河北省沧州市七校联盟2021届高三上学期期中考试 物理(含答案)
展开沧州市七校联盟高三年级2020～2021学年上学期期中考试
物理试题
考生注意：
1．本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，共100分．考试时间90分钟．
2．请将各题答案填写在答题卡上．
3．本试卷主要考试内容：人教版必修1，必修2，选修3-5第十六章．
第Ⅰ卷（选择题 共40分）
一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分．每小题只有一个选项符合题目要求．
1．2020年2月8日，瑞典20岁小将杜普兰蒂斯在男子撑杆跳高中以6米17的成绩打破世界纪录，若他下落到厚为的垫子上．下列对其跳高过程的分析正确的是（ ）
A．撑杆上升过程中他一直处于失重状态
B．他运动到最高点时处于平衡状态
C．他在空中下落过程约用时
D．他下落到垫子上时的速度大小约为
2．一坐在火车上的同学在火车进站前发现铁路边有等距的电线杆，于是从某根电线杆经过他面前（可视为该同学与电线杆相遇）时开始计时，同时记为第1根电线杆，时第10根电线杆恰好经过他面前，火车在时停下，此时恰好有1根电线杆在他面前．若火车进站过程做匀减速直线运动，则火车速度为0时，在他面前的电线杆的根数为（ ）
A．第18根 B．第22根 C．第25根 D．第26根
3．如图所示，某同学用手水平托着一物体以身体（视为竖直直线）为轴匀速转动，已知物体到身体的距离为R，手与物体间的动摩擦因数为，重力加速度大小为g，假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，慢慢增大转速，要使物体能水平滑出，人转动的角速度至少应大于（ ）
A． B． C． D．
4．月球与太阳的距离和月球与地球的距离之比为p，太阳和地球的质量之比为q，则月球受到太阳的引力与月球受到地球的引力之比为（ ）
A． B． C． D．
5．一固定斜面倾角为45°，一物体从斜面底端以一定速度冲上斜面，速度减小到零后沿斜面滑回底端，物体沿斜面上升的时间与其沿斜面下滑的时间之比为1∶2，则物体与斜面间的动摩擦因数为（ ）
A．0.1 B．0.3 C．0.6 D．0.9
6．发光弹弓飞箭是游乐场常见的儿童玩具，其大致原理是利用弹弓将发光的飞箭弹出，若某人将飞箭（视为质点）从水平地面竖直向上弹出，飞箭落回地面时动能大小为E，设飞箭在运动过程中所受空气阻力的大小不变，且飞箭上升过程中克服空气阻力做的功为，以地面为零势能面，下列说法正确的是（ ）
A．飞箭刚飞出时的初动能为
B．飞箭下落过程中重力做功为
C．飞箭在最高点具有的机械能为
D．飞箭所受重力与空气阻力大小之比为6∶1
7．如图所示，水平向右运动的小汽车通过轻绳和光滑定滑轮拉小船，使小船向河岸匀速靠近，假设该过程中小船受到的水的阻力不变．则该过程中（ ）
A．小汽车向右做匀速运动 B．小汽车向右做减速运动
C．轻绳受到的拉力保持不变 D．小船受到的浮力保持不变
8．甲、乙两物块在光滑冰面上沿同一直线运动，甲追上乙，并与乙发生碰撞，甲、乙相互作用前后的速度随时间的变化如图中实线所示．已知甲的质量为，则（ ）
A．乙的质量为
B．两物块相互作用过程的平均作用力大小为
C．两物块相互作用前后甲的速度变化量为
D．两物块相互作用过程中，甲对乙的冲量大于乙对甲的冲量
二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分．每小题有多个选项符合题目要求．全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分．
