1、湖南省怀化市新博览联考2021届高三物理上学期期中试题时间：90分钟 满分：100分一、选择题（本题共12个小题，共48分其中18题为单选题，每小题4分，912题为多选题，有两个或两个以上正确选项，每小题4分，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）1如图所示，某同学将一篮球斜向上拋出，篮球恰好垂直击中篮板反弹后进入球框，忽略空气阻力，若抛射点远离篮板方向水平移动一小段距离，仍使篮球垂直击中篮板相同位置，且球不会与篮框相撞，那么改变抛射初速度的大小以及初速度与水平方向的夹角，下列方案可行的是（ ）A增大抛射速度，同时减小 B减小抛射速度，同时减小C减小抛出速度，同时增大 D增大抛出
2、速度，同时增大2如图所示，身长为，质量为m的毛毛虫外出觅食，缓慢经过一边长为L的等边三角形小石块从头部刚到达最高点开始，到身体中点刚刚到达最高点的过程中，毛毛虫要做的功至少是（假设毛毛虫能一直贴着小石块前行）（ ）A B C D3烟花爆竹中的“二踢脚”（双响爆竹）在地面点燃炸响后直飞升空，在高空再炸响一声设质量为m的“二踢脚”在地面炸响后（不考虑质量变化）获得初速度，竖直升空到速度为零时再次炸响，分裂成质量之比为21的两块，小块碎片获得水平速度v已知当地的重力加速度为g，不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）A“二踢脚”上升的高度为B高空再次炸响后，大块碎片获得的速度为C高空分裂后，大块碎片先落
3、地D落地后，两块碎片之间的距离为4A、B两质点沿同一直线运动，它们的速度随时间变化的图象如图所示，其中A按正弦规律变化，B按余弦规律变化若时刻两质点相遇，下列说法正确的是（ ）AB的加速度大小不断减小B时刻A、B相遇C时刻B在A的前面D时间内两质点之间的距离先增大后减小5将一个小球从水平地面竖直向上抛出，它在运动过程中受到的空气阻力大小恒定，其上升的最大高度为，则运动过程中小球的动能和重力势能相等时，其高度为（规定水平地面为零势能面）（ ）A上升时高于，下降时低于 B上升时低于，下降时高于C上升时高于，下降时高于 D上升时低于，下降时低于6科幻电影流浪地球讲述了这样的故事：太阳即将毁灭，人类在
4、地球上建造出巨大的推进器，使地球经历了停止自转、加速逃逸、匀速滑行、减速入轨等阶段，最后成为比邻星的一颗行星假设若干年后，地球流浪成功设比邻星的质量为太阳质量的，地球质量在流浪过程中损失了，地球绕比邻星运行的轨道半径为地球绕太阳运行轨道半径的，则地球绕比邻星运行与绕太阳运行相比较，下列关系正确的是（ ）A公转周期之比为 B向心加速度之比为C动能之比为 D万有引力之比为7两根长度不同的细线下面分别悬挂两个小球，细线上端固定在同一点，若两个小球以相同的角速度，绕共同的竖直轴在水平面内做匀速圆周运动，则两个摆球在运动过程中，相对位置关系示意图正确的是（ ）A B C D8如图所示，两个物体A、B中间
5、用一轻弹簧相连A、B的质量分别为、，A、B与固定斜面间的动摩擦因数不相同稳定时，A、B两物体一起在斜面上匀速下滑，则下列说法正确的是（ ）A地面对斜面体可能有水平向左的摩擦力B弹簧可能处于原长状态C如果只增大A或B的质量，稳定时A、B一定不能一起匀速下滑D若A、B与斜面间的动摩擦因数相等，且A、B两物体一起在斜面上匀速下滑，当适当增大斜面倾角，一起沿斜面下滑时，则弹簧可能处于压缩状态9在动摩擦因数的水平面上有一个质量为的小球，小球与水平轻弹簧及与竖直方向成角的不可伸长的轻绳一端相连，如图所示，此时小球处于静止平衡状态，且水平面对小球的弹力恰好为零当剪断轻绳的瞬间，取，以下说法正确的是（ ）A此
