球落在斜面上瞬间的速度与水平面夹角的正切值之比为2tan2θ：1
【答案】BD
【解析】
【详解】A．由小球甲的运动可知
tanθ===
解得
t=
落到斜面上的速度与竖直方向夹角的正切值为
tanθ=
解得
则甲、乙两球在空中运动的时间之比为
t：t′=2tan2θ：1
故A错误；
B．由
h=gt2
可知甲、乙两球下落的高度之比为4tan4θ：1，故B正确；
C．由
x=v0t
可知甲、乙两球的水平位移之比为2tan2θ：1，故C错误；
D．甲球落在斜面上瞬间的速度与水平面夹角的正切值为
tanα甲==2tanθ
乙球落到斜面上的速度与水平方向夹角的正切值为
tanα乙=＝
甲、乙两球落在斜面上瞬间的速度与水平面夹角的正切值之比为
tanα甲：tanα乙=2tan2θ：1
故D正确。
故选BD。
第II卷（非选择题）
三、实验题（共22分）
9. 某同学做“验证力平行四边形定则”的实验，如图甲所示，其中A为固定橡皮条的图钉，O为橡皮条与细绳的结点，OB和OC为细绳。图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。
（1）本实验采用的科学方法是_______。
A．理想实验法 B．控制变量法 C．等效替代法 D．建立物理模型法
（2）实验时，主要的步骤是：
A．在桌上放一块方木板，在方木板上铺一张白纸，用图钉把白纸钉在方木板上；
B．按选好的标度，用铅笔和刻度尺作出两个弹簧测力计的拉力F1及F2的图示，并用平行四边形定则求出合力F；
C．再用一个弹簧测力计，通过细绳套拉橡皮条使其伸长，读出弹簧测力计的示数，记下细绳的方向，按同一标度作出这个力F′的图示；
D．用图钉把橡皮条的一端固定在方木板上的A点，在橡皮条的另一端拴上两条细绳，细绳的另一端系着绳套；
E．用两个弹簧测力计分别钩住绳套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，结点到达某一位置O，记录下O点的位置，记下两条细绳的方向，读出两个弹簧测力计的示数；
F．比较F′和F的大小和方向，看它们是否相同，得出结论。
上述步骤中：
①请你帮这位同学按操作先后顺序，用字母排列出来：_________；
②有重要遗漏的步骤的序号是_____；遗漏的内容是________ 。
【答案】 ①. C ②. ADEBCF ③. C ④. 未说明是否把橡皮条的结点拉到了位置O
【解析】
【详解】（1）[1]合力和分力是等效替代的关系，所以本实验采用的科学方法是等效替代法。
故选C。
（2）①[2] “验证力的平行四边形定则”的实验，本着先安装器材，然后进行测量得到实验数据，最后进行数据处理的原则，则该实验的操作的先后顺序为ADEBCF。
②③[3] [4] 有重要遗漏的步骤的序号是C；步骤C中未说明把橡皮条的结点拉到位置O。
10. 利用图（甲）示装置可以做力学中的许多实验
（1）以下说法正确的是（ ）
A．利用此装置“研究匀变速直线运动”时，必须设法消除小车和木板间的摩擦阻力的影响
B．利用此装置探究“小车的加速度与质量的关系”并用图像法处理数据时，如果画出的a—M关系图像不是直线，就可确定加速度与质量成反比
C．利用此装置探究外力的功与小车动能变化关系实验时，应将木板带打点计时器的一端适当垫高，这样做的目的是利用小车重力沿斜面分力补偿小车运动中所受阻力的影响
D．利用此装置测量小车与水平木板间摩擦力时，不必要满足m远小于M
（2）甲同学在利用此装置进行“探究加速度a与力F的关系”的实验过程中，打出了一条纸带。从比较清晰的点起，每5个点取一个计数点，用刻度尺测量计数点间的距离如图（乙）所示。已知打点计时器所用电源的频率为50Hz。求：
①从图中所给的刻度尺上读出A、B两点间的距离s1= ___________cm；
②该小车的加速度a = ___________m/s2。
③实验的过程中，甲同学不断增加所挂钩码的个数，导致钩码的质量远远大于小车的质量，则小车加速度a的值随钩码的个数的增加将趋近于___________。
（3）已知钩码和小车质量，利用这个装置___________（选填能，不能）测定当地重力加速度。
【答案】 ①. CD##DC ②. 0.70 ③. 0.2 ④. g ⑤. 能
【解析】
【详解】（1）[1]A．利用此装置“研究匀变速直线运动”时，不需要消除摩擦力的影响，A错误；
