福建省永泰縣第一中學(xué)高三物理上學(xué)期期中試題

福建省永泰縣第一中學(xué)2021屆高三物理上學(xué)期期中試題完卷時(shí)間：90分鐘滿分：100分一、單項(xiàng)選擇題（本大題共8小題，每小題3分，共24分。每個(gè)題目只有一個(gè)選項(xiàng)符合要求，選對(duì)得3分，選錯(cuò)得0分)1．在物理學(xué)的探索和發(fā)現(xiàn)過程中，科學(xué)家們運(yùn)用了許多研究方法如：理想實(shí)驗(yàn)法、控制變量法、極限思想法、類比法、科學(xué)假說法和建立物理模型法等。以下關(guān)于物理學(xué)研究方法的敘述中正確的是（）A．在不需要考慮物體本身的大小和形狀時(shí)，用質(zhì)點(diǎn)來代替物體的方法是微元法 B．探究合力與分力的關(guān)系實(shí)驗(yàn)，主要應(yīng)用了控制變量法C．卡文迪許通過扭秤測(cè)量引力常量的實(shí)驗(yàn)，應(yīng)用了理想模型法D．根據(jù)速度定義式v＝，當(dāng)△t→0時(shí)，就可以表示物體在t時(shí)刻的瞬時(shí)速度，該定義運(yùn)用了極限思維法2．如圖所示，豎直墻面上有一只壁虎從右向左由A點(diǎn)沿水平直線加速運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，此過程中壁虎受到摩擦力的方向是()ABABB．斜向左上方C．水平向左D．豎直向上3．如圖所示，小車放在粗糙的水平地面上，車上固定一根輕桿，輕繩一端系在桿上，另一端系著一小球，小球在水平外力F的作用下緩慢移動(dòng)，使細(xì)繩與豎直方向的夾角θ由0o增大到60o的過程中，小車始終保持靜止，下列說法中正確的是（）A．細(xì)繩對(duì)小球的拉力先減小后增大B．水平拉力F先增大后減小C．地面對(duì)小車的支持力保持不變D．地面對(duì)小車的摩擦力一直減小4．已知某車的質(zhì)量為m，運(yùn)動(dòng)過程中，汽車所受的阻力大小恒定，若保持恒定功率P不變，汽車能達(dá)到的最大速度為v。若司機(jī)以2P的額定功率啟動(dòng)，從靜止開始加速做直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)速度為v時(shí)，汽車的加速度為a1，當(dāng)速度為0.5v時(shí)，汽車的加速度為a2，則加速度的比值a1:a2為（）A.1：1B.1：2C.1：3D.1：45．一般的曲線運(yùn)動(dòng)可以分成很多小段，每小段都可以看成圓周運(yùn)動(dòng)的一部分，即把整條曲線用一系列不同半徑的小圓弧來代替。如圖甲所示，曲線上的A點(diǎn)的曲率圓定義為：通過A點(diǎn)和曲線上緊鄰A點(diǎn)兩側(cè)的兩點(diǎn)作一圓，在極限情況下，這個(gè)圓就叫做A點(diǎn)的曲率圓，其半徑ρ叫做A點(diǎn)的曲率半徑。將圓周運(yùn)動(dòng)的半徑換成曲率半徑后，質(zhì)點(diǎn)在曲線上某點(diǎn)的向心加速度可根據(jù)圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度表達(dá)式求出，向心加速度方向沿曲率圓的半徑方向。已知重力加速度為g。現(xiàn)將一物體沿與水平面成α角的方向以速度v0拋出，如圖乙所示，則在軌跡最高點(diǎn)Q處和拋出點(diǎn)P處的曲率半徑之比為（）A． B．C．D．6．如圖所示，半徑為R的金屬環(huán)豎直放置，環(huán)上套有一質(zhì)量為m的小球，小球開始時(shí)靜止于最低點(diǎn)，現(xiàn)使小球以初速度沿環(huán)上滑，小環(huán)運(yùn)動(dòng)到環(huán)的最高點(diǎn)時(shí)與環(huán)恰無作用力，則小球從最低點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)的過程中（）A．小球機(jī)械能守恒B．小球在最低點(diǎn)時(shí)對(duì)金屬環(huán)的壓力是6mgC．小球在最高點(diǎn)時(shí)，重力的功率是7.