2021年高三上學(xué)期期中考試物理試題

一、單項(xiàng)選擇題1.如圖是物體在某段運(yùn)動過程中的v-t圖象，在t1、t2時刻的瞬時速度分別為v1和v2，則時間由t1到t2的過程中A.加速度不斷增大B.物體做勻減速直線運(yùn)動C.平均速度>（v1+v2）/2D.物體運(yùn)動的距離△x<（v1+v2）（t2-t1）/2【答案】D【解析】v-t圖象的斜率值表示加速度，若為曲線則曲線的切線的斜率值反應(yīng)加速度的大小，t1到t2斜率值變小，故加速度不斷變小，物體做変減速運(yùn)動，故AB錯誤；平均速度的適用公式僅適用于勻變速直線運(yùn)動中，本題中若在圖象上做過t1、t2的直線，則表示該直線運(yùn)動的平均速度，根據(jù)面積表示位移大小可知平均速度，故C錯誤；物體運(yùn)動的距離，故D正確．故選D.點(diǎn)睛：圖象題歷來為考試熱點(diǎn)，記憶口訣“先看軸，再看線，求求斜率，相相面”．同時要明確公式的適用條件，不能混用公式．2.一只重為G的蝸牛沿著傾斜的藤蔓緩慢爬行，如下圖所示。若藤蔓的傾角為a，則爬行過程中藤蔓對蝸牛的作用力大小為A.GsinαB.GcosαC.GtanαD.G【答案】D【解析】試題分析：對蝸牛進(jìn)行受力分析，如圖所示：藤蔓對蝸牛的作用力大小為藤蔓對蝸牛的支持力和摩擦力的合力。因蝸牛緩慢爬行，說明蝸牛處于平衡狀態(tài)，即所受合力為零，藤蔓對蝸牛的支持力和摩擦力的合力與重力大小相等，因此，蝸牛受到藤蔓的作用力大小等于蝸牛重力，即等于，故D正確?？键c(diǎn)：本題考查物體的平衡【名師點(diǎn)睛】本題首先對蝸牛進(jìn)行受力分析，同時一定要理解藤蔓對蝸牛有支持力和摩擦力，則藤蔓對蝸牛的作用力為二者的合力，然后根據(jù)力的平衡條件來進(jìn)行處理。3.某同學(xué)站在體重計(jì)上，通過做下蹲、起立的動作來探究超重和失重現(xiàn)象。下列說法正確的是A.下蹲過程中人始終處于超重狀態(tài)B.起立過程中人始終處于超重狀態(tài)C.下蹲過程中人先處于超重狀態(tài)后處于失重狀態(tài)D.起立過程中人先處于超重狀態(tài)后處于失重狀態(tài)【答案】D【解析】試題分析：下蹲過程中，人的重心是先加速下降后減速下降，故人的加速度先向下，后向上，根據(jù)牛頓第二定律可知，人先處于失重后處于超重狀態(tài)，選項(xiàng)AC錯誤；起立過程中，人的重心是先加速上升，后減速上升，故人的加速度先向上，后向下，故該過程中，先是超重狀態(tài)后是失重狀態(tài)，選項(xiàng)B錯誤，D正確?？键c(diǎn)：超重與失重。4.如圖所示，汽車在一水平公路上轉(zhuǎn)彎時，汽車的運(yùn)動可視為勻速圓周運(yùn)動的一部分。下列關(guān)于汽車轉(zhuǎn)彎時的說法正確的是A.汽車處于平衡狀態(tài)B.汽車的向心力由重力提供C.汽車的向心力由摩擦力提供D.汽車的向心力由支持力提供【答案】C【解析】汽車做勻速圓周運(yùn)動，合力不為零，不是平衡狀態(tài)，故A錯誤．汽車所受的重力和支持力平衡，靠靜摩擦力提供向心力，故BD錯誤，C正確．故選C．5.如圖所示，質(zhì)量為M的人在遠(yuǎn)離任何星體的太空中，與他旁邊的飛船相對靜止。由于沒有力的作用，他與飛船總保持相對靜止的狀態(tài)。這個人手中拿著一個質(zhì)量為m的小物體，他以相對飛船為v的速率把小物體拋出，在拋出物體后他相對飛船的速度大小為A.B.C.D.【答案】A【解析】人和物體組成的系統(tǒng)不受外力作用，系統(tǒng)動量守恒，以v的速度方向?yàn)檎较?