天津市河西区2021届高三上学期期末质量调查物理试题

这是一份天津市河西区2021届高三上学期期末质量调查物理试题，文件包含天津市河西区2021届高三第一学期期末质量调查物理试卷无答案docx、物理答案及评分标准pdf等2份试卷配套教学资源，其中试卷共12页， 欢迎下载使用。

一、单项选择题（共10小题，每小题2分，共20分。每道小题只有一个正确的答案。答对得2分，答错，不答得0分）
1.远在春秋战国时代（公元前772-前221年），我国杰出学者墨子认为：“力，刑之所以奋也。”“刑”同“形”，即物体；“奋，动也”，即开始运动或运动加快，对墨子这句关于力和运动观点的理解，下列说法不正确的是
A．墨子认为力是改变物体运动状态的原因
B．墨子认为力是使物体产生加速度的原因
C．此观点与亚里士多德关于力和运动的观点基本相同
D．此观点与牛顿关于力和运动的观点基本相同
2.“天津之眼”是一座跨河建设、桥轮合一的摩天轮，是天津市的地标之一。摩天轮悬挂透明座舱，乘客随座舱在竖直面内做匀速圆周运动。下列叙述正确的是
A．摩天轮转动过程中，乘客的机械能保持不变
B．在最高点时，乘客重力大于座椅对他的支持力
C．摩天轮转动一周的过程中，乘客重力的冲量为零
D．摩天轮转动过程中，乘客重力的瞬时功率保持不变
3.如图所示，物体A的质量大于B的质量，绳子的质量，绳与滑轮间的摩擦可不计，A、B恰好处于平衡状态，如果将悬点P靠近Q少许使系统重新平衡，则
A．物体A的重力势能增大
B．物体B的重力势能增大
C．绳的张力减小
D．P处绳与竖直方向的夹角减小
4.如图1所示，一个有固定转动轴的竖直圆盘转动时，固定在圆盘上的小圆柱带动一个T形支架在竖直方向振动，T形支架的下面系着一个由弹簧和小球组成的振动系统。圆盘静止时，让小球做简谐运动，其振动图象如图所示。圆盘匀速转动时，小球做受迫振动。小球振动稳定时，下列说法正确的是
A．小球振动的固有频率是4Hz
B．小球做受迫振动时周期一定是4s
C．圆盘转动周期在4s附近时，小球振幅显著增大
D．圆盘转动周期在4s附近时，小球振幅显著减小
5.跳伞表演是人们普遍喜欢的观赏性体育项目，如图所示，当运动员从从直升机上由静止跳下后，在下落过程中不免会受到水平风力的影响，下列说法中正确的是
A．风力越大，运动员下落时间越长，运动员可完成更多的动作
B．风力越大，运动员着地时的竖直速度越大，有可能对运动员造成伤害
C．运动员下落时间与风力无关
D．运动员着地速度与风力无关
6.如图所示，物块A放在木板B上，A、B的质量相同，A与B之间、B与地面之间的的动摩擦因数也相同（最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力大小）．若将水平力作用在A上，使A刚好要相对B滑动，此时水平力大小为F1；若将水平力作用在B上，使B刚好要相对A滑动，此时水平力大小为F2，则F1与F2的比为
A．1：1B．1：2C．1：3D．1：4
6.在2017年6月的全球航天探索大会上，我国公布了“可重复使用运载火箭”的概念方案。方案之一为“降伞方案”：如图，当火箭和有效载荷通过引爆装置分离后，火箭变轨进入返回地球大气层的返回轨道，并加速下落至低空轨道，然后采用降落伞减速，接近地面时打开气囊，让火箭安全着陆。对该方案设计的物理过程，下列说法正确的是
A．火箭和有效载荷分离过程中该系统的总机械能守恒
B．从返回轨道下落至低空轨道，火箭的重力加速度增大
C．从返回轨道至低空轨道，火箭处于超重状态
D．打开气囊是为了减小地面对火箭的冲量
8.奥运会比赛项目撑杆跳高如图所示，下列说法不正确的是
A．加速助跑过程中，运动员的动能增加
B．起跳上升过程中，杆的弹性势能一直增加
C．起跳上升过程中，运动员的重力势能增加
D．越过横杆后下落过程中，运动员的重力势能减少动能增加
9.一质量为2.0×103kg的汽车在水平公路上行驶，路面对轮胎的径向最大静摩擦力为1.4×104N，当汽车经过半径为80m的弯道时，下列判断正确的是
A．汽车转弯时所受的力有重力、弹力、摩擦力和向心力
B．汽车转弯的速度为20m/s时所需的向心力为1.0×104N
C．汽车转弯的速度为20m/s时汽车会发生侧滑
D．汽车能安全转弯的向心加速度不超过7.0m/s2
10.如图所示，在光滑水平面上有一质量为m1的足够长的木板，其上叠放一质量为m2的木块。假定木块和木板之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等。现给木块施加一随时间t增大的水平力F=kt（k是常数），木板和木块加速度的大小分别为a1和a2．下列反映a1和a2变化的图线中正确的是（如下图所示）
