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1、天津市滨海新区汉沽第六中学2021届高三物理上学期期中试题（含解析）一、单项选择题（本题包括5小题，每题5分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确。）1. 一个物体的速度时间图象如图如示，则( )A. 物体的速度方向在2s末时改变B. 物体在3s内速度的最大值为4m/sC. 物体在3s内的位移为8mD. 物体在2s内的位移达到最大【答案】B【解析】试题分析：A、由图可知物体的速度方没有发生变化；错误B、由图可知2s末物体速度最大为4m/s；正确C、速度图线与横轴所围面积为物体发生的位移，由图可知3s内的位移为6m；错误D、由图知物体一直沿正方向运动，3s内位移达到最大；错误故选B考点：速度
2、时间图象点评：本题考察了对v-t图象的理解，能从图象上判断物体运动形式，知道速度的变化情况，会由图象求物体的位移2. 如图某超市一顾客推着一辆装有许多商品的货车加速前进（可视为匀加速直线运动），加速度大小为，顾客对货车的水平推力大小为。货车内一质量为的哈密瓜所受合外力的大小为（） A. B. C. D. 【答案】C【解析】【详解】装有商品的货车加速度大小为，则车内质量为的哈密瓜的加速度大小也为，哈密瓜受到的合外力提供其加速运动的加速度，根据牛顿第二定律故选C。3. 如图为“懒人神器”手机、pad支架，支架可以任意弯成舒适角度，人们可以站、坐、躺各种姿势看手机，关于手机的受力情况，下列说法正确的
3、是（）A. 手机受到的弹力一定竖直向上B. 手机受到的摩擦力一定竖直向上C. 手机受到支架的作用力一定竖直向上D. 因为支架扭曲，所以支架对手机作用力方向不能确定【答案】C【解析】【详解】AB支架可以任意弯成舒适角度，则手机受到的弹力、摩擦力都不一定竖直向上，故AB错误；CD由于手机处于平衡状态，则手机的重力与支架对手机的作用力大小相等，方向相反，合力为0，故C正确，D错误。故选C。4. 质量为m的质点作匀变速直线运动，取开始运动的方向为正方向，经时间t速度由v变为-v，则在时间t内A. 质点的加速度为B. 质点所受合力为C. 合力对质点做的功为D. 合力对质点的冲量为0【答案】B【解析】A：
4、质点的加速度，故A项错误B：根据牛顿第二定律，故B项正确C：根据动能定理：，故C项错误D：根据动量定理：，故D项错误5. 嫦娥四号探测器成功发射，实现了人类航天器首次在月球背面巡视探测，率先在月背刻上了中国足迹。已知月球的质量为M、半径为R，探测器的质量为m，引力常量为G，嫦娥四号探测器围绕月球做半径为r的匀速圆周运动时，探测器的（）A. 周期为B. 角速度为C. 向心加速度为D. 线速度为【答案】D【解析】【分析】该题是万有引力的基本应用，首先要注意区分轨道半径r和天体半径R、中心天体质量M和环绕天体质量m，并且要熟知万有引力公式及向心力的几个表达式，即可列式求解。【详解】A根据万有引力作为
5、向心力有可得，A错误；B根据万有引力作为向心力有可得，B错误；C根据万有引力作为向心力有可得，C错误；D根据万有引力作为向心力有可得，D正确；故选D。二、多项选择题（本题包括3小题，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分，共15分）6. 以下是物理课本上的一些图片，下列说法正确的是（）A. 图甲中，北斗导航系统中的地球同步卫星可以定点在咸宁上空B. 图乙中，在相等时间内，所有行星与太阳的连线所扫过的面积都相等C. 图丙中，增大小锤打击弹性金属片的力，A球与B球还是同时落地D. 图丁中，做变速圆周运动的物体所受合外力F一定不指向圆心【答案】CD【解析】【详解】A地球同步轨道卫星轨道
