山东省聊城市2021届高三上学期期中考试物理试卷 Word版含解析 19页

2020—2021学年度第一学期期中教学质量检测高三物理试题本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷〔非选择题两部分。满分100分。考试用时90分钟。注意事项：1.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、县区和科类填写到答题卡和试卷规定的位置上。2.第Ⅰ卷每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。3.第Ⅱ卷必须用05毫米黑色签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应的位置；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不能使用涂改液、胶带纸、修正带。不按以上要求作答的答案无效。第Ⅰ卷选择题一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求1.以下说法正确的是（　　）A.开普勒根据开普勒三定律发现了万有引力定律B.牛顿最早发现了行星运动的规律C.卡文迪许通过实验测出了万有引力常量D.伽利略提出了惯性概念，卫星保持匀速率做圆周运动的性质就是惯性【答案】C【解析】【详解】A．牛顿发现了万有引力定律，A错误；B．开普勒最早发现了行星的运动规律，B错误；C．卡文迪许通过实验测出了万有引力常量，C正确；D．卫星做匀速圆周运动，状态不停的被改变，改变状态的原因是因为受到万有引力的作用，不是惯性的结果，D错误。故选C。2.如图所示，在水平面内的半圆弯道半径为70m，以半圆弯道的圆心为坐标原点O，建立Ox-19- 直线坐标系，一汽车从弯道的M点以54km/h的速率沿半圆弯道（虚线所示）运动到N点，则从M到N的过程中，汽车的平均速度为（　　）A.15m/sB.C.D.【答案】C【解析】【详解】汽车从弯道的M点以54km/h的速率沿半圆弯道（虚线所示）运动到N点的时间汽车的位移从M到N的过程中，汽车的平均速度故选C。3.如图所示，一辆货车运载着相同的圆柱形光滑空油桶。在车厢底，一层油桶平整排列，相互紧贴并被牢牢固定，上一层只有一只桶C，自由的摆放在桶A、B之间，没有用绳索固定。桶C受到A和B的支持，和汽车一起保持静止。若汽车以某一加速度向左开始加速，且A、B、C与货车保持相对静止，以下判断正确的是（　　）-19- A.加速过程A对C的支持力比静止时A对C的支持力大B.A与C之间可能没有弹力作用C.A、B、C三桶中，B桶所受合力最大D.A、B、C三桶中，C桶所受合力最小【答案】B【解析】【详解】AB．对C进行受力分析，设B对C的支持力与竖直方向的夹角为θ，根据几何关系可得sinθ=所以θ=30°；同理可得，A对C的支持力与竖直方向的夹角也为30°；原来C处于静止状态，根据平衡条件可得NBsin30°=NAsin30°令C的加速度为a，根据正交分解以及牛顿第二定律有N′Bsin30°-N′Asin30°=ma可见，A对C的支持力减小、B对C的支持力增大，当A对C的支持力为零时，根据牛顿第二定律可得mgtan30°=ma解得故B正确，A错误；CD．根据牛顿第二定律可知，A、B、C三桶受到合力大小相同，均为ma，故CD错误。故选B。4.从同一高度以相同的初动能竖直向上抛出两个小球a、b，a达到的最高点比b的高，不计空气阻力，以下判断正确的是（　　）A.a的质量比b的大B.a的质量与b的相等C.a、b抛出时，a的动量大小比b的大D.a、b抛出时，a的动量大小比b的小-19- 【答案】D【解析】【详解】AB．小球抛出后做竖直上抛运动，由公式可知，a球抛出的初速度比b大，由于两球初动能相同，则a球的质量比b球的小，故AB错误；CD．由动能与动量关系可知质量越大，初动量越大，则a球的初动量比b的小，故C错误，D正确。故选D。5.河的宽度为144m，水流速度为3m/s。一快艇在静水中运动的v-t图像如图所示该快艇保持船头垂直岸边从岸边启动并以在静水中的启动状态向对岸行驶，则快艇（　　）A.运动轨迹为直线B.做变加速曲线运动C.