山东省临沂市2021届高三物理上学期期中试题含解析.docx

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1、山东省临沂市2021届高三物理上学期期中试题（含解析）注意事项：1.答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。2.回答选择题时，选出每小题答案后，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，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。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. 图示为空降兵某旅新兵开展首次大飞机跳伞训练，数千名新兵在严寒天气下经历高强度伞降磨砺，为成为一名合格的空降兵战斗员蓄力跃进，当空降兵从

2、飞机上由静止跳下后，在下落过程中将会受到水平风速的影响，关于空降兵下列说法中正确的是（）A. 风速越大，下落时间越长B. 风速越大，着地速度越小C. 风速越大，动量变化越大D. 风速越大，着地时重力的功率越大【答案】C【解析】【详解】A空降兵在竖直方向的运动与水平方向的风速大小无关，则风速越大，下落时间不变，选项A错误；B着地的竖直速度与风速无关，不变，而风速越大，水平速度变大，则着地速度越大，选项B错误；C根据动量定理，风速越大，合外力越大，则动量变化越大，选项C正确；D因为着地的竖直速度不变，则根据PG=mgvy可知，风速越大，着地时重力的功率不变，选项D错误。故选C。2. 2020年9月

3、20日23时，在我国首次火星探测任务飞行控制团队控制下，天问一号探测器4台120N发动机同时点火工作20秒，顺利完成第二次轨道中途修正，至此，天问一号已在轨飞行60天，距离地球约1900万千米如图所示为天问一号飞向火星先后经历发射段、地火转移段、火星捕获段、火星停泊段、离轨着陆段、科学探索段六个阶段，下列说法正确的是（）A. “天问一号”在科学探测段的周期大于火星捕获段的周期B. “天问一号”从火星捕获段到火星停泊段，需要在P点朝运动的反方向喷气C. “天问一号”在科学探测段经过P点时的加速度大小等于在火星捕获期经过P点时的加速度大小D. “天问一号”在离轨着陆段，动能逐渐增大，引力势能逐渐减

4、小，机械能增大【答案】C【解析】【详解】A“天问一号”在科学探测段的半长轴小于火星捕获段的半长轴，根据开普勒第三定律可知，“天问一号”在科学探测段的周期小于火星捕获段的周期，A错误；B“天问一号”从火星捕获段到火星停泊段要降低轨道做向心运动，需要在P点朝运动方向喷气，B错误；C“天问一号”在科学探测段经过P点时受到的火星的引力等于它在火星捕获期经过P点时的引力大小，则“天问一号”在科学探测段经过P点时的加速度大小等于在火星捕获期经过P点时的加速度大小，C正确；D“天问一号”在离轨着陆段，动能逐渐增大，引力势能逐渐减小，机械能保持不变，D错误。故选C。3. 如图所示，A、B、C三物块叠放并处于静

5、止状态，水平地面光滑，轻质弹簧与A相连，其它接触面粗糙，则（）A. A与弹簧间存在弹力B. B与A间不存在静摩擦力C. A物块共受4个力作用D. B物块共受4个力作用【答案】D【解析】【详解】A以三个物体组成的整体为研究对象，水平方向上：地面光滑，对C没有摩擦力，根据平衡条件得知，弹簧对A没有弹力，故A错误；BC对A：受到重力、B的支持力和摩擦力三个力作用处于静止，故BC错误；D先对A、B整体研究：水平方向上：弹簧对A没有弹力，则由平衡条件分析可知，C对B没有摩擦力，再对B分析：受到重力、A的压力和摩擦力、C的支持力，共四个力作用，故D正确。故选D。【点睛】本题考查灵活研究对象的能力，分析受力

6、时，还要抓住没有弹力，就没有摩擦力，弹力是产生摩擦力的前提。4. 如图所示用轻质弹簧将一小球悬挂在小车的架子上，系统处于静止状态.现使小车向左加速，加速度从零开始逐渐增大到某一值，然后保持此值，小球稳定地偏离竖直方向某一角度（弹簧在弹性限度内），与静止时相比，小球的高度（）A. 一定升高B. 一定降低C. 保持不变D. 升高或降低由弹簧的劲度系数决定【答案】A【解析】【详解】设L0为橡皮筋的原长，k为橡皮筋的劲度系数，小车静止时，对小球受力分析得T1=mg弹簧的伸长量为x1=即小球与悬挂点的距离为L1=L0+当小车加速度稳定在一定值时，对小球进行受力分析如图得T2cos=mg，T2sin=ma

