山東省煙臺市2021屆高三上學(xué)期期中考試 物理 (含答案).doc

1、山東省煙臺市2021屆高三上學(xué)期期中考試物 理一、單項選擇題：本題共8小題，每小題3分，共24分。每小題只有一個選項符合題目要求。1. 下列說法中正確的是（）A. 物體受到變化的合力作用時，速度大小一定改變B. 物體做勻速圓周運動時，所受合力方向一定與速度方向垂直C. 物體受到不垂直于速度方向的合力作用時，速度大小可能保持不變D. 物體做曲線運動時，在某點加速度方向就是通過這一點的曲線的切線方向【答案】B【解析】【詳解】A物體受到變化的合外力作用時，它的速度大小不一定改變，例如物體作勻速圓周運動，故A錯誤；B物體作勻速圓周運動時，合外力的方向一定與速度方向垂直，用來產(chǎn)生向心加速度只改變速度的方

2、向而不改變速度的大小，故B正確；C物體受到不垂直于速度方向的合力作用時，即有與速度垂直的分力改變速度的方向，又有與速度共線的分力改變速度的大小，則速度的大小一定改變，故C錯誤；D物體做曲線運動時，在某點的速度方向就是通過這一點的曲線的切線方向，而加速度方向指向軌跡的凹側(cè)，故D錯誤；故選B。2. 一臺空調(diào)外掛機用兩個如圖所示的三角形支架固定在外墻上，空調(diào)外掛機的重心恰好在支架水平橫梁和斜粱的連接點的上方?，F(xiàn)保持空調(diào)外掛機的質(zhì)量不變，把斜梁bO縮短一點，仍保持連接點O的位置不變，橫梁aO仍然水平。已知橫粱對O的拉力始終沿Oa方向，斜粱對O的壓力始終沿bO方向，則下列說法正確的是（）A. 橫梁aO對

3、O的作用力變小B. 橫梁aO對O的作用力不變C. 斜粱bO對O的作用力變小D. 斜粱bO對O的作用力增大【答案】D【解析】【詳解】設(shè)斜梁bO跟外墻的夾角為，對有，豎直方向解得斜粱bO對O的作用力斜梁bO縮短一點，仍保持連接點O的位置不變，增大，所以斜粱bO對O的作用力增大。水平方向解得橫梁aO對O的作用力斜梁bO縮短一點，仍保持連接點O的位置不變，增大，所以橫梁aO對O的作用力增大。故D正確，ABC錯誤。故選D。3. 在水平地面上以初速度v0豎直向上拋出一個小球，已知該小球所受的空氣阻力大小與速度大小的平方成正比，則從拋出小球到小球落地的過程中，以豎直向上為矢量的正方向，小球運動的a-t和v-

4、t圖像可能正確的是（）A. B. C. D. 【答案】C【解析】【詳解】上升過程中由牛頓第二定律得解得由上式可以看出，上升過程中，隨著速度的減小，加速度也減??；下降過程中由牛頓第二定律得解得由上式可以看出，下降過程中，隨著速度的增大，加速度也減小；綜上所述，加速度在全程中一直減小，速度圖像的斜率一直減小，C正確，ABD錯誤。故選C。4. 2017年10月16日晚，全球天文學(xué)界聯(lián)合發(fā)布一項重大發(fā)現(xiàn)：人類首次直接探測到了雙中子星并合產(chǎn)生的引力波及其伴隨的電磁信號。從此在浩淼的宇宙面前，人類終于耳聰目明了。如圖為某雙中子星系統(tǒng)A、B繞其連線上的O點做勻速圓周運動的示意圖，若A星的軌道半徑小于B星的軌

