1、吉林洮南市第一中学2021届高三物理上学期期中试题考试时间：90分钟； 注意事项：1答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息2请将答案正确填写在答题卡上一、单选题（本题共8个小题，每道小题只有一个正确答案，每题4分）1关于曲线运动，以下说法中正确的是（ ）A做匀速圆周运动的物体，所受合力是恒定的B物体在恒力作用下不可能做曲线运动C平抛运动是一种匀变速运动D物体只有受到方向时刻变化的力的作用才可能做曲线运动【答案】C【详解】做匀速圆周运动的物体所受合外力提供向心力，合力的大小不变，方向始终指向圆心，方向时刻改变，故A错误；曲线运动的条件是物体的速度方向与合力方向不共线，平抛运动合力恒定，加速度恒
2、定，故平抛运动为匀变速运动，故BD错误，C正确2一船在静水中的速度是10 m/s，要渡过宽为240 m、水流速度为8 m/s的河流，sin 530.8，cos 530.6则下列说法中正确的是（ ）A此船过河的最短时间是30 sB船垂直到达正对岸的实际航行速度是6 m/sC船头的指向与上游河岸的夹角为53船可以垂直到达正对岸D此船不可能垂直到达正对岸【答案】B【详解】A、合运动和分运动之间具有等时性，所以当船速垂直河岸时用时最少：；故A错误.C、D、因为，则船头指向斜上游方向，可以使河岸方向的速度为零，合速度垂直河岸从而垂直过河，设船头的指向与上游河岸的夹角为，有；可得，即；故C，D均错误.B、
3、垂直过河时，；故B正确.故选B.3天文科学家发现一颗类地行星，该行星距离地球约20光年，它绕某恒星做匀速圆周运动的公转周期为37天，半径为地球半径的2倍，表面的重力加速度与地球表面的重力加速度相等，不考虑行星和地球的自转，下列说法正确的是（）A该行星的公转角速度比地球的公转角速度小B该行星的质量为地球质量的16倍C该行星的第一宇宙速度为7.9km/sD该行星的平均密度为地球平均密度的【答案】D【详解】A. 由题意可知，该行星绕某恒星做匀速圆周运动的公转周期为37天，地球绕太阳公转周期为365天，由可知该行星的公转角速度比地球的公转角速度大，A项错误；B 由万有引力提供向心力得又因为可得B项错误
4、；C 该行星的第一宇宙速度C项错误；D由可得D项正确；故选D。4滑雪是冬奥会的比赛项目之一。如图所示，某运动员（可视为质点）从雪坡上先后以初速度之比v1：v2=4：5沿水平方向飞出，不计空气阻力，则运动员从飞出到落到雪坡上的整个过程中（）A运动员先后在空中飞行的时间相同B运动员先后落在雪坡上的速度方向不同C运动员先后落在雪坡上重力做功之比为9：16D运动员先后落在雪坡上动能的增加量之比为16：25【答案】D【详解】A根据x=vt则两次的初速度不同，则时间不同，选项A错误；B速度方向与水平方向的夹角可知运动员先后落在雪坡上的速度方向相同，选项B错误；CD重力功 运动员先后落在雪坡上重力做功之比为
5、16：25，根据动能定理可知，运动员先后落在雪坡上动能的增加量之比为16：25，选项C错误，D正确。故选D。5如图所示，质量为m小球a和质量为2m的小球b用轻弹簧A、B连接并悬挂在天花板上保持静止，水平力F作用在a上并缓慢拉a，当B与竖直方向夹角为60时，A、B伸长量刚好相同若A、B的劲度系数分别为k1、k2，则以下判断正确的是ABC撤去F的瞬间，b球处于完全失重状态D撤去F的瞬间，a球的加速度大小等于重力加速度g【答案】A【详解】AB先对b球受力分析，受重力和A弹簧的拉力，根据平衡条件有：再对a、b球整体受力分析，受重力、拉力和弹簧B的拉力如图所示：根据平衡条件有：A、B伸长量刚好相同，根据
6、胡克定律有：故：故A正确,B错误.C球b受重力和拉力，撤去F的瞬间重力和弹力都不变，故加速度仍然为零，处于平衡状态，所以C错误.D球a受重力、拉力F和两个弹簧的拉力，撤去拉力F瞬间其余3个力不变，合力为：故加速度：故D错误;6如图所示，粗糙水平面上放置B、C两物体，A叠放在C上，A、B、C的质量分别为m、2m和m，物体B、C与水平面间的动摩擦因数相同，其间用一根不可伸长的轻绳相连，轻绳能承受的最大拉力为FT（已知此时A、C仍能保持相对静止），现用水平拉力F拉物体B，使三个物体以同一加速度向右运动，则()A此过程中物体C受五个力作用B当F逐渐增大到FT时，轻绳刚好被拉断C当F逐渐增大到1.5FT
