1、山西省太原市2021届高三物理上学期期中试题(考试时间：上午7：309：30)说明：本试卷分第I卷(选择题)和第II卷(非选择题)两部分。考试时间120分钟，满分150分。第I卷(选择题，共60分)一、单项选择题：本题包含8小题，每小题5分，共40分。请将正确选项填入第II卷前的答题栏内。1.某一品牌的小汽车包含有30TFSI、50TFSI以及60TFSI等多种车型，这些型号字母前的数字称为G值，G值用来反映车型的整体加速度感，数字越大，加速越快。G值的十分之一等于车辆从静止开始加速到100km/h的平均加速度值(单位为m/s)，那么标有50TFSI的汽车从静止开始加速到100km/h发生的位
2、移约为A.50m B.77m C.96m D.100m2.有四个万向轮的行李箱a竖立放置在高铁中，与前、后两个行李箱间有间隙。从t=0开始，高铁的位移s与时间t的关系如图所示，其中t1t2间的图线是直线。以下判断正确的是A.0t1内，a会受到前方行李箱的作用力B.t1t2内，a会受到后方行李箱的作用力C.t2t3内，a会受到前方行李箱的作用力D.t2t3内，a同前、后两个行李箱间均无作用力3.由于空气阻力的影响，炮弹的实际飞行轨迹不是抛物线，而是“弹道曲线”，如图中实线所示。已知图中虚线为不考虑空气阻力时炮弹的运动轨迹，O、a、b、c、d为弹道曲线上的五点，其中O为发射点，d为落地点，b为轨迹
3、的最高点，a、c两点距地面的高度相等。则A.到达b点时，炮弹的加速度为零B.炮弹经过a点时的动能等于经过c点时的动能C.炮弹到达b点时的机械能小于到达d点时的机械能D.炮弹由O点到b点的时间小于由b点到d点的时间4.7月23日，“天问一号”成功发射。“天问一号”着陆火星前将先环绕火星飞行，某段时间可认为靠近火星表面做匀速圆周运动。已知火星与地球半径的比值为p、火星与地球质量的比值为q，地球表面的重力加速度为g、地球半径为R。则“天问一号”绕火星做圆周运动的速率为A. B. C. D.5.如图，箱子内，一物体静止在倾斜固定的木板上。现将箱子轻放到弹性安全气垫上并由静止释放，在箱子从A向下压缩气垫
4、至最低点B的过程中，物体始终相对木板静止。设木板对物体的支持力和摩擦力分别为N和f，则从A到B的过程中.A.N先增大后减小，f先减小后增大 B.N先减小后增大，f先增大后减小C.N和f都是一直减小 D.N和f都是一直增大6.某同学用图甲的装置探究摩擦力的变化情况。水平桌面上固定的力传感器，通过水平棉线拉住物块，物块放置在粗糙的长木板上，长木板左端固定的细绳跨过光滑滑轮悬挂一小桶。从t=0开始，断断续续往小桶中缓慢加水，传感器记录的Ft图像如图乙所示。不考虑水平桌面与木板间的摩擦，下列判断正确的是A.t1t2内，物块受到的是滑动摩擦力 B.0t3内，小桶中的水量时刻在增加C.t3t4内，木板的加
5、速度逐渐增大 D.t4t5内，木板一定做匀速运动7.又是自动驾驶惹的祸！开启了自动驾驶功能的Model3，在高速公路上以108km/h的速度直接撞上了侧翻的大货车，整个过程Model3没有一丝减速，撞上货车后一同滑出2.7m。幸运的是Model3撞进的是货箱顶部，车主没有受到太大的伤害。已知Model3的质量为1.8103kg，货车的质量为8.2103kg，设两车碰撞前后沿同一直线运动，则它们一同滑动时受到地面的平均阻力约为A.3.0104N B.5.4104N C.6.0104N D.1.08105N8.图甲中，长为L的长木板M静止于光滑水平面上，小物块m位于木板的右端点。T=0时，木板以速