5、道半徑，雙星的總質(zhì)量為M，雙星間的距離為L，其運動角速度為。則（）A. A星的質(zhì)量一定大于B星的質(zhì)量B. 雙星總質(zhì)量M一定時，L越大，越大C. A星運轉(zhuǎn)所需的向心力大于B星所需的向心力D. A星運轉(zhuǎn)的線速度大小等于B星運轉(zhuǎn)的線速度大小【答案】A【解析】【詳解】A雙星圓周運動的向心力由萬有引力提供，是同軸轉(zhuǎn)動，角速度相等，恒星A和恒星B軌道半徑分別為 和，據(jù)萬有引力提供向心力則因為所以，A星的質(zhì)量一定大于B星的質(zhì)量，A正確；B雙星圓周運動的向心力由萬有引力提供，是同軸轉(zhuǎn)動，角速度相等，恒星A和恒星B軌道半徑分別為 和，據(jù)萬有引力提供向心力，對于恒星A對于恒星B結(jié)合解得 B錯誤；C雙星靠相互間的萬

6、有引力提供向心力，所以向心力相等，C錯誤；D雙星系統(tǒng)中兩顆恒星間距不變，是同軸轉(zhuǎn)動，角速度相等，根據(jù)因為所以D錯誤。故選A5. “復(fù)興號”動車在世界上首次實現(xiàn)速度350km/h自動駕駛功能，成為我國高鐵自主創(chuàng)新的又一重大標志性成果。一列質(zhì)量為m的“復(fù)興號”動車，從靜止開始在平直的軌道上運動，其發(fā)動機的輸出功率隨時間變化的圖像如圖所示。已知t1時刻達到某功率Pm，此后保持該功率不變，t2時刻達到該功率下的最大速度vm，動車行駛過程中所受阻力恒定。則（）A. t1時刻，動車所受的牽引力大小為B. 0t1時間內(nèi)，動車所受牽引力逐漸增大，做加速運動C. 0t2時間內(nèi)，動車所受牽引力恒定，做勻加速直線運

7、動D. 0t2時間內(nèi)，動車克服阻力做功為【答案】D【解析】【詳解】At1時刻，動車的速度不是vm，動車所受的牽引力大小為，A錯誤；B0t1時間內(nèi)解得因為0t1時間內(nèi)圖像是正比例函數(shù)，所以比例系數(shù)Fa不變，牽引力F不變，B錯誤；C t1t2時間內(nèi)， ，v增大，F(xiàn)減小，C錯誤；D0t2時間內(nèi)，由動能定理由圖像可得解得D正確。故選D。6. 跳水運動一直是我國傳統(tǒng)的優(yōu)勢體育項目，我們的國家跳水隊享有“夢之隊”的贊譽。在某次訓(xùn)練中，跳水運動員在跳臺上由靜止開始豎直落下，進入水中后在水中做減速運動，速度減為零時并未到達池底。不計空氣阻力，下列說法正確的是（）A. 運動員在空中運動時，其動量變化量大于重力的

8、沖量B. 運動員從剛進入水中到速度減為零的過程中，其重力的沖量等于水的作用力的沖量C. 運動員從開始下落到速度減為零的過程中，其動量的改變量等于水的作用力的沖量D. 運動員從開始下落到速度減為零的過程中，其重力的沖量與水的作用力的沖量等大反向【答案】D【解析】【詳解】A運動員在空中運動過程中只受重力作用，根據(jù)動量定理可知運動員在空中動量的改變量等于重力的沖量，故A錯誤；B運動員在水中運動過程中受到重力和水對他的作用力，動量的變化向上，則其重力的沖量小于水的作用力的沖量，故B錯誤；C整個過程根據(jù)動量定理可得I=mv=0，故運動員整個向下運動過程中合外力的沖量為零，故C錯誤；D整個過程根據(jù)動量定理

