湖北省襄阳市五校（宜城一中、枣阳一中、襄州一中、曾都一中、南漳一中）2021届高三上学期期中考试物理试题.pdf

高三物理试题 第 1 页 共 6 页 2020—2021 学年上学期高三期中考试 物 理 试 题 时间：90 分钟 主命题学校：枣阳一中 分值：100 分 命题教师：肖华林 郑良 明道钦 蔡军 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．超重和失重现象在日常生活中到处可见，下列说法正确的是 A．火箭刚点火起飞时火箭处于超重状态，火箭的重力比原来大 B．汽车匀速驶过拱桥顶端时汽车处于超重状态，汽车的加速度方向向下 C．举重运动员刚抓举起杠铃时杠铃处于失重状态，杠铃速度方向向上 D．人造飞船绕地球做匀速圆周运动时，飞船舱内台面上叠放的两本书间无弹力 2．某物体静止在光滑的水平面上。某时刻受到水平方向的作用力 F，此时开始计时，力 F 随 时间 t 变化的关系如图所示，该图线为正弦曲线。在 0-t4 时间，下列说法正确的是 A．t1 时刻，物体的速度最大 B．t2 时刻，物体的位移最大 C．该段时间，物体的运动方向有改变 D．t1、t3 时刻，物体速度相同 3．某车以相同功率在两种不同的水平路面上行驶，受到的阻力分别为车重的 k1 和 k2 倍，最大 速率分别为 v1 和 v2，则 A． 1 21 2 kvvk B． 2 1 1v k v C． 2 21 1 kvvk D． 2 2 1v k v 4．如图所示，一物块在拉力 F 作用下做匀速直线运动，拉力 F 与水平方向夹角为 37°。已知 物块与水平面间的动摩擦因数为 0.5，重力加速度 g 取 10m/s2。若拉力 F 的最大值为 50N， 已知 sin37°=0.6，cos37°=0.8，则物块的最大质量为 A．5.5kg B．11kg C．16.5kg D．22kg 5．如图所示，边长为 a 的正方体无盖盒子 ABCD A B C D    放置在 水平地面上，O 为直线 AB上的一点，且与 A 的距离为 a。将 小球（可视为质点）从 O 点正上方距离 2a 处以某一速度水平 抛出，不计空气阻力，重力加速度为 g。为使小球能落在盒子 内部，则小球抛出时的速度不超过 A． 5 2 ga B． 5 4 ga C． 2ga D． ga F 0 t t1 t2 t3 t4 37° F aa 2a O C' B' D' A' C B D A 宜城一中 枣阳一中 襄州一中 曾都一中 南漳一中 高三物理试题 第 2 页 共 6 页 6．两物体 A、B 同时同地沿同一方向运动，物体在时间 t 内的位移为 x。图甲为 A 物体的 x t -t 图像，图乙为 B 物体的 x-t 图像。在两物体 A、B 运动过程中，下列说法正确的是 A．两物体的初速度均为零 B．两物体的加速度均为零 C．t=2s 时 A 物体追上 B 物体 D．两物体距离先增大再减小 7．如图所示，倾角为 θ=30°的光滑斜面上，质量分别为 2m、m 的 a、b 两物块，用一轻弹簧 相连，将 a 用细线连接在木板上，调整细线使之与斜面平行且使系统静止时，物块 b 恰与 斜面底端的挡板无弹力，此时弹簧的形变量为 x。重力加速度为 g。若突然剪断细线，弹簧 始终处于弹性限度内，则 A. 剪断细线瞬间，挡板对物块 b 弹力为 0.5mg B. 剪断细线瞬间，物体 b 的加速度为 0.5g C. 剪断细线瞬间，物体 a 的加速度为 g D. 剪断细线后，物块 a 沿斜面向下运动 3x 时动能最大 8．如图所示为某卫星绕地球运动的椭圆轨道，F1 和 F2 为椭圆的焦点。卫星由 A 经 B 到 C 点 的过程中，卫星的动能逐渐增大，且路程 AB 与路程 BC 相等。