2021-2022学年山东省济宁市兖州区高三(上)期中物理试卷(附答案详解)

eq\o\ac(△,𝑥)eq\o\ac(△eq\o\ac(△,𝑥)eq\o\ac(△,)eq\o\ac(△,𝑣)20212022年山东省济宁市州区高三（上期中物理试卷

在物理学研究过程中科学家们创造了许多物理学研究方法理想实验法控制变量法、极限法、等效替代法、理想模型法、微元法等，以下关于所用物理学研究方法的叙述错误的

根据速度定义式，eq\o\ac(△,)𝑡非常小时就以表示物体在时的瞬时速度，eq\o\ac(△,𝑡)eq\o\ac(△,)eq\o\ac(△,𝑡)该定义采用了极限法B.

在不需要考虑物体的大小和形状时，用质点来代替实际物体采用了等效替代的方法C.D.

加速度的定义式，用的是比值定义法eq\o\ac(△,𝑡)在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小

段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了微元法一辆汽车做直线运动，𝑥像如图所示。关于汽车的运动，下列说法正确的是

汽车的初速度为

B.

汽车的加速度大小为

C.

汽车第末速度

D.

汽车前内位移月时分神舟十二号载人飞船回舱在酒泉卫星发射中心东南部的东风着陆场成功着陆。执行飞行任务的航天员全部顺利出舱，身体状态良好。在空间站工作期间，航天员先后进行了两次出舱行走。航天员在空间站小可以看到十六次日出日落。下列说法正确的是第1页，共页

11B.C.D.

空间站的线速度大于第一宇宙速度空间站的线速度小于同步卫星的线速度空间站的向心加速度大于同步卫星的向心加速度航天员出舱活动时的向心加速度为零

如图所示，开始.间的细绳呈水平状态，现由计算机控制物的动恰好以速沿直匀速下滑，经细绳通过定滑轮拉动物在平面上运动，则下列图中，最接近物的动情况的B.C.D.几个水球可以挡住子弹？国家地理频道实验证实个球足四个完全相同的水球紧挨在一起水平排列，子弹在水球中沿水平方向做匀变速直线运恰好能穿出第四个水球，则可以判B.C.D.

子弹在每个水球中运动的时间相同由题干信息可以确定子弹穿过每个水球的时间比子弹在每个水球中的速度变化量相同子弹穿出第三个水球的瞬时速度与全程的平均速度相等

某生态公园的人造瀑布景观如图所示，水流从高处水平流出槽道，恰好落入步道边的游泳池中。现制作一个模型展示效果，模型的尺寸为实际尺寸。若水从槽道里流出后的运动看做平抛运动，则模型中槽道里的水流速度应为实际水流速度(

1

B.

C.

1𝑁

D.

如图，两个相同的光滑小球甲和乙放在倾角斜面上被固定在斜面上的竖直板挡住已知斜面对乙球的作用力大小为，斜面对甲球的作用力大小为B.

第2页，共页

𝑎𝑎C.𝑎𝑎D.

如图甲所示，用一轻质绳拴着一质量的小球，在竖直面内做圆周运不计一切阻，小球运动到最高点绳对小球的拉力，小球在最高点速度大小为，其

图像如图乙所示，则B.

轻质绳长等于𝑏当地的重力加速度为

𝑎C.

当

时，轻质绳的拉力大小为𝑎𝑏D.

只要

，小球在最低点和最高点时绳的拉力差均𝑎

质量均的、两小球之间系一个质量不计的弹簧，放在光滑的台面上紧墙壁如图所示今用恒力将球向左挤压弹簧达到平衡时突然将力撤去此瞬C.

球加速度为球加速度为零

B.D.

球加速度为球的速度为用根细绳连接一小球球始终处于静止状态绳竖直方向的夹角

，保持不变力表从直位置缓慢顺时针旋转绳的拉和对应角的系图取，列说法正确的是

当

时，细绳的B.当

时，细拉力

C.D.

缓慢顺时针旋转过程中，细绳的力的最小值缓慢顺时针旋转过程中，细绳的力的最小值为第3页，共页

𝑎如，年月国的长征五号遥四运载火箭，将火星探测器“天问一号”送入𝑎太空，探测器在位脱离地球被送入地火转移轨道即准霍曼转移轨道，动半个周期，在位置与火星会合。已知火星公转周期为个球日，则下列有关“天问一号”探测器的说法正确的B.C.D.

