河南省洛阳市2021届高三上学期期中考试 物理（含答案）
展开洛阳市2020－2021学年高中三年级期中考试
物理试卷
全卷共6页，共100分。考试时间90分钟。
注意事项：
1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号、座号、考试科目用铅笔涂写在答题卡上。
2.每小题选出答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案，不能答在试题卷上。
3.考试结束后，将答题卡上交。
一、选择题：本题共14小题，每小题3分，共42分，在每小题给出的四个选项中，第1～9题只有一项符合题目要求，第10～14题有多项符合题目要求。全部选对得3分，选对但不全得2分，有选错的得0分。
1.以下关于物理学研究方法的叙述中正确的是
A.在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法是微元法
B.根据速度定义式v=，当△t→0时，就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义运用了极限思维法
C.在探究加速度、力和质量三者之间的关系时，先保持质量不变研究加速度与力的关系，再保持力不变研究加速度与质量的关系，这里运用了假设法
D.在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，再把各小段位移相加，这里运用了理想模型法
2.一汽车轮胎竖放于水平地面，O为其中心，A为轮胎与地面的接触点，B、C是轮毂最大圆周上的两点，现使其在地面上向右滚动，某时刻在地面上观察者看来，下列说法正确的是
A.B点比A点线速度大 B.B点比A点角速度小
C.B、C两点均绕O点做圆周运动 D.B、C两点线速度相等
3.如图所示，滑块以初速度v0沿表面粗糙且足够长的固定斜面从顶端减速下滑，直至速度为零。若用x、v、a分别表示滑块下滑的位移、速度和加速度的大小，表示时间，则下列图象中能正确描述该过程的是
4.从固定斜面上的O点每隔0.ls由静止释放一个同样的小球。释放后小球做匀加速直线运动某一时刻，拍下小球在斜面运动的照片，如图所示。测得相邻小球间的距离xAD=4cm，xBC=8cm。已知O点距离斜面底端的长度为l=35cm。由以上数据可以得出
A.小球的加速度大小为6m/s2 B.小球在B点的速度为0.6m/s
C.斜面上最多有3个小球在运动 D.该照片是距第一个小球释放后0.3s拍摄的
5.如图所示，一个质量为m的木块靠在竖直粗糙墙壁上，且受到水平力F的作用，下列说法正确的是
A.若木块静止，当F增大时，木块受到的静摩擦力随之增大
B.若木块静止，则木块受到的静摩擦力大小等于mg，方向竖直向上
C.若木块与墙壁问的动摩擦因数为µ，则当撤去F时，木块受到的滑动摩擦力大小等于µmg
D.若撤去F，木块沿墙壁下滑时，木块受三个力作用
6.一物块用轻绳AB悬挂于天花板上，用力F拉住套在轻绳上的光滑小圆环O(圆环质量忽略不计)，系统在图示位置处于静止状态，此时轻绳OA与竖直方向的夹角为α，力F与竖直方向的夹角为β。当缓慢拉动圆环使α(0<α<90°)增大时
A.F变小，β变大 B.F变大，β变大 C.F变大，β变小 D.F变小，β变小
7.如图所示，在水平向右的匀强磁场中，有一倾角为α的光滑固定绝缘斜面，斜面上垂直纸面放置一根长为L、质量为m的通电直导体棒，导体棒中的电流为I、方向垂直纸面向外，导体棒刚好能静止在斜面上；重力加速度为g。则匀强磁场的磁感应强度大小为
A.mg/IL B.mgcosα/IL C.mgtanα/IL D.mgsinα/IL
8.如图所示，某段滑雪道的倾角为30°，总质量为m(包括雪具在内)的滑雪运动员从滑雪道上距底端高为h处由静止开始匀加速下滑，加速度为g。在他滑到底端的过程中，下列说法正确的是
A.运动员减少的重力势能全部转化为动能 B.运动员获得的动能为mgh
C.运动员克服摩擦力做功为mgh D.下滑过程中系统减少的机械能为mgh
9.如图所示，在匀强电场中有O、A、B三点，OA=OB=5cm，其中O、A电势分别为0和5V，OA与OB的夹角为120°，A、B在同一条竖直线上。现有一不计重力的带电粒子从A点沿AO方向飞入电场，经过B点时的动能与在A点时相同，则下列说法正确的是
A.该粒子带正电
B.粒子运动过程中，电场力一直做正功
C.粒子能运动到O点，且在O点时电势能为零
D.该电场的场强大小为200V/m，方向水平向左
10.如图所示，一个表面光滑的斜面体M置于水平地面上，它的两个斜面与水平面的夹角分别为α、β，且α<β，M的顶端装有一定滑轮，一轻质细绳跨过定滑轮后连接A、B两个小滑块，细绳与各自的斜面平行，不计绳与滑轮间的摩擦，A、B恰好在同一高度处于静止状态。剪断细绳后，A、B滑至斜面底端，M始终保持静止。则下列说法正确的使
A.滑块A的质量大于滑块B的质量
B.两滑块到达斜面底端时的速度大小相同
C.两滑块同时到达斜面的底端
D.在滑块A、B下滑的过程中，斜面体受到水平向左的摩擦力
11.如图所示是北斗导航系统中部分卫星的轨道示意图，已知P、Q、M三颗卫星均做匀速圆周运动，其中P是地球同步卫星，则
A.卫星Q、M的加速度aQ>aM B.卫星P、M的角速度ωP<ωM
C.卫星Q不可能相对地面静止 D.卫星P、Q的机械能一定相等
12.如图所示电路中，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P从b端向a端滑动时，以下判断正确的是
