福建省福州市八县市一中2021届高三物理上学期期中联考试题（Word版附答案） 9页

第 1 页 共 9 页 2020－2021 学年度第一学期八县（市）一中期中联考 高中 三 年 物理 科试卷 命题学校：长乐一中 命题教师： 审核： 考试日期：11 月 13 日 完卷时间： 90 分钟 满分 ： 100 分 一、单项选择题（本大题共 8 小题，每小题 3 分，共 24 分。每个题目只有一个选项符合要求，选对 得 3 分，选错得 0 分) 1．在物理学的探索和发现过程中，科学家们运用了许多研究方法如：理想实验法、控制变量法、极 限思想法、类比法、科学假说法和建立物理模型法等。以下关于物理学研究方法的叙述中正确的是 （ ） A．在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法是微元法 B．探究合力与分力的关系实验，主要应用了控制变量法 C．卡文迪许通过扭秤测量引力常量的实验，应用了理想模型法 D．根据速度定义式 v＝ ，当△t→0 时， 就可以表示物体在 t 时刻的瞬时速度，该定义 运用了极限思维法 2．如图所示，竖直墙面上有一只壁虎从右向左由 A 点沿水平直线加速运动到 B 点，此过程中壁虎受 到摩擦力的方向是( ) A．斜向右上方 B．斜向左上方 C．水平向左 D．竖直向上 3．如图所示，小车放在粗糙的水平地面上，车上固定一根轻杆，轻绳一端系在杆上，另一端系着一 小球，小球在水平外力 F 的作用下缓慢移动，使细绳与竖直方向的夹角 θ 由 0o 增大到 60o 的过程中， 小车始终保持静止，下列说法中正确的是（ ） A．细绳对小球的拉力先减小后增大 B．水平拉力 F 先增大后减小 C．地面对小车的支持力保持不变 D．地面对小车的摩擦力一直减小 4．已知某车的质量为 m，运动过程中，汽车所受的阻力大小恒定，若保持恒定功率 P 不变，汽车能 达到的最大速度为 v。若司机以 2P 的额定功率启动，从静止开始加速做直线运动，当速度为 v 时， 汽车的加速度为 a1，当速度为 0.5v 时，汽车的加速度为 a2，则加速度的比值 a1:a2 为（ ） A. 1：1 B.1：2 C. 1：3 D.1：4 AB 第 2 页 共 9 页 5．一般的曲线运动可以分成很多小段，每小段都可以看成圆周运动的一部分，即把整条曲线用一系 列不同半径的小圆弧来代替。如图甲所示，曲 线上的 A 点的曲率圆定义为：通过 A 点和曲线 上紧邻 A 点两侧的两点作一圆，在极限情况下， 这个圆就叫做 A 点的曲率圆，其半径ρ叫做 A 点的曲率半径。将圆周运动的半径换成曲率半 径后，质点在曲线上某点的向心加速度可根据圆周运动的向心加速度表达式求出，向心加速度方向 沿曲率圆的半径方向。已知重力加速度为 g。现将一物体沿与水平面成α角的方向以速度 v0 抛出， 如图乙所示，则在轨迹最高点 Q 处和抛出点 P 处的曲率半径之比为（ ） A． cos B． osc C． 2cos D． 3cos 6．如图所示，半径为 R 的金属环竖直放置，环上套有一质量为 m 的小球，小球开始时静止于最低点， 现使小球以初速度 0 6v gR 沿环上滑，小环运动到环的最高点时与环恰无作用力，则小球从最低 点运动到最高点的过程中（ ） A．小球机械能守恒 B．小球在最低点时对金属环的压力是 6mg C．小球在最高点时，重力的功率是 mg Rg D．小球机械能不守恒，且克服摩擦力所做的功是 0.5mgR 7.小王和小张学习运动的合成与分解后，在一条小河中进行实验验证。两人从一侧河岸的同一地点 各自以大小恒定的速度向河对岸游去，小王以最短时间渡河，小张以最短距离渡河，结果两人抵达 对岸的同一地点。设水速恒定不变，若小王和小张在静水中游泳速度大小的比值为 k，则小王和小 张渡河所用时间的比值为（ ） A. 2k B. k C. k k D. 2 1 k 8．人类对自然的探索远至遥远的太空，深至地球内部。