在地球上发射探测器时的速度必须大𝑠并在地火转移轨道位置时的速度比地球公转速度大在由到的运动过程中，太阳引力做正功探测器到达置时，地球不可能置设师设计了一个非常有创意的募捐箱，如图甲所示，把硬币从投币口放入，着在募捐箱上类似于漏斗形的部如图丙所示点为漏斗形口的圆心滑很多圈之后从中间的小孔掉入募捐箱硬币在不同位置的运动都可以看成匀速圆周运动，摩擦阻力忽略不计，则某一枚硬币、两时

速度的大小

B.

角速度的大

C.

向心力的大

D.

所受支持力的大𝑁

𝑏如是“研究小球的平抛运动”时拍摄的闪光照片的一部分，其背景是边长为的方格𝑠

.由可知光频率为_；球抛出时的初速大小；抛出点到点小球速度的改变最大为．用图所示的装置探究加速度、力和质量的关系，带滑轮的长木板水平放置，簧测力计固定在墙上。小车上固定一定滑轮，细绳通过滑轮连接弹簧测力计和砂桶。第4页，共页

下关于该实验的操作说法中正确的_____。A.

必须用天平测出砂和砂桶的质量B.

每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力C

小车的质量须远大于砂桶和砂的质量D

应当先释放小车，再接通电源利打点频率的点计时器到的一条纸带如图所示图每两个计数点间还有四个点未画出则在该次实验中，小车运动的加速度大小

结保留三位有效数。某学做实验时，未把木板的一侧垫高，就继续进行其实验步骤，则该同学作出的小车的加速度与簧测力计示的像如图所示，则实验中小车受到的摩擦力大小_，小车的质量_。如所示是一种较精确测重力加速值方法下装有弹射装置的真空玻璃直管竖直放置玻璃足够长小球竖直向上被弹出在点与弹簧分离，然后返回。点正上方选取一，用器精确测得间距离为，点发返点的时间间隔，球两次经过点时间间隔为。求力加速；若距玻璃管底部的距离

，求玻璃管最小长度。第5页，共页

如所示量为的板放水平地面上量的𝐴𝐵𝐴放在木上一根轻绳一端拴在木上，另一端拴在天花板上，轻绳与水平方向的夹角。知木与板𝐵之的摩擦因

。现用水平方向大小为的将板从箱面匀速抽出，重力加速取

，求：轻绳的拉力为多大？木板𝐵与地面之间的动摩擦

的大小为多大？17.

如图所示，半径的半球形陶罐，固定在可以绕竖直轴旋转的水平转台上，转台转轴与过陶罐球的对称轴重转以一定角速匀转一质量为的物块落入陶罐内，经过一段时间后，小物块随陶罐一起转动且相对罐壁静止，它点连线之的夹角为重加速度大小为。若

，小物块受到的摩擦力恰好为零，；

，且，小物块受到的摩擦力大小和方向。第6页，共页

18.

如图所示，质量的块，放置在质足长木板的中间，物块与木板间的动摩擦因数为，木板放置在光滑的水平地面上．在地面上方存在两个作用区，两作用区的宽度均，界距离，作用区只对物块有力的作用：Ⅰ作用区对物块作用力方向水平向右作用区对物块作用力方向水平向左用力大小均为将块与木板从图示位置物在Ⅰ作区内的最左边由静止释放，已知在整个过程中物块不会滑离木板．．在块刚离开区域时，物块的速度多大？若块刚进入区域时与木板的速度刚好相同作区的边界距离；物与木板最终停止运动时，求它们相对滑动的路程．第7页，共页

答案和解析1.【答案】【解析】解：、研究某一时刻或某一位置时的速度，我们采用了取时间非常小，即让时间趋向无穷小时的平均速度作为瞬时速度，即采用了极限思维法，故正；B、在不需要考虑体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法，是采用了建立理想化的物理模型的方法，故错误；C、速度的定义式

eq\o\ac(△,𝑣)eq\o\ac(△,𝑡)

