湖北省利川市第五中学2021届高三物理上学期期中试题.docx

湖北省利川市第五中学2021届高三物理上学期期中试题时间：90分钟 满分：100分一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1下列物理量中，都是是矢量的选项是（ ）位移路程瞬时速度平均速度时间加速度速率A B C D2物块A和B叠放在固定的粗糙的斜面上保持静止，B物体上表面水平，如图所示，则关于B物体受力个数正确的是（）A2个 B3个 C4个 D5个3体育课上，老师把一个篮球从水平地面的某一位置以4m/s的速度推出，篮球可以看作匀速运动，现有一名同学经过1s后从同一位置由静止出发，他想在20m以内追上篮球，如果他的运动是匀变速运动，则他的加速度至少是（）A1.0m/s2B1.5m/s2C2.0m/s2D2.5m/s24如图所示，三个小球从同一高度处的O点分别以水平初速度v1、v2、v3抛出，落在水平面上的位置分别是A、B、C，O是O在水平面上的射影点，且，若不计空气阻力，则下列说法正确的是（）Av1v2v3123B三个小球下落的时间相同C三个小球落地的速度相同D三个小球落地的速率相等5北斗卫星导航是我国自主研发的导航系统，现在卫星组网已经完成。对其中的地球同步卫星理解正确的是（）A它运行角速度跟地球自转角速度相同 B它可以静止在北京的正上方C它定点在距地面约为42000千米的高空 D它自东向西运行6“神舟九号”飞船于2012年6月16日发射升空，如图所示，在“神舟九号”靠近轨道沿曲线从M点到N点的飞行过程中，速度逐渐减小，在此过程中“神舟九号”所受合力的方向可能是（）A B C D7在倾角为30°的光滑斜面上，小滑块A和B之间用轻质弹簧连接，A的上端用细线固定，小滑块A的质量是小滑块的B质量的一半。开始两个物块均静止，现在把细线OA剪断，在剪断细线瞬间A和B的加速度大小分别是（）A. g，0B，C，0Dg，g8如图，在粗糙水平面上放置A、B、C三个物块，物块之间由两根完全相同的轻弹簧相连接，两弹簧的伸长量相同，且它们之间的夹角ABC=60°，整个系统处于静止状态。已知A物块所受的摩擦力大小为f，则B物块所受的摩擦力大小为（）A BfC D2f二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。9地球的两颗人造卫星质量之比，轨道半径之比，则（）A两颗人造卫星的线速度之比为 B两颗人造卫星的角速度之比为C两颗人造卫星的周期之比为 D两颗人造卫星的向心力之比为10如图所示，质量分别为m、M的两个物体系在一根通过定滑轮（质量忽略不计）的轻绳两端，M放在水平地板上，m被悬挂在空中，若将M沿水平地板向右缓慢移动少许后M仍静止，则（）A轻绳的张力变大 BM对地面的压力变大CM所受的静摩擦力变小 D悬挂定滑轮的绳的张力变大11如图所示，目前世界上最大的无轴式摩天轮是位于山东潍坊的空心摩天轮，直径125米，旋转一周大约需要半个小时，摩天轮在竖直平面内匀速转动，乘客始终相对吊厢静止，则（）A乘客的加速度为零 B15min内乘客的位移约为125mC乘客的速率约为0.22m/s D乘客转动到最低点处于失重状态12如图所示，水平传送带两段AB的距离是2.0m，以恒定的速率2.0m/s顺时针转动。现将一质量为0.5kg的小滑块轻放在A端，小物块与传送带之间的动摩擦因数为0.4，小物块可作为质点，小物块到达B端的时间t和速度v是（）At=1.0s Bt=1.25s Cv=4.0m/s Dv=2.0m/s三、非选择题：本题共6小题，共60分。13（6分）探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中，组成了如图所示的装置，所用的每个钩码的质量都是30 g 他先测出不挂钩码时弹簧的自然长度，再将5个钩码逐个挂在弹簧的下端，每次都测出相应的弹簧总长度，在坐标系中作出弹簧弹力大小F跟弹簧总长度x之间的函数关系的图线(弹簧认为是轻弹簧，弹力始终未超出弹性限度，取g10 m/s2) （1）由图线求得该弹簧的劲度系数k_N/m，原长_cm（结果均保留两位有效数字）；（2）某同学先把弹簧平放在桌面上使其自然伸长，用毫米刻度尺测出弹簧的原长L0，再把弹簧竖直悬挂起来，挂上钩码后测出弹簧伸长后的长度L，把LL0作为弹簧的伸长量x，这样操作，由于弹簧自身重力的影响，最后画出的图线可能是下图中的_。 