福建省廈門2021年高三上學(xué)期期中考試物理

廈門雙十中學(xué)2０2０┄20２１學(xué)年高三上期中考試物理試卷時(shí)間:１20分鐘滿分：15０分范圍：必修一、必修二一、單項(xiàng)選擇題(本大題共12小題,每小題只有一個(gè)選項(xiàng)正確,每小題５分,共60分）1.2０21年7月,在第十五屆游泳世錦賽的跳水比賽中,中國隊(duì)在全部10個(gè)項(xiàng)目中收獲了9金2銀2銅，再次體現(xiàn)了“夢之隊(duì)”的風(fēng)采.如圖1所示是我國選手邱波在十米跳臺(tái)的精彩表現(xiàn)，若只研究運(yùn)動(dòng)員的下落過程，下列說法正確的是()Ａ．為了研究運(yùn)動(dòng)員的技術(shù)動(dòng)作，可將正在比賽的運(yùn)動(dòng)員視為質(zhì)點(diǎn)圖1B.運(yùn)動(dòng)員在下落過程中,感覺水面在加速上升圖1Ｃ．運(yùn)動(dòng)員的位移就是路程Ｄ．運(yùn)動(dòng)員處于超重狀態(tài)圖2２.如圖2所示，由兩種材料制成的半球面固定在水平地面上,右側(cè)面是光滑的,左側(cè)面是粗糙的,O點(diǎn)為球心,A、B是兩個(gè)相同的小物塊(可視為質(zhì)點(diǎn)）,小物塊A靜止在左側(cè)面上，小物塊B在圖示水平力F作用下靜止在右側(cè)面上，A、B處在同一高度，AO、BO與豎直方向的夾角均為θ,則A、B對球面的壓力大小之比為(）圖2Ａ．siｎ2θ∶1B.sｉnθ∶1C.cos２θ∶１D.ｃosθ∶13．如圖3所示,甲、乙兩人在冰面上“拔河”.兩人中間位置處有一條分界線，約定先使對方過分界線者為贏．若繩子質(zhì)量不計(jì)，冰面可看成光滑,則下列說法正確的是()A．甲對繩的拉力與繩對甲的拉力是一對平衡力圖3B.甲對繩的拉力與乙對繩的拉力是作用力與反作用力圖3Ｃ.若甲的質(zhì)量比乙大,則甲能贏得“拔河”比賽的勝利D.若乙收繩的速度比甲快,則乙能贏得“拔河”比賽的勝利4．如圖4所示，在不計(jì)滑輪摩擦和繩子質(zhì)量的條件下，當(dāng)小車以速度v勻速向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，物體P的速度為()A．vB.ｖcosθ圖4Ｃ.eq＼f(v,cosθ)D.vcｏs2θ圖45．如圖所示,小球以初速度v０正對傾角為θ的斜面水平拋出，若要使小球到達(dá)斜面時(shí)的位移最小，則飛行時(shí)間t應(yīng)為(重力加速度為g）()A．ｖ０tanθB．eｑ＼ｆ（2v0tanθ,g)C．eq＼f(v0cotθ，ｇ)Ｄ．eq＼f(2v0cotθ,ｇ)6．如圖６所示，在圓錐形內(nèi)部有三根固定的光滑細(xì)桿，A、Ｂ、C為圓錐底部同一圓周上的三個(gè)點(diǎn),桿aＡ、bB、cC與水平底面的夾角分別為60°、45°、３0°.每根桿上都套著一個(gè)小滑環(huán)(圖中未畫出),三個(gè)滑環(huán)分別從a、b、c處由靜止釋放（忽略阻力)，用ｔl、t2、ｔ3依次表示各滑環(huán)分別到達(dá)A、B、Ｃ所用的時(shí)間,則（)A.tｌ＞t２>t3B．t１<ｔ2<t３C.tl=t3＜t2D.ｔ1=ｔ3＞t2圖9圖8圖7圖67．如圖7所示，M、Ｎ為裝在水平面上的兩塊間距可以調(diào)節(jié)的光滑豎直擋板，兩板間疊放著Ａ、B兩個(gè)光滑圓柱體，現(xiàn)將兩板間距離調(diào)大些,這時(shí)與原來相比,下列結(jié)論中正確的是()圖9圖8圖7圖6A．N板對圓柱體Ａ的彈力變大Ｂ.圓柱體Ａ對圓柱體B的彈力變小Ｃ．水平面對圓柱體B的彈力變大Ｄ.水平面對圓柱體B的彈力變小8．摩天輪順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，重為G的游客經(jīng)過圖8中a、b、c、ｄ四處時(shí)，座椅對其豎直方向的支持力大小分別為Ｎａ、Nb、Nｃ、Nｄ，則()A．Na<GB.Ｎｂ>GＣ.Nｃ＜GD．Nd<G9.假設(shè)地球赤道上有一物體隨地球自轉(zhuǎn)時(shí)的線速度為ｖ1,地球同步衛(wèi)星的線速度為v2，第一宇宙速度為v3.