7、时，轻绳刚好被拉断D若水平面光滑，当绳子拉断后，A、C间的摩擦力为零【答案】D【详解】A对A受力分析，A受重力、支持力和向右的静摩擦力作用，可知C受重力、A对C的压力、地面的支持力、绳子的拉力、A对C的摩擦力以及地面的摩擦力六个力作用，故A错误；BC对整体分析，整体的加速度隔离对AC分析，根据牛顿第二定律得，FT-2mg=2ma解得：当F=2FT时，轻绳刚好被拉断，故B、C均错误。D若水平面光滑，绳刚断时， A和C保持原来的速度继续做匀速直线运动，则C和A间无相对运动趋势，两者间的静摩擦力为零；故D正确。7如图所示，倾角的斜面体C固定在水平面上，置于斜面上的物块B通过细绳跨过光滑定滑轮滑轮可视
8、为质点与小球A相连，连接物块B的细绳与斜面平行，滑轮左侧的细绳长度为L，物块B与斜面间的动摩擦因数开始时A、B均处于静止状态，B、C间恰好没有摩擦力，现让A在水平面内做匀速圆周运动，物块B始终静止，则A的最大角速度为 ABCD【答案】A【详解】开始时A、B均处于静止状态，B、C间恰好没有摩擦力，则有mAg=mBgsin；解得：mB=2mA；当A以最大角速度做圆周运动时，要保证B静止，此时绳子上的拉力T=mBgsin+mBgcos=2mAg；设A以最大角速度做圆周运动时绳子与竖直方向的夹角为，则cos；对A受力分析可知，物体A做圆周运动的半径R=Lsin=L，向心力为Fn=TsinmAg；由向心
9、力公式FnmA2R，代入数据解得=，A正确；故选A【点睛】本题受力过程比较复杂，解题关键是找到当A以最大角速度做圆周运动时，要保证B静止的条件，再求出绳子拉力，再结合受力分析进行求解8如图所示，A、B两小球由绕过轻质定滑轮的细线相连，A放在固定的光滑斜面上，B、C两小球在竖直方向上通过劲度系数为k的轻质弹簧相连，C球放在水平地面上现用手控制住A，并使细线刚刚拉直但无拉力作用，并保证滑轮左侧细线竖直、右侧细线与斜面平行已知A的质量为4m，B、C的质量均为m，重力加速度为g，细线与滑轮之间的摩擦不计，开始时整个系统处于静止状态释放A后，A沿斜面下滑至速度最大时C恰好离开地面，不计空气阻力，在这一过
10、程中A始终在斜面上，下列说法正确的是A释放A的瞬间，B的加速度为05gBC恰好离开地面时，A达到的最大速度为C斜面倾角=45D从释放A到C刚离开地面的过程中，A、B两小球组成的系统机械能守恒【答案】B【解析】试题分析：设当物体C刚刚离开地面时，弹簧的伸长量为xC，则kxC=mg 物体C刚刚离开地面时，以B为研究对象，物体B受到重力mg、弹簧的弹力kxC、细线的拉力T三个力的作用，设物体B的加速度为a，根据牛顿第二定律，对B有：T-mg-kxC=ma 对A有：4mgsin-T=4ma 由、两式得4mgsin-mg-kxC=5ma 当B获得最大速度时，有 a=0 由式联立，解得 sin=，所以：=
11、30，故C错误；释放A的瞬间，此时对AB整体加速度大小相同，根据牛顿定律B的加速度为04g，选项A错误；设开始时弹簧的压缩量xB，则 kxB=mg设当物体C刚刚离开地面时，弹簧的伸长量为xC，则 kxC=mg当物体C刚离开地面时，物体B上升的距离以及物体A沿斜面下滑的距离均为： h=xC+xB由于弹簧处于压缩状态和伸长状态时的弹性势能相等，且物体C刚刚离开地面时，A、B两物体的速度相等，设为vBm，以A、B及弹簧组成的系统为研究对象，由机械能守恒定律得：4mghsin-mgh=（4m+m）VBm2，代入数据，解得：VBm=，故B正确；从释放A到C刚离开地面的过程中，A、B两小球以及弹簧构成的系
12、统机械能守恒，A、B两小球组成的系统机械能不守恒故D错误；故选AB考点：牛顿第二定律及能量守恒定律的应用二、多选题（本题共有4道小题，每道小题都有两个或两个以上正确答案，每小题4分）9A、B两物体分别在大小相同的水平恒力F的作用下由静止开始沿同一水平面运动，作用时间分别为t0和4t0，两物体运动的vt图象如图所示，则AA、B两物体与水平面的摩擦力大小之比为512B水平力F对A、B两物体做功的最大功率之比为21C水平力F对A、B两物体做功之比为21D在整个运动过程中，摩擦力对A、B两物体做功的平均功率之比为53【答案】AB【详解】A由vt图象可知，A加速运动时的加速度aA1减速运动时的加速度大小