6、时轻弹簧的弹力大小为B小球的加速度大小为，方向向左C若剪断弹簧，则剪断的瞬间小球的加速度大小为，方向向右D若剪断弹簧，则剪断的瞬间小球所受地面的支持力不会突变10如图所示，一根长直轻杄两端分别固定小球A和B，A球、B球质量分别为、m，两球半径忽略不计，杆的长度为l将两球套在“L”形的光滑杆上，A球套在水平杆上，B球套在竖直杆上，开始两球在同一竖直线上轻轻振动小球B，使小球A在水平面上由静止开始向右滑动当小球B沿墙下滑距离为，下列说法正确的是（ ）A小球A的速度为B运动过程中，小球和B以及地球组成的系统机械能一直保持不变C小球B沿墙下滑过程中，杆对A做功D小球B沿墙下滑过程中，A球增加的动能小于
7、B球减少的重力势能11一物体放在倾角为且足够长固定的光滑斜面上，初始位置如图甲所示，在平行于斜面的力F（图中未画出）的作用下由静止开始沿斜面运动，运动过程中物体的机械能E随位置x的变化关系如图乙所示其中过程的图线是曲线，过程的图线是平行于x轴的直线，过程的图线是倾斜的直线，则下列说法正确的是（ ）A在的过程中，力F方向一定沿斜面向上B在的过程中，物体的加速度逐渐增大C在的过程中，物体的动能逐渐增大D在的过程中，物体的重力势能逐渐增大12如图所示，一光滑斜面固定在水平面上，斜面上放置一长度大于的质量不计的柔软薄纸带现将质量为的A物体和质量的B物体轻放在纸带上两物体可视为质点，初始位置如图所示，同
8、时由静止释放A、B与纸带间的动摩擦因数分别为，g取则（ ）A物体A离开纸带前匀加速下滑，物体B静止不动B两物体同时由静止释放后，A物体滑离纸带需要的时间是C物体A离开纸带后，物体B匀加速下滑D两物体同时由静止释放后，B物体经到达水平地面上二、实验题（本题共两小题，共计14分，其中13题6分，14题8分）13如图所示，用光电门等器材验证机械能守恒定律直径为d、质量为m的金属小球由A处静止释放，下落过程中经过A处正下方的B处固定的光电门，测得A、B的距离为光电门测出小球通过光电门的时间为t，当地的重力加速度为g，则（1）（2分）小球通过光电门B时的速度表达式_；（2）（2分）多次改变高度H，重复上
9、述实验，作出随H的变化图象如图所示，当图中已知量、和重力加速度g及小球直径d满足以下表达式_时，可判断小球下落过程中机械能守恒；（3）（2分）实验中发现动能增加量总是小于重力势能减少量，增加下落高度后，将_（选填“增加”“减小”或“不变”）14实验小组用如图所示装置“探究加速度与物体受力的关系”，已知重力加速度为g，打点计时器所接的交流电的频率为，滑轮足够光滑，力传感器可测出轻绳中的拉力大小如图甲是在实验中得到的一条纸带，相邻计数点间还有四个计时点没有画出，如图乙是以传感器的示数F为横坐标，加速度a为纵坐标，画出的图象 （1）（2分）本实验是否需要先平衡摩擦力_（选填“需要”或“不需要”）；是
10、否需要满足m远小于M_（选填“需要”或“不需要”）；（2）（4分）小车的加速度大小为_；打下计数点2时，小车的速度大小为_（结果均保留两位有效数字）；（3）（2分）分析乙图时，该小组用量角器测得图线与横坐标的夹角为，通过计算式求得图线的斜率为k，则小车的质量为_A B C D三、计算题（本题共28分，包括3个小题，其中15题8分，16题10分，17题10分）15近几年来，无人机发展迅速，使用广泛在此次防控新冠肺炎疫情的“大会战”中，用无人机配送紧急医用物资，可有效消除道路限行等因素的影响，又无需人员接触，避免交叉感染2020年2月12日，某快递公司的一架无人机降落在武汉金银潭医院，顺利将装载的