小王和小張學(xué)習(xí)運(yùn)動(dòng)的合成與分解后，在一條小河中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。兩人從一側(cè)河岸的同一地點(diǎn)各自以大小恒定的速度向河對(duì)岸游去，小王以最短時(shí)間渡河，小張以最短距離渡河，結(jié)果兩人抵達(dá)對(duì)岸的同一地點(diǎn)。設(shè)水速恒定不變，若小王和小張?jiān)陟o水中游泳速度大小的比值為k，則小王和小張渡河所用時(shí)間的比值為（）A.B.C.D.8．人類對(duì)自然的探索遠(yuǎn)至遙遠(yuǎn)的太空，深至地球內(nèi)部。若地球半徑為R，把地球看做質(zhì)量分布均勻的球體。某地下探測(cè)器A的質(zhì)量為m，深入地面以下h處，假設(shè)h以上的地球球殼物質(zhì)對(duì)探測(cè)器A的引力為零；另一太空探測(cè)器B質(zhì)量也為m，圍繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)，軌道距離地面高度為d，則地球?qū)μ仗綔y(cè)器B和地下探測(cè)器A的引力之比為（）A．B．C．D．二、多項(xiàng)選擇題(本題共4小題，每小題4分，共16分。每個(gè)題目有多個(gè)選項(xiàng)符合要求，全部選對(duì)得4分，選不全得2分，有選錯(cuò)得0分)9．一列復(fù)興號(hào)動(dòng)車進(jìn)站時(shí)做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，車頭經(jīng)過站臺(tái)上三個(gè)立柱A、B、C，對(duì)應(yīng)時(shí)刻分別為t1、t2、t3，其位移-時(shí)間（x-t）圖像如圖所示。則下列說法正確的是（）A．車頭經(jīng)過立柱B的速度為B．車頭經(jīng)過立柱A、B的平均速度為C．動(dòng)車的加速度為D．車頭通過立柱B、C過程速度的變化量為10．如圖甲所示為傾斜的傳送帶，正以恒定的速度v，沿順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，傳送帶的傾角為37°。一質(zhì)量m＝1kg的物塊以初速度v0從傳送帶的底部沖上傳送帶并沿傳送帶向上運(yùn)動(dòng)，物塊到傳送帶頂端的速度恰好為零，其運(yùn)動(dòng)的v-t圖象如圖乙所示，已知重力加速度為g＝10m/s2，sin37°＝0.6，則下列說法正確的是（）A.物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5；B.傳送帶底端到頂端的距離為32m；C.0～2s內(nèi)物塊的加速度大小為12m/s2D.全程物塊與傳送帶間由于摩擦而產(chǎn)生的64J熱量。11．如圖甲，在桌面上有一本書，書的上方放一水杯，給水杯施加一水平力，其大小F隨時(shí)間t變化關(guān)系如圖乙所示。設(shè)桌面對(duì)書的摩擦力為f，書的速度為v，假定各接觸面間的最大靜摩力等于滑動(dòng)摩擦力，下列反映f和v隨時(shí)間t變化的圖線中可能正確的（）B． C．D．12．如圖，固定光滑長(zhǎng)斜面傾角為37°，下端有一固定擋板。兩小物塊A、B放在斜面上，質(zhì)量均為m，用與斜面平行的輕彈簧連接。一跨過輕小定滑輪的輕繩左端與B相連，右端與水平地面上的電動(dòng)玩具小車相連。系統(tǒng)靜止時(shí)，滑輪左側(cè)輕繩與斜面平行，右側(cè)輕繩豎直，長(zhǎng)度為L(zhǎng)且繩中無彈力．當(dāng)小車緩慢向右運(yùn)動(dòng)的距離時(shí)A恰好不離開擋板．已知重力加速度大小為g，sin37°=0.6，cos37°=0.8。下列說法正確的是（）A．彈簧的勁度系數(shù)為B．當(dāng)彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)，物體B沿斜面向上移動(dòng)了C．若小車從圖示位置以的速度向右勻速運(yùn)動(dòng)，小車位移大小為時(shí)B的速率為D．當(dāng)小車緩慢向右運(yùn)動(dòng)距離時(shí)，若輕繩突然斷開，則此時(shí)B的加速度為1.2g，方向沿斜面向下第Ⅱ卷非選擇題三、實(shí)驗(yàn)題(本題共2小題，共14分）13．