13、为aA2由牛顿第二定律有：Ff1m1，f1m1解两式得：f1B加速运动时的加速度大小为aB1减速运动时的加速度大小为aB2由牛顿第二定律有：Ff2m2，f2m2解两式得：f2所以A、B两物体与水平面的摩擦力之比为512，A正确；B由vt图象知，水平力F对A、B两物体做功的最大功率之比为（F2v0）（Fv0）21故B正确；C由vt图象与t轴所围的面积表示位移可知两物体有水平力F作用时的位移之比为12，由WFs可知，F对A、B两物体做功之比为12，故C错误；D根据动能定理可知，整个过程中，摩擦力做功和拉力做功的总功为零，故整个运动过程中，摩擦力对A做的功WAFFv0t0对B做的功WBF2Fv0t0
14、由P可得PAPB所以PAPB56故D错误。故选AB，10如图所示为质量为m的汽车在水平路面上启动过程中的速度图像，Oa段为过原点的倾斜直线，ab段表示以额定功率行驶时的加速阶段，bc段是与ab段相切的水平直线，则下述说法正确的是（）A0t1时间内汽车做匀加速运动且功率恒定Bt1t2时间内汽车牵引力做功为mv22mv12Ct1t2时间内的平均速度大于（v1v2）D在全过程中，t1时刻的牵引力及其功率都是最大值【答案】CD【详解】A0t1时间内汽车做匀加速运动，牵引力F大小恒定，但汽车的速度v逐渐增大，所以其功率逐渐增大，选项A错误；B在t1t2时间内，牵引力做正功，摩擦力做负功，合外力做功之和等
15、于动能的改变量，所以选项B错误；C根据“面积”法求位移，t1t2时间内汽车的位移所以平均速度选项C正确；D在全过程中t1时刻的斜率最大，加速度a1也最大，根据F1=fma1可知，此时牵引力F1最大，此时刻的功率P1也是在0t1时间内最大的，在t1时刻之后，汽车的功率保持P1不变，所以P1是整个过程中的最大值，在t2t3时间内牵引力等于摩擦力，牵引力最小，所以选项D正确。故选CD。11如图所示，水平粗糙滑道AB与竖直面内的光滑半圆形导轨BC在B处平滑相接，导轨半径为R。一轻弹簧的一端固定在水平滑道左侧的固定挡板M上，弹簧自然伸长时另一端N与B点的距离为L。质量为m的小物块在外力作用下向左压缩弹簧
16、（不拴接）到某一位置P处，此时弹簧的压缩量为d。由静止释放小物块，小物块沿滑道AB运动后进入半圆形轨道BC，且刚好能到达半圆形轨道的顶端C点处，已知小物块与水平滑道间的动摩擦因数为，重力加速度为g，弹簧的劲度系数为k，小物块可视为质点，则（）A小物块在C点处的速度刚好为零B当弹簧的压缩量为时，小物块速度达到最大C刚开始释放物块时，弹簧的弹性势能为D小物块刚离开弹簧时的速度大小为【答案】BD【详解】A由题意知，小物块刚好能达到半圆形轨道顶端点处，设小物块在点处速度大小为，则有解得A错误；B弹簧的压缩量为时，由静止释放小物块，开始时弹簧的弹力大于滑动摩擦力，小物块加速运动，速度增大，当弹簧的弹力等
17、于滑动摩擦力时，小物块速度达到最大，即解得B正确；CD弹簧的压缩量为时，释放小物块，设小物块离开弹簧时速度为，到达点时的速度为，小物块由点运动到点时，据机械能守恒定律有 解得小物块离开弹簧到点时，据动能定理有解得据功能关系，刚开始释放物块时，弹簧的弹性势能为C错误，D正确。故选BD。12如图甲所示，质量为m的小滑块A以向右的初速度v0滑上静止在光滑水平地面上的平板车B，从滑块A刚滑上平板车B开始计时，它们的速度随时间变化的图象如图乙所示，物块未滑离小车，重力加速度为g，以下说法中正确的是A滑块A与平板车B上表面的动摩擦因数B平板车B的质量M2mC滑块A与平板车间因摩擦产生的热量为QDt0时间内