，根?jù)動量守恒定律得：mv=Mv1，解得：，故A正確．故選A.6.如圖甲所示，彈簧振子以O(shè)點(diǎn)為平衡位置，在M、N兩點(diǎn)之間做簡諧運(yùn)動。振子的位移x隨時間t的變化圖象如圖乙所示。下列判斷正確的是A.0.4s時振子的加速度為零B.0.8s時振子的速度最大C.0.4s和1.2s時振子的加速度相同D.0.8s和1.6s時振子的速度相同【答案】B【解析】試題分析：由圖乙可知，0.4s時振子運(yùn)動到N點(diǎn)，此時振子受到的合力最大，故它的加速度最大，選項(xiàng)A錯誤；0.8s時振子運(yùn)動到平衡位置，此進(jìn)的加速度為0，而速度最大，選項(xiàng)B正確；-0.4s和1.2s時振子的加速度方向相反，故它們的加速度不相同，選項(xiàng)C錯誤；0.8s和1.6s時振子的速度方向相反，故它們的速度也不相同，選項(xiàng)D錯誤。考點(diǎn)：彈簧振子的振動。【名師點(diǎn)晴】振子運(yùn)動到最大位移處時，它受到的合外力最大，加速度最大，而速度為0，當(dāng)振子運(yùn)動到平衡位移時，其受到的合力最小，加速度最小，而速度最大；但是振子在正的最大位移與負(fù)的最大位移處時的受到的合力的方向不相同，故加速度的方向不相同，所以加速度不相同。7.如圖所示，大小相同的力F作用在同一個物體上，物體分別沿光滑水平面、粗糙水平面、光滑斜面、豎直方向運(yùn)動一段相等的距離s，已知力F與物體的運(yùn)動方向均相同。則上述四種情景中都相同的是A.物體加速度的大小B.物體運(yùn)動的時間C.拉力F對物體做的功D.物體的動能增量【答案】C【解析】根據(jù)F合=ma知只有拉力F相同，加速度不一定相同，故A錯誤；根據(jù)s=at2知加速度不相同，t不相同，故B錯誤；根據(jù)功的計(jì)算公式W=FScosθ可知F、S、θ相同，故功相同，C正確；根據(jù)動能定理知W合=△Ek，只拉力做功相同，其他力做功不同，故動能增量不同，故D錯誤；故選C.點(diǎn)睛：此題考查對功的計(jì)算公式W=FScosθ、動能定理、牛頓第二定律、勻變速直線運(yùn)動規(guī)律等，注意公式中的符號含義即可解得.8.如圖所示為游樂場中過山車的一段軌道，P點(diǎn)是這段軌道的最高點(diǎn)，A、B、C三處是過山車的車頭、中點(diǎn)和車尾。假設(shè)這段軌道是圓軌道，各節(jié)車廂的質(zhì)量相等，過山車在運(yùn)行過程中不受牽引力，所受阻力不可忽略。那么，過山車在通過P點(diǎn)的過程中，下列說法正確的是A.車頭A通過P點(diǎn)時的速度最大B.車的中點(diǎn)B通過P點(diǎn)時的速度最大C.車尾C通過P點(diǎn)時的速度最大D.A、B、C通過P點(diǎn)時的速度一樣大【答案】A【解析】過山車在運(yùn)動過程中，受到重力和軌道支持力作用，只有重力做功，機(jī)械能守恒，動能和重力勢能之間相互轉(zhuǎn)化，則當(dāng)重力勢能最大時，過山車的動能最小，即速度最小，根據(jù)題意可知，車的中點(diǎn)B通過P點(diǎn)時，質(zhì)心的位置最高，重力勢能最大，則動能最小，速度最小，故B錯誤．車頭A通過P點(diǎn)時重力勢能最小，此時動能最大，速度最大，選項(xiàng)A正確；車尾C通過P點(diǎn)時和車頭A通過P點(diǎn)時，車的重心高度相同，重力勢能相同，所以動能相同，速度大小相等，故C正確，D錯誤；故選AC．點(diǎn)睛：本題主要考查了機(jī)械能守恒定律的直接應(yīng)用，本題要知道機(jī)械能的總量不變，當(dāng)重力勢能最大時，過山車的動能最小．