11、紧急医用物资送至医护人员手中现将此次运送简化如下：无人机由地面竖直升空，到一定高度后悬停调整方向，沿直线水平飞行一段距离至目标地点正上方处悬停，再竖直降落到地面，抵达地面时速度恰为零为避免物资损坏，无人机在水平和竖直的飞行过程中，加速及减速的加速度大小均为，无人机能够达到的最大速度已知货箱所受空气阻力大小恒为，重力加速度g取，求：（1）沿竖直方向加速上升的过程中，无人机对货箱作用力的大小；（2）沿水平方向加速运动的过程中，无人机对货箱作用力的大小；（3）若无人机的最大速度限制为，求沿竖直方向降落过程所用的最短时间t16如图所示，相距足够远的完全相同的质量均为的两个木块静止放置在光滑水平面上，质
12、量为m的子弹（可视为质点）以初速度水平向右射入木块，穿出第一块木块时的速度为，已知木块的长为L，设子弹在木块中所受的阻力恒定，求：（1）子弹穿出第一块木块后，第一块木块的速度大小v；（2）子弹在木块中所受的阻力大小；（3）子弹在第二块木块中与该木块发生相对运动的时间t17如图所示，光滑圆弧面与水平面和传送带分别相切于B、C两处，垂直于圆弧所对的圆心角，圆弧半径，足够长的传送带以恒定速率顺时针转动，传送带与水平面的夹角一质量的小滑块从A点以的初速度向B点运动，A、B间的距离小滑块与水平面、传送带之间的动摩擦因数均为重力加速度，求：（1）小滑块第一次滑到C点时的速度；（2）小滑块到达的最高点离C点
13、的距离；（3）小滑块最终停止运动时距离B点的距离四、选做题（此题为选做题，共计10分，有18、19两道题，考生只需选择其中一道即可）18物理选修3-3（10分）（1）（4分）关于热现象，下列说法正确的是_（填正确答案的标号，全部选对计4分，漏选计2分，错选计0分）A在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，油酸分子的直径（也就是单层油酸分子组成的油膜的厚度）等于一小滴溶液中纯油酸的体积与它在水面上摊开的面积之比B两个临近的分子之间同时存在着引力和斥力，它们都随距离的增大而减小，当两个分子的距离为时，引力与斥力大小相等，分子势能最小C物质是晶体还是非晶体，比较可靠的办法是从各向异性或各向同性来判断D
14、如果用Q表示物体吸收的能量，用W表示物体对外界所做的功，表示物体内能的增加，那么热力学第一定律可以表达为E如果没有漏气没有摩擦，也没有机体热量的损失，这样的热机的效率可以达到100%（2）（6分）前段时间某地区空气污染严重，出现了持续的雾霾天气一位同学受桶装纯净水的启发，提出用桶装的净化压缩空气供气，每个桶能装的净化空气如果人在27气温下每分钟吸入的净化空气外界气压在的情况下，拉开桶盖，待稳定后桶中剩余气体的质量与打开桶盖前的质量之比；在标准情况下，空气的体积是，阿伏伽德罗常数，请估算人在27气温下每分钟吸入空气的分子数（保留一位有效数字）19物理选修3-4（10分）（1）（4分）一列横波在某
15、介质中沿x轴传播，如图甲所示为时的波形图，如图乙所示为处的质点P的振动图象，则下列说法正确的是_（填正确答案的标号，全部选对计4分，漏选计2分，错选计0分） A图甲中质点N速度方向沿y轴正方向B图甲中质点M的速度与加速度均为零C再经过质点L与质点N位移相同D再经过质点P第一次到达波峰E该波在传播的过程中，遇到宽度为的障碍物能发生明显的衍射现象（2）（6分）如图所示，有一圆柱形容器，底面半径为R，在底面的中心O处有一红色点光源S，它发出的红光经时间t可以传到容器的边缘P若容器内倒满某液体，S发出的红光经时间可以传到容器的边缘P，且恰好在P点发生全反射求：该液体的折射率；容器的高度2020年下学期