B．利用此装置探究“小车的加速度与质量的关系”，并用图像法处理数据时，如果画出的a—M关系图像不是直线，确定加速度a与质量M成反比，应该作图线，看是否成正比，若成正比，说明a与M成反比，B错误；
C．利用此装置探究“功与速度变化的关系”实验时，应将木板带打点计时器的一端适当垫高，这样做的目的是利用小车重力沿斜面分力补偿小车运动中所受阻力的影响，C正确；
D．利用此装置测量小车与水平木板间摩擦力时，对钩码有
mg－T = ma
对小车有
T－μMg = Ma
上式联立有
则利用此装置测量小车与水平木板间摩擦力时，不必要满足m远小于M，D正确。
故选CD。
（2）[2]从图中所给的刻度尺上读出A、B两点间的距离s1 = 0.70cm。
②[3]B、C间的距离s2 = 0.90cm，根据
且每5个点取一个计数点，则T = 0.1s，得
[4]平衡摩擦力后对整体分析，根据牛顿第二定律得
当m >> M时，a趋向于g。
（3）[5]由于
化简有
则若已知钩码和小车质量，故利用这个装置能测定当地重力加速度。
四、解答题（共30分）
11. 质量为m=5kg的小物块静止于水平地面上的A点，用F=35N的水平拉力作用4s后撤去，物块继续滑动3s后停在B点。重力加速度g取10m/s2，求：
（1）物块与地面间的动摩擦因数；
（2）A、B两点间距离。
【答案】（1）；（2）42m
【解析】
分析】
【详解】(1)有拉力作用过程，由牛顿第二定律可得
撤去拉力后由牛顿第二定律可得
可把减速过程看成初速度为零的匀加速运动，则两个阶段末速度相等，可得
解得
(2)由(1)的分析可得
，
有拉力作用过程的位移为
撤去拉力后的位移为
A、B两点间距离为
联立解得
12. 荡秋千是一项民间的传统体育活动。如图，小女孩的质量为30kg，小女孩的重心到秋千悬挂点之间的距离为L，秋千摆动的最大角度为，不计秋千质量，忽略空气阻力，。在整个运动过程中，每根绳子承受的最大拉力为多少？
【答案】
【解析】
【详解】当秋千在最低点时绳子拉力最大，设为，设秋千在最低点速度为，根据牛顿第二定律可得
秋千从最高点到最低点过程中，根据机械能守恒定律可得
联立解得疏勒县实验学校2022-2023学年第一学期
高三年级期中考试物理试卷
考试范围：力学；考试时间：60分钟；满分：100分
一、单选题（共30分）
1. 如图所示，已知秋千的两根绳长均为10m，女孩和秋千踏杆的总质量约为40kg，绳的质量忽略不计。当女孩运动到最低点时速度大小为，此时每根绳子平均承受的拉力最接近于（ ）
A. 50N B. 100N C. 250N D. 500N
2. 甲、乙两汽车在水平高速公路上同一条直道上行驶，乙在前、甲在后同向行驶。某时刻两车司机同时听到前方有事故发生的笛声提示并同时开始刹车。两辆车刹车时的v-t图像如图，则（ ）
A. 若两车刚好发生碰撞，开始刹车时两辆车的间距为150m
B. 若两车刚好发生碰撞，开始刹车时两辆车间距为200m
C. 若两车发生碰撞，碰撞时
D 若两车发生碰撞，碰撞时
3. 一物体沿半径分别为r和R的半圆弧由A点经B点到达C点，经历的时间为t，如图所示，则它的平均速度和平均速率分别为（ ）
A. ，向东；
B. ，向东；
C. ，向东；，向东
D. ，向东；
4. 2021年5月15日，“天问一号”探测器成功着陆火星，迈出了中国火星探测征程的重要一步。若探测器在着陆前，绕火星表面运行的轨道是圆形，已知火星的质量约为地球质量的，火星的半径约为地球半径的，火星表面重力加速度与地球表面重力加速度的比值是（ ）
A. B. C. D.
5. 将一个物体以10 m/s的速度从20 m的高度水平抛出（不计空气阻力，取g=10 m/s2），下列说法正确的是（ ）
A. 落地时间为2 s
B. 落地时速度为20 m/s
C. 落地时速度方向与水平地面夹角的正切值为
D. 物体的位移为20 m
二、多选题（共18分）
6. 如图所示为一轻质弹簧弹力F大小与弹簧长度l的关系图像（弹簧始终处于弹性限度内），由图线信息可以得到的数据正确的是（ ）
A. 该弹簧原长一定是10cm
B. 劲度系数为2N/m
C. 弹簧长0.20m时的弹力为20N
D. 弹簧长度5cm和15cm时弹簧弹力相同
7. 用卡车运输质量为m的匀质圆筒状工件，为使工件保持固定，将其置于两光滑斜面之间，如图所示。斜面Ⅰ、Ⅱ固定在车上，倾角分别为30°和60°，重力加速度为g。当卡车沿平直公路匀速行驶时，圆筒对斜面Ⅰ、Ⅱ压力大小分别为、，则（ ）
A. B.
C D.