7、所以有T2=弹簧的伸长量为x2=则小球与悬挂点的竖直方向的距离为L2=（L0+）cos=L0cos+L0+=L1所以L1L2，即小球在竖直方向上到悬挂点的距离减小，所以小球一定升高，故A正确，BCD错误。故选A。5. 如图所示，一倾角为的斜面体固定在水平地面上，一质量为m的物体P在拉力F作用下沿着斜面向上匀速运动（拉力F未画出），已知物体与斜面间的动摩擦因数为，重力加速度为g，则（）A. 若拉力F的方向平行于斜面向上，拉力F的大小为2mgB. 若拉力F的方向水平向右，拉力F的大小为mgC. 拉力F的方向可能垂直斜面向下D. 物体对斜面的压力一定小于mg【答案】B【解析】【详解】A对物体受力分析

8、，受重力、拉力、支持力和滑动摩擦力，滑块匀速直线运动，处于平衡状态，合力为零，根据共点力平衡条件，平行斜面方向垂直斜面方向其中，联立解得则拉力为故A错误；B对物体受力分析，受重力、拉力、支持力和滑动摩擦力，滑块匀速直线运动，处于平衡状态，合力为零，根据共点力平衡条件得其中，联立解得故B正确；C拉力F的方向垂直斜面向下时，受力如图所示物块不可能平衡，故C错误；D由于拉力的大小和方向没有确定，由平衡可知，物体对斜面的压力不一定小于mg，故D错误。故选B。6. 如图所示，由竖直轴和双臂构成的“Y”型支架可以绕竖直轴转动，双臂与竖直轴所成锐角为37。一个质量为2kg的小球穿在一条臂上，到O点的距离为2

9、0cm，小球始终与支架保持相对静止，设支架转动的角速度为，g取10m/s2则下列说法错误的是（）A. 由零逐渐增加，臂对小球摩擦力一直减小B. 当时，臂对小球的摩擦力为零C. 当=0时，臂对小球的摩擦力大小为16ND. 当时，臂对小球的摩擦力大小为mg【答案】A【解析】【详解】AB由牛顿第二定律得解得当由零逐渐增加到的过程中，臂对小球的摩擦力一直减小；当，臂对小球的摩擦力为零；当从再增大的过程中，臂对小球的摩擦力一直增大；所以A错误，B正确；C当=0时，由平衡条件，臂对小球的摩擦力大小为C正确；D当时，臂对小球的摩擦力方向沿杆向下解得 ，D正确。故选A。7. 物体以10m/s的速度由坡底冲上一

10、足够长的斜坡，当它返回坡底时的速度大小为8m/s。已知上坡和下坡两个阶段物体均沿同一直线做匀变速直线运动，但上坡和下坡的加速度大小不同.则关于物体上坡、下坡两过程说法正确的是（）A. 加速度大小之比为B. 所用时间之比为C. 摩擦力做功之比为D. 合外力做功之比为【答案】B【解析】【详解】A将上坡过程看做反向的初速度为零的匀加速运动过程，则根据v2=2as可知加速度大小之比为选项A错误；B根据 可知所用时间之比为选项B正确；C上升和下降过程摩擦力和位移均相等，则根据Wf=fs可知摩擦力做功之比为，选项C错误；D根据动能定理，合外力做功则合外力功之比为选项D错误。故选B。8. 2019年国际电磁

11、场研究中心会场在哥伦比亚大学举行，如图所示，电荷均匀分布在半球面上，它在这半球的中心O处电场强度大小等于E0，两个平面通过同一条直径，夹角为，从半球中分出一部分球面，则所分出的这部分球面上（在“小瓣”上）的电荷在O处的电场强度大小为（）A. E=E0sinB. E=E0cosC. D. 【答案】D【解析】【详解】根据对称性，待求的电场强度E一定沿着角的角分线向右下方，同理大瓣球面在O点的电场强度一定沿着大瓣的角分线向左下方，由于是半个球面，所以这两个电场强度一定垂直，合场强等于E0，根据平行四边形法则作图D正确，ABC错误。故选D。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