若地球半径为 R，把地球看做质量分布均匀 的球体。某地下探测器 A 的质量为 m，深入地面以下 h 处，假设 h 以上的地球球壳物质对探测器 A 的引力为零；另一太空探测器 B 质量也为 m，围绕地球做圆周运动，轨道距离地面高度为 d，则地球 对太空探测器 B 和地下探测器 A 的引力之比为（ ） A． R h R d   B． 3 2( ) ( ) R R d R h  C． 2 2 ( ) ( ) R h R d   D． 2 ( )( ) R R d R h  第 3 页 共 9 页 二、多项选择题(本题共 4 小题，每小题 4 分，共 16 分。每个题目有多个选项符合要求，全部选对 得 4 分，选不全得 2分，有选错得 0 分) 9．一列复兴号动车进站时做匀减速直线运动，车头经过站台上三个立柱 A、B、C，对应时刻分别为 t1、t2、t3，其位移-时间（x-t）图像如图所示。则下列说法正确的是（ ） A．车头经过立柱 B 的速度为 0 3 1 2x t t B．车头经过立柱 A、B 的平均速度为 0 2 1 x t t C．动车的加速度为       0 1 3 2 1 3 2 3 1 22 2x t t t t t t t t t     D．车头通过立柱 B、C 过程速度的变化量为 ))(( )(2 1312 1230 tttt tttx   10．如图甲所示为倾斜的传送带，正以恒定的速度 v，沿顺时针方向转动，传送带的倾角为 37°。 一质量 m＝1kg 的物块以初速度 v0 从传送带的底部冲上传送带并沿传送带向上运动，物块到传送带顶 端的速度恰好为零，其运动的 v-t 图象如图乙所示， 已知重力加速度为 g＝10m/s2，sin37°＝0.6，则下 列说法正确的是（ ） A.物块与传送带间的动摩擦因数为 0.5； B.传送带底端到顶端的距离为 32m； C.0～2s 内物块的加速度大小为 12m/s2 D.全程物块与传送带间由于摩擦而产生的 64J 热量。 11．如图甲，在桌面上有一本书，书的上方放一水杯，给水杯施加一水平力，其大小 F 随时间 t 变 化关系如图乙所示。设桌面对书的摩擦力为 f，书的速度为 v，假定各接触面间的最大静摩力等于滑 动摩擦力，下列反映 f 和 v 随时间 t 变化的图线中可能正确的（ ） A． B． C． D． 12．如图，固定光滑长斜面倾角为 37°，下端有一固定挡板。两小物块 A、B 放在斜面上，质量均 为 m，用与斜面平行的轻弹簧连接。一跨过轻小定滑轮的轻绳左端与 B 相连，右端与水平地面上的 电动玩具小车相连。系统静止时，滑轮左侧轻绳与斜面平行，右侧轻绳竖直，长度为 L 且绳中无弹 第 4 页 共 9 页 力．当小车缓慢向右运动 3 4 L 的距离时 A 恰好不离开挡板．已知重力加速度大小为 g，sin37°=0.6， cos37°=0.8。下列说法正确的是（ ） A．弹簧的劲度系数为 24 5 mg L B．当弹簧恢复原长时，物体 B 沿斜面向上移动了 3 10 L C．若小车从图示位置以 gL 的速度向右匀速运动，小车位移大小为 3 4 L 时 B 的速率为 3 5 gL D．当小车缓慢向右运动 3 4 L 距离时，若轻绳突然断开，则此时 B 的加速度为 1.2g，方向沿斜面向下 第Ⅱ卷 非选择题 三、实验题(本题共 2 小题，共 14 分） 13．（7 分）某物理兴趣小组在探究平抛运动的规律实验时，将小球以一定 的初速度水平向右抛出，用频闪照相机对准方格背景照相，拍摄到了如图 所示的照片，已知每个小方格边长为 10cm，当地的重力加速度为 g=10m/s2。 (1)突然发现没有记录第4点的位置，请在图中标出小球在第4点的位置； (2)小球平抛的初速度大小为 m/s； (3)以第 1 点为坐标原点，取竖直向下为 y 轴正方向，水平向右为 x 轴正方向，则小球抛出点的坐 标为（ cm， cm）。 14．