已知卫星由 A 运动到 B、由 B 运动到 C 的过程中，卫星与地心的连线扫过的面积分别为 S1 和 S2。下列说法正确的是 A．地球位于焦点 F1 处 B．S1 一定大于 S2 C．卫星由 A 运动到 C，引力势能增加 D．卫星由 A 运动到 C，加速度减小 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。全部选对的得 4 分，选对但不全的得 2 分，有选错的得 0 分。 9．如图所示，一半球状的物体静止放置在地面上，一光滑小球系在轻绳的一端，轻绳另一端 固定在 O 点，小球静止在半球状物体表面上。若半球状物体的半径缓慢增大，球心始终位 于 O 点正下方，半球状物体仍保持静止。下列说法正确的是 Ａ．轻绳的拉力逐渐增大 Ｂ．轻绳的拉力大小不变 Ｃ．球体对小球的弹力逐渐增大 Ｄ．球体对小球的弹力大小不变 10．如图所示，质量为 M=2kg 的长木板位于光滑水平面上，质量为 m=1kg 的物块静止在长木 板上，两者之间的滑动摩擦因数为 µ=0.5。重力加速度 g 取 10m/s2，物块与长木板之间的最 大静摩擦力等于两者之间的滑动摩擦力。现对物块施加水平向右的力 F，下列说法正确的是 F1 F2 A B C b a θ O 甲 x t /(m•s-1) t/s 0 1 2 乙 x/m t/s 0 1 1 高三物理试题 第 3 页 共 6 页 A．水平力 F=3N 时，物块 m 将保持静止状态 B．水平力 F=6N 时，物块 m 仍未在长木板 M 上滑动 C．水平力 F=7N 时，长木板 M 的加速度大小为 2.5m/s2 D．水平力 F=9N 时，长木板 M 受到的摩擦力大小为 5N 11．如图所示，传送带在电动机带动下，始终以速度 v 匀速运动。质量为 m 的墨块轻放在水 平传送带上（初速度可忽略不计）。墨块与传送带间的动摩擦因数为 µ，传送带足够长，重 力加速度为 g。从墨块刚放上传送带到墨块恰与传送带相对静止的过程，则 A．传送带上的痕迹长度为 2v g B．传送带的位移为 C．传送带与墨块间的摩擦生热为 21 2 mv D．传送带克服墨块的摩擦力做功为 12. 如图甲，光滑圆轨道固定在竖直面内，小球沿轨道始终做完整的圆周运动。已知小球在最 低点时对轨道的压力大小为 N，动能为 kE 。改变小球在最低点的动能 ，小球对轨道压力 N 的大小随之改变。小球的 N-Ek 图线如图乙，其左端点坐标为（[1]，[2]），其延长线与坐 标轴的交点分别为（0，a）、 (-b，0)。重力加速度为 g。则 A．小球的质量为 g a B．圆轨道的半径为 b a C．图乙[1]处应为 5b D．图乙[2]处应为 6a 三、非选择题:本题共 6 小题，共 60 分。 13.（6 分）某同学利用如图甲所示装置“研究物体的平抛运动”。 （1）下列实验条件必须满足的有_____（多选，请填写选项前对应的字母） A．斜槽轨道的末端保持水平 B．斜槽轨道必须光滑 C．小球每次释放的初始位置不同 D．小球每次释放的初速度均为零 F m M 图 甲 图 乙 x y O A B y1 y2 x0 2x0 M 图 丙 P N a N EK 0 -b [1] [2] 图 乙 图 甲 高三物理试题 第 4 页 共 6 页 （2）图乙为某同学根据实验画出的平抛小球的运动轨迹，O、A、B 为轨迹上的三点，A、B 两点距离 O 点的水平距离分别为 x0、2x0，A、B 两点距离 O 点的竖直距离分别为 y1、y2， 重力加速度为 g。该平抛运动的初速度大小为__________（用题目所给字母表示）。 （3）利用频闪照相拍摄平抛小球的运动轨迹。如图丙所示，M、P、N 为频闪照片上小球的三 个相邻位置。若频闪照相的频率为 f，利用刻度尺量得 M、N 两点的距离为 s，已知实物小 球与照片上的小球尺寸比例为 k，则小球位于位置 P 时的速度大小为_____________（用题 目所给字母表示）。 