2021阿克苏地区柯坪县柯坪湖州国庆中学高三上学期期中物理试题含解析

2020-2021学年第一学期期中考试卷

高三物理

（考试时间60分钟满分100分）

注意：1.答题前在试卷和答题卡上填写好自己的姓名、班级、考场、座位号等信息。

2.请按照要求将正确答案填写在答题卡内。

3.试卷整洁，字迹清晰。

第Ⅰ卷（选择题）

一、选择题（每题4分，1-6题为单项选择题，7-10题为多项选择题，共40分）

1. 2016年12月20日，我国辽宁舰航母编队首赴西太平洋海域开展远海训练。据报道，继成功解决了舰载机的阻拦索高速拦停和滑跃起飞等关键技术后，辽宁号在此次远航期间开展了全甲板放飞训练，歼-15还与空中加油机完成了加油训练，同时发射了多枚导弹。在下列研究中，能够将研究对象视为质点的是（　　）

A. 研究歼-15外形对所受空气阻力的影响

B. 研究歼-15进行滑跃起飞技术训练时的姿势调整

C. 研究辽宁号航母在大海中运动轨迹时，航母可以看成质点

D. 由于辽宁号航母“高大威武”，故任何情况下都不能看成质点

【答案】C

【解析】

【详解】A．外形和大小会影响到歼-15所受空气阻力的大小，故研究歼-15外形对所受空气阻力的影响时，不能将飞机看做质点，A错误；

B．研究歼-15进行滑跃起飞技术训练时的姿势调整需要用到飞机的形状，所以不能看做质点，B错误；

CD．研究辽宁号航母在大海中运动轨迹时，其大小和形状是次要因素可以忽略，故能看做质点，C正确D错误。

故选C。

2. 如图所示，是一个半径为R的中国古代八卦图，中央S部分是两个半圆，练功人从A点出发沿实线进行（不能重复），在最后又到达A点。求在整个过程中，此人所经过的最小路程和最大位移分别为（　　）

A. 0；0 B. 2R；2R

C. (3π＋2)R；2R D. (π＋2)R；2R

【答案】D

【解析】

【详解】路程是指物体所经过的路径的长度， 如果练功人从A点出发沿部分实线行走，最后又到达A点，在这个过程中的最小路程应是

当人离A点最远的时候，位移最大，所以当人在C点的时候，离A点最远，此时的位移最大为；

故选D。

3. 一名宇航员在某星球上完成自由落体运动实验，让一个质量为2 kg的小球从一定的高度自由下落，测得在第4s内的位移是42 m，则（     ）

A. 小球在2 s末的速度是16m/s

B. 该星球上的重力加速度为12m/s2

C. 小球在第4 s末的的速度是42 m/s

D. 小球在4s内的位移是80m

【答案】B

【解析】

【详解】第4s内的位移是42m，有：gt42-gt32=42m，t4=4s，t3=3s，解得：g=12m/s2．所以2s末的速度：v2=gt2=24m/s．故A错误，B正确．小球在第4 s末的的速度是v4=gt4=48m/s ，选项C错误；小球在4s内的位移是gt42=96m，选项D错误；故选B.

【点睛】此题选择某星球为情景考查匀变速直线运动的规律；解决本题的关键掌握自由落体运动的规律，注意星球上重力加速度和地球的重力加速度不同.

4. 一弹簧的两端各用10N的外力向外拉伸，弹簧伸长了6cm．现将其中一端固定于墙上，另一端用5N的外力来拉伸它，则弹簧的伸长量应为（ ）

A. 6cm B. 3cm C. 1.5cm D. 0.75cm

【答案】B

【解析】

【详解】弹簧的两端各用10N的外力向外拉伸，左手10N是为了让弹簧静止，而右手的10N是为了让弹簧发生形变，故弹簧所受的合外力只有10N，由可得，弹簧劲度系数

，

所以当把弹簧其中一端固定于墙上，同样起到使弹簧静止的作用，同样由可得

5. 某同学在单杠上做引体向上，如图所示．其中双臂用力最小的是（　　）

A.  B.  C.  D.

【答案】B

【解析】

【详解】将人所受重力按照效果进行分解，由于大小方向确定的一个力分解为两个等大的力时，合力在分力的角平分线上，且两分力的夹角越大，分力越大，因而D图中人最费力，B图中人最省力；故选B．

