1、天津市滨海新区大港油田三中2021届高三物理上学期期中试题（含解析）考试时间:60分钟一、单选题（(本大题共10小题，共50.0分)）1. 刀削面是西北人喜欢的面食之一，全凭刀削得名。如图所示，将一锅水烧开，拿一块面团放在锅旁边较高处，用一刀片飞快地削下一片片很薄的面片儿，面片便水平飞向锅里，若面团到锅的上沿的竖直距离为0.8m，面团离锅上沿最近的水平距离为0.4m，锅的直径为0.4m。若削出的面片落入锅中，则面片的水平初速度不可能是（g=10m/s2）（）A. 0.8m/sB. 1.2m/sC. 1.5m/sD. 1.8m/s【答案】A【解析】【详解】削出的面片在空中做平抛运动，根据平抛运动
2、的规律；水平方向有x=v0t竖直方向有得由题得水平距离的范围为：0.4mx0.8m联立可得1m/sv02m/s面片的水平初速度不可能是0.8m/s。故选A。2. 如图，从斜面上的点以速度v0水平抛出一个物体，飞行一段时间后，落到斜面上的B点，己知AB75m，37，（sin370.6，cos370.8，g10m/s2）不计空气阻力，下列正确的是（）A. 物体的位移大小为60mB. 物体飞行的时间为6sC. 物体在B点的速度大小为30m/sD. 物体的初速度v0大小为20m/s【答案】D【解析】【详解】A物体的位移等于初末位置的距离，大小为75m，故A错误.B平抛运动的竖直位移h=xABsin=7
3、50.6m=45m，根据得，物体飞行的时间，故B错误.D物体的初速度；故D正确.C.物体落到B点的竖直分速度vyB=gt=103m/s=30m/s，根据平行四边形定则知，物体落在B点的速率;故C错误.3. 2018年12月8日，肩负着亿万中华儿女探月飞天梦想的嫦娥四号探测器成功发射，“实现人类航天器首次在月球背面巡视探测，率先在月背刻上了中国足迹”已知月球的质量为、半径为，探测器的质量为，引力常量为，嫦娥四号探测器围绕月球做半径为的匀速圆周运动时，探测器的（ ）A. 周期为B. 动能为C. 角速度为D. 向心加速度为【答案】A【解析】【详解】由万有引力提供向心力可得 ，可得 ，故A正确；解得
4、，由于 ，故B错误；解得 ，故C错误；解得 ，故D错误综上分析，答案为A4. 1970年成功发射的“东方红一号”是我国第一颗人造地球卫星，该卫星至今仍沿椭圆轨道绕地球运动如图所示，设卫星在近地点、远地点的速度分别为v1、v2，近地点到地心的距离为r，地球质量为M，引力常量为G则A. B. C. D. 【答案】B【解析】【详解】“东方红一号”从近地点到远地点万有引力做负功，动能减小，所以，过近地点圆周运动的速度为 ，由于“东方红一号”在椭圆上运动，所以，故B正确5. 习近平主席在2018年新年贺词中提到，科技创新、重大工程建设捷报频传，“慧眼”卫星邀游太空“慧眼”于2017年6月15日在酒泉卫星
5、发射中心成功发射，在10月16日的观测中，确定了射线的流量上限已知“慧眼”卫星绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径为r，运动周期为T，地球半径为R，引力常量为G，地球表面处的重力加速度为g，则下列说法正确的是( )A. 地球的平均密度大小为B. 地球的质量大小为C. 地球表面的重力加速度大小D. “慧眼”卫星的向心加速度大小为【答案】D【解析】【详解】设地球的质量为M，“慧眼”卫星的质量和向心加速度分别为m、a向，地球表面的重力加速度为g、地球的平均密度，卫星在地表公转的周期为T0AD.根据万有引力提供向心力可得：根据上述公式解得： 根据密度公式求解出地球的密度为：故A错误D正确；BC.地球表面的
6、物体的重力近似等于物体所受到的万有引力，即：解得地球的质量重力加速度：此时分母里的周期T0应该是卫星绕地表运动的周期，不是在高空中的周期T，故BC错误；6. 已知火星的质量是地球的a倍，它的半径是地球半径的b倍，地球表面处的重力加速度为g现在火星的表面上以初速度v竖直上抛小球，不计大气的阻力，忽略火星自转，则小球在火星上上升的最大高度为（ ）A. B. C. D. 【答案】B【解析】【详解】在行星表面有：mg行= G，行星表面的重力加速度g行=，则有：=，在火星的表面上以初速度v竖直上抛小球，小球在火星上上升的最大高度h=，故B正确，ACD错误7. 2019年9月，北斗系统正式向全球提供服务，