16、怀化市新博览高三期中大联考物理试卷参考答案1A 【解析】应用逆向思维，把篮球的运动看做平抛运动，由于竖直高度不变，水平位移增大，篮球反弹到抛射点的时间不变，竖直分速度不变，水平方向由知x增大，增大，抛射速度增大，与水平方向的夹角减小，可知A正确，BCD错误，故选A2D 【解析】选底端为零势能面，初状态的重力势能为，身体中点刚刚到达最高点时的重力势能为，毛毛虫做功：，故选D3D 【解析】A该爆竹爆炸后做竖直上抛运动，故，解得上升的高度为，A错误；B高空再次炸响后，水平方向上动量守恒，设小块碎片质量为m，则大块碎片质量为，根据动量守恒定律可得，解得，负号表示速度与小块碎片的速度方向相反，B错误；C
17、D高空分裂后，两碎片都是做平抛运动，由于下落的高度相同，所以运动时间相同，即同时落地，C错误；两碎块在水平方向上做匀速直线运动，故落地距离为，在竖直方向上做自由落体运动，联立解得4D 【解析】质点B的图象倾斜程度越来越大，因此它的加速度越来越大，选项A错误；从图象上可以看出，时间内A、B两质点的图象与坐标轴围成的面积相等，可得它们在这段时间内运动了相同的位移，因时刻两质点相遇，因此可知时刻两质点在同一位置，因此时刻两质点不相遇，选项B、C错误；时间内B比A快，两者距离不断增大，时间内A比B快，两者距离又不断减小，选项D正确5A 【解析】我们以这一高度作为比较对象在这一高度，小球的重力势能为在最
18、高点势能的一半，又小球上升过程中受到的合力不变，小球在这一高度的动能也为它在开始位置时动能的一半，但在上升过程中小球要克服空气阻力做功，因此其最大动能要大于最大势能，于是小球在这一高度的动能大于势能，所以小球的动能与势能相等的位置应在髙于处，类似地分析小球在下降时的情况可知小球在下降时其动能和势能相等的位置应在低于处，故选A本题用图象法求解更简单6C 【解析】A万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得，解得，比邻星的质量为太阳质量的，地球质量在流浪过程中损失了，地球绕比邻星运行的轨道半径为地球绕太阳运行轨道半径的，则，A错误；B万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得，解得，比较可知，向心加速度之比为
19、，B错误；C万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得，动能：，则动能之比为，C正确；D万有引力：，则万有引力之比为，D错误7B 【解析】小球做匀速圆周运动，得是常量，即两球处于同一高度，故选B8C 【解析】把物体A、B、弹簧和斜面体看成一个系统，系统处于平衡状态，地面与斜面体之间没有摩擦力，A错误；因为A、B与斜面的摩擦因数不相等，但A、B两物体一起在斜面上匀速下滑，由整体法和隔离法可得，弹簧一定不是原长，B错误；把物体A、B与弹簧看成一个系统，由受力分析可知，如果只增大A或B的质量，系统的合外力不为零，稳定时A、B一定不能一起匀速下滑，C正确；若A、B与斜面的摩擦因数相等，匀速下滑时，重力沿斜面
20、向下的分力与滑动摩擦力大小相等，是斜面的倾角如果适当增大斜面倾角，A、B必加速下滑，再据整体法和隔离法，应用牛顿第二定律可知，弹簧仍处于原长，D错误9AB 【解析】A在剪断轻绳前，小球受重力、绳子的拉力以及弹簧的弹力处于平衡，根据共点力平衡得，弹簧的弹力，故A正确；B剪断轻绳的瞬间，弹簧的弹力仍然为，小球此时受重力、支持力、弹簧弹力和摩擦力四个力作用，小球所受的最大静摩擦力为，根据牛顿第二定律得小球的加速度为，合力方向向左，所以向左加速，故B正确；CD剪断弹簧的瞬间，轻绳对小球的拉力瞬间为零，小球所受地面的支持力会突变，故C错误，D错误10ABD 【解析】AB当小球B沿墙下滑距离为时，杆与水平