9．某物体做直线运动的速度—时间图像如图所示，则下列说法正确的是（ ）
A．第末，物体的速度大小为
B．内，物体的位移大小为
C．第末，物体的加速度大小为
D．，物体的位移为0
10．如图所示，质量为m的物块静置于足够长的木板的上表面，木板由水平位置绕固定的B端顺时针缓慢转动，当木板与水平面的倾角时，物块开始下滑．设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为g，取．下列说法正确的是（ ）
A．物块与木板间的动摩擦因数为0.6
B．随着倾角的增大，木板对物块的支持力逐渐减小
C．当倾角时，木板对物块作用力的合力大小为
D．当倾角时，木板对物块作用力的合力大小为
11．在光滑水平面上，质量为m、速度大小为v的A球跟质量为的静止的B球发生碰撞，碰撞可能是弹性的，也可能是非弹性的，碰撞后B球的速度大小可能为（ ）
A． B． C． D．
12．如图所示，长为的轻杆一端可绕O点自由转动，杆的中点和另一端分别固定两个质量均为m的小球A、B．让轻杆从水平位置由静止释放，在转动至竖直位置的过程中，不计空气阻力，重力加速度大小为g，下列说法正确的是（ ）
A．杆对B球做的功为
B．重力对A球做功的功率一直增大
C杆转动至竖直位置时，O点对杆的弹力大小为
D．杆转动至竖直位置时，B球的速度大小为
第Ⅱ卷（非选择题 共60分
三、非选择题：本题共6小题，共60分．
13．（6分）某小组利用打点计时器对物块沿固定的水平长木板的加速运动进行研究．物块在水平恒力作用下，拖动纸带运动，打出的纸带一部分如图所示．已知打点计时器所用交流电的频率为，A、B、C、D、E为在纸带上打出的相邻五个计数点，且每两个相邻计数点之间还有四个打出的点未画出．计算结果均保留两位有效数字．
（1）在打出B点时物块的速度大小为_______；物块运动的加速度大小为________．
（2）若测得物块的质量为，水平恒力大小为，取重力加速度大小，则物块与长木板间的动摩擦因数为___________．
14．（8分）某同学利用如图甲所示的装置来验证机械能守恒定律．将宽度为d的挡光片水平固定在物体A上，将物体A、B同时由静止释放，释放时挡光片上端与光电门之间的高度差为h，让质量较大的物体B通过细线绕过轻质定滑轮带着A一起运动，挡光片通过光电门的时间为t，已知当地的重力加速度大小为g．回答下列问题．
（1）该同学用游标卡尺测挡光片的宽度时，测量情况如图乙所示，则挡光片的宽度_______．
（2）由于没有天平，不能直接测出两物体的质量，该同学找来了一个质量为的标准砝码和一根弹簧，将标准砝码、物体A（包括挡光片）和物体B分别静止悬挂在弹簧下端，用刻度尺测出弹簧的伸长量分别为、、，则物体A的质量__________．
（3）用挡光片通过光电门的平均速度表示挡光片上端到达光电门时的速度，若运动过程中物体A、B组成的系统机械能守恒，则应满足关系式____________．（用题中已测得或已知的物理量的字母表示）
15．（7分）如图所示，甲、乙两位同学在水平桌面上做推杯子游戏，比赛规则是人推杯子（视为质点）时放手位置不能超过直线，杯子离开手后应垂直、在水平桌面上滑行，停止后离直线更近者获胜，但杯子不能滑出．某次甲同学在直线处放手推出杯子，杯子恰好运动到直线处，乙同学在离直线处还有的位置放开杯子，杯子恰好运动到直线、的正中间处．已知、之间的距离为，杯子与桌面间的动摩擦因数，取重力加速度大小，结果可用根号表示．求：
（1）甲同学放开杯子时杯子的速度大小；
（2）乙同学放开杯子后，杯子在桌面上滑行的时间．
16．（9分）某次科学实验中，将一个质量的物体和一颗卫星一起被火箭送上太空，某时刻物体随火箭一起竖直向上做加速运动的加速度大小，而称量物体的台秤显示物体受到的重力．已知地球表面重力加速度大小，地球半径，不计地球自转的影响．