則關(guān)于這三個(gè)速度的大小關(guān)系,下列判斷正確的是(）A．v１＞ｖ2＞v３B.ｖ3＞v2>ｖ1Ｃ．v2>ｖ3＞v１D．v３>v1＞v２10.如圖9所示,質(zhì)量相同的兩個(gè)物體分別自斜面AＣ和ＢC的頂端由靜止開始下滑,物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，兩個(gè)物體滑至斜面底部C點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能分別為Ek1和Ek2，下滑過程中克服摩擦力所做的功分別為W1和W2，則()A．Eｋ1>Eｋ2W1<W2B．Ek1>Eｋ2Ｗ1=W2Ｃ．Ek1=Eｋ２W1>Ｗ2Ｄ．Ｅk1＜Eｋ2W1>W２圖12圖11圖1011．如圖10所示，具有一定初速度的物塊，沿傾角為30°的粗糙斜面向上運(yùn)動(dòng)的過程中,受一個(gè)恒定的沿斜面向上的拉力F作用，這時(shí)物塊的加速度大小為6m/ｓ2，方向沿斜面向下，g取1０m/s2，那么,在物塊向上運(yùn)動(dòng)的過程中，下列說法正確的是(圖12圖11圖10A．物塊的機(jī)械能一定減小B．物塊的機(jī)械能一定增加C.物塊的機(jī)械能可能不變D.物塊的機(jī)械能可能增加也可能減小12.在機(jī)場貨物托運(yùn)處,常用傳送帶運(yùn)送行李和貨物,如圖１１所示，靠在一起的兩個(gè)質(zhì)地相同，質(zhì)量和大小均不同的包裝箱隨傳送帶一起上行,下列說法正確的是()A.勻速上行時(shí)b受四個(gè)力作用B．勻加速上行時(shí)b受四個(gè)力作用C．若上行過程傳送帶因故突然停止時(shí)，b受三個(gè)力作用D．若上行過程傳送帶因故突然停止后，b受的摩擦力一定比原來大二、實(shí)驗(yàn)題(本大題共2小題,第1３題6分、第1４題1２分，共18分)13．某同學(xué)利用如圖12(a)裝置做“探究彈簧彈力大小與其伸長量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn).(1)在安裝刻度尺時(shí),必須使刻度尺保持_______＿狀態(tài).（2)他通過實(shí)驗(yàn)得到如圖(b)所示的彈力大小F與彈簧長度x的關(guān)系圖線．由此圖線可得該彈簧的原長x０＝＿_(dá)__＿_(dá)__ｃｍ,勁度系數(shù)k=_＿_(dá)＿_(dá)__＿N/m.（3)他又利用本實(shí)驗(yàn)原理把該彈簧做成一把彈簧秤,當(dāng)彈簧秤上的示數(shù)如圖（c)所示時(shí)，該彈簧的長度x=_＿＿_(dá)_＿＿＿ｃm.14．“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)可以采用如圖13所示的甲或乙方案來進(jìn)行.圖15圖14圖13(1)比較這兩種方案,__＿_(dá)＿_(dá)_＿(選填“甲”或“乙”)方案好些．圖15圖14圖13(2)如圖1４是該實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶,測得每兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖中所示，已知每兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔T＝0．1s.物體運(yùn)動(dòng)的加速度a=＿_(dá)＿_(dá)____m/s2;該紙帶是采用＿_(dá)______(選填“甲”或“乙”)實(shí)驗(yàn)方案得到的。(3)如圖１5是采用甲方案時(shí)得到的一條紙帶,在計(jì)算圖中N點(diǎn)速度時(shí),幾位同學(xué)分別用下列不同的方法進(jìn)行,其中最佳選項(xiàng)的是（）A.vN＝gｎTB．vN＝eq\ｆ(ｘn＋xｎ+1,２Ｔ)Ｃ．vN=eq＼f(dn+1-dn－1，2T）D．vＮ＝g（n-１)T(4)在（3)中若采用C選項(xiàng)的算法，可預(yù)判物體減小的重力勢能____＿_(dá)(選填“略大于”、“略小于”、“等于”)物體增加的動(dòng)能。