渡河时间为24sD.到达河中心线时和到达对岸时的动能之比为1：2【答案】C【解析】【详解】AB．由一快艇在静水中运动的v-t图像可知，快艇垂直河岸方向做初速为0的匀加速直线运动，而沿河岸方向以流水的速度做匀速直线运动，所以快艇做匀变速曲线运动，故AB错误；C．快艇垂直河岸方向的加速度大小为-19- 快艇垂直河岸方向做初速为0的匀加速直线运动，所以快艇渡河时间为故C正确；D．到达河中心线时，快艇垂直河岸的速度到达河中心线时，快艇的速度到达对岸时，快艇垂直河岸速度到达对岸时，快艇的速度到达河中心线时和到达对岸时的动能之比为故D错误；故选C。6.我国第一颗人造卫星“东方红一号”升空后的运行轨道平面和地球赤道平面为倾角68.5度的近地椭圆轨道。如图，若“东方红一号”卫星沿椭圆轨道运动到远地点H时速度为v，H点距离地球球心的距离为r，则卫星在H点（　　）A.处于超重状态B.速度v可能大于7.9km/sC.加速度等于D.加速度大于【答案】D-19- 【解析】【详解】A.卫星在H点处于失重状态，A错误；B.若卫星在近地点的速度大于7.9km/s，则卫星将做离心运动，而卫星在远点H做向心运动，则速度小于7.9km/s，B错误；CD.若卫星以r为半径做圆周运动，则加速度等于，而卫星在P点做近心运动，万有引力大于所需向心力，即ma＞m所以加速度a＞C错误，D正确。故选D。7.如图，A、B两个小球沿光滑水平面向右运动，取向右为正方向，则A的动量pA=10kg·m/s，B的动量pB=6kg·m/s，A、B碰后A的动量增量△pA=-4kg·m/s，则关于A、B的质量比应满足的条件为（　　）A.B.C.D.【答案】B【解析】【详解】因为A追上B发生碰撞，则碰前速度满足解得-19- 碰撞过程满足动量守恒，则则碰后A、B的动量分别为p′A=6kg·m/s，p′B=10kg·m/s，由能量关系解得碰后速度满足解得综上所述，则故选B。8.如图，墙面上相同高度的O、P两点各固定一光滑小铁钉，原长等于O、P间距离的橡皮筋一端固定在O点，另一端跨过P点栓接小球，小球静止在M点时，PM=OP。施加外力将小球沿水平方向移动到N点，使MN与OP距离相同，橡皮筋始终在弹性限度内。则小球在N点保持静止时，外力F与小球重力的比值为（　　）A.B.C.D.【答案】A【解析】-19- 【详解】设橡皮筋的劲度系数为k，PM的长度为3x，在M点，有在N点，由几何关系可知，橡皮筋弹力已知PM与竖直方向夹角的余弦值为，因则外力F方向水平，则外力F与重力的比值为故A正确，BCD错误。故选A。二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。9.磁性圆盘竖直放置，可绕固定的水平轴转动，一铁质小物体吸附到圆盘上静止不动，今驱动磁性圆盘匀速转动，小物体在距离圆盘中心r处相对于圆盘静止，则下列说法正确的是（　　）A.小物体在转一圈的过程中，重力的冲量为0B.小物体在与圆心等高处时所受摩擦力大于重力C.小物体在转动过程中重力的瞬时功率不变D.小物体从圆周的最低点转动到最高点的过程中摩擦力做正功【答案】BD【解析】【详解】A．小物体在转一圈的过程中，重力的冲量为-19- 因此重力的冲量不是零，故A错误；B．小物体在与圆心等高处时所受摩擦力是由水平方向提供向心力的静摩擦力和竖直方向与重力平衡的静摩擦力合成的，故小物体在与圆心等高处时所受摩擦力大于重力，故B正确；C．由瞬时功率的公式可知，由于小物体在转动过程中重力与速度的夹角是不断变化的，故小物体在转动过程中重力的瞬时功率是不断变化的，故C错误；D．小物体从圆周的最低点转动到最高点的过程中只有重力、摩擦力做功；由于磁性圆盘匀速转动，因此速率不变，动能不变，重力做负功，由动能定理可知，小物体从圆周的最低点转动到最高点的过程中摩擦力做正功，故D正确。故选BD。10.在平直公路上建立直线坐标系Ox，A、B两汽车从原点O沿Ox正方向同时做匀加速运动，它们的v2-x图象如图所示则（　　）A.A的加速度比B的大B.在x0位置，A追上BC.经过x0位置时，A、B速度相同D.A、B从O到x0位置的过程中，运动时间相同【答案】AC【解析】【详解】A．根据可知图像的斜率，A的斜率比B的大，所以A的加速度比B的大，A正确；BCD．