福建省莆田第一中学2021届高三上学期期中考试 物理(含答案)

莆田一中2021届高三上物理期中考试

考试范围：一轮复习第一章至第六章

命题人:高三物理备课组      审核人:高三物理备课组

  本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，共100分。请将第Ⅰ卷的正确答案填涂在答题卡上，第Ⅱ卷按要求作答在答题卷上.

考试时间90分钟

一、选择题（本题共12小题48 分，第1--8题只有一个选项符合要求，每小题4 分；第9题--12题有多个选项符合要求，全部选对的得4 分，选对但不全的得2 分，有错选的得0分，请把答案涂在答题卡上。）

1．根据牛顿运动定律，下列说法中正确的是(  )

A．滑动摩擦力一定阻碍物体的运动 

B．物体的运动不需要力维持，力是改变运动状态的原因

C．人在走路时没有惯性，被绊倒时才有惯性

D．在绕地球飞行的太空实验舱中，能用天平测量物体的质量

2．甲、乙两物体从同一地点同时开始沿同一方向运动，甲物体运动的v­t图象为两段直线，乙物体运动的v­t图象为两段半径相同的四份之一圆弧曲线，如图所示，图中t4＝2t2，则在0～t4时间内，以下说法正确的是(　　 )

A．甲物体的加速度不变

B．乙物体做曲线运动

C．两物体t1时刻相距最远，t4时刻相遇

D．甲物体的平均速度等于乙物体的平均速度

3．如图所示，一顾客乘扶梯上楼，随电梯一起加速运动。在这一过程中，关于顾客的受力分析正确的是（   ）

4．如图所示,一颗行星和一颗彗星绕同一恒星的运行轨道分别为A和B，A是半径为r的圆轨道,B为椭圆轨道,椭圆长轴QQ′为2r。P点为两轨道的交点,以下说法正确的是(   )

A.彗星和行星经过P点时受到的万有引力相等

B.彗星和行星绕恒星运动的周期相同

C.彗星和行星经过P点时的速度相同

D.彗星在Q′处加速度为行星加速度的

5．汽车的质量为m，在水平路面上行驶时受到的阻力恒为f，开始时以0.5倍的额定功率匀速行驶，速度为v1，然后增大功率，使车的速度均匀增大，当功率刚达到额定功率时车的速度为v2，最后汽车以v2做匀速运动，下列说法正确的是（     ）

A.加速过程中汽车的牵引力也增加

B.开始加速时，汽车的功率为0.5倍的额定功率

C.当功率刚达到额定功率时，汽车的牵引力大小等于f

D.当车以v2匀速运动时，汽车的功率小于额定功率

6．如图所示，用水平传送带将质量为m的煤块从A端运送到B端。AB之间的距离为L，传送带始终保持以速率v匀速运动，煤块与传送带间的动摩擦因数为μ。将煤块轻轻放在传送带上后，煤块在传送带上留下一段长度为l（l<L）的痕迹。下列说法不正确的是（   ）

A．摩擦力对煤块做的功为μmg（L+l）  B．摩擦力对煤块做的功为μmgl

C．煤块与传送带因摩擦产生的热量为μmgl D．煤块与传送带因摩擦产生的热量为mv2

7．如图所示，质量为m的小球A沿高度为h倾角为θ的光滑斜面以初速v0滑下. 另一质量与A相同的小球B自相同高度由静止落下，结果两球同时落地。下列说法正确的是（   ）

A．A球重力做功比B球大

B．落地前的瞬间A球的速度小于B球的速度

C．两球重力的平均功率相同

D．落地前的瞬间A球重力的瞬时功率大于B球重力的瞬时功率

8.在2012年伦敦奥运会上有一个体操技术动作“单臂大回环”.运动员用一只手握住单杠绕杠转一周,一个质量为m的运动员要完成单臂大回环,他的一个胳膊至少要承受的作用力约为(忽略空气阻力)(　　)

A.3mg       B4mg       C.5mg       D.6mg

9．如图，叠放在水平转台上的物体A、B、C能随转台一起以角速度ω匀速转动，A、B、C的质量分别为3m、2m、m，A与B、B和C与转台间的动摩擦因数都为μ，A和B、C离转台中心的距离分别为r、1.5r 。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，下列说法正确的是(    )

A．B对A的摩擦力一定为3μmg

B．B对A的摩擦力一定为3mω2r 

C．转台的角速度一定满足：

D．转台的角速度一定满足：

10．如图所示，A、B两物块的质量分别为2m和m，静止叠放在水平地面上。 A、B 间 的动摩擦因数为μ，B与地面间的动摩擦因数为。最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。现对A施加一水平拉力F，则(    )