（1）求此时火箭离地面的高度h；
（2）若卫星在（1）中所求高度上绕地球做匀速圆周运动，求卫星的速度大小v．（结果可保留根式）
17．（14分）如图所示，为固定在竖直平面内的两段粗糙的圆弧轨道，两段圆弧轨道相切于C，圆弧的半径，圆弧的半径，、分别为两段圆弧的竖直半径，与竖直方向的夹角．一质量的小球（视为质点）从P点水平抛出，恰好从A点沿切线方向进入圆弧轨道，到圆弧最高点D后水平射出，又恰好落到圆弧轨道的A点．已知P、A两点的高度差，不计空气阻力，取重力加速度大小。，，结果可用根号表示．求：
（1）小球从P点抛出时的速度大小；
（2）小球在D点时受到轨道的弹力大小；
（3）小球经D点后落到A点时的速度大小．
18．（16分）如图所示，固定光滑圆弧轨道的半径，最低点N与水平面相切于N点，一足够长的木板B（上、下表面均水平）静止在水平面上，木板B的质量、左端在N点，与木板B质量相等的木块C停在木板B的右端，木板B与木块C（视为质点）间的动摩擦因数，与水平面间的动摩擦因数．现从圆弧轨道最高点M以的初速度沿轨道切线方向滑入一质量的木块A（视为质点）．已知木块A与木板B的碰撞为弹性碰撞，且碰撞时间极短，取重力加速度大小，认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，木块A与木板B未发生第二次碰撞，求：
（1）木块A与木板B碰撞前、后瞬间、圆弧轨道对木块A的支持力大小之比k；
（2）最终，木块C到木板B右端的距离d．
沧州市七校联盟高三年级2020～2021学年上学期期中考试
物理试题参考答案
1．C 2．D 3．A 4．B 5．C 6．D 7．B 8．A 9．CD 10．BD 11．AB 12．AC
13．（1）0.16（2分） 0.75（2分） 0.25（2分）
14．（1）2.4（3分） （2）（3分） （3）（2分）
15．解：（1）杯子做匀减速直线运动，由牛顿第二定律可知： （1分）
甲同学：，其中 （1分）
解得甲同学放开杯子时杯子的速度大小． （2分）
（2）乙同学放开杯子后： （1分）
其中 （1分）
解得． （1分）
16．解：（1）由牛顿第二定律可知 （2分）
地球表面上物体受到的重力 （2分）
（1分）
解得． （1分）
（2）由万有引力提供向心力可知 （2分）
解得． （1分）
17．解：（1）小球从P点到A点的运动过程做平抛运动，有 （2分）
由几何关系可知小球从A点射入轨道时速度方向与水平方向的夹角为53°，有 （2分）
解得 （1分）
（2）小球从D点回到A点的过程有：
（1分）
（1分）
解得 （1分）
小球在D点时： （1分）
解得． （1分）
（3）小球落回A点时在竖直方向的速度大小 （1分）
（1分）
（1分）
解得． （1分）
18．解：（1）木块A在光滑圆弧轨道上运动时，机械能守恒，由机械能守恒定律可知
（1分）
木块A与木板B发生弹性碰撞时动量守恒，总动能前后相等：
（1分）
（1分）
木块A与木板B发生碰撞前瞬间，圆弧轨道对木块A的支持力大小
（1分）
木块A与木板B发生碰撞后瞬间，圆弧轨道对木块A的支持力大小
（1分）
． （1分）
（2）木块C做匀加速运动，加速度大小
木板B做匀减速运动，加速度大小 （1分）
设木块C和木板B经过时间t速度相等， （1分）
木块C和木板B的共同速度大小 （1分）
木板B的位移大小 （1分）
木块C的位移大小 （1分）
由于木块C的最大加速度，若木块C和木板B发生相对运动，木板B的加速度大小 （1分）
由于，木块C和木板B发生相对滑动 （1分）
此后，木板B的位移大小 （1分）
木块C的位移大小 （1分）
最终，． （1分）