12、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. 在我们享受国庆假期时，阿亚冲突却再次向世人展示了战争的残酷和惨烈，其中无人机的使用更是对各国军界造成极大震动，一架土耳其产TB-2无人攻击机满载质量为634kg，某段时间内，其在水平x方向的速度-时间图象和竖直y方向的位移-时间图象如图所示（g取10m/s2），则此过程中（）A. 该无人机所受的合外力为2853NB. 该无人机的初速度为9m/sC. 该无人机做匀变速曲线运动D. 该无人机初速度的方向与合外力方向垂直【答案】AC【解析】【详解】A由牛顿第二定律A正确；B该无人机的初速度为B错误；C该无人机水平方向做匀加

13、速直线运动，竖直方向做匀速运动，合运动是曲线运动，C正确；D水平方向做匀加速直线运动，竖直方向做匀速运动，所以合外力沿着水平方向，而初速度方向并不是竖直方向，所以初速度与合外力并不垂直，D错误。故选AC。10. 如图所示，倾角为=的斜面体c置于水平地面上，滑块b置于光滑斜面上，通过细绳跨过轻质定滑轮与物体a连接。连接b的一段细绳与斜面平行，连接a的一段细绳竖直，a下端连接在竖直固定在地面的轻弹簧上，整个系统保持静止。已知物块a、b、c的质量分别为5m、4m、3m，重力加速度为g，不计滑轮的质量和摩擦，下列说法中正确的是（）A. 杆对轻滑轮的作用力大小为B. 地面对c的摩擦力为2mgC. c对地

14、面的压力为6mgD. 剪断轻绳的瞬间，a的加速度大小为0.4g【答案】ACD【解析】【详解】A对b受力分析可知，绳中的拉力大小为由于两段绳的夹角为，两段绳中的拉大小相等，由平行四边形定则可知，绳中拉力的合力为对滑轮受力分析由平衡条件可知，杆对轻滑轮的作用力大小为，故A正确；BC将b、c看成整体，由平衡条件可得由牛顿第三定律可知，c对地面的压力为6mg，故B错误，C正确；D剪断轻绳的瞬间，a的合外力为由牛顿第二定律可知，加速度大小故D正确。故选ACD。11. 如图所示，一质量M=4kg的滑块套在水平固定着的轨道上并可在轨道上无摩擦滑动，质量m=1kg的小球（视为质点）通过长L=1m的不可伸长的轻

15、绳与滑块上的O连接，开始时滑块静止、轻绳处于水平状态，现将小球由静止释放（不计一切摩擦力），g取10m/s2。则（）A. 小球可回到初始高度B. 小球与滑块组成的系统动量守恒C. 小球从初始位置到第一次到达最低点的过程中，滑块M在水平轨道上向右移动了0.2mD. 小球从初始位置到第一次到达最低点时的速度大小为【答案】AC【解析】【详解】A小球上升到最大高度时，小球和滑块具有共同速度，由于系统初始动量为零，则到达最大高度时的共同速度也为零，由能量守恒关系可知，小球还能上升到原来的高度，故A正确；B小球与滑块组成的系统所受合力不为零，故小球与滑块组成的系统的动量不守恒，故B错误；C小球从初始位置到

16、第一次到达最低点的过程中，小球和滑块系统水平方向动量守恒，设滑块在水平轨道上向右移动的距离为x。取向左为正方向，根据水平动量守恒得解得，故C正确；D小球从初始位置到第一次到达最低点的过程中，小球和滑块系统水平方向动量守恒，取水平向左为正方向，则有由机械能守恒得解得小球第一次到达最低点时的速度大小，故D错误。故选AC。12. 如图所示，弹性绳一端固定于A点，另一端连接穿在竖直杆上质量为m的小球，B处是位于AM中点的光滑定滑轮，且AB距离等于弹性绳原长L，此时ABM在同一水平线上，弹性绳劲度系数（g为重力加速度）。小球从M点由静止开始经过时间t滑到距M点为h的N点时速度恰好为零，球与杆间的动摩擦因