(5）在（3）中若采用Ａ選項(xiàng)的算法，可預(yù)判物體減小的重力勢能____＿_(dá)（選填“略大于”、“略小于”、“等于”)物體增加的動(dòng)能。一、單項(xiàng)選擇題（本大題共12小題，每小題只有一個(gè)選項(xiàng)正確，每小題5分,共６0分）題號1２345６789１０1１１２答案二、實(shí)驗(yàn)題(本大題共2小題,第1３題６分、第14題１2分,共1８分）1３.(1)___＿_(dá)_＿＿．（2)_＿_(dá)__＿_(dá)_cm，_＿_(dá)_＿_(dá)_＿N/m．(３)_＿_(dá)＿_(dá)___cm.14．(1)___＿_(dá)_＿_(dá)(選填“甲”或“乙”）．(2)a＝_______＿m/ｓ2;_＿_(dá)_____(選填“甲”或“乙”)。(3)()(4）__＿_(dá)_____(選填“略大于”、“略小于”、“等于”）（5)___＿_(dá)____(選填“略大于”、“略小于”、“等于”)三、計(jì)算題(本大題共5小題，第15題1２分、第１6題12分、第17題１6分、第18題16分、第１9題1６分，共72分)１5．某同學(xué)研究電梯上升過程的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，乘電梯上樓時(shí)他攜帶了一個(gè)質(zhì)量為５kg的重物和一套便攜式DIS實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),重物懸掛在力傳感器上．電梯從第一層開始啟動(dòng)，中間不間斷一直到最高層停止．在這個(gè)過程中,顯示器上顯示出的力隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖16所示.重力加速度g取1０m/ｓ2．（1)電梯在最初加速階段的加速度a1的大小;(２）電梯在在19.0s內(nèi)上升的髙度Ｈ．圖16圖16圖16圖1616．宇宙中存在一些離其他恒星較遠(yuǎn)的、由質(zhì)量相等的三顆星組成的三星系統(tǒng)，通?？珊雎云渌求w對它們的引力作用.已觀測到穩(wěn)定的三星系統(tǒng)存在兩種基本的構(gòu)成形式：一種形式是三顆星位于同一直線上，兩顆星圍繞中央星在半徑為Ｒ的同一圓軌道上運(yùn)行;另一種形式是三顆星位于等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn)上,并沿外接于等邊三角形的、半徑為R的圓形軌道運(yùn)行．設(shè)每顆星體的質(zhì)量為ｍ.(１)試求第一種形式下星體運(yùn)動(dòng)的周期T1；(2）試求第二種形式下星體運(yùn)動(dòng)的周期T2。１７．如圖１7甲所示，CABAD為豎直放置的軌道，其中圓軌道的半徑r=0.１０m,在軌道的最低點(diǎn)A和最高點(diǎn)B各安裝了一個(gè)壓力傳感器(圖中未畫出)，小球（可視為質(zhì)點(diǎn))從斜軌道的不同高度由靜止釋放，可測出小球在軌道內(nèi)側(cè)通過這兩點(diǎn)時(shí)對軌道的壓力分別為ＦＡ和ＦB，ｇ取10m/s(1）若不計(jì)小球所受的阻力,且小球恰好能通過B點(diǎn)，求小球通過A點(diǎn)時(shí)速度vＡ的大小.(2)若不計(jì)小球所受的阻力，小球每次都能通過B點(diǎn)，ＦB隨ＦA變化的圖線如圖乙所示,求小球的質(zhì)量m.甲圖17乙甲圖17乙18．如圖1８甲所示，某同學(xué)用輕繩通過定滑輪提升一重物，運(yùn)用傳感器(未在圖中畫出）測得此過程中不同時(shí)刻被提升重物的速度v與對輕繩的拉力F，并描繪出v-eｑ\f(1,F)圖象．假設(shè)某次實(shí)驗(yàn)從靜止開始提升重物，所得的圖象如圖乙所示，其中線段ＡB與縱軸平行，它反映了被提升重物在第一個(gè)時(shí)間段內(nèi)v和ｅq\ｆ（1,F)的關(guān)系;線段BC的延長線過原點(diǎn)，它反映了被提升重物在第二個(gè)時(shí)間段內(nèi)ｖ和ｅｑ＼f(１,F)的關(guān)系;第三個(gè)時(shí)間段內(nèi)拉力F和速度ｖ均為C點(diǎn)所對應(yīng)的大小保持不變,因此圖象上沒有反映．