（7分）某物理興趣小組在探究平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律實(shí)驗(yàn)時(shí)，將小球以一定的初速度水平向右拋出，用頻閃照相機(jī)對(duì)準(zhǔn)方格背景照相，拍攝到了如圖所示的照片，已知每個(gè)小方格邊長(zhǎng)為10cm，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間=10m/s2。(1)突然發(fā)現(xiàn)沒有記錄第4點(diǎn)的位置，請(qǐng)?jiān)趫D中標(biāo)出小球在第4點(diǎn)的位置；(2)小球平拋的初速度大小為m/s；(3)以第1點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，取豎直向下為y軸正方向，水平向右為x軸正方向，則小球拋出點(diǎn)的坐標(biāo)為（cm，cm）。14．（7分）某同學(xué)采用如圖1裝置來驗(yàn)證當(dāng)外力一定時(shí)加速度和質(zhì)量的關(guān)系，左右等高的水平桌面上都有一端帶滑輪的長(zhǎng)木板，木板上都固定有打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，質(zhì)量分別為m1和m2的兩個(gè)小滑塊通過一條細(xì)繩繞過各自長(zhǎng)木板上的定滑輪相連，動(dòng)滑輪下吊有沙桶，調(diào)整裝置使m1和m2在同一直線上，并使細(xì)線與長(zhǎng)木板平行，兩個(gè)小滑塊都與穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器限位孔的紙帶相連。圖2圖2m1m2（1）本次實(shí)驗(yàn)中需要滿足沙和沙桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊質(zhì)量這個(gè)條件嗎？（填寫“需要”或“不需要”）（2）去掉細(xì)線，分別墊高長(zhǎng)木板一端平衡摩擦力。連接細(xì)線，調(diào)整沙桶中沙子的質(zhì)量，接通兩個(gè)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源，然后從靜止釋放沙桶，同時(shí)得到對(duì)應(yīng)的圖2﹣甲、乙兩條紙帶，紙帶上相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)未畫出，實(shí)驗(yàn)時(shí)使用的交流電的頻率為50Hz，其中乙圖中第三個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)未畫出，通過紙帶計(jì)算兩個(gè)加速度a1＝m/s2，a2＝m/s2（小數(shù)點(diǎn)后均保留兩位小數(shù)）。（3）由計(jì)算可知，m1m2（選填“＞”、“＜”或“＝”）。四、計(jì)算題(本題共4小題，共46分）15（8分）．我國(guó)計(jì)劃在2030年之前制造出可水平起飛、水平著陸并且可以多次重復(fù)使用的航天飛機(jī)。假設(shè)一航天員乘坐航天飛機(jī)著陸某星球后，由該星球表面以大小為v0的速度豎直向上拋出一物體，經(jīng)時(shí)間t后物體落回拋出點(diǎn)。已知該星球的半徑為R，該星球沒有大氣層，也不自轉(zhuǎn)，萬有引力常量為G。求：（1）該星球的平均密度；（2）該星球的第一宇宙速度大?。?6．（10分）一輛正在水平路面行駛的汽車,車內(nèi)側(cè)壁某等高處固定有兩個(gè)相距8cm的光滑小掛鉤A、B，現(xiàn)有一用輕質(zhì)且不可伸長(zhǎng)的細(xì)繩拴住的掛件飾品掛在兩掛鉤上，其情景可簡(jiǎn)化如圖所示，掛件C質(zhì)量為．當(dāng)汽車勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，掛繩恰好形成正三角形，如圖一所示，忽略掛鉤大小，求：（sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g=10m/s2）（1）此時(shí)繩中拉力的大??