17、数为=0.5.则从M到N的过程中（）A. 摩擦力对小球做的功为-mghB. 弹性绳对小球做的功为C. 弹性绳对小球的冲量大小为mgtD. 小球下落时，速度大小达到最大值【答案】BD【解析】【详解】A从M到N由能量关系可知即摩擦力对小球做的功小于-mgh ，选项A错误；B设小球在MN中间的任意位置C时，此时BC=x，则此时小球对杆的弹力则摩擦力始终为即从M到N摩擦力做功为 则弹性绳对小球做的功为选项B正确；C小球下滑过程中弹性绳的弹力大于mg，则弹性绳对小球的冲量大于mgt，选项C错误；D小球下落时，弹性绳的伸长量弹力大小为此时弹力沿竖直向上的分量为则此时即竖直方向合力零，加速度为零，速度最大，

18、选项D正确。故选BD。第卷（非选择题共60分）三、非选择题：本题共6小题，共60分。13. 临沂市2020年疫情期间，组织学生线上实验能力大赛，某同学在上传的视频中利用气垫导轨、滑块、数字计时器、光电门等器材验证动量守恒定律实验，用到两个相同的光电门1和2及质量分别为400g、200g的滑块A和B，两滑块上分别固定有宽度相同的长方形遮光片，部分实验操作如下：(1)用精度为0.02mm的游标卡尺测量遮光片的宽度，示数如图甲所示，其读数为_cm。某次测量中，数字计时器记录的遮光片通过光电门的时间为40.0ms，则滑块的速度大小为_m/s（结果保留3位有效数字）(2)两位同学在研究两个滑块的弹性碰撞

19、：实验中给某个静止滑块适当的初速度，使其从左向右运动，与另一静止的滑块发生弹性碰撞，碰后两滑块的速度方向相同，据此判断，实验开始时，气垫导轨上放置的器材1、器材2、器材3、器材4（如图乙）从左到右依次应为_。A光电门1、滑块A、滑块B、光电门2B光电门1、滑块B、滑块A、光电门2C滑块A、光电门1、滑块B、光电门2D滑块B、光电门1、滑块A、光电门2【答案】 (1). 2.002 (2). 0.501 (3). C【解析】【详解】(1)1游标尺的精度为0.02mm，由图示游标卡尺可可知，其示数为20mm+10.02mm=20.02mm=2.002cm2滑块的速度(2)3由题意可知，两滑块发生弹

20、性碰撞后入射滑块没有反弹，则入射滑块的质量大于倍碰滑块的质量，实验需要用光电门测出滑块经过光电门时的时间，因此从左到右依次为：滑块A、光电门1、滑块B、光电门2故选C。14. 在“探究加速度与力和质量的关系”的实验中：(1)备有器材：A带有定滑轮的长木板；B电磁打点计时器、低压交流电源、纸带；细绳、小车砝码；D装有细砂的砂桶；E垫片；F毫米刻度尺，还缺少的一件器材是_；(2)实验得到如图所示的一条纸带，相邻两计数点的时间间隔为T；B、C间距x2和D、E间距x4已测出，利用这两段间距计算小车加速度a的表达式为a=_；(3)同学甲根据实验数据画出如图1所示图线，从图线可得砂和砂桶的总质量为_kg；

21、（g取10m/s2）(4)同学乙根据实验数据画出了如图2所示图线，从图线可知同学乙操作过程中可能_。【答案】 (1). 天平 (2). (3). 0.020(0.0180.022均可） (4). 未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足【解析】【详解】(1)1本题要测量小车的质量，则需要天平，所以还缺少的一件器材是天平。(2)2根据逐差法得解得(3)3根据牛顿第二定律可知则F即为图象的斜率，所以砂和砂桶的总重力解得(4)4由图2可知，图线不通过坐标原点，当F为某一值时，加速度为零，可知平衡摩擦力不足或未平衡摩擦力。15. 跳台滑雪运动起源于挪威简称为“跳雪”，是冬奥会最具观赏性的项目之一。如图所示，当运动

22、员穿着滑雪板从倾角=37的坡顶A点以速度v0=20m/s沿水平方向飞出时，运动员在空中飞行一段距离后恰好落到山坡底的水平面上的B处，落到水平面后顺势屈腿缓冲，垂直于水平面的分速度迅速减小为零，已知运动员在运动过程中可视为质点，滑雪板和水平面间的动摩擦因数为=0.02，不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2。求：(1)运动员在空中飞行的时间；(2)运动员在水平面上运动的最大距离。【答案】(1)3s；(2)1000m【解析】【详解】(1)运动员在空中飞行时，水平方向有竖直方向有且联立解得运动员在空中飞行的时间为(2)由牛顿第二定律得由匀变速直线运动速度公式得由匀变速直线运动位移公式得解得16.