点睛：本题运用“大小方向确定的一个力分解为两个等大的力时，合力在分力的角平分线上，且两分力的夹角越大，分力越大”结论判断．

6. 如图所示，小球用细绳系住，绳的另一端固定于O点，现用水平F缓慢推动斜面体，小球在斜面上无摩擦地滑动，细绳始终处于直线状态，当小球升到接近斜面顶端时细绳接近水平，此过程中斜面对小球的支持力FN，以及绳对小球的拉力FT的变化情况是（　　）

A. FN保持不变，FT不断增大 B. FN不断增大，FT不断减小

C. FN保持不变，FT先增大后减小 D. FN不断增大，FT先减小后增大

【答案】D

【解析】

【详解】对小球进行受力分析，重力、支持力FN、拉力FT组成一个闭合的矢量三角形，由于重力不变、支持力FN方向不变，斜面向左移动的过程中，拉力FT与水平方向的夹角β减小，当β=θ时，FT⊥FN，细绳的拉力FT最小，由图可知，随β的减小，斜面的支持力FN不断增大，FT先减小后增大．故D正确，ABC错误．

7. 一辆汽车从静止开始由甲地出发，沿平直公路开往乙地．汽车先做匀加速运动，接着做匀减速运动，开到乙地刚好停止．其v-t图象如图所示，那么在0～t0和t0～3t0两段时间内（　　）

A. 加速度大小比为2：1 B. 位移大小比为1：3

C. 平均速度大小比为2：1 D. 平均速度大小比为1：1

【答案】AD

【解析】

【详解】A、根据速度时间图象的斜率等于加速度大小，则有在0～t0和t0～3t0两段时间内加速度大小之比为：；故A正确．B、根据“面积”等于位移大小，则有位移之比为；故B错误．C、D、根据匀变速直线运动的推论，则平均速度大小之比为：；故C错误，D正确．故选AD．

【点睛】本题只要抓住速度—时间图象的两个数学意义就能正解作答：斜率等于加速度，“面积”等于位移大小．

8. 两物体M、m用跨过光滑定滑轮的轻绳相连，如图所示，OA、OB与水平面的夹角分别为30°、60°，M、m均处于静止状态．则(　　)

A. 绳OA对M的拉力小于绳OB对M的拉力

B. 绳OA、OB对M的拉力大小相等

C. m受到水平面的静摩擦力大小为零

D. m受到水平面的静摩擦力的方向水平向左

【答案】AD

【解析】

【详解】设绳OA对M的拉力为FA，绳OB对M的拉力为FB，由M处于静止状态可得：FA·cos 30°＝FB·cos 60°，即FA＝FB，故选项A正确，B错误；因FB＞FA，物体m有向右滑动的趋势，m受到水平面的摩擦力的方向水平向左，  选项D正确，C错误．

9. 如图所示，轻弹簧的劲度系数为k，一端固定在内壁光滑、半径为R的半球形容器底部O′处（O为球心），弹簧另一端与质量为m的A小球相连，小球静止于P点，OP与水平方向的夹角为θ=30°，若换成质量为2m的小球B与弹簧相连，小球静止在之间的M点（图中没有标出），重力加速度为g，下列说法正确的是（　　）

A. 容器对小球A的支持力为mg B. 容器对小球B的支持力为2mg

C.  的长度为 D. 弹簧的原长为

【答案】ABC

【解析】

【详解】对质量为m的小球，受重力、支持力和弹簧的弹力而平衡，如图所示：

A．对A小球，弹簧弹力T、重力和支持力N围成的矢量三角形和△PO’O相似，则

即有： ；故A正确；

B．同理对B小球，弹簧弹力、重力、支持力和△MO’O相似，则

则，故B正确．

CD．由A分析可知，弹簧被压缩量为 ，则弹簧的原长为：

，

由B分析可知，

，

则，故C正确，D错误．

10. 如图，直线a和曲线b分别是在平直公路上行驶的汽车a和b的位置一时间（x一t）图线，由图可知

A. 在时刻t1，a车追上b车

B. 在时刻t2，a、b两车运动方向相反

C. 在t1到t2这段时间内，b车的速率先减少后增加

D. 在t1到t2这段时间内，b车的速率一直比a车大

【答案】BC

【解析】

【详解】由x—t图象可知，在0-t1时间内，b追a，t1时刻相遇，所以A错误；在时刻t2，b的斜率为负，则b的速度与x方向相反，所以B正确；b图象在最高点的斜率为零，所以速度为零，故b的速度先减小为零，再反向增大，所以C正确，D错误．

