湖北省“荆、荆、襄、宜“四地七校联盟2021届高三上学期期中联考物理试卷 Word版含答案 10页

‎2020年秋“荆、荆、襄、宜四地七校考试联盟” ‎ 高三期中联考 物 理 试 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.许多科学家对物理学的发展做出了巨大贡献，也创造出了许多物理学方法，如理想实验法、控制变量法、‎ 极限思想法、模型法、类比法和科学假说法，等等。以下关于物理学史和所用物理学方法的叙述正确的是 ‎（ ）‎ A．牛顿巧妙地运用扭秤测出引力常量，采用了放大法 B．伽利略运用理想实验法说明了力是维持物体运动的原因 C．在不需要考虑物体本身的形状和大小时，用质点来代替物体的方法叫假设法 D．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，每一小段近似看做匀速直线运动，然后把各小段的位移相加之和代表物体的位移，这里采用了微元法 ‎2.如图所示，用甲、乙两根筷子夹一个小球，甲倾斜，乙始终竖直。在竖直平面内，甲与竖直方向的夹角为，筷子与小球间的摩擦很小，可以忽略不计。小球质量一定，随着缓慢减小，小球始终保持静止，则下列说法正确的是（ ）‎ A. 筷子甲对小球的弹力变小 B. 筷子乙对小球的弹力不变 C. 两根筷子对小球的弹力均增大 D. 两根筷子对小球的合力将增大 ‎3.如图是传感器记录的某物体在恒力作用下沿x轴运动的x-t图象，已知图象为一条抛物线，下列说法正确的是（ ） ‎ A. 物体做曲线运动 B. 物体前5s内的平均速度为1.4m/s A. 物体运动的初速度为9m/s B. 物体做匀变速直线运动，加速度大小为2m/s2‎ ‎4.如图所示，在光滑的斜面上放一个质量为m的盒子A，A盒用轻质细绳跨过定滑轮与B盒相连，B盒内放着一个质量也是m的物体。如果把这个物体放在A盒内，则系统的加速度恰好等值反向，则B盒的质量为（不计一切摩擦）（ ） ‎ A. ‎ B. C. D. ‎ ‎5.假设未来某天，我国宇航员乘飞船到达火星，测得火星两极的重力加速度是火星赤道重力加速度的k倍，已知火星的半径为R，则火星同步卫星轨道半径为（ ） ‎ A. B. C. D.‎ ‎6.如图所示，在某次排球比赛中，一运动员将排球从A点水平击出，排球击中D点，另一运动员将该排球从位于A点正下方且与D点等高的B点斜向上击出，最高点为C，排球也击中D点，A、C高度相同。不计空气阻力，下列说法正确的有（ ） ‎ A.两个过程中，排球的飞行时间相等 B.后一个过程中，排球击中D点时速度较大 C.两个过程中，运动员对排球所做功可能相等 D.后一个过程中，排球击中D点时重力做功的瞬时功率较大 ‎7.两个质量分别为2m和m的小木块a和b（可视为质点）放在水平圆盘上，a到转轴OO′的距离为L，b到转轴的距离为2L，a、b之间用长为L的强度足够大的轻绳相连，两木块与圆盘间的最大静摩擦力均为各自所受重力的k倍，重力加速度大小为g。若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动，开始时轻绳刚好伸直但无张力，用ω表示圆盘转动的角速度，在加速转动过程中，下列说法正确的是（　　）‎ A. a比b先达到最大静摩擦力 B. a、b所受的摩擦力始终相等 C. 是b开始滑动的临界角速度 D. 当时，a所受摩擦力的大小为 ‎8.一斜面置于粗糙水平面上，足够长的斜面上一物块沿斜面匀速下滑。如图所示，物块下滑过程中，先后对物块单独施加三个方向的外力，沿斜面向下的外力F1，竖直向下的外力F2，垂直斜面向下的外力F3，各力单独施加过程中，物块继续运动，则下列说法中正确的是（ ）‎ A. 对物块单独施加外力F1时，地面对斜面的摩擦力水平向右 B. 对物块单独施加外力F1时，斜面与地面之间的摩擦力为零 C. 对物块单独施加外力F2时，物块将加速向下运动 D. 对物块单独施加外力F3时，地面对斜面的摩擦力水平向左 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。‎ ‎9.2020年7月23日，中国“天问一号”探测器发射升空，成功进入预定轨道，开启了火星探测之旅，迈出了我国自主开展行星探测的第一步。如图所示，“天问一号”被火星捕获之后，需要在近火星点P变速，进入环绕火星的椭圆轨道。则关于“天问一号”，下列说法中正确的是（ ） ‎ A. 由轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ需要在P点加速 B. 在轨道Ⅰ上经过P点时的加速度大于在轨道Ⅱ上经过P点时的加速度 C. 在轨道Ⅰ上运行周期大于在轨道Ⅱ上运行周期 D. 