23、某学校的兴趣小组探究下落的小球与地面碰撞前后的运动情况，得到速度随时间变化的图象，并作出t=0.5时刻的切线，如图所示，已知小球在t=0时刻释放，其质量为0.5kg，并且在小球运动过程中，速度小于10m/s时可认为空气阻力与物体速度成正比关系，重力加速度g取10m/s2，求：(1)小球与地面第一次碰撞过程中损失的机械能；(2)小球在运动过程中受到空气阻力的最大值。【答案】(1)2.25J；(2)3.75N【解析】【详解】(1)由图像可知，小球第一次与地面碰撞前后速度分别为v1=5m/s，v2=4m/s，损失的机械能为(2)t=0.5s时的速度为v3=4m/s，加速度为由牛顿第二定律得解得最大速

24、度为v1=5m/s，最大阻力为17. 2019年8月12日，临沂市气象台发布暴雨橙色预警信号。受台风和西风槽的共同影响，临沂市多地出现了暴雨或大暴雨，局部特大暴雨，台风的出现严重影响道路交通安全。某高速公路同一直线车道上同向匀速行驶的轿车和货车，其速度大小分别为v1=40m/s，v2=25m/s，轿车在与货车距离x0=22m时才发现前方有货车，若此时轿车立即刹车做匀减速直线运动，则轿车要经过x=160m才能停下来。两车可视为质点。(1)若轿车刹车时货车仍以速度v2匀速行驶，通过计算分析两车是否会相撞；(2)若轿车在刹车的同时给货车发信号，货车司机经t0=2s收到信号并立即以大小为a2=2.5m

25、/s2的加速度加速行驶，通过计算分析两车是否会相撞。【答案】(1)会相撞；(2)不会相撞。【解析】【详解】(1)对轿车刹车过程有=2a1x解得轿车刹车过程的加速度的大小a1=5m/s2当两车速度相等时即v1-a1t= v2解得t=3s轿车行驶的距离x1=v1t-a1t2=(40-5）m=975m货车行驶的距离x2=v2t=253m=75m因为x1-x2=22.5mx0=22m所以两车会相撞。(2)假设从轿车开始刹车经过时间t两车速度相等即：v1-a1t=v2+a2（t-2）解得t=s轿车行驶的距离x1=v1t-a1t2=m货车行驶的距离x2=v2t0+v2（t-t0）+a2= m因为x1-x2

26、=mx0=22m所以两车不会相撞。18. 如图所示，光滑水平面上有相同高度的平板小车A和B，质量分别为mA=0.3kg和mB=0.2kg滑块C静止于A车右端，质量mC=0.1kg，可视为质点。C与A之间的动摩擦因数。现A车在一水平向右的恒定推力作用下，由静止开始经t=1s的时间运动了x=1.5m的距离，撤去推力随即与B车发生碰撞并粘在一起（碰撞时间极短）。假设A车足够长，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度大小g=10m/s2。(1)求A、B两车碰撞前瞬间，滑块C与A车右端的距离；(2)若A、B两车碰撞前瞬间，B车的速度vB=2.5m/s、方向水平向左，试通过计算判断滑块C能否滑上B车。【答案】(1)0.5m；(2)不能【解析】【详解】(1)设碰撞前滑块C的加速度大小为，运动的距离为，由牛顿第二定律得由运动学公式得且联立解得(2)设A、B碰撞前A的速度大小为vA，C的速度大小为vC，由运动学公式得，设碰撞后A、B的速度大小为vAB，由动量守恒定律得设A、B、C最终的共同速度大小为，由动量守恒定律得设碰撞后C相对A、B车发生的相对位移为Lx，由能量守恒定律得联立解得所以滑块C不能滑到B车上