6、度v0开始向右滑动，小物块恰好没有从长木板上滑落。图乙为物块与木板运动的vt图像，则A.物块质量是木板质量的B.物块与木板间的动摩擦因数为C.0tg内，物块与木板损失的动能为木板初动能的D.物块的最大动能是木板初动能的二、多项选择题：本题包含4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，至少有两个选项正确，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。请将正确选项填入第II卷前的答题栏内。9.战斗机是依靠重力和机翼升力的合力提供向心力在空中盘旋的，机翼的升力垂直于机翼所在平面向上。某次执行任务时，战斗机机翼与水平面成角，以速率v在水平面内做半径为R的匀速圆周运动，飞行周期为T
7、。下列说法正确的是A.若不变、速率v增大，则半径R增大 B.若不变、速率v增大，则周期T增大C.若速率v不变、增大，则半径R增大 D.若速率v不变、增大，则周期T增大10.在我市雨污分流改造施工中，需把钢材运送到水池的底部。如图，工人甲将钢材放到一定深度时拉住手中的绳保持静止，乙通过拉绳将钢材微调到准确位置。设乙所拉轻绳始终保持水平，不考虑滑轮的摩擦及大小，在乙缓慢释放手中的绳子，钢材向左移动的过程中A.甲对地面的压力不断增大 B.甲手中绳子上的拉力不断增大C.甲受到地面的摩擦力大于乙受到地面的摩擦力 D.乙手中绳子，上的拉力不断增大11.一物块从斜面顶端由静止开始沿斜面下滑，在物块从顶端滑到
8、底端的过程中，其重力势能和动能随下滑距离x的变化如图中直线I、II所示。根据图中信息可以求出A.物块与斜面间的动摩擦因数 B.物块受到滑动摩擦力的大小C.物块下滑时加速度的大小 D.物块下滑5.0m过程中机械能的损失12.如图所示，两个完全相同的小球P、Q，从斜面上的两点分别以初速度v1、v2沿水平方向飞出，两球均落到斜面上。已知v1：v2=3：4，不计空气阻力，则P、Q两小球A.落到斜面上时的速度方向不相同 B.在空中飞行的时间之比为3：4C.落在斜面上的动能之比为9：16 D.下落的高度之比为3：4第II卷(非选择题，共90分)三、实验题：本题包含2小题，共22分。请将正解答案填在题中横线
9、上或按要求作答。13.(10分)如图，水平传送带固定在桌面上，打点计时器固定在传送带右侧与传送带等高的水平面上。为探究滑块在传送带上的运动情况，某同学进行了下列操作：将固定在滑块上的纸带穿过计时器，用手控制滑块处于传送带右端保持静止接通打点计时器与传送带电源，传送带逆时针匀速转动待传送带运行稳定后，将滑块释放在滑块随传送带运动的过程中，打点计时器在拉直的纸带上打出一系列的点在纸带上从某点O开始，依次选取AH连续几个点，相邻两点间的距离如下表所示：已知打点计时器使用电源的频率为50Hz，取g=9.80m/s2，以地面为参考系，可以确定：(计算结果保留2位有效数字)(1)传送带稳定运动后速度的大小
10、为 m/s。(2)在加速运动阶段，滑块加速度的大小为 m/s2。(3)在打下 两相邻点间，滑块已开始匀速运动。(4)滑块与传送带间的动摩擦因数为 。(5)从开始运动到打下O点，滑块运动的时间为 s。14.(12分)图甲中，带有遮光片P的滑块质量为M、钩码的质量为m；1、2是两个光电门，之间距离为s，与之相连的光电计时器可记录宽度为d的遮光片P通过光电门的时间。实验时光电门1固定，光电门2的位置可以改变。现用该装置探究做功与物体动能变化的关系，完成步骤中的填空：(重力加速度大小为g)(1)用游标卡尺测P的宽度时示数如图乙所示，则遮光片的宽度d= mm；(2)将滑块用轻绳与钩码连接，调节木板左端垫