第Ⅱ卷（非选择题）

二、填空题（每空2分，共16分）

11. 某同学利用平行玻璃砖测量玻璃的折射率，按插针法步骤正确操作，借助刻度尺完成了光路图。该同学有圆规，却没有量角器，他就以O点为圆心，15.00cm为半径画圆，分别交入射光线于A点，交直线的延长线于C点。分别过A、C点作法线NN’的垂线交NN’于B、D点，如图所示。用刻度尺测得AB=9.00cm，CD=6.00cm，则玻璃的折射率n=______。若玻璃砖前后两面并不平行，按正确实验操作，则他测出的折射率______(选填“会”或“不会”)受到影响。

【答案】    ①. 1.5    ②. 不会

【解析】

【详解】[1]根据光折射定律可知：

[2]折射率的测量和玻璃砖前后面是否平行无关

12. 某同学按图所示装置做“探究小车速度随时间变化的规律”的实验。

(1)图甲中仪器叫做电火花打点计时器，使用______电源（选填“交流”或“直流”），释放小车前小车应停在______（填“靠近”或“远离”）仪器A的位置。

(2)使用打点计时器来分析物体运动情况的实验中，有以下基本步骤：

A.松开纸带让物体带着纸带运动

B.穿好纸带

C.把计时器固定好

D接通电源，进行打点

以上步骤中正确的顺序是______。

(3)如图所示，得到表示小车运动过程的一条清晰纸带，纸带上两相邻计数点间还有四个点没有标出，其中，，，，，，则A点处瞬时速度的大小是______，小车运动的加速度计算表达式为______（要求充分利用测量数据），加速度的大小是______（计算结果保留两位有效数字）。

【答案】    ①. 交流    ②. 靠近    ③. CBDA    ④. 0.86    ⑤.     ⑥. 0.64

【解析】

【详解】(1)[1][2]图甲中仪器叫做电火花计时器，使用220V交流电源，实验过程中，放开小车前，小车要靠近打点计时器；

(2)[3]使用打点计时器来分析物体运动情况的实验中，基本步骤为：先把计时器固定好，穿好纸带，再接通电源，进行打点，松开纸带让物体带着纸带运动，故正确的顺序是CBDA；

(3)[4]A点处瞬时速度的大小是

[5]根据 利用逐差法，可得小车运动的加速度计算表达式为

[6]加速度的大小是

三、计算题（共44分）

13. 一列火车以60m/s的速度匀速行驶，由于遇到突发事故而关闭发动机作匀减速直线运动，从关闭发动机开始到速度减为20m/s时前进3200m．求：

（1）火车减速时的加速度大小；

（2）火车匀减速前进3200m过程中的平均速度的大小；

（3）火车匀减速行驶的总时间．

【答案】（1）05m/s2  （2）40m/s  （3）120s

【解析】

【详解】（1）取火车前进的方向为正方向，由得，火车减速时的加速度大小

“-”号表示加速度的方向与速度方向相反．

（2）根据匀变速直线运动特点，平均速度的大小

（3）设火车减速行驶的总时间为，火车匀减速运动的末速度v=0，由速度公式

得火车匀减速行驶的总时间

14. 如图所示，人重300N，物体重200N，地面粗糙，当人用100N的力向下拉绳子时，人和物体均处于静止状态，求

(1)人对地面的压力的大小与方向．

(2)物体对地面的压力的大小与方向．

【答案】（1）200N，竖直向下   （2）  150N，竖直向下 

【解析】

【详解】(1)对人受力分析如图所示

由平衡条件得

代入数据解得

人对地面的压力200N，竖直向下

 (2)对物体受力分析如图所示

将正交分解，由平衡条件得

代入数据解得，物体对地面的压力150N，竖直向下

15. 如图所示，一平行玻璃砖的截面是一个矩形，玻璃砖的厚度为d，DC面涂有反光材料。一束极窄的光线从A点以θ=的入射角射入玻璃砖，AB间的距离为，已知A点的折射光线恰好射到D点，CD间的距离为，已知光在真空中的传播速度为c。求：

①玻璃砖折射率；

②光线从A点进入玻璃到第一次射出玻璃砖所经历的时间。

【答案】①；②

【解析】

【详解】①如图所示光路图

由几何关系有

由折射定律

解得。

②设在玻璃砖中的全反射临界角为C，由折射定律有

在BC面上的入射角为β，由几何关系知道

β=60°>C

所以在BC面上发生全反射，直到玻璃砖的上表面F点，才开始有光线从中射出。

由折射定律有

此过程经历的时间为t，有

解得