1、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
2、,当t0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( )ABA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
3、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.1:45一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
4、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 B C D6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6mgC小球在最高点时,重力的功率是D小球机械能不守恒,且克服摩擦力所做的功是0.5mgR7.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。
5、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. B. C. D.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 B C D二、多项选择题(本题共4小题,每小
6、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B车头经过立柱A、B的平均速度为C动车的加速度为D车头通过立柱B、C过程速度的变化量为 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m1kg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
7、速度为g10m/s2,sin370.6,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.02s内物块的加速度大小为12m/s2D.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 D12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。
8、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且绳中无弹力当小车缓慢向右运动的距离时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B当弹簧恢复原长时,物体B沿斜面向上移动了C若小车从图示位置以的速度向右匀速运动,小车位移大小为时B的速率为D当小车缓慢向右运动距离时,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
9、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
10、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2m1m2 (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”)(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“”
11、)。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质量为当汽车匀速运动时,挂绳恰好形成正三角
12、形,如图一所示,忽略挂钩大小,求:(sin370.6,cos370.8,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?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、。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h1.8m(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g10m/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
13、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的光滑圆轨道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。,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。 20202021学年度第一学期八县(市)一中
14、期中联考高中 三 年 物理 科答案题号123456789101112答案DBCCDDDBBCABBCACD413. (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(1分)由及解得(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(1分)16.(10分)解:
15、(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,(2分)得:(1分)(2)对图二C受力分析,由几何关系知BAC37(1分)建立平衡方程,竖直方向:(2分)得: (1分)水平方向:(2分)得: (1分) 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分)代入数据解得:t0.6 s。(2分)(2)绳子绷直前:(1分)解得,(1分)绳子绷直前后:A、B系统机械能损失(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
16、械能守恒,有:(2分)代入数据解得:H0.6 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 (1分) 解得,(1分)由几何关系知,设物块到达C时竖直速度为,在点进行速度分解,可得: (1分) (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:解得(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(1分)从斜面最高点到第一次返回C点,由动能定理得(1分)解得(1分)(3)小物体在圆轨道和斜面上做往返运动,最后在点速度为0,然后继续在圆弧面上做往返运动,再经过点时,对点的压力最小。(1分)设小物体所受支持力为,在点,由牛顿第二定律得:(1分)从到,由动能定理得:(1分)联立得:(1分)由牛顿第三定律得:对点的最小压力大小为1.4N,竖直向下(1分)对从到最后的点全程由动能定理可得:(1分)解得S=3.19m(1分)