18、摩擦力对小车B做功的平均功率为【答案】BC【详解】A.滑块A在木板上受滑动摩擦力做匀减速直线运动，加速度为，两者最后共速为 ，由速度公式，解得；故A错误.B.对A和B在相对滑行的过程中，系统不受外力而动量守恒，有；解得；故B正确.C.对A和B相对滑动到共速的过程，由能量守恒定律可知，系统损失的动能转化成两者摩擦生热，有，结合可解得；故C正确.D.根据平均功率的计算式，而摩擦力对B做的功为，解得：；故D错误.第II卷（非选择题）三、实验题13某学习小组在“探究功与速度变化的关系”的实验中采用了如图甲所示的实验装置(1)按如图所示将实验仪器安装好，同时平衡_，确定方法是轻推小车，由打点计时器打在纸
19、带上的点的均匀程度判断小车是否做_运动；(2)当小车在两条橡皮筋作用下弹出时，橡皮筋对小车做的功记为W0，当用4条、6条、8条完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次第4次实验时，橡皮筋对小车做的功记为2W0、3W0、4W0，每次实验中山静止弹出的小车获得的最大速度可由打点计时器所打的纸带测出，关于该实验，下列说法正确的是_A实验中使用的若干条橡皮筋的原长可以不相等B每次实验中应使小车从同一位置由静止弹出C根据记录纸带上打出的点，求小车获得的速度的方法，是以纸带上第一点到最后一点的距离来进行计算D利用每次测出的小车最大速度vm和橡皮筋做的功W，依次做出 、W、W、W2vm，W3vm的图像，得
20、出合力做功与物体速度变化的关系（3）图乙给出了某次在正确操作情况下打出的纸带，打在纸带上的点并不都是均匀的，为了测量橡皮筋做功后小车获得的最大速度，应选用纸带的_部分进行测量（根据图乙所示的纸带用字母表示）【答案】摩擦力 匀速直线 BD GJ 【详解】（1）1应将木板一端垫高，使小车重力沿斜面向下的分力与摩擦阻力平衡，其目的为了使绳橡皮筋对小车做的功等于合力对小车做的功。2确定方法是轻推小车，根据打点计时器打在纸带上的点的均匀程度判断小车是否做匀速运动，如果点迹均匀则为匀速运动。（2）3A实验中应选取相同的橡皮筋，A错误；B小车应从同一位置由静止释放，B正确；C本实验的是探究橡皮筋做的功与物体
21、获得速度的关系，这个速度是指橡皮筋做功完毕时的速度，而不整个过程的平均速度，C错误；D数据分析时，应做出不同的图像探究功与速度变化的关系，D正确。故选BD。（3）4使橡皮筋的弹性势能全部转化为小车的动能后，小车做匀速运动，纸带GJ符合要求。14某同学用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律，打出如图乙所示的一条纸带。已知打点计时器频率为50Hz。(1)根据纸带所给数据，打下C点时重物的速度为_m/s（结果保留三位有效数字）。(2)某同学选用两个形状相同，质量不同的重物a和b进行实验，测得几组数据，画出图象，并求出图线的斜率k，如图丙所示，由图象可知a的质量m1_b的质量m2（选填“大于”或“小
22、于”）。(3)通过分析发现造成k2值偏小的原因是实验中存在各种阻力，已知实验所用重物的质量m2=0.052kg，当地重力加速度g=9.78m/s2，求出重物所受的平均阻力f=_N。（结果保留两位有效数字）【答案】2.25m/s 大于 0.031 【详解】(1)1C点的瞬时速度等于BD段的平均速度，则有：(2)2根据动能定理得则有知图线的斜率为b的斜率小，知b的质量小，所以a的质量m1大于b的质量m2(3)3根据动能定理知则有可知解得四、解答题15如图所示，竖直平面内有一光滑圆弧轨道，其半径为R0.5m，平台与轨道的最高点等高，一质量m0.8kg的小球从平台边缘的A处水平射出，恰能沿圆弧轨道上P
23、点的切线方向进入轨道内侧，轨道半径OP与竖直线的夹角为53，已知sin530.8，cos530.6，g取10m/s2，试求：(1)小球从平台上的A点射出时的速度大小v0；(2)小球从平台上的射出点A到圆轨道入射点P之间的水平距离L；(3)小球到达圆弧轨道最低点时的速度大小。【答案】（1）v03m/s；（2）L1.2m；（3）v1m/s【详解】(1)小球从到的高度差为从到是平抛运动，根据平抛运动的规律有联立并代入数据解得(2)从到是平抛运动，根据平抛运动的规律有解得(3)从到圆弧最低点，根据动能理有解得16如图所示，水平地面上有质量分别为1kg和4kg的物体A和B，两者与地面的动摩擦因数均为0.