9.“嫦娥三號”的環(huán)月軌道可近似看成是圓軌道。觀察“嫦娥三號”在環(huán)月軌道上的運(yùn)動，發(fā)現(xiàn)每經(jīng)過時間t通過的弧長為l，該弧長對應(yīng)的圓心角為θ（弧度制），如圖所示。已知引力常量為G，由此可推知月球的質(zhì)量為A.B.C.D.【答案】A10.如圖甲所示，一根材質(zhì)均勻的粗繩AB的長度為l，其質(zhì)量均勻分布，在水平恒力F的作用下，沿水平面做勻加速直線運(yùn)動，測得繩上距A端x處的張力T與x的關(guān)系如圖乙所示.下列說法中正確的是A.粗繩一定不受摩擦力作用B.粗繩可能受到摩擦力作用C.圖象的斜率與粗繩的質(zhì)量有關(guān)D.圖象的斜率與粗繩運(yùn)動的加速度有關(guān)【答案】B【解析】繩單位長度質(zhì)量為λ=，先對整個繩子有F-f=ma，可得繩子加速度為，再對繩子左端部分研究，應(yīng)有

T-μλ（l-x）g=λ（l-x）a，整理可得T=-x+F，由圖線可得出拉力和繩長的大小，但無法確定是否受到摩擦力，故A錯誤，B正確．圖像的斜率為，則圖象的斜率只與F和l有關(guān)，與粗繩的質(zhì)量以及粗繩運(yùn)動的加速度無關(guān)，選項(xiàng)CD錯誤；故選B.二、不定項(xiàng)選擇題11.關(guān)于勻變速直線運(yùn)動的下列說法正確的有A.物體速度變化越大，加速度一定越大B.物體速度變化越快，加速度一定越大C.物體速度為零時，加速度也一定為零D.物體加速度逐漸減小的過程中，物體的速度可能逐漸增大【答案】BD【解析】根據(jù)可知物體速度變化越大，加速度不一定越大，選項(xiàng)A錯誤；物體速度變化越快，加速度一定越大，選項(xiàng)B正確；物體速度為零時，加速度不一定為零，例如豎直上拋物體到達(dá)最高點(diǎn)時，選項(xiàng)C錯誤；當(dāng)加速度和速度同向時，物體加速度逐漸減小的過程中，物體的速度逐漸增大，選項(xiàng)D正確；故選BD.12.選定一個系統(tǒng)作為研究對象，下列說法正確的是A.若在某個過程里該系統(tǒng)機(jī)械能守恒，則此過程里該系統(tǒng)動量也一定守恒B.若在某個過程里該系統(tǒng)中只有重力做功，則此過程里該系統(tǒng)動量守恒C.若在某個過程里該系統(tǒng)不受外力，則此過程里該系統(tǒng)機(jī)械能一定守恒D.若在某個過程里該系統(tǒng)所受的外力之和為零，則無論此過程里該系統(tǒng)機(jī)械能是否守恒，該系統(tǒng)動量一定守恒【答案】D【解析】若系統(tǒng)機(jī)械能守恒，只有重力或彈簧的彈力做功，但系統(tǒng)的合外力不一定為零，所以動量不一定守恒，故A錯誤；若在某個過程里該系統(tǒng)中只有重力做功，但是合外力不一定為零，則此過程里該系統(tǒng)動量不一定守恒，選項(xiàng)B錯誤；若在某個過程里該系統(tǒng)不受外力，則此過程里該系統(tǒng)機(jī)械能不一定守恒，如木塊以水平速度沖上放在光滑水平面上的木板時，系統(tǒng)的合外力等于零，由于木塊和木板間存在摩擦，產(chǎn)生內(nèi)能，系統(tǒng)的機(jī)械能不守恒，故C錯誤；若在某個過程里該系統(tǒng)所受的外力之和為零，則無論此過程里該系統(tǒng)機(jī)械能是否守恒，該系統(tǒng)動量一定守恒，故D正確．故選D.