9、可得I=IG+IF=mv=0所以IG=-IF即運動員整個運動過程中重力沖量與水的作用力的沖量等大反向，故D正確；故選D。7. 某一質(zhì)點在平面上運動，在內(nèi)質(zhì)點沿x方向的位移時間圖像和沿y方向的速度時間圖像分別如圖甲、乙所示，則（）A. 質(zhì)點可能做直線運動B. 質(zhì)點的初速度為1m/sC. 02s內(nèi)質(zhì)點運動位移為5mD. 質(zhì)點的初速度方向與其合力的方向垂直【答案】C【解析】【詳解】A由圖甲的位移時間圖像可知x方向做勻速直線運動，；由圖乙的速度時間圖像可知y方向做勻加速直線運動，則兩分運動合成后為勻變速曲線運動，故A錯誤；B合成兩分運動的初速度，有故B錯誤；C2s內(nèi)質(zhì)點在x方向位移為y方向的位移為故2

10、s內(nèi)的位移為故C正確；D將速度和加速度合成后可知，合加速度沿y軸正向，而合初速度不沿x方向，故質(zhì)點的初速度方向與其合力的方向不垂直，故D錯誤；故選C。8. 如圖所示，在傾角為37足夠長的斜面頂端處，一小球以與斜面成30角的初速度v拋出，小球最終落在斜面上。不計空氣阻力，sin37=0.6，重力加速度為g，則從拋出小球到小球與斜面的距離最大時，小球飛行時間t為（）A. B. C. D. 【答案】C【解析】【詳解】將小球的運動分解為沿斜面方向和垂直斜面方向，垂直斜面方向的分速度為垂直斜面方向上的加速度大小為當(dāng)垂直于斜面方向速度減為0時，小球距離斜面最遠，飛行時間為故選C。二、多項選擇題：本題共4小

11、題，每小題4分，共16分在每小題給出的四個選項中，有多項符合題目要求。全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分9. 甲、乙兩車從t=0開始由同一位置出發(fā)，在同一平直道路上行駛，它們運動的圖像如圖所示，已知甲車從由靜止開始做勻加速直線運動，則下列說法中正確的是（）A. 時，甲車的速度為10m/sB. 時，甲、乙兩車速度相等C. 時，在甲車追上乙車前，兩車相距最遠D. 乙車以的加速度做勻變速直線運動【答案】AC【解析】【詳解】AD根據(jù)圖像可知乙做勻速直線運動，；甲做勻加速直線運動，有可知甲的加速度為則2s末甲的速度為故A正確，D錯誤；B2s末甲的速度為10m/s，乙的速度始終為5m/s

12、，故兩者速度不等，故B錯誤；C甲為勻加速直線運動追勻速直線運動的乙，一定追的上，在兩者速度相等時距離最大，有解得故C正確；故選AC。10. 2016年發(fā)現(xiàn)了一顆與地球最類似的太陽系外的行星，與地球的相似度為0.98，并且可能擁有大氣層和流動的水，這顆名叫Kepler-452b的行星，距離地球約1400光年，公轉(zhuǎn)周期約37年，它的直徑約為地球的1.6倍，質(zhì)量約為地球的2.56倍，已知地球的第一宇宙速度為7.9km/s，則下列說法正確的是（）A. 該行星表面的重力加速度大于地球表面的重力加速度B. 飛船在Kepler-452b行星表面附近做勻速圓周運動的速度大于7.9km/sC. 飛船在Keple

13、r-452b行星表面附近做勻速圓周運動的周期約為37年D. 在地球上發(fā)射航天器到達該星球，航天器的發(fā)射速度至少要達到地球第三宇宙速度【答案】BD【解析】【詳解】A在行星表面，根據(jù)萬有引力近似等于重力得解得同理可得根據(jù)題意代數(shù)可知，行星表面的重力加速度等于地球表面的重力加速度，故A錯誤；B根據(jù)萬有引力定律得解得同理得地球的第一宇宙速度為代數(shù)得故B正確；C由題可知，該行星的公轉(zhuǎn)周期約為37年，故C錯誤；D第三宇宙速度是衛(wèi)星脫離太陽引力束縛的發(fā)射速度，由于該行星是太陽系以外的行星，因此航天器的發(fā)射速度至少要達到第三宇宙速度，故D正確。故選BD。11. 如圖所示，在光滑的水平地面上靜止放置一質(zhì)量為3m