6、只能在赤道的正上方，故A错误；B根据开普勒第二定律可知，同一行星和太阳连线在相等的时间内扫过的面积相同，故B错误；CA球做平抛运动，竖直方向是自由落体运动，B球同时做自由落体运动，故无论小锤用多大的力去打击弹性金属片，A、B两球总是同时落地，故C正确；D做变速圆周运动物体所受合外力F在半径方向的分力等于所需要的向心力，故D正确。故选CD。7. 质量为的物体被人由静止开始向上提升后速度达到，则下列判断正确的是（g取）（）A. 人对物体做的功为B. 人对物体做的功等于物体势能的增量C. 物体克服重力做的功为D. 合力对物体做的功为【答案】AC【解析】【详解】AB根据做功和能量的关系可得，人对物体做
7、的功等于物体机械能的增加量，即故A正确，B错误；C物体克服重力做的功等于物体重力势能的增加量，即故C正确。D根据动能定理可得，合外力对物体做的功等于物体动能的增加量，即故D错误； 故选AC。8. 一物块静止在粗糙水平地面上，04s内所受水平拉力随时间的变化关系图像如图甲所示，02s内速度图像如图乙所示，重力加速度g=10m/s2，关于物块的运动。下列说法正确的是（）A. 第4s末物块的速度为0B. 前4s内拉力做的功为16 JC. 前4s内拉力的冲量为0D. 前4s内物块的位移大小为6m【答案】AB【解析】【详解】A结合乙图根据甲图有物块01s内，物块做初速为零的匀加速直线运动，有物块12s内
8、，做匀速直线运动，有物块2s后，做匀减速直线运动，有代入数据，得则设物块减少到零的时间为t则有代入数据，得故第3秒末物块速度为零，第4秒内拉力与摩擦力平衡，物块静止，速度为零，故A正确；D根据A项分析易知速度时间图像与坐标轴围成面积表示位移，则前4秒内的位移为故D错误；B根据动能定理，有联立，可得故B正确；C前4s内拉力的冲量为甲图中F-t图像与坐标轴所围面积，则有故C错误。故选AB。三、实验题（本题共2小题，每空2分，共12分）9. 如图所示，在“验证机械能守恒定律”的实验中，让重锤拖着穿过打点计时器限位孔的纸带做自由落体运动，验证机械能守恒定律。(1)对该实验的描述正确的是_。A重锤必须选
9、择质量较小重物B实验中必须测量重锤质量C更换纸带后的每次操作都必须要先接通电源，后释放纸带D为获得重锤的动能，应先用公式算得重锤的速度(2)实验中得到一条点迹清晰的纸带如图乙所示。打P点时，重物的初速度为零，A、B、C为另外3个连续点，测得它们到P点的距离分别为h1、h2、h3.已知打点计时器打点的周期为t，当地的重力加速度为g，重物质量为m。则从打P点到打B点的过程中，重物的重力势能减少量EP=_，在B点的动能Ek=_；（用题中符号表示）(3)实验中发现重物增加的动能略小于减少的重力势能，其主要原因是_。A重物的质量过大B重物的体积过小C电源的电压偏低D重物及纸带在下落时受到阻力【答案】 (
10、1). C (2). mgh2 (3). (4). D【解析】【分析】理解本实验原理及注意事项即可判断出(1)(3)两小题，掌握纸带瞬时速度的求解公式及动能、重力势能变化量的表达式即可解决第(2)小题。【详解】(1)1A为了减小空气阻力的影响，重锤应选择质量较大、体积较小的重物，A错误；B动能的增加量和重力势能的减小量表达式中均包含质量，所以质量可不用测量，B错误；C为保证纸带上充分打出点，故每次更换纸带后的每次操作都必须要先接通电源，后释放纸带，C正确；D若用公式算得重锤的速度，已默认重物以加速度g自由下落，机械能必然守恒，与本实验矛盾，D错误。故选C；(2)2从打P点到打B点的过程中，重物
11、的下降的高度为h2，故重力势能减少量EP= mgh2，3打下B点对应的速度则重物在B点的动能Ek=联立两式可解得Ek=；(3)4 实验中重物增加的动能略小于减少的重力势能的主要原因是重物及纸带在下落时受到阻力，与重物的质量、体积无关，与电压是否偏低无关，ABC错误，D正确。故选D。10. 某同学采用如图所示的装置，利用A、B两球的碰撞来验证动量守恒定律。图中MN是斜槽，NR为水平槽。实验时先使A球从斜槽上某一固定位置由静止开始滚下，落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹。(1)必须要求的条件是_；A斜槽轨道末端的切线必须水平B斜槽轨道必须是光滑的C入射球每次必须从轨道的同一位置由静止滚下DA球质