實(shí)驗(yàn)中還測得重物由靜止開始經(jīng)過t=1．４s，速度增加到ｖC=3．0m/ｓ，此后物體做勻速運(yùn)動(dòng).取重力加速度g＝10m/s２，繩重及一切摩擦力和阻力均忽略不計(jì)．（1）求第一個(gè)時(shí)間段內(nèi)重物的加速度有多大?（2)求第二個(gè)時(shí)間段內(nèi)牽引力的功率有多大？（3）求被提升重物在第二個(gè)時(shí)間段內(nèi)通過的路程.圖18圖18RPQ2ROABC19.如圖１９所示,兩根長直軌道與一半徑為Ｒ的半圓型圓弧軌道相接于A、C兩點(diǎn)，B點(diǎn)為軌道最低點(diǎn),Ｏ為圓心，軌道各處光滑且固定在豎直平面內(nèi)。質(zhì)量均為ｍ的兩小環(huán)P、Ｑ用長為Ｒ的輕桿連接在一起,套在軌道上。將ＭN兩環(huán)從距離地面2R處由靜止釋放RPQ2ROABC(1）當(dāng)Ｐ環(huán)運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)時(shí)的速度v；（2）在運(yùn)動(dòng)過程中,Ｐ環(huán)能達(dá)到的最大速度vm;(3）若將桿換成長4R,P環(huán)仍從原處由靜止釋放,經(jīng)過半圓型底部再次上升后,P環(huán)能達(dá)到的最大高度H。圖19圖19參考答案２０1４-１１－１3１５．解:依題(１)由牛頓第二定律得F１-ｍg=mａ１，……2分解得ａ1=2m/s2……２分（2)電梯在０～3s時(shí)段的t1=3s內(nèi)做勻加速運(yùn)動(dòng)末速度v1=a1t1=6m／ｓ上升的高度h1=eq\ｆ（1，2）a1ｔｅq\o\aｌ（2,1)=9ｍ……1分在3~13s時(shí)段的ｔ2=10s內(nèi)做勻速運(yùn)動(dòng)上升的高度h２=v1ｔ2=6０m在13~19s時(shí)段的ｔ3＝6s內(nèi)做勻減速運(yùn)動(dòng)F2-ｍg＝ｍa2，解得ａ２=－1ｍ/ｓ2.上升的高度ｈ3＝ｖ1ｔ３+eq\f（1,2)a２teq\ｏ＼al(２,３)＝18m……1分在19．0s內(nèi)上升的髙度H=h１+h2＋h3＝87m.1６.解:依題(1)第一種形式下,由萬有引力定律和牛頓第二定律，Geq\ｆ(m2,R２)+Geq＼f(m2,（2Ｒ）2)＝ｍeq\f(v2,R)①……3分T1＝eq\f(２πR，v)②……1分由①②式聯(lián)立得:T1＝4πReq＼r(\f(R,5Gｍ)).……2分(２)第二種形式下，由萬有引力定律和牛頓第二定律，得③……3分④……1分由③④式聯(lián)立得:……2分1７．解:依題(１)若小球通過B點(diǎn)時(shí)的速度為vB，根據(jù)牛頓第二定律有mg＝meｑ\f(vｅq\o＼aｌ(2，B）,ｒ）……2分根據(jù)機(jī)械能守恒定律有eq\f（１,2)mveｑ\o\ａｌ(2，Ａ)＝eq\ｆ(１,2)mveq\o＼al(2,B)＋ｍg·2r……２分由以上兩式解得vA=eq\r(5)m/ｓ.……２分(2)在Ｂ點(diǎn)，……2分在Ａ點(diǎn)，……2分小球從A點(diǎn)到Ｂ點(diǎn)過程，……２分各式聯(lián)立得:……2分當(dāng)代入上式解得ｍ=0．１ｋg．……18.解:依題(１)由v-ｅq\ｆ(1，F(xiàn))圖象可知,第一個(gè)時(shí)間段內(nèi)重物所受拉力保持不變，且F１＝6．０Ｎ根據(jù)牛頓第二定律有F１-G＝ma……１分重物速度達(dá)到vC=3.0m/s時(shí)，受平衡力，即G=F2＝4.0N.……１分由此解得重物的質(zhì)量m=eｑ\ｆ(Ｇ,ｇ)=0.40kg……1分聯(lián)立解得a=5.0m/s2……２分(２)在第二段時(shí)間內(nèi),拉力的功率保持不變P＝Fv＝12W.……4分(3）設(shè)第一段時(shí)間為ｔ1，重物在這段時(shí)間內(nèi)的位移為x1,則t１＝ｅｑ\ｆ(ｖＢ,a）＝eq\f(2．0,5.0)s=０.40s，……1分x1=ｅｑ\f（1,2)aｔeq\o\ａl(2，1)＝0.4０m……1分設(shè)第二段時(shí)間為t2，ｔ2＝t－ｔ１＝1.0s……1分重物在t2這段時(shí)間內(nèi)的位移為x２