A．当F < 2umg 时，A、B 都相对地面静止

B．当F =时，A的加速度为

C．当F>3 umg 时，A相对B滑动

D．无论F为何值，B的加速度不会超过

11.A、B两船的质量均为M，它们都静止在平静的湖面上，当A船上质量为的人以水平速度v从A船跳到B船，再从B船跳回A船。设水对船的阻力不计，经多次跳跃后，人最终跳到B船上，则(    )

A．A、B（包括人）速度大小之比为3：2

B．A、B（包括人）动量大小之比为3：2

C．A、B（包括人）动量之和为零

D．因跳跃次数未知，故以上答案均无法确定

12．如图所示，A、B两小球由绕过轻质定滑轮的细线相连，A放在固定的光滑斜面上，B、C两小球在竖直方向上通过劲度系数为k的轻质弹簧相连，C球放在水平地面上。现用手控制住A，并使细线刚刚拉直但无拉力作用，并保证滑轮左侧细线竖直、右侧细线与斜面平行。已知A的质量为4m，B、C的质量均为m，重力加速度为g，细线与滑轮之间的摩擦不计，开始时整个系统处于静止状态。释放A后，A沿斜面下滑至速度最大时C恰好离开地面。下列说法正确的是(      )

A．斜面倾角α=30°

B．A获得最大速度为

C．C刚离开地面时，B的加速度最大

D．从释放A到C刚离开地面的过程中，A、B小球组成的系统机械能先增加后减少

第Ⅱ卷（非选择题，共52分）

二、实验题（本题共2小题，第13题6分，第14题8分，共14分。请把答案写在答题卡中指定的区域。）

13．（6分）某学习小组做探究“合力的功和物体速度变化关系”的实验如图，图中小车是在一条橡皮筋作用下弹出，沿木板滑行，这时，橡皮筋对小车做的功记为W.当用2条、3条……完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次……实验时，使每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致．每次实验中小车获得的速度由打点计时器所打的纸带测出．

(1)除了图中已有的实验器材外，还需要导线、开关、刻度尺和________电源(填“交流”或“直流”)．

(2)实验中，小车会受到摩擦阻力的作用，可以使木板适当倾斜来平衡掉摩擦阻力，则下面操作正确的是______．

A．放开小车，能够自由下滑即可

B．放开小车，能够匀速下滑即可

C．放开拖着纸带的小车，能够自由下滑即可

D．放开拖着纸带的小车，能够匀速下滑即可

(3)若木板水平放置，小车在两条橡皮筋作用下运动，当小车速度最大时，关于橡皮筋所处的状态与小车所在的位置，下列说法正确的是________．

A．橡皮筋处于原长状态

B．橡皮筋仍处于伸长状态

C．小车在两个铁钉的连线处

D．小车已过两个铁钉的连线

14．（8分）如图,用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律,即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。

1.实验中,直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的,但是可以通过仅测量(      ),来间接解决这个问题。

A.小球开始释放的高度h
B.小球抛出点距地面的高度H
C.小球做平抛运动的水平位移

2.用天平测量两个小球的质量m1、m2。图中O点是小球抛出点在水平地面上的垂直投影,实验时,先让入射球m1多次从斜轨上S位置静止释放;然后,把被碰小球m2静止于轨道的水平部分,再将入射小球m1从斜轨上S位置静止释放,与小球m2相撞,并多次重复,分别找到小球的平均落点M、P、N,并测量出平均水平位移OM、OP、ON。

若两球相碰前后的动量守恒,其表达式可表示为__________(用上述中测量的量表示);若碰撞是弹性碰撞,那么还应该满足的表达式为__________(用上述中测量的量表示)。

3.完成上述实验后，某实验小组对上述装置进行了改造，如图所示．在水平槽末端与水平地面间放置了一个斜面，斜面的顶点与水平槽等高且无缝连接．使小球1仍从斜槽上A点由静止滚下，重复实验步骤1和2的操作，得到两球落在斜面上的平均落点M′、P′、N′.用刻度尺测量斜面顶点到M′、P′、N′三点的距离分别为.则验证两球碰撞过程中动量守恒的表达式为____________(用所测物理量的字母表示)．

三、计算题（本题共4小题，第15题8分，第16题9分，第17题9分，第18题12分，共38分。请把答案写在答题卡规定区域，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。）