24、5，非弹性轻绳的一端固定且离B足够远，另一端跨过轻质滑轮与A相连，滑轮与B相连，初始时，轻绳水平，若物体A在水平向右的恒力F=31N作用下运动了4m，重力加速度，求：（1）物体B因摩擦而产生的热量；（2）物体A运动4m时的速度大小；（3）物体A、B间轻绳拉力的大小；【答案】（1）（2）（3）【解析】（1）A运动位移，则B的位移B受到的摩擦力由功能关系有（2）A运动4m时速度达到最大，设A、B的速度、加速度大小分别为则由动能定理可得，其中代入数据解得A的最大速度（3）设轻绳拉力为，由牛顿第二定律有对A物体有： 对B物体有： 代入数据解得 17如图所示，装置的左边AB部分是长为L1=4m的水平台面
25、，一水平放置的轻质弹簧左端固定，并处于原长状态。装置的中间BC部分是长为L2=4.5m的水平传送带，传送带始终以v=2m/s的速度顺时针转动。它与左边的台面等高，并平滑对接，与右边的光滑曲面相切与C点。质量m=1kg的小滑块从曲面上距水平台面h=5m的D处由静止下滑，滑块向左运动，最远到达O点，OA间距x=1m。已知物块与传送带及左边水平台面之间的摩擦因数=0.4，弹簧始终处在弹性限度内，g取10m/s2。求：(1)滑块从D到O的过程中与皮带摩擦产生的热量；(2)弹簧的最大弹性势能；(3)滑块再次回到右边曲面部分所能到达的最大高度；(4)滑块第八次从右边曲面部分滑到皮带上运动的过程中，距离A点
26、的最小值。【答案】(1)22J；(2)20J；(3)0.2m；(4)8m【详解】(1)滑块从D到C由动能定理滑块从D到B由动能定理滑块进入传送带后匀减速运动，由牛顿二定律滑块由C到B运动的时间皮带在时间t内的位移为，此过程滑块与皮带摩擦产生的热量Q=mg(L2l)=22J(2)对滑块从D到O由能量守恒定律Ep=mghmg(L2L1x)得弹簧的最大弹性势能Ep=20J(3)设滑块从O点返回到达B点的速度为v2，由能量守恒定律滑块再次进入传送带后匀减速运动，由牛顿二定律滑块速度减小到v=2m/s时，在皮带上的位移为所以滑块随皮带一起运动到C点的速度为v=2m/s，滑块从C到最高点，由机械能守恒得滑块回到右边曲面部分所能到达的最大高度h1=0.2m(4)滑块在右边曲面部分运动的过程中机械能守恒，所以滑块回到C点时的速度v3=v=2m/s设滑块在皮带上由C点向左减速运动到速度为零的过程位移为X，由动能定理得滑块向左运动距离C点X=0.5m时，速度为零，此时距离A点最小，滑块在皮带上由速度为零的位置向右加速运动到C点的过程中，由动能定理得滑块向右运动到C点时的速度v4=2m/s，即以后每次经过C点速度大小都是2m/s。所以滑块每次从右边曲面部分滑到皮带上运动的过程中，距离A点的最小值都是L1L2X=8m