A. B. C. D.
二、多项选择题（共4小题，每小题6分，共24分。每道小题有多个正确的答案。全部答对得6分；部分答对得3分；有答错或者不答得0分）
11.如图所示为某质点做直线运动的v-t图象，关于这个质点在4s内的运动情况，下列说法中正确的是
A．加速度大小不变，方向与初速度方向相同
B．4s内通过的路程为4m，而位移为零
C．质点始终向同一方向运动
D．4s末物体回到发点
12.如图所示，置于竖直面内的光滑金属圆环半径为r，质量为m的带孔小球穿于环上，同时有一长为r的细绳一端系于圆环最高点，当圆环以角速度ω（ω≠0）绕竖直直径转动时，下列说法正确的是
A．细绳对小球的拉力可能为零
B．细绳和金属圆环对小球的作用力大小可能相等
C．细绳对小球拉力与小球的重力大小不可能相等
D．当时，金属圆环对小球的作用力为零
13.一列简谐横波，沿x轴正方向传播，传播速度为10m/s，在t=0时的波形图如图所示，下列说法正确的是
A．此时x=1.25m处的质点正在做加速度增大的加速运动
B．x=0.7m处的质点比x=0.6m处的质点先运动到波峰的位置
C．x=0处的质点再经过0.05s可运动到波峰位置
D．x=0.3m处的质点再经过0.08s可运动至波峰位置
14.一物块在高3.0m、长5.0m的斜面顶端从静止开始沿斜面下滑，其重力势能和动能随下滑距离s的变化如图中直线Ⅰ、Ⅱ所示，重力加速度取10m/s2，则
A．物块下滑过程中机械能守恒
B．物块与斜面间的动摩擦因数为0.5
C．物块下滑时加速度的大小为6.0m/s2
D．当物块下滑2.0m时机械能损失了12J
三、填空实验题（共2小题，共计14分）
15.（8分）如图甲所示为“探究加速度与力、质量的关系”实验装置，数字化信息系统获得了小车加速度a与钩码的质量及小车和砝码质量的对应关系图。钩码的质量为m1，小车和砝码的质量为m2，重力加速度为g。
（1）下列说法正确的是（ ）
A．每次在小车上加减砝码时，应重新平衡摩擦力
B．实验时若用打点计时器应先释放小车后接通电源
C．本实验m2应远小于m1
D．在用图象探究加速度与质量关系时，应作图象
（2）实验时，某同学由于疏忽，遗漏了平衡摩擦力这一步骤，测得F=m1g，作出a-F图象，他可能作出图乙中 （选填“甲”、“乙”、“丙”）图线。此图线的AB段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是 。
A．小车与轨道之间存在摩擦
B．导轨保持了水平状态
C．钩码的总质量太大
D．所用小车的质量太大
（3）实验中打出的纸带如图丙所示。相邻计数点间的时间是0.1s，由此可计算出小车运动的加速度是 m/s2（结果保留2位有效数字）。
16.（6分）某同学利用图甲装置验证机械能守恒定律打出如图乙所示的纸带，已知打点计时器所用交流电源的频率为50Hz。
（1）下列关于该实验的说法正确的是 。
A．纸带必须尽量保持竖直方向以减小摩擦阻力作用
B．为了验证机械能守恒，必须选择纸带上打出的第一个点作为起点
C．将电磁打点计时器改成电火花计时器可以减少纸带和打点计时器间的摩擦
D．选择较轻的物体作为重物实验效果更好
（2）图乙为实验中打出的一条纸带，打下C点时重物的速度为 m/s（结果保留3位有效数字）。
（3）该同学用两个形状完全相同，但质量不同的重物P和Q分别进行实验，测得几组数据，并作出v2-h图象，如图丙所示，由图象可判断P的质量 Q的质量（选填“大于”或“小于”）。
四、计算题（共3小题，共计42分。解答时请写出必要的文字说明、方程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）
17.（12分）如图，在竖直平面内，一半径为R的光滑圆弧轨道ABC和水平轨道PA在A点相切，BC为为圆弧轨道的直径。O为圆心，OA和OB之间的夹角为α，sinα=0.6，一质量为m的小球沿水平轨道向右运动，经A点沿圆弧轨道通过C点，落至水平轨道；在整个过程中，除受到重力及轨道作用力外，小球还一直受到一水平恒力的作用，已知小球在C点所受合力的方向指向圆心，且此时小球对轨道的压力恰好为零。重力加速度大小为g。求：
（1）水平恒力的大小和小球到达C点时速度的大小；
（2）小球达A点时对圆弧轨道的压力大小；
（3）小球从C点落至水平轨道所用的时间。
18.（12分）某人乘坐游戏滑雪车从静止开始沿倾角θ=37°的斜直雪道下滑，滑行x1=19.8m后经一很短的拐弯道进入水平雪道，继续滑行x2=25m后减速到零．已知该人和滑雪车的总质量m=50kg，整个滑行过程用时t=8s，滑雪车与雪道间的动摩擦因数相同，取重力加速度大小g=10m/s2，sin37°=0.6，求：
（1）滑雪车与雪道间的动摩擦因数；
（2）该人和滑雪车经过拐弯道的过程中损失的机械能。
19.（18分）如图，一竖直圆管质量为M，下端距水平地面的高度为H，顶端塞有一质量为m的小球。圆管由静止自由下落，与地面发生多次弹性碰撞，且每次碰撞时间均极短；在运动过程中，管始终保持竖直。已知M=4m，球和管之间的滑动摩擦力大小为4mg，g为重力加速度的大小，不计空气阻力。
（1）求管第一次与地面碰撞后的瞬间，管和球各自的加速度大小；
（2）管第一次落地弹起后，在上升过程中球没有从管中滑出，求管上升的最大高度；
（3）管第二次落地弹起的上升过程中，球仍没有从管中滑出，求圆管长度应满足的条件。