14（8分）在探究“物体质量一定时加速度与力的关系的实验”中，某兴趣小组对教材介绍的实验方案进行了优化，设计了如图所示的实验装置。其中 M 为带滑轮的小车的质量， m为砂和砂桶的质量（滑轮质量不计）。（1）依据优化后实验原理图，该实验_（ 填“需要”或“不需要”） 将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力，实验中_（ 填“一定要”或“不必要”） 保证砂和砂桶的质量 m 远小于小车的质量 M；（2）该同学在实验中得到如图（a）所示的一条纸带（ 两计数点间还有四个点没有画出）， 已知打点计时器采用的是频率为50Hz 的交流电，根据纸带可求出小车的加速度为_ m/s2（结果保留两位有效数字）；（3）如图（b）所示， 以弹簧测力计的示数 F 为横坐标，加速度为纵坐标，画出的 aF 图象是一条直线，求得直线的斜率为 k，则小车的质量为_。15（7分）如图所示，是一架飞机的位移-时间图像，从图像中求出： (1)飞机在30min内的位移；(2)飞行速度；(3)飞机飞行900km所用的时间。16（9分）如图所示，球A重G1 =60N，斜面体B重G2 = 100N，斜面倾角为30°，一切摩擦均不计。则水平力F为多大时，才能使A、B均处于静止状态，此时竖直墙壁和水平面受到的压力各为多大？17（14分）如图所示,有一长为L的细线,细线的一端固定在O点,另一端拴一质量为m的小球,现使小球恰好能在竖直面内做完整的圆周运动已知水平地面上的C点位于O点正下方,且到O点的距离为1.9L，不计空气阻力（重力加速度为g）。(1)求小球通过最高点A时的速度vA；(2)若小球通过最低点B时,细线对小球的拉力FT恰好为小球重力的6倍,且小球经过B点的瞬间让细线断裂,求小球落地点到C点的距离18（16分）如图所示，A、B两物体的质量都为0.2kg，两物体间连一轻细线，细线长为0.5m，一恒力F=5N竖直作用在A上，系统由静止开始运动（两物体可看做质点，g=10m/s2）。（1）求运动过程中细线的张力；（2）在t=2s时细线断裂，求B运动到最高点时A的速度；（3）在2s时刻细线断裂，求再经2s时间两物体间的距离。物理答案1A【解析】位移、瞬时速度、平均速度和加速度都是既有大小又有方向的物理量，是矢量；而路程、时间和速率都是只有大小无方向的物理量，是标量；故选B。2C【解析】先以A为研究对象，受力情况是重力、B的竖直向上的支持力，B对A没有摩擦力， 因为A和B叠放在固定的粗糙的斜面上保持静止，A相对B没有运动趋势。再对B研究，B受到重力、A对B竖直向下的压力，斜面的支持力和静摩擦力，共4个力。故选C。3D【解析】篮球运动20m的时间，根据，解得，同学运动20m，根，解得，故选D。4B【解析】三个小球都是作平抛运动，由于它们做平抛运动的高度相同，所以这三个小球下落的时间相同，题目中已知它们的水平位移之比为1:3:5，根据水平位移可知它们的水平初速度之比为1:3:5，故A错误，B正确；三个小球平抛运动的高度相同，则这三个小球在竖直方向的分速度相同，但因为水平初速度不同，由可知，这三个小球落地的速度不相同，速率也不相等，故CD错误。故选B。5A【解析】同步卫星行角速度跟地球自转角速度相同，A正确；同步卫星是静止在赤道上空，B错误；根据，周期是24h，地球半径为6400km，计算可得它定点在距地面约为，C错误；同步卫星运行的方向和地球自转的方向相同，是自西向东运行，D错误。故选A。6C【解析】“神舟九号”在飞行过程中，沿曲线从M点向N点飞行的过程中，做曲线运动，速度沿轨迹的切线方向，所受合力方向指向轨迹的凹向；“神舟九号”飞行过程中减速，所以沿切向方向有与速度相反的分力；故合力与速度的方向的夹角要大于90°故ABD错误，C正确。故选C。7C【解析】设A的质量为m，则B的质量为2m，剪断细线前细线的拉力为，剪断细线的瞬间，细线的拉力立刻减为零，而弹簧的弹力不变，则B的加速度为零，A的加速度为 ，故选C。