1、山西省运城市2021届高三物理上学期期中试题本试题满分100分，考试时间90分钟。答案一律写在答题卡上。注意事项：1.答题前，考生务必先将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上，认真核对条形码上的姓名、准考证号，并将条形码粘贴在答题卡的指定位置上。2.答题时使用0.5毫米的黑色中性(签字)笔或碳素笔书写，字体工整、笔迹清楚。3.请按照题号在各题的答题区域(黑色线框)内作答，超出答题区域书写的答案无效。4.保持卡面清洁，不折叠，不破损。一、选择题(本题包含12小题，每小题4分，共48分，其中18小题每题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的，912小题每题给出的四个选项中，至少有两个选项符合题目
2、要求，全部选对得4分，选不全得2分，有错选或不答的得0分)1.伽利略有两个斜面实验，一个是在斜面上研究自由落体运动，如图甲所示，另一个是我们常说的“理想斜面实验”，如图乙所示。下面说法中正确的是A.伽利略采用图甲进行实验，可“冲淡重力的影响，使时间更容易测量，得出了自由落体运动速度随时间变化的规律B.伽利略采用图甲进行实验，直接测量了物体自由下落的位移与时间平方的关系C.伽利略使用图乙进行实验，得出自由落体运动的规律D.伽利略使用图乙进行实验，得出力不是维持物体运动的原因2.运动学中有人认为引入“加速度的变化率”没有必要，然而现在有人指出“加速度的变化率”能引起人的心理效应，车辆的平稳加速(即
3、加速度基本不变)使人感到舒服，否则人感到不舒服。下列说法正确的是A.从运动学角度定义，“加速度的变化率”的单位应是m/s2B.加速度的变化率恒定的运动是匀变速运动C.若加速度与速度方向相同，则该at图象表示汽车的速度在减小D.若某车在t=0时速度为5m/s，加速度与速度方向相同，由at图象可得2s末的速度大小为8m/s3.电影流浪地球深受观众喜爱，地球最后找到了新的家园，是一颗质量比太阳大一倍的恒星。假设地球绕该恒星做匀速圆周运动，地球中心到这颗恒星中心的距离是地球中心到太阳中心的距离的2倍，则现在地球绕新的恒星与原来绕太阳运动相比，说法正确的是A.线速度大小是原来的2倍 B.角速度大小是原来
4、的2倍C.周期是原来的2倍 D.向心加速度大小是原来的2倍4.如图所示，轨道固定在竖直面内，小球从轨道上的某处滑下，若小球经过圆轨道的A点时开始脱离圆轨道，则小球脱离圆轨道后所做的运动是A.斜上抛运动 B.平抛运动 C.自由落体运动 D.竖直上抛运动5.如图所示，静止在光滑水平面上的小车，上面是由两个对称的光滑曲面组成，整个小车的质量为m，现有一个质量也是m可看作质点的小球，以水平速度v0从小车的左端滑上小车，恰好到达小车的最高点后，又从另一个曲面滑下。下列说法正确的A.此过程中小球和小车组成的系统动量守恒B.小球滑离小车时，小车又回到了原来的位置C.小车上的曲面的高度一定小于D.若减小小球的
5、初速度，则小球与小车分开后，小球做自由落体运动6.黑洞是一种密度极大的天体，以至包括光在内的所有物质都逃脱不了其引力作用，当黑洞表面的物体速度达到光速c时，才能恰好围绕其表面做匀速圆周运动。科学家对猎户座中位于银河系中心附近的星体进行了多年的观察，发现与银河系中心距离为r的某星体正以速率v绕银河系中心做匀速圆周运动，推测银河系中心可能存在一个大黑洞，如图所示，由此可得出黑洞的半径R为A. B. C. D.7.如图所示，在水平地面上有一斜面体，斜面体上有一小物体A，A沿斜面匀速下滑，斜面体保持静止，则下列说法正确的是A.斜面体受到地面向右的静摩擦力B.当A匀速下滑时，再给A施加一沿斜面向下的力，