14、的半圓槽，半圓槽內(nèi)壁光滑，軌道半徑為R，軌道的最低點為C，兩端A、B與其圓心O處等高?，F(xiàn)讓一質(zhì)量為m的小滑塊從A點由靜止開始釋放，小滑塊可視為質(zhì)點，重力加速度為g，則在此后的過程中（）A. 半圓槽與小滑塊組成的系統(tǒng)機械能守恒，動量不守恒B. 小滑塊從A到B的過程中，半圓槽運動的位移為C. 小滑塊運動到軌道最低點C時，半圓槽速度恰好為零D. 小滑塊運動到軌道最低點C時，半圓槽對水平地面的壓力大于4mg【答案】ABD【解析】【詳解】A半圓槽與小滑塊組成系統(tǒng)，只有重力對系統(tǒng)做功，系統(tǒng)的機械能守恒，在豎直方向，重力對小滑塊的沖量不為零，系統(tǒng)動量不守恒，系統(tǒng)在水平方向受到的合外力為零，系統(tǒng)在水平方向動量

15、守恒，故A正確；B設(shè)小滑塊從A到B的過程中用時為t，半圓槽位移為x，則下滑塊的位移為2R-x；取水平向右為正方向，根據(jù)水平方向平均動量守恒得解得故B正確；CD小滑塊運動到軌道最低點C時，設(shè)小滑塊的速度大小為v1，半圓槽的速度大小為v2，根據(jù)水平方向平均動量守恒得根據(jù)機械能守恒定律的聯(lián)立解得，故C錯誤；小滑塊在C點時，小滑塊相對于半圓槽的速度為由牛頓第二定律得聯(lián)立解得由牛頓第三定律可知在C點小滑塊對半圓槽的壓力大小為，方向豎直向下，對半圓槽進行受力分析，可知半圓槽受到重力、地面的支持力和小滑塊的壓力，則有由牛頓第三定律可知，半圓槽對水平地面的壓力為，大于4mg，故D正確。故選ABD。12. 如圖

16、所示，在水平地面上固定一傾角為的足夠長斜面。有一物塊靜止在斜面底端O處，現(xiàn)對物塊施加一個沿斜面向上的恒力F作用，物塊開始沿斜面向上運動。當(dāng)物塊沿斜面向上運動的距離為時，撤去恒力F，已知物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為。以斜面底端O所在的水平地面為參考平面，則物塊從O點開始沿斜面運動的過程中，物塊的加速度大小、物塊的重力勢能、動能、機械能E和物塊相對于O點的位移x之間的關(guān)系圖像中可能正確的是（）A. B. C. D. 【答案】AD【解析】【詳解】A段，物塊向上做勻加速直線運動，由牛頓第二定律可得撤去力F后，物體向上做勻減速直線運動直至靜止，由牛頓第二定律可得若，則加速度大小關(guān)系可能為，A正確；B由于，

17、故整個運動過程中滑塊均向上運動，故物塊的的重力勢能逐漸增大，B錯誤；C段，由動能定理可得由于恒定不變，因此圖線的斜率恒定不變，故段圖線應(yīng)該是一條過原點的直線；設(shè)撤去力F時，物塊的動能為，則由動能定理可得轉(zhuǎn)換可得則撤去力F后，圖線斜率恒定不變，圖線是一條向下傾斜的直線，C錯誤；D段，機械能的變化量為由于恒定不變，則圖線是一條過原點向上傾斜的直線；設(shè)撤去力F時，機械能為，則機械能變化量為則撤去力F后，圖線是一條向下傾斜的直線，D正確；故選AD。三、非選擇題：本題共6小題，共60分。13. 某同學(xué)在實驗室中利用如圖甲所示的裝置做“驗證機械能守恒定律”的實驗。(1)實驗中操作規(guī)范，得到如圖乙所示的一條