8C【解析】对A受力分析可知，A水平方向只受拉力及摩擦力而处于平衡状态；则可知弹簧的弹力F=f，因两弹簧伸长量相同，则两弹簧对B的弹力均为f；两弹力的合力大小为，方向沿两弹力的角平分线上；对B可知，B受到的摩擦力大小一定为，故C正确，ABD错误。故选C。9BC【解析】根据，可得，因为，可得两颗人造卫星的线速度之比为，选项A错误；根据，可得，因为，可得两颗人造卫星的角速度之比为，选项B正确；根据，则两颗人造卫星的周期之比为，选项C正确；根据，因为，可得两颗人造卫星的向心力之比为2:1，选项D错误。故选BC。10CD【解析】以m为研究对象，得到绳子拉力，保持不变，故A错误；以M为研究对象，分析受力，作出受力分析图。由平衡条件得，地面对M的支持力，摩擦力，M沿水平地板向右缓慢移动少许后，减小，由数学知识得到N变小，f变小，根据牛顿第三定律得知M对地面的压力也变小，故B错误、C正确；滑轮轴所受的压力大小等于两侧绳子拉力的合力大小，绳子拉力大小不变，夹角减小，则绳子拉力的合力变大，则悬挂滑轮的绳的张力变大，故D正确；故选CD。11BC【解析】乘客做匀速圆周运动，则加速度不为零，选项A错误；15min内乘客转动半周，则位移约为125m，选项B正确；乘客的速率约为，选项C正确；乘客转动到最低点时，加速度向上，处于超重状态，选项D错误。故选BC。12BD【解析】小物块在水平传送带上在滑动摩擦力的作用下先做匀加速直线运动，当加速到与传送带速度相同时，则有，代入数据解得，则小物块在传送带上先匀加速运动0.5m，后以传送带的速度匀速运动1.5m。设传送带AB距离为s，加速时间为t1，匀速时间为t2，则有，代入数据解得，故小物块到达B端的时间为1.25s，速度是2m/s。选项AC错误，BD正确。故选BD。13 27(2529)； 6.0cm； C （每空2分）【解析】（1）根据胡克定律F=k（x-x0）即F=kx-kx0，图象斜率等于弹簧的劲度系数，故 ，当F=0时，x=x0，即图象与x轴的交点等于弹簧的原长，即x0=6.0cm（2）把弹簧悬挂后，由于弹簧自身有重力，在不加外力的情况下，弹簧已经有一定的伸长，故C正确，ABD错误故选C14需要 ； 不必要 ； 0.48 ； （每空2分）【解析】(1)依据优化后实验原理图，该实验需要将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力，这样才能使得弹簧秤的拉力的2倍等于小车的合外力；由于有弹簧测力计测量拉力的大小，则实验中不必要保证砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M；(2) 频率为50Hz，则周期为0.02s，由于两计数点间还有四个点没有画出，相邻计数点的时间间隔为0.1s，由x=aT2可得：a=m/s2=0.48m/s2；(3)根据牛顿第二定律2F=Ma，则a=F，则=k,解得M=。15【答案】(1) s=150km (2) (3) 【解析】(1)由图得，飞机2小时内的位移为600km （2分）故30min内的位移s=150km. （1分）(2)由速度的定义式得 （2分）(3)，故飞机飞行900km需要180min （2分）16【答案】；160N【解析】分别对A、B进行受力分析，建立直角坐标系如图甲、乙所示，由共点力平衡条件可得，对A有 （1分） （1分）对B有 （1分） （1分）其中和是一对相互作用力，即 （1分）联立解得 （2分） （1分）由牛顿第三定律可知，竖直墙壁和水平面受到的压力分别为、 （1分）17【答案】(1) (2)3L【解析】（1）小球恰好能做完整的圆周运动，则小球通过A点时细线的拉力为零，根据向心力公式有 （2分）解得 （2分）（2）在B点，根据向心力公式得 （2分）解得 （2分）小球运动到B点时细线断裂，小球做平抛运动，竖直方向 （2分）水平方向 （2分）解得 （2分）18【答案】（1）2.5N；（2）；（3）【解析】（1）根据牛顿第二定律，对整体有 （2分）对B有 （2分）解得 =2.5N （1分）（2）根据运动学公式有 （1分） （1分） （1分） （2分）解得 （1分）（3）断裂后，根据运动学公式有 （1分） （2分） （2分）