在x0位置，二者共速，但是初速度不同，根据可知，二者运动-19- 时间不同，所以此位置，A还没有追上B，B错误，C正确，D错误。故选AC11.如图，在光滑水平面上，三个均在水平面内且不共线的恒力F1、F2、F3作用于小球，小球沿F3的方向运动。将F3撤去后，关于小球的运动以下选项正确的是（　　）A.小球可能做曲线运动B.小球单位时间内动量的变化保持不变C.小球单位时间内动能的变化保持不变D.小球的加速度可能与撤去F3前大小相等【答案】BD【解析】【详解】A．由于小球原来沿F3的方向运动，故F1、F2的合力与F3方向相反，F3撤去后，小球所受合力方向与运动方向相反，因此小球做匀减速直线运动，A错误；B．以小球运动方向为正方向，F3撤去后，由动量定理可得由于F1、F2为恒力，则不变，因此小球单位时间内动量的变化保持不变，B正确；C．F3撤去后，由动能定理可得由于小车做匀减速直线运动，则有因此小球单位时间内，位移逐渐减小，动能的变化逐渐减小，C错误；D．当F3的大小为F1、F2合力的2倍时，小球的加速度与撤去F3前大小相等，D正确；故选BD。12.如图，轻弹簧固定在货仓的墙面上，在粗糙水平面上的P-19- 点有一空货箱，施加水平外力，使货箱从P点由静止向右做匀加速运动，货箱到达O点时速度为零；将货箱装上货物放在M点施加水平外力使货箱从M点由静止以相同的加速度向右运动，货箱仍然到达O点速度为零，则（　　）A.M点在P点左侧B.M点与P点重合C.从P到O水平外力对货箱做功等于从M到O水平外力对货箱做的功D.从P到O与从M到O货箱克服摩擦力做功相同【答案】CD【解析】【详解】AB．因为两次货箱到达O点的速度均为零，则弹性势能相等，即由能量关系则装上货物时质量大，则x较小，则M点在P点右侧，AB错误；CD．由牛顿第二定律有故水平外力做的功为则从P到O水平外力对货箱做的功等于从M到O水平外力对货箱做的功；同理从P到O与从M到O货箱克服摩擦力做功相同，CD正确。故选CD。第Ⅱ卷非选择题三、非选择题：本题共6小题，共60分。13.某实验小组用如图甲所示的装置做了“探究弹力和弹簧伸长量的关系”-19- 的实验。根据实验测得数据的对应点在图乙中标出（1）根据描出的计数点，请作出钩码质量m与弹簧长度l之间的关系图线（）（2）根据图线求此弹簧的劲度系数k=__________N/m（g取9．8m/m2，计算结果保留三位有效数字）（3）写出弹簧弹力F和弹簧长度l之间关系的函数表达式：_________________【答案】(1).见解析(2).12.5(3).F=12.5×（l﹣0.15）N【解析】【详解】（1）[1]描点作图，如图所示（2）[2]图象的斜率表示劲度系数，故（3）[3]图线与x轴的交点坐标L0=15cm=0.15m，代表弹簧的原长根据F=kx可知F=12.5×（l﹣0.15）N14.-19- 用如图所示的实验装置可以进行很多实验探究。该装置已经调整至小车在不挂钩码时能拖动纸带沿长铝板匀速运动。(1)用该装置探究加速度与力、质量的关系保持小车质量不变，改变钩码数量，得到下表所示的实验数据。根据表格中数据，可得小车质量为___________kg（g取10m/s2，结果保留两位有效数字）。次数钩码的质量m/g小车的加速度a/(m·s-2)150.252100.513150.74(2)用该装置探究小车动能的变化与拉力功的关系。某次实验时，所用小车的质量为200g，钩码的质量为50g，得到的纸带如图所示。纸带上O、A、B、C、D为计数点，O点为小车开始运动时打下的点，相邻两计数点间的时间间隔为0.1s，则打C点时小车动能为___________J；将钩码的重力作为小车所受的拉力，不计阻力影响，则在纸带由O运动到C的过程中，拉力对小车做的功为___________J。（取g=10m/s2，均保留两位有效数字）此次实验没能得到“力在一个过程中对物体做的功，等于物体在这个过程中动能的变化”的结论，原因是：___________。【答案】(1).0.20(2).0.036(3).0.045(4).实验中没有满足钩码的质量远大于小车的质量，导致钩码的重力明显大于绳的拉力，从而出现拉力的功明显大于小车动能增量的实验结果。