《黑龙江省哈尔滨市三中2021届高三物理上学期期中试题含解析.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《黑龙江省哈尔滨市三中2021届高三物理上学期期中试题含解析.docx（27页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、黑龙江省哈尔滨市三中2021届高三物理上学期期中试题（含解析）一、选择题（本题共56分，共14小题。在每小题给出的四个选项中18小题只有一个选项正确，914小题有多个选项正确每小题4分，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的不得分。）1. 关于功的下列说法中正确的是（）A. 静摩擦力一定不做功B. 摩擦力可能对物体做正功C. 作用力做正功，反作用力一定做负功D. 物体受力越大，位移越大，力对物体做功越多【答案】B【解析】【详解】AB恒力做功的表达式W=FScos摩擦力的方向与物体相对运动趋势方向相反，但与运动方向可以相同，也可以相反，还可以与运动方向垂直，故摩擦力可以做正功，也可以做
2、负功，也可以不做功，故A错误，B正确；C作用力做正功，反作用力也可以做正功，比如两带电小球靠斥力分开，库仑斥力对两小球都做正功，故C错误；D功的决定因素为力、位移及二者的夹角，若力大、位移大，但两者夹角为90，则做功为零，故D错误。故选B。2. 如图所示，球通过细绳悬挂于竖直光滑墙面上已知绳长与球的半径相等，球的质量为m，重力加速度为g，绳对球的拉力T和球对墙面的压力N的大小分别为（）A. T=mg，N=mgB. T=mg，N=mgC. T=mg，N=mgD. T=mg，N=mg【答案】A【解析】【详解】对球受力分析如图所示，绳长与球的半径相等，则细线与墙壁的夹角为30则由几何关系可得 故选A
3、。3. 如图所示，当汽车通过拱桥顶点的速度为10m/s时，车对桥的压力为车重的，g取10m/s2，拱桥的半径为（）A. 6mB. 17mC. 25mD. 40m【答案】C【解析】【详解】在拱桥顶点，车对桥的压力为车重的，根据牛顿第三定律可知桥对车的支持力也为车重的，取车为研究对象，由牛顿第二定律得其中联立解得。故选C。4. 我国在西昌卫星发射中心用“长征三号乙”运载火箭发射了“北斗三号”系统的最后一颗组网卫，至此，北斗三号全球卫星导航星座部署比原计划提前半年完成，此次发射的卫星属于地球同步卫星，关于该卫星的说法中正确的是（）A. 定点在北京上空B. 所受引力保持不变C. 线速度保持不变D. 运
4、行速度小于第一宇宙速度【答案】D【解析】【详解】A同步卫星定轨道，一定位于赤道上方，所以不可能在北京的上空，故A错误；B卫星受到的万有引力大小不变，方向始终指向圆心，方向变化，故卫星所受引力是变力，故B错误；C同步卫星做匀速圆周运动，周期等于地球的自转周期，所以角速度不变，轨道半径不变，所以线速度大小保持不变，但方向不断在改变，故C错误；D第一宇宙速度是人造卫星近地做匀速圆周运动的最大环绕速度，根据万有引力提供向心力可得可知，同步卫星的运行速度小于第一宇宙速度，故D正确。故选D。5. 质量为1t的汽车，以额定功率40kW启动，能达到的最大速度是20m/s，则当车速为5m/s时，汽车的加速度大小
5、为（）A. 2m/s2B. 3m/s2C. 6m/s2D. 8m/s2【答案】C【解析】【详解】汽车的牵引力等于阻力时，速度最大，有：根据牛顿第二定律得F-f=ma又有联立并代入数据可得a=6m/s2故C正确，ABD错误。故选C。6. 如图所示，固定斜面，AB倾角=30，物块从斜面底端以沿斜面向上的初速度v冲上斜面（未离开斜面），若能到达的最大高度为h=，则下列说法中正确的是（）A. 斜面光滑B. 斜面动摩擦数=0.25C. 重力与摩擦力力之比为4：1D. 重力做功与摩擦力做功之比为4：1【答案】C【解析】【详解】AB假设斜面不光滑，则向上运动的加速度则解得 选项AB错误； C重力与摩擦力力之