7、在轨39颗卫星中包括21颗北斗三号卫星：有18颗运行于中圆轨道、1颗运行于地球同步轨道、2颗周期为24h的运行于倾斜地球同步轨道，这些卫星中（）A. 中圆轨道卫星周期最大B. 同步轨道卫星向心加速度最大C. 2颗倾斜地球同步轨道卫星机械能相等D. 倾斜地球同步轨道卫星相对地面不是静止的【答案】D【解析】【详解】A根据，可得卫星周期，可知轨道半径越大，周期越大，故中圆轨道卫星周期最小，A错误；B根据，可得卫星向心加速度，可知轨道半径越小，向心加速度越大，故中圆轨道卫星向心加速度最大，B错误；C2颗倾斜地球同步轨道卫星，离地面高度和运行的线速度均相等，但由于质量关系不确定，故无法确定机械能的大小关
8、系，C错误；D倾斜地球同步轨道卫星在绕地球转动过程中，地球也在自转，故倾斜地球同步轨道卫星相对地面不是静止的，D正确。故选D。8. 如图，在太空飞行了九天的“嫦娥三号”飞船，再次成功变轨，从100km的环月圆轨道，降低到近月点15km、远月点100km的椭圆轨道，两轨道相交于点P，如图所示。关于“嫦娥三号”飞船，以下说法不正确的是（）A. 在轨道上运动到P点的速度比在轨道上运动到P点的速度大B. 在轨道上P点的加速度比在轨道上运动到P点的加速度小C. 在轨道上的势能与动能之和比在轨道上的势能与动能之和大D. 在轨道上运动的周期大于在轨道上运动的周期【答案】B【解析】【详解】A沿轨道运动至P时，
9、制动减速，万有引力大于向心力做向心运动，才能进入轨道，故在轨道上运动到P点的速度比在轨道上运动到P点的速度大，A正确；B“嫦娥三号”卫星变轨前通过椭圆轨道远地点时只有万有引力来提供加速度，变轨后沿圆轨道运动也是只有万有引力来提供加速度，同一地点万有引力相同，所以加速度相等，B错误；C变轨的时候点火，发动机做功，从轨道进入轨道，发动机要做功使卫星减速，故在轨道上的势能与动能之和比在轨道上的势能与动能之和大，C正确；D根据开普勒第三定律k为常数，可得半长轴a越大，运动周期越大，显然轨道的半长轴半径大于轨道的半长轴，故沿轨道运动的周期小于沿轨道运动的周期， D正确。故选B。9. 经长期观测人们在宇宙
10、中已经发现了“双星系统”。“双星系统”由两颗相距较近的恒星组成，每个恒星的线度远小于两个星体之间的距离，而且双星系统一般远离其他天体。如图所示，两颗星球组成的双星，在相互之间的万有引力作用下，绕连线上的O点做匀速圆周运动。现测得两颗星球之间的距离为L，质量之比，则可知（）A. 、做圆周运动的线速度之比为B. 、做圆周运动的角速度之比为C. 做圆周运动的半径为D. 做圆周运动的半径为【答案】A【解析】【详解】设双星运行的角速度为，由于双星的周期相同，则它们的角速度也相同，则根据牛顿第二定律得,对有对有联立解得又因为联立方程解得，由可知，相同，则、做圆周运动线速度之比为故选A。10. 如图是质量为
11、1kg的质点在水平面上运动的v-t图像，以水平向右的方向为正方向以下判断正确的是（ ）A. 在03.0s时间内，合力对质点做功为10JB. 在4.0s6.0s时间内，质点的平均速度为3m/sC. 在1.0s5.0s时间内，合力的平均功率为4wD. 在t=6.0s时，质点加速度为零【答案】B【解析】【详解】根据动能定理，在03.0s时间内，合力对质点做功等于动能增加量，故，故A错误；由于速度时间图线与时间轴包围的面积表示位移，故物体在4.0s6.0s时间内的位移为x(1+2)46m，故平均速度为，故B正确；根据动能定理，在1s5.0s时间内，合力对质点做功等于动能的增加量，故Wmv52mv121
12、(160)8J，故合力的平均功率为，故C错误；在t=6.0s时，质点速度为零，但从5s到7s物体做匀变速直线运动，加速度不变，故该时刻物体的加速度不为零，故D错误二、多选题（(本大题共4小题，共20.0分)）11. 质量为m的某新型电动汽车在阻力恒为f的水平路面上进行性能测试，测试时的图象如图所示，Oa为过原点的倾斜线段，bc与ab相切于b点，ab段汽车以额定功率P行驶，下列说法正确的是（）A. 时间内汽车的牵引力为B. 时间内汽车发动机的功率为C. 时间内汽车受到的合外力做正功D. 时间内汽车发动机做功为【答案】BD【解析】【详解】A时间内，电动汽车做匀加速直线运动，由牛顿第二定律得联立解得
13、故A错误；B由瞬时功率公式，可知 时间内汽车保持额定功率不变而做变加速直线运动，则发动机的额定功率等于时刻的功率，故大小为故B正确；C时间内，电动汽车做匀速直线运动，牵引力等于阻力，则合外力为零，即合外力做功为零，故C错误；D从时刻开始，发动机保持额定功率不变，而牵引力是变力，故牵引力的功根据可得故D正确。故选BD。12. 如图甲所示，物体受到水平推力F的作用在粗糙水平面上做直线运动监测到推力F、物体速度v随时间t变化的规律如图乙、丙所示取g=10 m/s2，则： 甲 乙 丙A. 第1 s内推力做功为1 JB. 第2 s内物体克服摩擦力做的功为W=2.0 JC. 第1.5 s时推力F的功率为2