12、量m1，半径为r1；B球质量为m2，半径为r2，则，(2)若A球质量m1，B球质量m2，则本实验验证动量守恒定律的表达式为（用装置图中的字母表示）_；A B C D【答案】 (1). AC (2). C【解析】【详解】(1)1斜槽轨道末端的切线水平能保证两球水平抛出，做平抛运动。故A正确；斜槽轨道的作用是能使小球获得一定的速度，所以光滑与否没有影响。故B错误；入射球每次必须从轨道的同一位置由静止滚下，能保证小球平抛初速度相同。故C正确；为了保证小球碰撞为一维碰撞，且碰后不反弹，则要求，。故D错误。(2)2小球碰撞过程动量守恒，则有根据平抛运动规律可知两小球运动时间相同，上式可转化为故需验证故C
13、正确。四、计算题（本题共3小题，共48分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤，只写出最后答案的不得分。）11. 如图所示为一滑梯的实物图，滑梯的斜面段长度L = 5.0 m，高度h = 3.0 m，为保证小朋友的安全，在水平面铺设安全地垫。水平段与斜面段平滑连接，小朋友在连接处速度大小不变。某小朋友从滑梯顶端由静止开始滑下，经斜面底端后水平滑行一段距离，停在水平地垫上。已知小朋友质量为m = 20 kg，小朋友在斜面上受到的平均阻力f1 = 88 N，在水平段受到的平均阻力f2 = 100 N。不计空气阻力，取重力加速度g = 10m/s2。求：（1）小朋友在斜面滑下的过程中克服摩擦
14、力做的功；（2）小朋友滑到斜面底端时的速度v的大小；（3）为使小朋友不滑出水平地垫，地垫的长度x至少多长。【答案】（1）440 J；（2）4 m/s；（3）1.6 m【解析】【详解】（1）小朋友在斜面滑下的过程中克服摩擦力做的功为（2）小朋友在斜面上运动的过程，由动能定理得代入数据解得（3）小朋友在水平地垫上运动的过程，由动能定理得代入数据解得12. 如图所示，abc是光滑的轨道，其中ab水平，bc为与ab相切的位于竖直平面内的半圆轨道，半径R=0.30m。质量m=0.20kg的小球A静止在轨道上，另一质量M=0.60kg、速度v0=5.5m/s的小球B与小球A正碰。已知相碰后小球A经过半圆的
15、最高点c落到轨道上距b点为 处，重力加速度g取10m/s2，求：碰撞结束时，小球A和B的速度大小。【答案】6m/s，3.5m/s【解析】【分析】根据平抛运动的规律可求得A球在c点的速度，根据机械能守恒可求得A球碰后的速度，再结合碰撞过程动量守恒求得B球碰后的速度。【详解】小球A从轨道最高点飞出后做平抛运动，水平方向有Lvct竖直方向有联立可得vc设A球被碰后的速度为vA，从b到c的过程，由机械能守恒可得设B球碰后的速度为vB，B球与A球碰撞过程，由动量守恒Mv0mvAMvB联立上述各式，代入数据可解得A、B球碰后的速度分别为vA6m/s，vB3.5m/s13. 如图所示，质量为0.4kg的木块以2m/s的速度水平地滑上静止在光滑水平地面上的平板小车，车的质量为1.6kg，木块与小车之间的摩擦系数为0.2(g取10m/s2)设小车足够长，求：(1)木块和小车相对静止时小车的速度大小；(2)从木块滑上小车到它们处于相对静止所经历的时间；(3)为了防止木块从小车上滑落，小车至少多长？【答案】(1)0.4m/s (2) 0.8s (3) 0.8m【解析】【详解】(1) 以木块和小车为研究对象，向右为正方向，由动量守恒定律可得：解得：(2) 以木块为研究对象，由动量定理可得且得到(3)根据能量守恒解得小车至少长度 答：(1)0.4m/s (2) 0.8s (3) 0.8m