點(diǎn)睛：本題要求掌握動量守恒及機(jī)械能守恒的條件，知道系統(tǒng)受到的合外力等于零時，系統(tǒng)動量守恒，系統(tǒng)只有重力或者彈力做功時，機(jī)械能守恒，可通過舉例分析．13.一簡諧橫波在圖中x軸上向右傳播，實(shí)線和虛線分別是t1和t2時刻的波形圖，已知t2-t1=1.0s。由圖判斷下列波速哪些是可能的A.2m/sB.3m/sC.5m/sD.9m/s【答案】CD【解析】波沿x軸正方向傳播，則有t2-t1=（n+）T，得，（n=0，1，2，…），由圖讀出波長λ=4m，則波速為v==（4n+1）m/s，若n=0，v=1m/s；n=1，v=5m/s；n=2，v=9m/s，故AB錯誤，CD正確．故選CD.點(diǎn)睛：本題的解題方法是由一般通項(xiàng)式到特殊值．也可以根據(jù)波速求出波傳播的距離，由波傳播的距離確定是否符合題意．14.冰壺運(yùn)動深受觀眾喜愛，下圖1為某屆冬奧會上中國隊(duì)員投擲冰壺的鏡頭。在某次投擲中，冰壺甲運(yùn)動一段時間后與對方靜止的冰壺乙發(fā)生碰撞，如圖2。若兩冰壺質(zhì)量相等，則碰后兩冰壺最終停止的位置，可能是圖3中的哪幾幅圖？A.B.C.D.【答案】BCD【解析】試題分析：由于兩個冰壺的質(zhì)量相等，如果發(fā)生彈性碰撞，則碰后甲停止運(yùn)動，而乙向前運(yùn)動，B正確；若碰撞時發(fā)生的不是彈性碰撞，則B會向前運(yùn)動一小段，C正確，根據(jù)碰后的機(jī)械能不可能超過碰前的機(jī)械能，因此甲不可能向后運(yùn)動，A錯誤；若發(fā)生斜碰，則碰后不在一條直線上，D正確考點(diǎn)：碰撞15.如圖1所示，物體A以速度v0做平拋運(yùn)動，落地時水平方向的位移和豎直方向的位移均為L，圖1中的虛線是A做平拋運(yùn)動的軌跡。圖2中的曲線是一光滑軌道，軌道的形狀與圖1中的虛線相同。讓物體B從軌道頂端無初速下滑，B下滑過程中沒有脫離軌道。物體A、B都可以看作質(zhì)點(diǎn)。重力加速度為g。則下列說法正確的是A.A、B兩物體落地時的速度方向相同B.A、B兩物體落地時的速度大小相等C.物體B落地時水平方向的速度大小為D.物體B落地時重力的瞬時功率為【答案】AC【解析】試題分析：因?yàn)檐壽E相同，所以在落地時的速度方向一致，故A正確；由動能定理得，AB的都是重力做功，且大小相同，物體A以速度做平拋運(yùn)動，物體B從軌道頂端無初速下滑，所以B的末速度小于A的末速度，故B錯誤；根據(jù)平拋運(yùn)動的知識，A沿水平方向，豎直方向，所以，A落地時的速度，A落地時速度的方向，重力對B做功，B的末速度，因?yàn)锽與A的落地速度方向相同，所以B的水平分速度為，故C正確；因?yàn)锽的落地速度為，則豎直方向的分速度，所以物體B落地時重力的瞬時功率為，故D錯誤；考點(diǎn)：考查了平拋運(yùn)動規(guī)律的應(yīng)用【名師點(diǎn)睛】在處理平拋運(yùn)動時，關(guān)鍵是知道將平拋運(yùn)動分解為水平方向上的勻速直線運(yùn)動和豎直方向上的自由落體運(yùn)動，兩個運(yùn)動具有等時性，即運(yùn)動時間相同，然后列式求解三、實(shí)驗(yàn)題16.請按照有效數(shù)字規(guī)則讀出以下測量值。（1）______mm；_____mm；（2）______mm.【答案】(1).（1）2.641~2.642；(2).4.991~4.992;(3).（2）10.95【解析】（1）讀數(shù)分別為：2.5mm+0.01mm×14.2=2.642mm；5.5mm+0.01mm×49.1=5.991mm.（2）讀數(shù)：1cm+0.05mm×19=1.095cm=10.95mm.17.