在轨道Ⅰ上运行时的机械能大于在轨道Ⅱ上运行时的机械能 ‎10.如图所示为汽车的加速度a和车速的倒数的关系图象.若汽车质量为2×103 kg，它由静止开始沿平直公路行驶，且行驶中阻力恒定，最大车速为30 m/s，则(　　)‎ A.汽车所受阻力为2×103 N B.汽车在车速为5 m/s时，功率为6×104 W C.汽车的额定功率为6×104 W D.汽车匀加速所需时间为5 s ‎11.轻绳一端通过光滑的定滑轮与物块P连接，另一端与套在光滑竖直杆上的圆环Q连接，Q从静止释放后，上升一定距离后到达与定滑轮等高处，则在此过程中，下列说法正确的是（ ）‎ A. 任意时刻Q受到的拉力大小与P的重力大小相等 B. 任意时刻P、Q两物体的速度大小满足 C. 物块P一直做加速直线运动 D. 当Q上升到与滑轮等高时，它的机械能最大 ‎12.如图甲所示，质量为m2的长木板静止在光滑的水平面上，其上静止一质量为m1的小滑块，现给木板施加一随时间均匀增大的水平力F，满足F=kt（k为常量，t代表时间），长木板的加速度a随时间t变化的关系如图乙所示。已知小滑块所受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法正确的是( )‎ A. 在0~2s时间内，小滑块与长木板间的摩擦力增大 B. 小滑块与长木板间的动摩擦因数 C. m1与m2之比为1:3‎ D. 当小滑块从长木板上脱离时，其速度比长木板小0.5m/s 三、非选择题:本题共6小题，共60分。‎ ‎13.（6分）某同学利用打点计时器研究小车做变速直线运动的实验，得到如图所示的一条纸带，在纸带上依次取了A、B、C、D、E、F、G七个计数点，相邻的两个计数点之间还有四个点未画出，从每一个计数点处将纸带剪开分成六条，分别为a、b、c、d、e、f，将这六条纸带由短到长紧靠但不重叠地粘在xoy坐标系中，得到如图所示的直方图，最后将各纸带上端中心连起来，得到表示v-t关系的图象。已知打点计时器的工作频率为50Hz，为表示v-t关系，图中x轴对应物理量是时间t，y轴对应物理量是速度v。‎ （1） 图中各纸带上端中心连线是一条倾斜的直线，由此可以判断小车做的是_____________运动。‎ （2） 如图所示，图中t4为__________s。‎ （3） 在纸带未剪断时，量出相邻的计数点之间的距离分别为xAB=2.12cm、xBC=2.51cm、xCD=2.91cm、xDE=3.31cm、xEF=3.70cm、xFG=4.11cm，则小车的加速度大小a=_____________m/s2。（计算结果保留两位有效数字）‎ ‎14.（8分）某实验兴趣小组的同学利用如图所示的装置完成了“探究动能定理”的实验，该小组的同学组装好实验器材后，进行了如下的操作：‎ a．在砂桶里装上一定质量的细砂，缓缓地调节长木板的倾角，轻推滑块，直至滑块沿长木板匀速下滑；‎ b．去掉细线和砂桶，保持长木板的倾角不变，接通电源，将滑块由光电门1上方释放，记录滑块经过两光电门时的挡光时间、；‎ c．测出砂和砂桶的总质量m、滑块和遮光条的总质量M；‎ d．改变砂桶中细砂的质量，重复a、b、c。‎ ‎(1)长木板表面的粗糙程度对该实验______（填“有”或“无”）影响；去掉细线和砂桶后，滑块的合力应为______（用以上的物理量表示），重力加速度g已知。‎ ‎(2)为了写出探究动能定理的关系式，除了上述物理量外，请分析还需要测量的物理量有______。‎ A．长木板的倾角θ B．遮光条的宽度d C．光电门2到长木板顶端之间的距离L D．两光电门之间的距离s ‎(3)由以上的分析可知，动能定理的关系式应为_______‎ ‎（用以上的物理量表示）。‎ ‎15.（10分）如图所示，汽车货箱的长度l=6m，货箱中有一质量m=40kg的货物（可视为质点），它到货箱后壁的距离l1=1m.已知货物与货箱底板间的动摩擦因数，重力加速度g=10m/s2。‎ （1） 若汽车以2m/s2加速度启动，求货物所受摩擦力的大小。‎ （2） 若汽车缓慢启动，货物与汽车无相对滑动，汽车以36km/h的速度在平直公路上匀速行驶，因为前方红灯，司机以4m/s2加速度开始刹车直到停止（可视为匀减速直线运动）。假设不考虑司机的反应时间，通过计算判断汽车从开始刹车到停止的过程中，货物 是否与货箱前壁发生碰撞，若未发生碰撞，此时货物与货箱前壁的距离是多少？‎ ‎16.（10分）第24届冬季奥林匹克运动会将于2022年在中国北京和张家口举行。如图所示为简化后的雪道示意图，运动员一定的初速度从半径R=10m的圆弧轨道AB末端水平飞出，落在倾角为的斜坡上，已知运动员到B点时对轨道的压力是其重力的5倍，重力加速度g取10m/s2，不计空气阻力。