14、WD. 第2 s内推力F做功的平均功率3W【答案】BD【解析】【详解】A、第1 s内物体保持静止状态，在推力方向没有位移产生，故做功为0，故A错误；B、由图像可知，第3 s内物体做匀速运动，F2 N，故，由v-t图像知，第2 s内物体的位移，第2 s内物体克服摩擦力做的功，故B正确；C、第1.5 s时物体的速度为1 m/s，则推力的功率：P=Fv=31=3W，故C错误；D、第2 s内推力F3 N，推力F做功，故第2 s内推力F做功的平均功率，故D正确；故选BD【点睛】根据V-t图和F-t图可知：第1s内推力没有克服物体的最大静摩擦力，一直静止没有运动；第2s内物体做加速运动；第3s内做匀速运动
15、可知此时，根据功、平均功率和瞬时功率的公式可求得各选项的结果13. 如图甲所示，用一轻质绳拴着一质量为m小球，在竖直平面内做圆周运动（不计一切阻力），小球运动到最高点时绳对小球的拉力为T，小球在最高点的速度大小为v，其Tv2图象如图乙所示，则（）A. 轻质绳长为B. 当地的重力加速度为C. 当v2c时，轻质绳的拉力大小为aD. 只要v2b，小球在最低点和最高点时绳的拉力差均为6a【答案】BD【解析】【详解】设绳长为L，最高点由牛顿第二定律得：Tmg，则Tmg。对应图象有：mga得g，斜率：得：L，故A错误，B正确；C.当v2c时，故C错误；D.当v2b时，小球能通过最高点，恰好通过最高点时速度
16、为v，则，在最低点速度v，则，Fmg，可知小球在最低点和最高点时绳的拉力差为6mg，即6a，故D正确。故选：BD。14. 从地面竖直向上抛出一物体，其机械能E总等于动能Ek与重力势能Ep之和取地面为重力势能零点，该物体的E总和Ep随它离开地面的高度h的变化如图所示重力加速度取10 m/s2由图中数据可得A. 物体的质量为2 kgB. h=0时，物体的速率为20 m/sC. h=2 m时，物体的动能Ek=40 JD. 从地面至h=4 m，物体的动能减少100 J【答案】AD【解析】【详解】AEp-h图像知其斜率为G，故G= =20N，解得m=2kg，故A正确Bh=0时，Ep=0，Ek=E机-Ep
17、=100J-0=100J，故=100J，解得：v=10m/s，故B错误；Ch=2m时，Ep=40J，Ek= E机-Ep=90J-40J=50J，故C错误Dh=0时，Ek=E机-Ep=100J-0=100J，h=4m时，Ek=E机-Ep=80J-80J=0J，故Ek- Ek=100J，故D正确三、计算题（(本大题共2小题，共30.0分)）15. 如图所示，竖直平面内半径为的光滑半圆形轨道，与水平轨道AB相连接，AB的长度为。一质量为的小滑块，在水平恒力F作用下由静止开始从A向B运动，小滑块与水平轨道间的动摩擦因数为，到B点时撤去力F，小滑块沿圆轨道运动到最高点C时对轨道的压力为3mg，重力加速度
18、为，求：（1）小滑块在C点速度大小；（2）小滑块在B点的速度大小；（3）恒力F的大小。【答案】（1）4m/s；（2）；（3）23N【解析】【分析】本题主要考查牛顿运动定律和动能定理的直接应用。【详解】（1）由牛顿第三定律知在C点，轨道对小球的弹力为小球在C点时，受到重力和和轨道对球向下的弹力，由牛顿第二定律得解得从B到C过程中，由动能定理解得B点速度从A到C过程中，由动能定理则【点睛】本题主要考查圆周运动的知识，解答此类问题的关键是能够对物体进行受力分析，确定哪些力的合力或哪个力的分力提供向心力，根据向心力的计算公式进行解答，在涉及到力在空间的效果时，要想到动能定理。16. 如图，与水平面夹角
19、=37的斜面和半径R=1.0m的光滑圆轨道相切于B点，且固定于竖直平面内。质量m=0.5kg的滑块从斜面上的A点由静止释放，经B点后沿圆轨道运动，通过最高点C时轨道对滑块的弹力为滑块重力的5.4倍。已知A、B两点间的高度差h=6.0m。（g=10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8）求：（1）滑块在C点的速度大小vC；（2）滑块在B点的速度大小vB；（3）滑块在A、B两点间克服摩擦力做功Wf。【答案】（1）8m/s（2）10m/s（3）5J【解析】【详解】（1）在C点，由牛顿第二定律：其中解得vC=8m/s（2）从B到C由机械能守恒： 解得vB=10m/s（3）从A到B由动能定理： 解得Wf=5J