A.电压表示数变大 B.通过灯L1的电流变小
C.通过灯L2的电流变小 D.通过灯L2的电流变大
13.如图所示，传送带的水平部分长为L，运动速率恒为v，在其左端无初速放上木块，若木块与传送带间的动摩擦因数为μ，则木块从左端到达右端的运动时间可能是
A. B. C. D.
14.如图所示，竖直平面内固定有半径为R的光滑半圆形轨道，最高点M、N与圆心O在同一水平线上，物块甲、乙质量之比为1：3。物块甲从M处由静止开始无初速释放，滑到最低点P与静止在P处的物块乙发生第一次弹性碰撞，碰撞时间很短可不计，碰后物块甲立即反向，恰能回到轨道上Q点，物块甲、乙均可视为质点，不计空气阻力，下列说法正确的是
A.Q、P之间的竖直高度为 B.Q、P之间的竖直高度为
C.在以后的运动中，物块甲不能回到M点 D.在以后的运动中，物块甲能回到M点
二、实验题(本小题共2小题，共14分)
15.(6分)请按下列要求作答
(1)图1是某多用电表的表盘示意图，当用“0～50V”量程测直流电压时，指针位置如图中①所示，其示数为 V；当用“×100”欧姆挡测量某定值电阻的阻值时，其指针位置如图中②所示，其示数为： Ω。
(2)图2中游标卡尺的示数为 mm。
16.(8分)某实验小组用如图所示装置“探究加速度与物体受力的关系”，已知重力加速度为g，打点计时器所接的交流电的频率为50Hz，滑轮光滑，力传感器可测出轻绳中的拉力大小。实验步骤如下：
①按图所示，安装好实验器材，但不挂砝码盘；
②垫高长木板右端，轻推小车后，使小车能沿长木板向下匀速运动；
③挂上砝码盘，调节木板左端定滑轮的高度以及力传感器的固定位置，使牵引动滑轮的细线与木板平行；
④砝码盘中放入砝码，先接通电源，再释放小车，由打出的纸带求出小车的加速度并记录传感器示数；
⑤改变砝码盘中砝码的数量，重复步骤④，求得小车在不同合力作用下的加速度。
根据以上实验过程，回答以下问题：
(1)对于上述实验，下列说法正确的是 。
A.必须要测出砝码和砝码盘的总质量 B.传感器的示数等于小车受到的合力
C.小车向左加速时，砝码处于失重状态 D.砝码和砝码盘的总质量应远小于小车的质量
(2)如图是以传感器的示数F为横坐标，加速度a为纵坐标，画出的a－F图象。
①分析图时，该小组用量角器测得图线与横坐标的夹角为θ，通过计算式求得图线的斜率为k，则小车的质量为
A. B. C. D.
②若实验过程中，交流电的实际频率比50Hz稍大一些，则计算所得的小车加速度应比小车的实际加速度 (选填“大”或“小”)。
(3)本实验中，随着砝码质量的增加，测得的小车加速度也会增加，当砝码和砝码盘的质量远大于小车的质量时，小车的加速度大小约为 。
A.2g B.1.5g C.g D.0.5g
三、计算题：本题共4小题，共44分。解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。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.(9分)若已知某星球的质量为M、半径为R，在星球表面某一高度处自由下落一重物，经过t时间落到星球表面，不计星球自转和空气阻力，引力常量为G。试求：
(1)该星球的第一宇宙速度v；
(2)物体自由下落的高度h。
18.(10分)如图所示，以8m/s匀速行驶的汽车即将通过路口，绿灯还有2s将熄灭，此时汽车距离停车线17m。该车加速时最大加速度大小为2m/s2，减速时最大加速度大小为4m/s2。此路段允许行驶的最大速度为12.5m/s。某司机正常反应时间为0.4s。问：
(1)这位司机打算加速前进，车头能否在绿灯熄灭前通过停车线?
(2)若司机反应时间变为原来的3倍，采取立即刹车。通过计算分析车头在绿灯熄灭后是否会越过停车线?
19.(12分)如图所示，竖直平面内光滑圆轨道的半径为R，A端与圆心O等高，AD为与水平方向成45°角的斜面。B端在O的正上方。一个小球在A点正上方由静止开始释放，自由下落至A点后进入圆形轨道并恰能到达B点，已知重力加速度为g。求：
(1)释放点距A点的竖直高度；
(2)小球落到斜面上C点时的速度大小。
20.(13分)如图所示，一长L=2m、质量M=4kg的薄木板(厚度不计)静止在粗糙的水平台面上，其右端距平台边缘l=5m，木板的正中央放有一质量为m=1kg的物块可视为质点，已知木板与平台、物块与木板间的动摩擦因数均为µ1=0.4。t=0时刻对木板施加一水平向右的恒力F，其大小为48N，g取10m/s2，试求：
(1)t=0时刻木板和物块的加速度大小；
(2)要使物块最终不能从平台上滑出去，则物块与平台间的动摩擦因数μ2应满足的条件。