18、比較理想的紙帶。在紙帶點跡間隔較大部分連續(xù)選取五個計時點A、B、C、D、E，測出A點和C點間的距離為，C點和E點間的距離為，已知打點計時器使用的交流電的頻率為，利用這些數(shù)據(jù)分析：打C點時重錘下落速度的表達式為_，此過程中重錘下落加速度的表達式為_。（用題中給定的字母表示）(2)最終分析實驗數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，重錘減少的重力勢能總是大于重錘增加的動能，其主要原因是重錘在下落過程中受到阻力F的作用。已知重錘的質(zhì)量為m，當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間。試用這些物理量及紙帶上的數(shù)據(jù)表示重錘在下落過程中受到的阻力F=_。（用(1) (2)題中給定的字母表示）【答案】 (1). (2). (3). 【解析】【詳解】(1)1由題

19、可知，C點為A、E兩點的時間中點，根據(jù)勻變速直線運動推論可知，C點瞬時速度等于該段的平均速度，即周期和頻率滿足聯(lián)立得2根據(jù)勻變速直線運動的推論解得(2) 3對重錘受力分析，根據(jù)牛頓第二定律得解得14. 某實驗小組做“測量滑塊與長木板之間動摩擦因數(shù)”實驗時，實驗裝置如圖甲所示。在水平桌面上固定放置一塊長木板，長木板的一端固定一輕質(zhì)定滑輪，靠近定滑輪的B處固定一個光電門，現(xiàn)有一滑塊上端固定遮光片，側(cè)面固定另一輕質(zhì)滑輪，如圖甲所示，在繩子的作用下從長木板另一端A處由靜止釋放，經(jīng)過一段時間滑塊通過B處的光電門。A、B之間的距離保持L=0.5m不變。不計滑輪質(zhì)量及其與繩子之間的摩擦。(1)實驗時，下列必

20、要的操作是_（請?zhí)钫_答案標號）；A.用天平測出重物的質(zhì)量B.將長木板不帶滑輪的一端略微墊高，以平衡摩擦力C.調(diào)整滑輪及力傳感器的位置，使繩子處于水平狀態(tài)D.為減小實驗誤差，實驗中一定要保證重物質(zhì)量遠小于滑塊及遮光片的總質(zhì)量(2)某次實驗時，光電門顯示遮光時間為t，此時力傳感器示數(shù)為F。已知遮光片的寬度為d，則遮光片通過光電門時的速度=_（用給定字母表示），從而可以得到一組（，F(xiàn)）數(shù)據(jù)；然后多次改變所掛重物的質(zhì)量進行實驗，每次實驗時，滑塊都從長木板的A處由靜止釋放，得到多組數(shù)據(jù)。根據(jù)這些數(shù)據(jù)，作出的滑塊的速度平方與力傳感器示數(shù)F的關(guān)系圖像如圖乙所示，g=10m/s2，則滑塊和遮光片的總質(zhì)量為_

21、kg，滑塊與長木板之間的動摩擦因數(shù)為_。【答案】 (1). C (2). (3). 0.25 (4). 0.4【解析】【詳解】(1)1 A通過力傳感器可知直接得出滑塊受到的繩子的拉力，不需要測量重物的質(zhì)量，故A錯誤；B若平衡摩擦力，將無法測量滑塊與長木板之間的摩擦因數(shù)，故B錯誤；C調(diào)整滑輪及力傳感器的位置，使繩子處于水平狀態(tài)，這樣可以讓繩子拉力和摩擦力處于同一條直線上，便于測量，故C正確；D通過力傳感器可知直接得出滑塊受到的繩子的拉力，不需要保證重物質(zhì)量遠小于滑塊及遮光片的總質(zhì)量，故D錯誤。故選C。(2)2因為遮光時間t非常短，遮光時間內(nèi)的平均速度近似等于滑塊通過光電門的瞬時速度，則遮光片通過