求 （1） 运动员在斜坡上的落点距B点的距离；‎ （2） 运动过程中运动员距斜坡的最大距离及从B点到距斜坡的最大距离所用的时间。‎ 17. ‎（10分）如图所示，倾角37°的传送带以速度v0=1m/s顺时针匀速转动，可视为质点的小滑块以平行于传送带向下的初速度v滑上传送带顶端，经过一段时间从传送带上滑落。已知滑块与传送带之间的动摩擦因数为µ＝0.8，滑块的质量m=1kg，传送带转轴两中心相距为L=5m，重力加速度g取10m/s2，求：‎ （1） 若v=3m/s，求滑块在传送带上运动的整个过程中，摩擦力对滑块做的功；‎ （2） 若v=1m/s，求滑块在传送带上运动的整个过程中，电动机多消耗的电能；‎ ‎18.（16分）‎ 如图所示，光滑水平面上固定两个倾斜轨道和一竖直光滑圆轨道(最低点处分别与左、右水平轨道相切)，各部分平滑相接。一小球(可视为质点)从左边倾斜轨道顶点A由静止释放，沿倾斜轨道下滑，经过圆轨道后冲上右边光滑的倾斜轨道，到最高点后再沿轨道滑下，再次经过圆轨道并滑上左边的倾斜轨道，如此往复多次。已知圆轨道半径r＝0.04m，小球的质量m＝20g，左边倾斜轨道的倾角θ＝37°，轨道的长度L＝2m，小球与左边倾斜轨道间的动摩擦因数µ＝0.25，g取10m/s2。求：‎ ‎(1)小球第一次通过竖直圆轨道最高点时对轨道的压力大小；‎ ‎(2)小球第一次滑上右边轨道的最大高度与第二次滑上右边轨道的最大高度之比；‎ ‎(3)小球通过竖直圆轨道最高点的次数。‎ ‎2020年秋“荆、荆、襄、宜四地七校考试联盟” ‎ 高三期中联考 物 理 参 考 答 案 题号 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ ‎9‎ ‎10‎ ‎11‎ ‎12‎ 答案 D C D B B C D B CD ACD BD AD 13. ‎ （1）匀加速直线 （2）0.35 （3）0.40 （每空2分）‎ 14. ‎ （1）无 mg （2）BD （3） （每空2分）‎ 13. ‎（10分）（1）汽车加速度 m/s2m/s2，货物随汽车一起加速………………2分 ‎ 货物受到的摩擦力 N ……………………………………2分 （2） 汽车刹车加速度 m/s2m/s2，货物与汽车相对滑动 ‎ 货物减速的加速度 m/s2 ………………………………………………2分 ‎ 汽车刹车到停止所用时间s ‎ 汽车前进的距离 12.5m ………………………………………………1分 ‎ 货物减速前进的距离 15.625m ……………………1分 ‎ 则，货物相对汽车向前运动的距离 3.125m < 5m …………1分 ‎ 货物与货箱前壁未发生碰撞，距离1.875m …………………………1分 14. ‎（10分） （1）运动员在B点 ‎ ‎ 20m/s ………………………………2分 ‎ 根据平抛知识 ‎ ‎ 3s ………………………………………………2分 ‎ 运动员落到斜坡处距B点的距离 75m……1分 ‎（2）如图，在垂直斜面方向上的速度减为零时，运动员距斜面最远 …………………………………………1分 ‎ s …………………2分 ‎ 运动员距斜坡的最大距离 m……2分 13. ‎（10分） ‎ ‎ (1) 滑块向下滑动的加速度 0.4m/s2，方向沿传送带向上 ……1分 ‎ 假设滑块在传送带上减速到零，向下运动的位移 11.25m > L ……2分 ‎ 则，滑块会从传送带下端滑落 ‎ 摩擦力对滑块做功 -32J …………………2分 ‎（2）当v=1m/s时，滑块减速到零下滑的位移 1.25m < L ‎ 则，滑块先向下减速到零再向上加速到1m/s，加速度大小不变…………………2分 ‎0.4m/s2‎ ‎ 滑块由向下的1m/s到向上的1m/s经历的时间5s …………2分 ‎ 电动机多消耗的电能 32J …………1分 14. ‎（16分） （1）小球从A点运动到圆轨道最高点，由动能定理 ‎ …………2分 ‎ 小球运动到圆轨道最高点 ‎ ‎ ‎ ‎ 联立解得 7N …………………………………………2分 ‎ 根据牛顿第三定律，小球对轨道的压力大小为7N …………1分 ‎ （2） 小球第一次滑上右边轨道的最大高度为h1‎ ‎ …………1分 ‎ 小球从右边轨道滑下，再滑上左边轨道最高点时经过左轨道长度L1‎ ‎ ‎ ‎ …………1分 小球第二次滑上右边轨道的最大高度为h2‎ ‎ …………1分 ‎ 则 …………2分 （2） ‎ 小球刚好通过圆轨道最高点 …………1分 ‎ 小球从左边轨道滑下时距轨道最低点长度为Ln ‎ ‎ 解得 Ln = 0.25m ………………………………2分 ‎ 根据第（2）问得 ‎ ‎ 联立可知 n = 3 ………………………………2分 ‎ 小球通过竖直圆轨道最高点的次数为8次。 …………1分