圖1所示為某同學(xué)研究“在外力一定的條件下，物體的加速度與其質(zhì)量間的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖。（1）下面列出了一些實(shí)驗(yàn)器材：打點(diǎn)計(jì)時器、紙帶、帶滑輪的長木板、墊塊、小車和砝碼、砂桶和砂、刻度尺。除以上器材外，還需要的實(shí)驗(yàn)器材有：__________________。A.秒表B.天平（附砝碼）C.低壓交流電源D.低壓直流電源（2）實(shí)驗(yàn)中，需要補(bǔ)償打點(diǎn)計(jì)時器對小車的阻力及其他阻力：小車放在木板上，后面固定一條紙帶，紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時器。把木板一端墊高，調(diào)節(jié)木板的傾斜度，使小車在不受繩的拉力時能__________（選填“拖動紙帶”或“不拖動紙帶”）沿木板做勻速直線運(yùn)動。（3）實(shí)驗(yàn)中，為了保證砂和砂桶所受的重力近似等于使小車做勻加速運(yùn)動的拉力，砂和砂桶的總質(zhì)量m與小車和車上砝碼的總質(zhì)量M之間應(yīng)滿足的條件是________。這樣，在改變小車上砝碼的質(zhì)量時，只要砂和砂桶質(zhì)量不變，就可以認(rèn)為小車所受拉力幾乎不變。（4）如圖2所示，A、B、C為三個相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)，若相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時間間隔為T，A、B間的距離為x1，B、C間的距離為x2，則小車的加速度a=__________。已知T=0.10s，x1=5.90cm，x2=6.46cm，則a=___________m/s2（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）。（5）在做該實(shí)驗(yàn)時，另一位同學(xué)以小車的加速度的倒數(shù)為縱軸，以小車和車上砝碼的總質(zhì)量M為橫軸，描繪出-M圖象。假設(shè)實(shí)驗(yàn)中他已經(jīng)完全消除了摩擦力和其他阻力的影響，但m與M并沒有滿足本實(shí)驗(yàn)所需的條件，則從理論上分析，圖3中能夠正確反映他所得到的-M關(guān)系的示意圖是_________?！敬鸢浮?1).（1）BC；(2).（2）拖動紙帶；(3).（3）M>>m(4).（4）（x2-x1）/T2(5).0.56(6).（5）C【解析】試題分析：（1）試驗(yàn)還需要的實(shí)驗(yàn)器材有天平（附砝碼）和低壓交流電源，故選BC；（2）實(shí)驗(yàn)中，需要補(bǔ)償打點(diǎn)計(jì)時器對小車的阻力及其他阻力：小車放在木板上，后面固定一條紙帶，紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時器．把木板一端墊高，調(diào)節(jié)木板的傾斜度，使小車在不受繩的拉力時能拖動紙帶沿木板做勻速直線運(yùn)動．（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)誤差的來源，在M＞＞m條件下，可以認(rèn)為繩對小車的拉力近似等于沙和沙桶的總重力．