与度变化量以及时间无关，采用的是比值定义法，故C正；D、探匀变速运动的位移公式时，采用了微元法将变速运动无限微分后变成了一段段的匀速运动，即采用了微元法；故D正确；本题选错误的，故选：。在研究多个量之间的关系时，常常要控制某些物理量不变，即控制变量法；当时间非常小时，我们认为此时的平均速度可看作某一时刻的速度即称之为瞬时速度，采用的是极限思维法；明确加速度的定义，知道加速度与速度和时间无关；在研究曲线运动或者加速运动时，常常采用微元法，将曲线运动变成直线运动，或将变化的速度变成不变的速度在高中物理学习中我会遇到种不同的物理分析方法些方法对我们理解物理有很大的帮助；故在理解概念和规律的基础上，更要注意科学方法的积累与学习2.【答案】【解析速直线运动的速位公式

可

𝑥

，由图象可知

，以，确；B象斜率得加度大小为𝑠B错；C、速度公式

𝑡𝑠，C错；D车止运动的时间为

以汽车前的移等汽车前的移，由图象可知，位移等，错。第8页，共页

𝜋𝑟324故选：。𝜋𝑟324由匀速直线运动的速位公

求得初速度图斜率对由速度公

𝑡可末度；先判断汽车停止运动的时间，再确定汽车内位移。本题考查运动图象分析能力，要注意汽车减速问题中停止运动的时间。3.【答案】【解析解对地球做匀速圆周运动的习行器有引力提供向心力

𝑀𝑚2

𝑚𝑚𝑟

2

𝑚

𝑟𝑚(

，为𝑟𝑟

。上可得√于间站的期𝑇

于步卫星的周𝑇16。所以空间站的轨道半径小于同步卫星轨道半径，由上述程得空间站线速√以空间站的线速度大于同小卫星的线速第一宇宙速𝑟

√为，以空间站线速度小于第一宇宙速度，AB误；C、上式可得：，间站的加速度大于同步卫星的加速度，故C正；2D宇航员出舱时虽然相对于空间站静止但仍受地球引力使其做匀速圆周运动，产生向心加速度，加速度不为零，故D错。故选：。根据万有引力提供向心力分别得到空间站绕地球做匀速圆周运动的周期速线度的表达式，通过表达式再比较大小。该题考查万有引力的相关问题、卫星运行快慢问题等，从基本规律出发，结合轨道半径的关系不难判断结果。4.【答案】【解析】解：与物相的绳端速分为沿绳伸长方向的速和直于绳方向的速度，则物体的速时，故错误；之后随增，𝜃增，的度增大，但始变化快，速度增加得快，图线的斜第9页，共页

率大，若绳和杆足够长，则物体的速度趋近于的度，故正确BD错。故选：。将物体的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向绳方向的速度等的度．解决本题的关键知道物体沿子方向的分速度等的度大小，根据平行四边形定则进行分析．5.【答案】【解析】解：、弹做匀减速直线运动，通过相同的水球，即通过相同的位移，运动的时间不等，故A误；B向考子的运动看作反向的初速度为零的匀加速直线运动合

，通过相同的位移所用时间之比为：√3：√，确；C、弹做匀变速直线运动，加速度不变，子弹闯过每个水球的时间不同，速度变化量不等，故错误；D、合的析可知，子弹通过前三个水球的时间与通过第四个水球的时间相等，即此时为中间时刻根据匀变速直线运动的规律可知间时刻的瞬时速度等于全程的平均速度，则子弹穿出第三个水球的瞬时速度与全程的平均速度相等，故D正。故选：。子弹做匀减速直线运动，逆向思维，看作初速度为零的匀加速直线运动，根据比例式分析求解。本题考查了匀变速直线运动的规律题的关键是逆向思考用初速度为零的匀加速直线运动的规律求解。6.【答案】【解析】解：水流做平抛运动，水平方向：

竖直方向：

联立解得：

ℎ将尺寸都变为原来的，有第10页，共20页

𝑔√𝑔𝑔√𝑔2𝑁ℎ

𝑁

√2ℎ

𝑁

所以模型中槽道的水流速度为实际水流速度的倍，所以C确错。故选：。根据平抛运动规律，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动，求解水流的实际速度，根据模型缩小的比例，求解模型中的水流速度与实际速度的比例关系。本题考查平抛运动规律将造瀑布抽象成平抛运动模型比关系即可求解。7.【答案】【解析】解：选乙球为对象，受分析如图：设甲对乙作用力，有