（7 分）某同学采用如图 1 装置来验证当外力一定时加速度和质量的关系，左右等高的水平桌面 上都有一端带滑轮的长木板，木板上都固定有打点计时器，质量分别为 m1 和 m2 的两个小滑块通过一 条细绳绕过各自长木板上的定滑轮相连，动滑轮下吊有沙桶，调整装置使 m1 和 m2 在同一直线上，并 使细线与长木板平行，两个小滑块都与穿过打点计时器限位孔的纸带相连。 图 2 m1 m2 （1）本次实验中需要满足沙和沙桶的总质量远小于滑块质量这个条件吗？ （填写“需 要”或“不需要”） 第 5 页 共 9 页 （2）去掉细线，分别垫高长木板一端平衡摩擦力。连接细线，调整沙桶中沙子的质量，接通两 个打点计时器的电源，然后从静止释放沙桶，同时得到对应的图 2﹣甲、乙两条纸带，纸带上相 邻两个计数点间还有 4 个点未画出，实验时使用的交流电的频率为 50Hz，其中乙图中第三个计数 点未画出，通过纸带计算两个加速度 a1＝ m/s2，a2＝ m/s2（小数点后均保留两位 小数）。 （3）由计算可知，m1 m2（选填“＞”、“＜”或“＝”）。 四、计算题(本题共 4 小题，共 46 分） 15（8 分）．我国计划在 2030 年之前制造出可水平起飞、水平着陆并且可以多次重复使用的航天飞 机。假设一航天员乘坐航天飞机着陆某星球后，由该星球表面以大小为 v0 的速度竖直向上抛出一物 体，经时间 t 后物体落回抛出点。已知该星球的半径为 R，该星球没有大气层，也不自转，万有引 力常量为 G。求： （1）该星球的平均密度； （2）该星球的第一宇宙速度大小； 16．（10 分）一辆正在水平路面行驶的汽车,车内侧壁某等高处固定有两个相距 8cm 的光滑小挂钩 A、 B，现有一用轻质且不可伸长的细绳拴住的挂件饰品挂在两挂钩上，其情景可简化如图所示，挂 件 C 质量为 gC 200m  ．当汽车匀速运动时，挂绳恰好形成正三角形，如图一所示，忽略挂钩 大小，求：（sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g=10m/s2） （1）此时绳中拉力的大小； （2）当汽车匀加速运动时，BC 呈竖直状态，如图二所示，求此状态下绳中拉力的大小和汽车的 加速度大小？ 第 6 页 共 9 页 17．（12 分）如图所示，物块 A 和 B 通过一根轻质不可伸长的细绳连接，跨放在质量不计的光滑定 滑轮两侧，质量分别为 kgmA 2 、 kgmB 1 。初始时 A 静止于水平地面上，B 悬于空中。先将 B 竖直向上再举高 h＝1.8m（未触及滑轮）然后由静止释放。一段时间后细绳绷直， A、B 以大小为 2m/s 的速度一起运动，之后 B 恰好可以和地面接触。取 g＝10m/s2。 求： （1）B 从释放到细绳绷直时的运动时间 t； （2）细绳绷直前后，A、B 系统机械能损失∆E； （3）初始时 B 离地面的高度 H。 18．（16 分）如图所示，一质量为 0.1kg 的物块从半径 m45.01 R 的光滑 圆弧轨道 AB 段 A 点由静 止开始下滑，通过 B 点后水平抛出，经过一段时间后恰好自 C 点沿切线进入另一半径 m12 R 的光 滑 1 4 圆轨道 CDE，其中 D 点为圆轨道最低点，E 点为与圆轨道切向连接的 EF 斜面的最低端，斜面倾 角为 370，物块与斜面间的动摩擦因数为  。物块沿圆轨道 CDE 运动后滑上斜面，第一次从斜面返回 刚好能到达 C 点。sin37 0.6  ，重力加速度为 g=10m/s2.求： （1）BC 间的水平距离； （2）求物块与斜面 EF 间的动摩擦因数  是多少？ （3）物块在 D 点的最小压力及斜面 EF 上通过的总路程。 第 7 页 共 9 页 2020－2021 学年度第一学期八县（市）一中期中联考 高中 三 年 物理 科答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案 D B C C D D D B BC AB BC ACD 13. （1）如图；（1 分） （2） 2 ；（2 分） （3） -10 ， -1.25 （各 2 分） 14. （1）不需要 （2 分） （2）1.30 ； 0.74 （各 2 分） （3）＜ （1 分） 15.