14.（8 分）图甲为在气垫导轨上验证机械能守恒定律的实验装置，将导轨调至水平，滑块装 有宽度为 d 的遮光条，滑块包括遮光条的总质量为 M。细绳下端挂钩码，钩码的质量为 m。 静止释放滑块，在钩码作用下先后通过两个光电门，用光电计时器记录遮光条通过光电门 1 和 2 各自的时间，可以计算出滑块通过光电门的速度 v1 和 v2，用刻度尺测出两个光电门之 间的距离 x，重力加速度为 g。 （1）用游标卡尺测量遮光条的宽度 d，示数如图乙，则 d=_____mm。 （2）写出滑块从光电门 1 运动到光电门 2 的过程中，验证机械能守恒定律的表达式__________ （用题中给出的物理量表示）。 （3）下列不必要的实验要求是________(多选，请填写选项前对应的字母)。 A．滑块必须在同一个位置静止释放 B．应使滑块的质量远大于钩码的质量 C．已知当地重力加速度 g D．应适当减小遮光条的宽度 （4）增加绳子下端钩码的个数，多次实验，然后作出 22 21 11 v v m 图象，如图丙所示，其斜 率为 k=_____（用题中所给的物理量表示）。 高三物理试题 第 5 页 共 6 页 15.（8 分）如图为某高速公路出口的 ETC 通道示意图。一汽车驶入 ETC 车道，到达 O 点的速 度 v0＝30 m/s，此时开始匀减速，到达 M 点时速度减至 v＝6 m/s，并以 6 m/s 的速度匀速通 过 MN 区。已知 MN 的长度 d＝36 m，汽车匀减速运动的加速度大小 a＝3 m/s2，求： （1）O、M 间的距离 x； （2）汽车从 O 点到 N 点所用的时间 t。 16.（10 分）如图所示，在水平桌面上固定一个长木板，质量为 M 的木块通过轻绳与质量为 m 的钩码相连，轻绳与长木板平行。静止释放木块后，钩码将竖直向下加速。重力加速度为 g。 求： （1）若木块与长木板之间的摩擦力忽略不计，轻绳的拉力为多大； （2）若木块与长木板之间的摩擦力不能忽略，经测量得到木块的加速度大小为 0a ，木块与 长木板之间的动摩擦因数为多大。 17.（13 分）在进行风洞实验时，空间存在水平方向的恒定大小的风力，质量为 m 的小球用轻 绳悬挂，当小球静止时，轻绳与竖直方向的夹角为 37°。取下小球，给小球一竖直向上的 初速度 v0。已知 sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度为 g，求： （1）风力的大小； （2）小球到达最高点时距抛出点的距离。 M m 高三物理试题 第 6 页 共 6 页 18.（15 分）在水平轨道上有一弹簧左端系于 A 点，右端与质量为 m 的小球接触但不连接。现 用外力推动小球将弹簧压缩至 P 点保持静止，此时弹性势能为 EP=mgs（s 为一定值）。P、B 之间的距离为 2.5s，小球与水平轨道的动摩擦因数为 µ=0.1。静止释放弹簧，小球沿水平轨 道向右运动从 DB 进入圆弧轨道，如图所示。BC 是一段竖直墙面，DEF 是固定在竖直平面 内的一段光滑绝缘圆弧轨道，轨道上端 D 点的切线水平，B、D 间距很小，可看作重合的点。 圆心 O 与轨道下端 F 的连线与竖直墙面的夹角为 53°。在 BC 右边整个空间有水平向左、大 小为 F0=0.75mg 的恒定风力，小球进入圆孤轨道之后恰好能沿着轨道 DEF 运动，一段时间 后从轨道下端 F 处脱离，最后打在竖直墙面 BC 的 C 点。已知重力加速度为 g，sin53°=0.8。 求： （1）小球运动到 B 点的速度大小； （2）轨道 DEF 的半径 R； （3）小球打在 C 点前瞬间的速度大小。 P B F E D O 53° C 小球 A