21、方向的夹角的正弦为，此时两球的速度关系满足，由机械能守恒定律可得：，联立解得球A的速度为，B球速度为，下落过程中，机械能不变，A正确，B正确；C由动能定理可得，代入数据解得，杆对A做的功为；DA增加的动能为，B减小的重力势能为，由此可得11ABC 【解析】AB由图可知在过程中物体机械能在减小，知拉力在做负功，由静止开始运动，只可能沿斜面向下运动如果拉力方向向下，又知物体是从静止开始运动的，这种情况杋械能会增加，所以拉力方向一定向上，且物体首先沿斜面向下加速运动，根据功能关系，得，过程中图线的斜率逐渐减小到零，知物体的拉力逐渐减小，根据牛顿第二定律，可知，加速度a逐渐增大，A正确，B正确；C在过
22、程中，机楲能守恒，向下运动，重力势能减小，动能增大，C正确；D过程，机械能增大，拉力做正功，沿斜面向下，故物体继续向下做加速运动，即物体一直沿斜面向下运动，D错误12BD 【解析】因为纸带不计质量，所以A、B对纸带的摩擦力大小相等，由，可知纸带与A、B间不可能都是滑动摩擦，由，可知A会相对纸带滑动，B会相对纸带静止因为A对纸带的摩擦力大于B的重力沿斜面的分力，则A加速下滑同时B被纸带拉着沿斜面加速向上，故A错误；A的加速度，B的加速度，根据，解得，知A物体滑离纸带所需的时间为，故B正确；A离开纸带后B先向上做匀减速运动再向下做匀加速运动，C错误；A物体滑离纸带时，B有向上的速度，所以与纸带一起
23、先向上减速再向下加速，由，解得，则B物体到达水平地面的时间，故D正确，故选BD13（1） （2） （3）增加14（1）需要 不需要 （2）2.0 0.41 （3）C15【解析】（1）（2分）升空加速过程中，货物的受力情况如图所示，解得（2）（3分）水平加速过程中，货物的受力情况如图所示，根据力的合成与分解以及牛顿第二定律可得，联立解得（3）（3分）若加速至最大速度，则通过的距离为，故不能加速至最大速度，应前半程匀加速，后半程匀减速，时间才能最短，联立解得16【解析】（1）（3分）子弹打穿第一块木块过程，由动量守恒定律有解得（2）（3分）对子弹与第一块木块组成的相互作用系统，由能量守恒有解得子弹
24、受到木块阻力（3）（4分）对子弹与第二块木块组成的相互作用系统，由于，则子弹不能打穿第二块木块，设子弹与第二块木块的共同速度为，由动量守恒定律有解得对第二块木块，由动量定理有：子弹在第二块木块中的运动时间17【解析】（1）（3分）C离B的高度小滑块从A到C应用动能定律有物块第一次滑到C点时的速度（2）（4分）物块在传送带上上滑的加速度由得由于物块在传送带上继续减速上滑的加速度物体到达的最高点离C点的距离（3）（3分）滑块沿传动带加速返回到C点C到停止代入数据解得，小滑块最终停止运动时距离B点的距离为18（1）ABD（2）【解析】取开盖前桶中气体为研究对象，设空气的摩尔质量是M，等温变化：（1分
25、） 式中求得（1分） 所求质量比: （1分）（用克拉伯龙方程求解也得分）每人每分钟吸入27的的净化空气的体积为此气体在标准状况下的体积为，有式中：，得人一次吸入的摩尔数为人一次吸入空气分子的个数个（3分）19（1）ADE【解析】由振动图象可知质点P在时沿y轴负方向运动，结合上下坡法可得该波沿x轴负方向运动，故图甲中N点速度方向沿y轴正方向，A正确；图甲中质点M的速度为零，加速度最大，B错误；再经过质点L与质点N分别位于波谷与波峰，C错误；P点距离最近的波峰：，波速，故传播到P点的时间为：，D正确；波长大于障碍物的线度时可发生明显的衍射现象，E正确（2）【解析】设之间的距离为l，光在空气中的传播速度为c，光在该液体中的传播速度为v，则有液体的折射率所以（3分）如图所示，光线在P处恰好发生全反射时，入射角设为C，则有：所以故 （3分）