22、光電門時的速度為34滑塊從A到B，根據(jù)牛頓第二定律得根據(jù)勻變速直線運動位移公式得聯(lián)立得結(jié)合乙圖像可知斜率為截距為聯(lián)立解得，15. 如圖所示，A是地球同步衛(wèi)星，另一個衛(wèi)星B的圓軌道位于赤道平面內(nèi)，衛(wèi)星B的運行周期為T。已知地球半徑為R，地球自轉(zhuǎn)周期為T0，地球表面的重力加速度為g。(1)求衛(wèi)星B距離地面高度；(2)如果衛(wèi)星B的繞行方向與地球自轉(zhuǎn)方向相同，某時刻A、B兩衛(wèi)星相距最近，則再經(jīng)過多長時間，它們相距最遠?【答案】(1)；(2) （n=1、2、3）【解析】【詳解】(1)設(shè)地球的質(zhì)量為M，則解得(2)A衛(wèi)星B衛(wèi)星依題意得（n=1、2、3）解得（n=1、2、3）16. 如圖所示的機械裝置，放在

23、兩固定斜面上的甲、乙兩物塊質(zhì)量分別為1.5kg和1kg，甲、乙兩物塊被繞過3個滑輪的輕繩連接起來。甲、乙兩物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)分別為0.8和，若不計滑輪質(zhì)量，不計滑輪與輕繩之間的摩擦，物塊與斜面間的滑動摩擦力與最大靜摩擦力大小相等，重力加速度g=10m/s2，sin37=0.6?，F(xiàn)用力F向下拉最下面的滑輪，求（1）當(dāng)F=12N時，甲物塊與斜面之間的摩擦力大小；（2）要使甲、乙兩物塊均保持靜止，F(xiàn)的取值范圍。【答案】(1)；(2)【解析】【詳解】(1)甲、乙兩物塊重力沿斜面向下分力，甲物塊與斜面間的最大靜摩擦力乙物塊與斜面間的最大靜摩擦力由分析可知，當(dāng)F=12N時，甲、乙兩物塊均保持靜止，此

24、時(2)甲、乙兩物塊重力沿斜面向下分力均小于與斜面間的最大靜摩擦力，拉力的最小值甲物塊將沿斜面向上運動滿足乙物塊將沿斜面向上運動滿足由此可知乙先達到最大靜摩擦力，故解得所以，要使甲、乙兩物塊均保持靜止，F(xiàn)的取值范圍為17. 如圖甲所示裝置由置物架、運動箱、輕繩、輕質(zhì)滑輪和配重等構(gòu)成，該裝置能夠使運動箱呈現(xiàn)4種不同的運動狀態(tài)向下加速、減速和向上加速、減速。輕繩左端固定在置物架的頂端，繞過輕質(zhì)滑輪，與裝有不同質(zhì)量沙子的塑料袋所構(gòu)成的配重1和配重2連接，配重1和配重2之間通過一段輕繩連接。運動箱由透明箱體、重物、電子秤、固定的手機等組成，內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖乙所示。手機拍攝電子秤的示數(shù)變化，同時可利用相關(guān)軟件將拍攝到秤的示數(shù)同步投影到屏幕上。已知配重1和配重2的質(zhì)量分別為m1和m2，不計輕繩與滑輪之間的摩擦力，重力加速度為g。(1)運動箱及內(nèi)部所有物體的總質(zhì)量用m表示，則m大小應(yīng)滿足什么條件?(2)若運動箱及內(nèi)部所有物體的總質(zhì)量為m，其中重物的質(zhì)量為，將運動箱拉至置物架的底板上由靜止釋放，運動箱向上運動過程中手機拍攝的電子秤的示數(shù)先后為和；求：。(3)在問題(2)中，運動箱向上運動的總時間為t，求運動箱