15、(8分)如图所示为某公园的大型滑梯，滑梯长度L=9m，滑梯平面与水平面夹角θ=37°，滑梯底端与水平面平滑连接。某同学从滑梯顶端由静止滑下，与倾斜接触面间的动摩擦因数μ1=0.5，与水平接触面之间的动摩擦因数μ2=0.6。已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2，求：

（1）该同学滑到斜面底端时的速度大小；

（2）该同学在水平面上滑行的距离。

16．（9分)如图甲所示，在高h =0.8m的平台上放置一质量为Ｍ =0.99kg的小木块（视为质点），小木块距平台右边缘距离d =2m，一质量m =0.01kg的子弹以400m/s的速度沿水平方向射入小木块并留在其中，然后一起向右运动。最后，小木块从平台边缘滑出落在距平台右侧水平距离s =0.8m的地面上，g取10m/s2，求：

（1）小木块滑出平台时的速度v；

（2）子弹射入木块的过程中系统产生的热量Q；

（3）木块与平台间的动摩擦因数μ;

17. (9分)如图所示，半径为R＝ m的光滑的圆弧形凹槽固定放置在光滑的水平面上，凹槽的圆弧面与水平面在B点相切，另一条半径OC与竖直方向夹角为θ＝37°，C点是圆弧形凹槽的最高点，两个大小相同的小球P、Q质量分别为m1＝2 kg和m2＝1 kg，Q静止于B点，P放置于水平面上A点．给P施加一个F＝60 N的水平向右的瞬间作用力后P匀速运动，在B点与Q发生对心正碰，碰撞过程没有能量损失，碰后Q恰好能沿弧形凹槽经过最高点C，g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos37°=0.8求：

 (1)P碰前的速度大小v1和碰后的速度大小v2；

(2)力F的作用时间t.

18.(12分) 如图，质量为M=4kg的木板AB静止放在光滑水平面上，木板右端B点固定一根轻质弹簧，弹簧自由端在C点，C到木板左端的距离L=0.5m，质量为m=1kg的小木块（可视为质点）静止放在木板的左端，木块与木板间的动摩擦因数为μ＝0.2，木板AB受到水平向左的恒力F=14N，作用一段时间后撤去，恒力F撤去时木块恰好到达弹簧自由端C处，此后运动过程中弹簧最大压缩量x= 5cm，g=10m/s2。求：
(1) 水平恒力F作用的时间t；
(2) 拆去F后，弹簧的最大弹性势能Ep；
(3) 整个过程产生的热量Q。

莆田一中高三上物理期中考试参考答案

一、选择题

1、B  2、 D  3、C  4、B   5、D  6、A  7、C  8、C  9、BD  10、CD 

11、 AC  12、ABD        

二、实验题

13、（6分）.(1)交流(2分)　(2)D(2分)　(3)B(2分)

14、（8分）1.C;  2. ;或 ;3.

三、计算题：

15、(8分)

（1）（4分）由牛顿第二定律可得mgsinθ-μ1mgcosθ=ma（2分）

v2=2aL（1分）

代入数据可得v=6m/s（1分）

（3）（4分）设在水平面上滑行的距离为x，在水平方向对物体由能量守恒可得

μ2mgx=mv2（2分）

代入数据可得x=3m（2分）

16、（9分） 解析：（1）(3分)小木块从平台滑出后做平抛运动:

木块飞出时的速度　　　

（2）    （3分）子弹射入木块的过程中，

对系统：      

（3）（3分）木块在平台上滑动过程中做匀减速运动：

        方法一：动能定理

        解得：

        方法二：牛顿第二定律+运动学公式

    解得：  

17、（9分）(1)Q恰能经过最高点C，在C点有m2gcos θ＝  (1分)

Q从B到C过程中机械能守恒

m2v＝m2v＋m2gR(1＋cosθ)    (2分) 

联立解得vB＝8 m/s    

P和Q碰撞过程中系统动量守恒m1v1＝m1v2＋m2vB    (1分)

系统能量守恒m1v＝m1v＋m2v    (1分)

解得v1＝6 m/s，v2＝2 m/s.    (2分) 

(2)由动量定理知Ft＝m1v1 (1分)

     t＝＝0.2 s．    (1分)

18. （12分）（1）对m：       
对M：         
m运动至C时：    解得： 
（2）m运动至C时，两物体速度： 
对m：    对M：  
弹簧被压至最短时，二者具有共同速度v：
     
对系统：  
解得：  
（3）假设最终m没从AB滑下，由动量守恒可知最终共同速度仍为  
设m相对AB向左运动的位移为s，则：
  解得：  
可知：，故上面假设正确。    全过程产热：