6、比为 选项C正确；D重力做功与摩擦力做功之比为选项D错误。故选C。7. 如图所示，斜面AB倾角为，小球a从斜面顶端以v0水平抛出，同时，小球b从斜面底端B的正上方与小球a等高处以速度2v0水平抛出两球恰好在斜面上的C点相遇（图中未画出）。下列说法中正确的是（）A. a、b两个小球在C点速度之比为1：2B. a、b两个小球从开始运动到相遇的位移之比为1：2C. C点为斜面AB的中点D. b球在C点的速度与水平方向的夹角为【答案】D【解析】【详解】A小球a从斜面顶端以v0水平抛出，同时，小球b从斜面底端B的正上方与小球a等高处以速度2v0水平抛出，同时落到C点，竖直方向的分速度相等小球a在斜面上C
7、点的速度小球b在斜面上的C点的速度A错误；Ba、b两个小球从开始运动到相遇，水平位移，根据a、b两个小球从开始运动到相遇的水平位移之比为根据a、b两个小球从开始运动到相遇的竖直位移之比为相同，则小球a位移小球b位移B错误；CD因为a、b两个小球的初速度不同，但是下落到在斜面上的C点时间相同，在水平方向做的是匀速直线运动，位移之比是1：2，则下落到的C点距离斜面的顶端A距离为斜面长的三分之一处，下落的高度也是斜面高的三分之一， 根据几何关系b球在C点的速度与水平方向的夹角为，则有即C错误，D正确。故选D。8. 甲、乙两辆遥控赛车在小区平直的路面上做直线运动，t=0时刻两赛车恰好并排，此后两赛车运
8、动的位移x与时间t的比值随时间t的关系如图所示，对于甲、乙两赛车前2s的运动，下列说法中正确的是（）A. 甲车做匀变速直线运动B. 乙车的加速度为1m/s2C. t=1s时，甲、乙两赛车速度相等D. 甲、乙两赛车前2s的位移之比为1：2【答案】D【解析】【详解】A对于甲赛车，根据数学知识得即得根据知甲赛车做匀速运动，且有故A错误；B对于乙赛车，有由匀变速直线运动的位移公式可得对比可知，乙赛车做匀加速运动，初速度为0，,加速度大小为故B错误；C时，乙赛车速度为即时，甲、乙两赛车速度相等，故C错误；D时，对于甲赛车有对于乙赛车有可得甲、乙两赛车前2s的位移之比为1：2，故D正确；故选D。9. 三颗
9、人造地球卫星A、B、C绕地球作匀速圆周运动如图所示，已知mA=mBmC，则对于三个卫星，正确的是（）A. 运行线速度关系为vAvB=vCB. 周期的大小关系为TAFBFCD. 若B、C绕地球逆时针转动，B可以通过加速追上C【答案】BC【解析】【详解】A由牛顿第二定律和万有引力定律得解得半径越小速度越大，卫星A最快，A错误；B由牛顿第二定律和万有引力定律得解得所以TAICIB【答案】CD【解析】【详解】AC质量相同的三个小球从同一高度以相同速率抛出，在运动过程中都只受重力，由动能定理可知，三个小球运动过程中动能的变化量相同，落地时速度大小相等，但方向不同，而动量是矢量，因此不相同，故A错误C正确
10、；BD三个小球运动的时间不同，由竖直方向的分运动可知，运动过程中重力的冲量，由动量定理可知，动量的变化量也不相同，故B错误D正确。故选CD。11. 某星球半径为R，表面重力加速度为g，该星球第一宇宙速度为v，万有引力常量为G，则该星球密度可以表示为（）A. B. C. D. 【答案】ACD【解析】【详解】根据则 由于解得将 联立解得故选ACD。12. 如图所示，物块A静止在轻弹簧上面，物块B用细线吊在天花板上，物块A、B紧挨在一起，它们之间的弹力是B物块所受重力的二分之一，已知物块A、B质量分别为m和2m，重力加速度为g，某时刻将细线剪断，在细线剪断瞬间下列说法正确的是（）A. 物块B的加速度
11、为gB. 物块A的加速度为gC. 弹簧的弹力为2mgD. 物块A、B间弹力为mg【答案】BC【解析】【详解】ABC剪断细线前，弹簧的弹力细线剪断的瞬间，弹簧的弹力不变，仍为剪断细线瞬间，对A、B系统，加速度为故A错误，BC正确；D设物块A、B间的弹力为，对B，根据牛顿第二定律则有解得故D错误。故选BC。13. 如图所示，固定的竖直面圆环中有两根细杆AB和AC，A是圆环中的最高点，AB与竖直方向夹角，AC与竖直方向夹角，45。AB、AC杆上分别套着相同的小球a、b，小球与杆之间的动摩擦因数相等，小球a、b均从A点由静止开始下滑，下列说法中正确的是（ ）A. 小球a先滑到AB杆底端B. 小球a、b