，

，选甲球为对象，受力分析如图：第11页，共20页

2222𝑣22222𝑣2乙球对甲球的作用力′，设斜面对甲的作用力，在竖直方

′，得，故选：。对甲乙两球分别进行受力分析，根据受力分析图求出各个力的数量关系。本题考查受力分析，要求学生做出受力分析图并结合图象进行分析求解。8.【答案】【解析解设绳长小球运动到最高点由牛顿二定律得

移项得

，结合图线可知，纵轴截距的绝对，得当地的重力加速，图线的斜率

𝑏

，解得绳子的长

𝑏

，故错；C、

时，轻质绳的拉力大小为

𝑏

，故错误；D、

𝑏时，轻质绳的拉力大小𝑇，力提供向心力，

当小球运动到最低点时速度，据动能定理可知𝐿′最低点，根据牛顿第二定律得联立解得：，D正。故选：

在最高点，小球靠拉力和重力的合力提供向心力，结合牛顿第二定律求𝑣第12页，共20页

的关系

式，结合图线的斜率和纵轴截距求出当地的重力加速度和绳长；根据

2

计算当

时轻质绳的拉力大小；根据牛顿第二定律和动能定理求

时小球在最低点和最高点时绳的拉力差。解决本题的关键知道小球在最高点向心力的来源合牛顿第二定律进行求解知道图线的斜率和截距表示的含义。9.【答案】【解析】解：力撤前弹簧的弹力大小将撤的瞬间，弹簧的力没有变化，则的力情况没有变化，合力为零的合力大小等于，据牛顿第二定律得球的加速度为零，球的加速度为

所正，AD错．故选：先分析将力撤前弹簧的弹力大小，再分析将撤的瞬间两球所受的合力，根据牛顿第二定律求解加速度．瞬时问题是牛顿定律应用典型的问题般先分析状态变化前弹簧的弹力再研究状态变化瞬间物体的受力情况，求解加速度，要抓住弹簧的弹力不能突变的特点．【案【解析】解：由图可知，当

，的力

为零，可得当

𝜋

，时，拉力最，受力分析如下图当和垂直时，拉最，可

𝜋6

，则细绳拉的小值为第13页，共20页

2故确D错；2当

𝜋6

时，

，根据平衡条件可得𝜃可得细拉力为

3

故A正，B错误。故选：。小球静止所受合力为，对小球进行受力分析，根据平衡条件列式求解。本题考查共点力的平衡相关知识，抓不这一条件，是解决本题关键。【案【解析】解：、测器发射后脱离的地球的吸引，所以其在地球上的发射速度应在第二宇宙速度𝑘与第三宇宙速度之，故A误；B、万有引力提供心力，由牛顿第二定律得

𝑀𝑚2

𝑟

，解得𝑣

𝑟

，如果探测器与地球在同一轨道上运行时探测器的速度与地球公转的速度相等；探测器运动位置时需要加速才能进入地火转移轨道，因此探测器在地火转移轨位时的速度比地球公转速度大，故B正；C、到的动过程中，测器离太阳的距离逐渐变大，太阳引力做负功，故错误；D由图示可知，地火转移轨道半长轴比球绕太阳运动的半长轴大，由开普勒第三定律可知，探测器的运行周期大于地球的公转周期，探测器到点的时间等于探测器的半个周期，该时间大于地球公转的半个周期，地球绕太阳运动的距离大于半个圆周，此时地球已经经点，地球不在位，故D正。故选：。根据第二宇宙速𝑘的义分析探测器在地球上的射速度；根据变轨原理判断探测器在地火转移轨道位时的速度比地球速度的关系；根据探测器的运动过程判断太阳引力做功情况根据开普第三定律比较地球周期与探测器周期间的关系后分析答题。解决本题时，要理解宇宙速度的意义，知道卫星轨道变化的原理及方法，能判断探测器第14页，共20页