（4）根據(jù)△x=aT2得：，代入數(shù)據(jù)得：（5）根據(jù)牛頓第二定律得：，則，則以為縱軸，以總質(zhì)量M為橫軸，作出的圖象為一傾斜直線，且縱坐標(biāo)不為0，故C正確．故選C?？键c(diǎn)：研究在外力一定的條件下，物體的加速度與其質(zhì)量間的關(guān)系四、解答題18.京北巨剎紅螺寺位于懷柔區(qū)紅螺山南麓，始建于東晉咸康四年。它背倚紅螺山，南照紅螺湖，山環(huán)水繞，林木豐茂，古樹參天，形成一幅“碧波藏古剎”的優(yōu)美的畫卷，下圖為游客乘坐滑車沿紅螺山滑道下行的情景。在全長1500米的下行途中，滑車穿行于松柏密林和紅葉叢中，游客盡情享受其中無窮樂趣。現(xiàn)將滑道視為長1500m、高300m的斜面來進(jìn)行研究。假設(shè)滑車與滑道之間的動摩擦因數(shù)μ=0.1，游客和滑車總質(zhì)量m=80kg。已知=2.24，=2.45，重力加速度g=10m/s2。（1）如果不拉動車閘，讓滑車沿滑道自行滑下，求滑車沿滑道下滑的加速度大小a；（結(jié)果取2位有效數(shù)字）（2）游客在某次乘坐滑車下滑時，使用了車閘，最終到達(dá)終點(diǎn)時的車速為1m/s，則該過程中滑車克服阻力做了多少功？（結(jié)果取2位有效數(shù)字）（3）如果下滑過程中游客一直不拉車閘制動，試通過計(jì)算分析這種行為是否具有危險(xiǎn)性?！敬鸢浮浚?）1.0m/s2（2）2.4×105J（3）不拉車閘是極其危險(xiǎn)的行為【解析】（1）根據(jù)牛頓第二定律有：mgsinθ-μmgcosθ=ma代入數(shù)據(jù)可得：a=1.0m/s2（2）結(jié)合能量轉(zhuǎn)化與守恒有：代入數(shù)據(jù)可得：W=2.4×105J（3）如果一直不拉車閘，則滑車將勻加速下行，根據(jù)運(yùn)動學(xué)公式有：v12=2a·s解得：代入數(shù)據(jù)可得：v1=55m/s=198km/h這個速度很大，約200km/h，因此下滑時一直不拉車閘是極其危險(xiǎn)的行為。19.如圖所示，質(zhì)量為m=0.05kg的小物塊A以一定大小的初速度v0，沿高為h=0.8m的水平粗糙桌面向右滑行l(wèi)=1.5m后，與相同質(zhì)量的小物塊B發(fā)生碰撞，并粘在一起以速度v飛離桌面，最終落在水平地面上s=0.8m遠(yuǎn)處.已知物塊與桌面間的動摩擦因數(shù)μ=0.3，不計(jì)空氣阻力，重力加速度g取10m/s2，A、B均可視為質(zhì)點(diǎn)。求：（1）AB一起飛離桌面時的速度大小v；（2）碰撞過程中，A對B的沖量大小I；（3）小物塊A的初速度大小v0。【答案】（1）2m/s（2）0.1N·s（3）5m/s【解析】（1）AB飛出后做平拋運(yùn)動：，代入數(shù)據(jù)可得：v=2m/s（2）對B根據(jù)動量定理有：I=mv，代入數(shù)據(jù)可得：I=0.1N·s（3）AB碰撞：mvA=2mv代入數(shù)據(jù)可得：vA=4m/sA滑行l(wèi)距離：代入數(shù)據(jù)可得：v0=5m/s20.石墨烯是近些年發(fā)現(xiàn)的一種新材料，其超高強(qiáng)度及超強(qiáng)導(dǎo)電、導(dǎo)熱等非凡的物理化學(xué)性質(zhì)有望使21世紀(jì)的世界發(fā)生革命性變化，其發(fā)現(xiàn)者由此獲得2021年諾貝爾物理學(xué)獎。用石墨烯超級纜繩，人類搭建“太空電梯”的夢想有望在本世紀(jì)實(shí)現(xiàn)?？茖W(xué)家們設(shè)想，通過地球同步軌道站向地面垂下一條纜繩至赤道基站，電梯倉沿著這條纜繩運(yùn)行