【解析】【详解】(1)[1]由牛顿第二定律-19- 小车的质量为(2)[2]打C点时小车速度为打C点时小车动能为[3]拉力对小车做的功为[4]实验中没有满足钩码的质量远大于小车的质量，导致钩码的重力明显大于绳的拉力，从而出现拉力的功明显大于小车动能增量的实验结果。15.滑草是一项好玩的健身运动，深受运动者的喜受。如图所示，滑草滑道为一倾斜的直轨道，运动者从轨道顶端由静止开始匀加速下滑，运动者在开始运动的第1s内向下滑动了2m，在到达倾斜滑道底端前的最后1s内，沿滑道滑动了22m，求：(1)运动者下滑过程中加速度的大小；(2)倾斜滑道的长度。【答案】(1)4m/s2；(2)72m-19- 【解析】【详解】(1)第1s内位移x1=2m，由得加速度a=4m/s2(2)设斜面长度为x，总滑行时间为t，在（t-1）s内滑行距离为x′，根据匀变速直线运动的规律，t时间内位移（t-1）s时间内位移最后1s内的位移△x=x-x′解得滑道长度x=72m16.在篮球比赛中，投篮的投出角度会影响投篮的命中率。如图甲所示，在某次篮球比赛中球员在空中一个漂亮的投篮，篮球以与水平面成=45°的倾角准确落入篮筐，这次跳起投篮时，投球点和篮筐正好在同一水平面上，投篮过程的示意图如图乙所示，已知投球点到篮筐的距离s=7.2m，不计篮球受的空气阻力，重力加速度大小g=10m/s2。求：(1)篮球进篮筐时的速度大小；(2)篮球投出后经过的最高点相对篮筐的竖直高度。【答案】(1)v=6m/s；(2)h=1.8m【解析】-19- 【详解】(1)设篮球进篮筐时的速度为v，设此时篮球在水平方向的分速度为vx，竖立方向的分速度为vy，篮球从最高点到篮筐的过程中做平抛运动，设此过程的运动时间为t代入数据得v=6m/s(2)竖直高度代入数据得h=1.8m17.如图，木板静止在水平面上，小滑块叠放在木板中间，木板、滑块质量均为m=1kg，木板与地面间的动摩擦因数1=0.2，滑块与木板间的动摩擦因数2=0.1。t=0时，对木板施加水平恒力F，滑块与木板保持相对静止一起运动，t=3s时F撤去，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g=10m/s2；(1)为使滑块与木板保持相对静止一起运动，求F应满足的条件；(2)若F=6N，求t=3s时外力F的瞬时功率；(3)若F=6N，t=3s时F撤去后，滑块能否相对木板滑动，若能，要使滑块不滑离木板，求出木板的最小长度，若不能，通过计算说明理由。【答案】(1)4Nμ2g停止运动前，滑块不可能与木板保持相对静止对木板，有μ1·2mg-μ2mg=ma1对滑块，有μ2mg=ma2对木板，有-2a1x1=0-v2对滑块，有-2a2x2=0-v2代入数据得L=6m18.如图，倾角=30°的斜面AC，与光滑水平面CD连接于C点，竖直光滑半圆轨道DE与水平面相切于D点，轨道半径R=0.3m。斜面上的A点到B的距离s1=6.4m，B、C间距离s2=4.8m，质量m2=3kg的滑块静止在斜面上的B点，m2与斜面间的动摩擦因数。从-19- A点由静止释放质量m1=1kg的小车，后m1与m2发生弹性碰撤（时间极短），最终m2、m1先后通过E点，忽略小车与斜面间的摩擦不计滑块与小车在C点的动能损失，取g=10m/s2，求：(1)小车m1在B点与m2碰前瞬间的速度大小；(2)m1、m2在B点碰后瞬间各自的速度大小；(3)m2通过D点时的动能；(4)m1、m2在E点所受轨道的支持力。【答案】(1)8m/s；(2)，；(3)24J；(4)F2=10N，F1=N【解析】【详解】(1)A→B，由牛顿第二定律m1gsinθ=m1a1由运动学公式得v0=8m/s(2)设小车、滑块碰后瞬间，m1的速度为v1，m2的速度为v2，由动量守恒定律由机械能守恒定律(3)m1，m2碰后，m2沿斜面向下做匀减速运动，m1沿斜面向上做匀减速运动对m2，由牛顿第二定律-19- 设m2到C点的速度为v3，从B到C，有v3=0，即m2C点停止运动设m1从B点运动到C时的速度为v4，由运动学公式得即m1与m2在C点将再次重复在B点的碰撞则m2在D点的动能(4)m1、m2先后均以相同的速度到达E点D→E，对m2，由机械能守恒定律在E点，对m2，由牛顿第二定律在E点，对m1，由牛顿第二定律得F2=10N-19-