8. 如图所示，倾角为θ的斜面体固定在水平面上，两个可视为质点的小球甲和乙分别沿水平方向抛出，两球的初速度大小相等，已知甲的抛出点为斜面体的顶点，经过一段时间两球落在斜面上的A、B两点后不再反弹，落在斜面上的瞬间，小球乙的速度与斜面垂直．忽略空气的阻力，重力加速度为g.则下列选项正确的是（ ）
A. 甲、乙两球在空中运动的时间之比为tan2θ：1
B. 甲、乙两球下落的高度之比为4tan4θ：1
C. 甲、乙两球的水平位移之比为tanθ：1
D. 甲、乙两球落在斜面上瞬间的速度与水平面夹角的正切值之比为2tan2θ：1
第II卷（非选择题）
三、实验题（共22分）
9. 某同学做“验证力的平行四边形定则”的实验，如图甲所示，其中A为固定橡皮条的图钉，O为橡皮条与细绳的结点，OB和OC为细绳。图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。
（1）本实验采用的科学方法是_______。
A．理想实验法 B．控制变量法 C．等效替代法 D．建立物理模型法
（2）实验时，主要的步骤是：
A．在桌上放一块方木板，在方木板上铺一张白纸，用图钉把白纸钉在方木板上；
B．按选好的标度，用铅笔和刻度尺作出两个弹簧测力计的拉力F1及F2的图示，并用平行四边形定则求出合力F；
C．再用一个弹簧测力计，通过细绳套拉橡皮条使其伸长，读出弹簧测力计的示数，记下细绳的方向，按同一标度作出这个力F′的图示；
D．用图钉把橡皮条的一端固定在方木板上的A点，在橡皮条的另一端拴上两条细绳，细绳的另一端系着绳套；
E．用两个弹簧测力计分别钩住绳套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，结点到达某一位置O，记录下O点的位置，记下两条细绳的方向，读出两个弹簧测力计的示数；
F．比较F′和F的大小和方向，看它们是否相同，得出结论。
上述步骤中：
①请你帮这位同学按操作的先后顺序，用字母排列出来：_________；
②有重要遗漏的步骤的序号是_____；遗漏的内容是________ 。
10. 利用图（甲）示装置可以做力学中的许多实验
（1）以下说法正确的是（ ）
A．利用此装置“研究匀变速直线运动”时，必须设法消除小车和木板间的摩擦阻力的影响
B．利用此装置探究“小车的加速度与质量的关系”并用图像法处理数据时，如果画出的a—M关系图像不是直线，就可确定加速度与质量成反比
C．利用此装置探究外力的功与小车动能变化关系实验时，应将木板带打点计时器的一端适当垫高，这样做的目的是利用小车重力沿斜面分力补偿小车运动中所受阻力的影响
D．利用此装置测量小车与水平木板间摩擦力时，不必要满足m远小于M
（2）甲同学在利用此装置进行“探究加速度a与力F的关系”的实验过程中，打出了一条纸带。从比较清晰的点起，每5个点取一个计数点，用刻度尺测量计数点间的距离如图（乙）所示。已知打点计时器所用电源的频率为50Hz。求：
①从图中所给的刻度尺上读出A、B两点间的距离s1= ___________cm；
②该小车加速度a = ___________m/s2。
③实验的过程中，甲同学不断增加所挂钩码的个数，导致钩码的质量远远大于小车的质量，则小车加速度a的值随钩码的个数的增加将趋近于___________。
（3）已知钩码和小车质量，利用这个装置___________（选填能，不能）测定当地重力加速度。
四、解答题（共30分）
11. 质量为m=5kg的小物块静止于水平地面上的A点，用F=35N的水平拉力作用4s后撤去，物块继续滑动3s后停在B点。重力加速度g取10m/s2，求：
（1）物块与地面间的动摩擦因数；
（2）A、B两点间距离。
12. 荡秋千是一项民间的传统体育活动。如图，小女孩的质量为30kg，小女孩的重心到秋千悬挂点之间的距离为L，秋千摆动的最大角度为，不计秋千质量，忽略空气阻力，。在整个运动过程中，每根绳子承受的最大拉力为多少？