6、斜面体不受地面摩擦力C.当A匀速下滑时，再给A施加一个竖直向下的力，则地面对斜面体的摩擦力向左D.若增大A的质量，则A不能做匀速运动8.图甲所示，为测定物体冲上粗糙斜面能达到的最大位移x与斜面倾角的关系，将某一物体每次以不变的初速率v0沿足够长的斜面向上推出，调节斜面与水平方向的夹角，实验测得x与斜面倾角的关系如图乙所示，g取10m/s2，下列说法错误的是A.根据图象可求出，物体的初速率v0=6m/sB.当=45时，物体到达最高点后将停在斜面上，C.取不同的倾角，物体在斜面上能达到的位移x的最小值xmin=1.44mD.当=53时，物体在斜面上达到最小位移9.一质量为m的物块从某高度处以速度v
7、0水平抛出，在抛出点其重力势能为动能的3倍，取水平地面为重力势能的零势能面，不计空气阻力，则下列说法正确的是A.物块落地时的速度方向与水平方向的夹角为B.物块落地时的速度方向与水平方向的夹角为C.物块下落过程中重力冲量的大小为后mv0D.物块下落过程中重力冲量的大小为10.如图所示，墙角处放置一个光滑的小球A，用轻绳一端拴一个小球B贴在小球A上，轻绳的另外一端拴在墙壁上，两个小球保持静止不动，此时两个小球之间的弹力和轻绳的拉力正好相互垂直，现在通过调整轻绳缓慢移动小球B，轻绳的变化如图中虚线所示，小球B未越过小球A的最高点，小球A始终保持静止，始终保持轻绳和原来绳向平行，则A.两球之间的弹力变
8、大，轻绳的拉力变小B.两球之间的弹力不变，轻绳的拉力变小C.地面对A球的支持力变大，A球对墙面的压力变小D.地面对A球的支持力不变，A球对墙面的压力变小11.，如图所示，物体自O点由静止开始做匀加速直线运动，A、B、C、D为其运动轨迹上的四点，测得AB=1m，BC=2m。且物体通过AB、BC、CD所用的时间相等，则下列说法正确的是A.可以求出物体加速度的大小a=0.5m/s2 B.可以求出CD=3mC.可以求出B点速度为1.5m/s D.可以求出OA之间的距离为0.125m12.如图所示，质量均为m的A、B两物体通过劲度系数为k的轻弹簧拴在一起竖直放置在水平地面上，物体A处于静止状态。在A的正
9、上方h高处有一质量为2m的物块C。现将物块C由静止释放，C与A发生碰撞后立刻粘在一起，弹箦始终在弹性限度内，忽略空气阻力，重力加速度为g。下列说法正确的是A.C与A碰撞后的瞬间A的速度大小为B.C与A碰撞时产生的内能为C.C与A碰撞后弹簧的最大弹性势能为D.要使碰后物体B被拉离地面，h至少应为二、实验探究题(本题包含2个小题每空2分，共14分，请将答案填在答卷页上)13.物理小组的同学用如图甲所示的实验器材测定重力加速度。实验器材有：底座带有标尺的竖直杆、光电门1和2组成的光电计时器，其中光电门1在光电门2的上方，小球释放器(可使小球无初速释放)、网兜。实验时可用两光电门测量小球从光电门1运动
10、至光电门2的时间t，并从竖直杆上读出两光电门间的距离h。(1)使用游标卡尺测量小球的直径如上图乙所示，则小球直径为 cm。(2)改变光电门1的位置，保持光电门2的位置不变，小球经过光电门2的速度为v，不考虑空气阻力，小球的加速度为重力加速度g，则h、t、g、v四个物理量之间的关系式h 。(3)根据实验数据作出h/tt图象如上图丙所示，若图中直线斜率的绝对值为h，根据图象得出重力加速度g大小为 。14.为了验证碰撞中的动量守恒定律和实验中两个小球的碰撞是弹性碰撞，某同学采用如图所示的装置进行了实验：(1)若入射小球的质量为mA，半径为rA；被碰小球的质量为mB半径为rB，则要求( )A.mAmB