；（2）當(dāng)汽車勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，BC呈豎直狀態(tài)，如圖二所示，求此狀態(tài)下繩中拉力的大小和汽車的加速度大?。?7．（12分）如圖所示，物塊A和B通過一根輕質(zhì)不可伸長(zhǎng)的細(xì)繩連接，跨放在質(zhì)量不計(jì)的光滑定滑輪兩側(cè)，質(zhì)量分別為、。初始時(shí)A靜止于水平地面上，B懸于空中。先將B豎直向上再舉高h(yuǎn)＝1.8m（未觸及滑輪）然后由靜止釋放。一段時(shí)間后細(xì)繩繃直，A、B以大小為2m/s的速度一起運(yùn)動(dòng)，之后B恰好可以和地面接觸。取g＝10m/s2。求：（1）B從釋放到細(xì)繩繃直時(shí)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t；（2）細(xì)繩繃直前后，A、B系統(tǒng)機(jī)械能損失?E；（3）初始時(shí)B離地面的高度H。的光滑圓弧軌道AB段A點(diǎn)由靜止開始下滑，通過B點(diǎn)后水平拋出，經(jīng)過一段時(shí)間后恰好自C點(diǎn)沿切線進(jìn)入另一半徑的光滑圓軌道CDE，其中D點(diǎn)為圓軌道最低點(diǎn)，E點(diǎn)為與圓軌道切向連接的EF斜面的最低端，斜面傾角為370，物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為。物塊沿圓軌道CDE運(yùn)動(dòng)后滑上斜面，第一次從斜面返回剛好能到達(dá)C點(diǎn)。，重力加速度為g=10m/s2.求：（1）BC間的水平距離；（2）求物塊與斜面EF間的動(dòng)摩擦因數(shù)是多少？（3）物塊在D點(diǎn)的最小壓力及斜面EF上通過的總路程。參考答案題號(hào)123456789101112答案DBCCDDDBBCABBCACD··4（1）如圖；（1分）2；（2分）-10，-1.25（各2分）（1）不需要（2分）（2）1.30；0.74（各2分）（3）＜（1分）15.（8分）解：（1）根據(jù)物體做豎直上拋運(yùn)動(dòng)的速度時(shí)間關(guān)系可知，t＝，（1分）所以星球表面的重力加速度g＝。（1分）星球表面重力與萬有引力相等，即mg＝（1分），解得（1分）由及解得（2分）（2）近地衛(wèi)星的軌道半徑為R，由萬有引力提供圓周運(yùn)動(dòng)向心力有：（1分），聯(lián)立解得該星球的第一宇宙速度（1分）16.（10分）解：（1）對(duì)圖一中C受力分析，如圖一所示，，由幾何關(guān)系知△ACB為正三角形．AC，BC與y軸的夾角為30°，繩AC，BC的拉力相等．C在平衡狀態(tài)豎直方向上，（2分）得：（1分）（2）對(duì)圖二C受力分析，由幾何關(guān)系知∠BAC＝37°（1分）建立平衡方程，豎直方向：（2分）得：（1分）水平方向：（2分）得：（1分）17.（12分）解：（1）B從釋放到細(xì)繩剛繃直前做自由落體運(yùn)動(dòng)，有：（2分）代入數(shù)據(jù)解得：t＝0.6s。（2分）（2）繩子繃直前：（1分）解得，（1分）繩子繃直前后：A、B系統(tǒng)機(jī)械能損失（2分）（3）細(xì)繩繃直后，A、B一起運(yùn)動(dòng)，B恰好可以和地面接觸，說明此時(shí)A、B的速度為零，這一過程中A、B組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，有：（2分）代入數(shù)據(jù)解得：H＝0.6m。（2分）解：（1）物塊從A到B過程，只有重力做功，根據(jù)機(jī)械能守恒定律得(1分)解得，（1分）由幾何關(guān)系知，，設(shè)物塊到達(dá)C時(shí)豎直速度為，在點(diǎn)進(jìn)行速度分解，可得：（1分）（1分）解得x=1.2m（1分）（2）從C點(diǎn)進(jìn)入軌道，到最后在E點(diǎn)以下做往返運(yùn)動(dòng)在C點(diǎn)進(jìn)行速度分解，可