（8 分）解：（1）根据物体做竖直上抛运动的速度时间关系可知，t＝ ，（1 分） 所以星球表面的重力加速度 g＝ 。（1 分） 星球表面重力与万有引力相等，即 mg＝ （1 分），解得 Gt Rv G gRM 2 0 2 2 （1 分） 由 V M 及 3 3 4 RV  解得 GtR v  2 3 0 （2 分） （2）近地卫星的轨道半径为 R，由万有引力提供圆周运动向心力有： （1 分）， 联立解得该星球的第一宇宙速度 t Rvv 02 （1 分） 16.（10 分）解：（1）对图一中 C 受力分析，如图一所示，，由几何关系知△ACB 为正三角形． AC，BC 与 y 轴的夹角为 30°，绳 AC，BC 的拉力相等． C 在平衡状态竖直方向上， mgF 037cos2 拉 （2 分） 得： NmgF 3 32 30cos2 0 拉 （1 分） （2）对图二 C 受力分析，由几何关系知∠BAC＝37°（1 分） 建立平衡方程，竖直方向： mgFF  037sin拉拉 （2 分） 得： NF 25.1拉 （1 分） 水平方向： maF  037cos拉 （2 分）得： 2/5a sm （1 分） ·4 第 8 页 共 9 页 17.（12 分）解：（1）B 从释放到细绳刚绷直前做自由落体运动，有： 2 2 1h gt （2 分） 代入数据解得：t＝0.6 s。（2 分） （2）绳子绷直前： g vB 2h 2  （1 分）解得 smvB /6 ，（1 分） 绳子绷直前后：A、B 系统机械能损失 JvmmvE BABB 12)(2 1m2 1 22  （2 分） （3）细绳绷直后，A、B 一起运动，B 恰好可以和地面接触，说明此时 A、B 的速度为零，这一过 程中 A、B 组成的系统机械能守恒，有： gHmgHmvmm ABBA  2)(2 1 （2 分） 代入数据解得：H＝0.6 m。（2 分） 18. 解：（1）物块从 A 到 B 过程，只有重力做功，根据机械能守恒定律得 2 1 2 1 BmvmgR  (1 分) 解得， smgRvB /32 1  （1 分） 由几何关系知 53COD   ， 37DOE  ，设物块到达 C 时竖直速度为 yv ，在C 点进 行速度分解，可得： Bv gt053tan （1 分） Bx v t （1 分） 解得 x=1.2m（1 分） （2）从 C 点进入轨道，到最后在 E 点以下做往返运动 在 C 点进行速度分解，可得： BC vv 053cos 解得 smvC /5 （1 分） 设第一次冲上斜面的最大距离为 S1,则从 C 点到第一次返回 C 点，由动能定理得 20 1 2 1037cos2- CmvmgS  （1 分） 从斜面最高点到第一次返回 C 点，由动能定理得 0037cos)53cos37(cos37sin 0 1 00 2 0 1  mgSmgRmgS  （1 分） 解得 44 25 （1 分） （3）小物体在圆轨道和斜面上做往返运动，最后在 E 点速度为 0，然后继续在圆弧面上做往返运 动，再经过 D 点时，对 D 点的压力最小。（1 分） 设小物体所受支持力为 F ，在 D 点，由牛顿第二定律得： 2 2 R mvmgF D （1 分） 从 E 到 D ，由动能定理得： 20 2 2 1)37cos1( DmvmgR  （1 分） 联立得： NmgF 4.15 7  （1 分） 由牛顿第三定律得：对 D 点的最小压力大小为 1.4N，竖直向下（1 分） 对从C 到最后的 E 点全程由动能定理可得： 第 9 页 共 9 页 2000 2 2 1037cos)53cos37cos CmvmgSmgR  （ （1 分） 解得 S=3.19m（1 分）