11、，rArB B.mAmB，rAmB，rA=rB D.mAmB，rA=rB(2)在以下选项中本次实验必须进行测量的是( )A.A、B两球的质量B.A、B两球的半径C.入射小球A从静止释放时的高度D.水平槽未放B球时，A球落点位置到抛出点O的距离E.A球与B球碰撞后，A、B两球落点位置到抛出点O的距离(3)实验中，经过多次从同一位置由静止释放入射小球A，在记录纸上找到了未放被碰小球B时，入射小球A的平均落点P，以及A球与B球碰撞后，A、B两球平均落点位置M、N，并测得它们到拋出点O的距离分别为OP、OM、ON。已知A、B两球的质量分别为mA、mB，如果A、B两球在碰撞过程中动量守恒，则mA、mB、
12、OP、OM、ON之间需满足的关系式是 ，如果A、B两球的碰撞是弹性碰撞，则mA、mB、OP、OM、ON之间还需满足的关系式是 。三、计算题(本题包含4小题，共38分，解答应写出必要的文字说明、公式和重要的演算步骤，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.(8分如图所示，光滑水平面上有一质量M=4kg的斜面体，倾角=30，斜面上放有一质量m=8kg的橡皮材质小物体.已知小物体与斜面之间的动摩擦因数=，且最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力，重力加速度g取10m/s2。(1)若小物体和斜面体一起匀速向右运动，求斜面对小物体的摩擦力大小；(2)用力F水平向右拉斜面体
13、，欲使小物体与斜面之间不发生相对滑动，求F的最大值。16.(8分)如图所示，光滑水平地面上有一长度为L=2.4m、质量为M=2kg的长木板，木板左端有一质量为m=1kg的物块(可看作质点)，物块与木板之间的动摩擦因数为=0.2。初始时物块和木板均静止，给物块施加一大小为F=5N、方向水平向右的拉力，重力加速度g=10m/s2，若保证物块能够滑离木板，求拉力作用的最短时间。17.(10分)长为l的轻绳上端固定，下端系着质量为m的小球A，处于静止状态。A受到一个水平瞬时冲量后在竖直平面内做圆周运动，恰好能通过圆周轨迹的最高点。当A回到最低点时，质量为2m的小球B与之迎面正碰碰后A、B粘在一起，仍做
14、圆周运动，并恰好能通过圆周轨迹的最高点。不计空气阻力，重力加速度为g，求(1)A受到的水平瞬时冲量I的大小；(2)碰撞前瞬间B的动能Ek至少多大。18.(12分)如图所示，竖直而内固定一倾角为=30的足够长光滑斜面，其上端滑轮的顶端与一个固定的半径R=1m的光滑圆弧轨道最高点M在同水平线上，圆弧轨道的圆心角=60，圆心O与圆弧最低点C的连线竖直。可视为质点的A、B两球质量分别为mA=1kg，mB=3kg，用足够长的跨过滑轮及M点的不可伸长的细绳相连，A球的另一侧与一固定在斜面底端挡板处的弹簧相连，弹簧的劲度系数k=10N/m。起初用手托住B球在M点，细绳恰好伸直但无拉力，不计一切摩擦及滑轮质量，斜面上的细绳、弹簧与斜面平行，之后无初速度释放B球且细绳始终绷紧，g=10m/s2，求(1)初始状态弹簧的形变量；(2)B球到达圆弧轨道最低点时，弹簧的形变量及A、B两球速度的比值；(3)B球到达圆弧轨道最低点时，A球的速度大小。