11、块的位置，当轻推滑块后，滑块通过光电门1、2的时间相等，然后去掉细线和钩码；(3)将滑块从光电门1的位置释放，计时器显示遮光片通过光电门2的时间为1，则滑块下滑过程中受到合力的大小为 ；从光电门1到2的过程中，合力对滑块做的功W= ，滑块通过光电门2时速度的大小v= ；(用物理量的符号表示)(4)改变光电门2位置，多次重复实验步骤(3)；(5)以v2为纵坐标，W为横坐标，利用实验数据作出v2W图像如图丙所示。由此图像可得v2随W变化的表达式为 ；(用物理量的符号表示)。(6)若外力做的功等于滑块动能的变化量，则= 。(用物理量的符号表示)四、计算题：本题包含5小题，共68分。解答应写出必要的文
12、字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。15.(12分)如图所示，倾角为=30的斜面体放在粗糙的水平面上，细线一端连接一质量为m的物块，另一端绕过斜面上方定滑轮拉着物块静止在斜面体上。现拉动细线使物块沿斜面体向上缓慢移动，斜面体始终处于静止状态。已知物块与斜面体间的动摩擦因数为0.5，重力加速度为g。求当细线与斜面间的夹角a=30时：(1)细线上的拉力大小；(2)水平面对斜面体的摩擦力大小。16.(12分)为了安全，高层建筑配备了救生缓降器材，使用时，先将安全钩挂在室内窗户、管道等可以承重的物体上，然后将安全带系在人体腰部，通过缓降
13、安全着陆。在某次火灾逃生演练现场中，逃生者从离地面30m高处，利用缓降器材由静止开始匀加速下滑，下降2m时速度达到2m/s，然后开始匀速下降，距地而一定高度时开始匀减速下降，到达地面时速度恰好为零，整个过程用时18s。设逃生者下降过程中悬空不接触墙面，不计空气阻力，取g=10m/s2，求：(1)逃生者匀速运动的时间；(2)逃生者加速下滑时和减速下滑时，绳索对人拉力大小的比值。17.(14分)2020年7月31日，随着北斗三号全球卫星导航系统建成开通，“太空丝绸之路”走上服务全球造福人类的时代新舞台！北斗系统的空间段主要由地球同步轨道(GEO)卫星和中轨道(MEO)卫星等组成。如图为导航系统中的
14、MEO卫星轨道(低于GEO卫星轨道)示意图，MEO卫星绕地球做匀速圆周运动时对地球的张角为，已知地球半径为R0，地球表面处的重力加速度大小为g，不考虑地球的自转，求：(1)MEO卫星绕地球做匀速圆周运动的周期。(2)设有GEO和MEO两卫星均在赤道平面内运行，其周期分别为T1和T2。若某时刻两者与地球球心成一直线，求三者再次位于一直线的最短时间间隔。18.(14分)如图是固定在竖直面内的圆心为O、半径为R的光滑半圆轨道，圆轨道的最低点A与水平地面相切，A点静止一质量为m的小球。现在A点给小球一向左的水平瞬时冲量，小球沿轨道开始顺时针运动，到达B点时对轨道的弹力恰好减为零，OB与竖直方向的夹角为
15、37。小球飞离半圆轨道后，垂直撞在竖直挡板CD上。不考虑空气阻力，求：(重力加速度为g，取sin37=0.6，cos37=0.8)(1)冲量作用后，小球在A点对圆轨道的压力大小；(2)小球与CD碰撞点距水平地面的高度。19.(16分)如图所示，水平轨道OP固定，ON段光滑、NP段粗糙且长L=1.5m。一根轻弹簧的一端固定在轨道左侧O点的竖直挡板上，另一端自然伸长时在N点。P点右侧有一与水平方向成=37、足够长的传送带PQ与水平面在P点平滑连接，传送带逆时针转动的速率恒为v=3m/s。质量m=2kg小物块A放在N点，与A相同的物块B静止在P点。现用力通过A缓慢向左压缩弹簧，当弹簧的弹性势能E=31.0J时由静止释放，A开始向右运动。当A运动到P点时与B发生正碰，碰撞时间极短且无机械能损失。已知A与NP段间的动摩擦因数1=0.2，B与传送带间的动摩擦因数2=0.25，取g=10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8，求：(1)A第一次运动到P点时的速度大小；(2)第一次碰撞后A、B的速度大小；(3)A、B第一次碰撞分离到第二次碰撞时经历的时间。