2在不同轨道速度的大小。2【案【解析解、两做匀速圆周运动的圆心是别点做通过点竖直轴的垂线垂即为做匀速周运动的圆心可得与水平方向的夹角为、，力分析如图所示：

，设所弧切线由题意可知据外力提向心力的合成可得向心力

𝑡、的心力𝑡，，向力的大

，根据牛顿第二定，得向心加速度的大

，根据向心加速度公，合

，可得某一枚硬币两时速度的大

根向心加速度公式

可知结

，可得角速度的大小

，故AC正，B错；D、在、所弧的切线与水平方向的夹角、，硬、处受力分析，根据竖直方向上的平衡条件得

，，得

cos

，

cos

，由题意可，以所受持力的大

𝑎

𝑏

，故错。故选：。根据运动情况判断圆心的位置受情况判断向心力的大小

2

判断角速度的大小及线速度的大小根据竖直方向上的平衡条件判断所受支持力的大小。本题以设计师设计了一个非常有创意的募捐箱为情景载体考了匀速圆周运动问题解答此类问题的关键是能够物体进行受力分析定哪些力的合力或哪个力的分力提供了向心力，根据向心力的计算公式进行解答。第15页，共20页

√√101𝐶𝐸⋅𝐹1𝐹𝐹0【案√√101𝐶𝐸⋅𝐹1𝐹𝐹0【解析】解：在竖直方向上有eq\o\ac(△,)𝑦，，

𝑠则闪光的频小球抛出时的初速度大小

．

𝑥

．小球在点竖直方向的速

𝐴𝐶

，从抛出点经历的时间

𝑦𝐵

．则速度的变化eq\o\ac(△,)故答案为：，，．平抛运动在水平方向做匀速直线运动竖直方向上做自由落体运动抓住竖直方向上在相等时间间隔内的位移之差是一恒量求出闪光的周期而得出闪光的频率过闪光周期和水平位移求出小球的初速度．根据通过的时间间隔，求出小球的速度改变量．解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律运学公式和推论灵活求解．【案

𝐹𝑎

0

【解析】解：、于有弹簧测力计测量力，所以不必测量砂和桶的质量，故A错误；B、一次平衡好摩力之后，当改变小车质量时，由于摩擦力和重力的下滑分力同比例改变，则不必重新平衡阻力，故正；C、于拉力能测出，不必满足小车质量远大于砂和桶的质量，故C错；D、了效利用纸带，须先接通电源再释放小车，故D错。故选：由意知，两相邻计数点的时间间

𝑠

，由逐差公式求加速𝑎𝑥𝑥

𝐴𝐶2

2

2

；根牛顿第二定律可求出小车的加速𝑎

，变形后得到𝑎

𝑀

，结合图象的横截距为

，斜率

𝑎10

，所以摩擦，车的质量𝑀第16页，共20页

11、101211𝑇22182111、101211𝑇2218210。𝑎故答案为：𝐵；；

𝐹𝑎

0

根实验原理、操作步骤、数据处理以及注意事项分析各项的正确与否；依逐差法可得小车加速度；写牛顿第二定律写出当小车质量一定时变砂和桶的质量后度的关系式，结合图象的纵截距求出小车的质量和摩擦力。本题考查探究加速度与小车质量的关系实验操作步骤的必须与否的判断度的计算、图象法处理数据等内容。关键是要掌握实验原理，计算加速度的方法，图象法计算小车质量等，是锻炼逻辑思维的好题。【案】解：小从点升到最大高度过程中

𝑇8小球从点升的最大高度依据题意：8联立解得：2212

2

28真管至少的长度为：故有：

2212答：重加速为

2212

；若距玻璃管底部的距离为

，玻璃管最小长度为

2212

。【解析小从点升的过程做竖直上抛动据竖直上抛运动的基本公式结合位移关系求解即可；玻管的最小长度等于小球上升的最大高度加点玻璃管底部的距离。本题主要考查了竖直上抛运动的基本公式的直接应用意对称性要求同学们能根据题目的叙述得出有用的信息，难度适中。【答案受力分析如图甲所示，由题意得：𝐹𝐹𝑓1𝐹𝑖…𝑁1第17页，共20页

𝑓1由得：

对、整受分析如图乙所示，由题意得：𝑓2(𝑁2𝑓2𝑁2联立并代入数据得答：轻的拉力；

木与面之间的动摩擦因数。【解析】将物体匀速向右拉出过程中物保持静止状，受力均平衡。分别分析两个物体的受力情况，作出力图，根据平衡条件列方程求解即可。本题是两个物体平衡问题，采用隔离法研究，关键是分析