12、同时滑到两杆底端C. 小球a到达杆底端时速度比小球b到达杆底端是速度小D. 下滑过程中小球a克服摩擦力做功大于小球b克服摩擦力做功【答案】CD【解析】【详解】C设圆周半径为R，小球质量为m，末速度为v，从轨道下滑到另一端的过程中，由动能定理，对b有解得同理，对a可得根据45，根据数学知识可得故C正确；AB设运行时间为t，由运动学公式，得解得因为45，根据数学知识可得故AB错误；D克服摩擦力做功的大小，根据题意Q=mgsin2Rcos=mgRsin2因为45，根据数学知识可得故D正确。故选CD。14. 如图所示，固定在地面上的光滑斜面倾角为，斜面上固定一挡板，A、B两物块质量均为m，用一根轻弹簧
13、拴接在一起。某时刻对A物体施加一个沿斜面向上恒力F，A物体开始运动，至弹簧恢复原长时撤去F。当A物体运动至最高点时（未离开斜面），B物体刚要离开挡板，此时撤去挡板。在这个过程中，以下说法正确的是（ ）A. 撤去F后，A、B和弹簧组成的系统机械能守恒B. 恒力F大小可求F=2mgsinC. A上升至最高点的过程，A与弹簧组成的系统机械能守恒D. 若斜面足长，在整个运动过程中，A物体机械能先增大后减小再增大再减小，并将一直重复这样的变化【答案】ABD【解析】【详解】A撤去F后，A、B和弹簧组成的系统只有重力和弹簧的弹力做功，则系统的机械能守恒，A正确；B开始时弹簧被压缩了当A物体运动至最高点时（未
14、离开斜面），B物体刚要离开挡板，则此时弹簧伸长了则两个状态下弹簧的弹性势能不变，则由能量关系即 F=2mgsinB正确；CA上升至最高点的过程，A与弹簧组成的系统由于有力F做正功，则系统的机械能不守恒，C错误；D在整个运动过程中，开始时力F和弹簧的弹力对A均做正功，则A物体机械能增加；撤去力F后，弹簧弹力对A做负功，机械能减小；此时撤去挡板，弹簧处于伸长状态且AB的速度均为零，则以后的运动过程中，弹簧弹力对A做正功，机械能增加，后来弹簧又被压缩，弹力对A做负功，机械能减小，这样一直重复这样的变化，D正确。故选ABD。二、实验题（共13分。13小题8分，14小题5分）15. 某同学利用如图甲所示
15、的装置探究功与动能变化的关系。小物块在1条橡皮筋的作用下弹出，沿水平桌面滑行，之后平抛落至水平地面上，落点记为M1；在钉子上分别套上2条、3条、4条同样的橡皮筋，使每次橡皮筋拉伸的长度都保持一致，重复步骤，小物块落点分别记为M2、M3、M4；测量相关数据，进行数据处理。(1)为求出小物块抛出时的动能，需要测量下列物理量中的_（填正确答案标号）；A.小物块的质量mB.橡皮筋的原长xC.橡皮筋的伸长量xD.桌面到地面的高度hE.小物块抛出点到落地点的水平距离L(2)将几次实验中橡皮筋对小物块做的功分别记为W1、W2、W3、，小物块抛出点到落地点的水平距离分别记为L1、L2、L3、。以W为纵坐标，L
16、2为横坐标实验图像如图乙所示，W0的含义是_。【答案】 (1). ADE (2). 小物块克服桌面摩擦力做的功【解析】【详解】(1)1小球离开桌面后做平抛运动，根据桌面到地面的高度可计算出平抛运动的时间，再根据小物块抛出点到落地点的水平距离可计算出小球离开桌面时的速度，根据动能的表达式解得则要求出小物块抛出时的动能，需要测量小球的质量m，桌面到地面的高度h以及小物块抛出点到落地点的水平距离L，故选ADE；(2)2物体从开始运动到桌边的过程 可得根据图象可知当L2=0时W=Wf=W0，则说明与纵轴的交点表示物体从释放位置到桌边克服摩擦力所做的功；16. 利用图甲装置做“验证机械能守恒定律”实验。
17、 (1)下列说法正确的是_。A打点计时器安装时要使两限位孔位于同一竖直线上并安装稳定，以减小纸带下落过程中的阻力B应选用质量较小的重物，使重物的惯性小一些，下落时更接近于自由落体运动C需要测量重物的质量D实验时，先接通电源，再释放重物(2)某同学实验时不慎将一条挑选出的纸带的部分损坏，损坏的是前端部分。剩下的一段纸带上各相邻点间的距离已测出并标在图中，单位是cm。打点计时器工作频率为50Hz，重力加速度g取9.8m/s2。如果重物质量为0.4kg，重物从2点到5点的过程中动能增加量Ek=_，重力势能减少量Ep=_。由以上可得出实验结论：_。（保留三位有效数字）【答案】 (1). AD (2).
18、 （0.4270.430）J (3). 0.432J (4). 在误差允许的范围内，机械能守恒【解析】【详解】(1)1 A打点计时器安装时要使两限位孔位于同一竖直线上并安装稳定，以减小纸带下落过程中限位孔对纸带的摩擦，故A正确；B应选用质量较大的重物，以减小空气阻力的影响，下落时更接近于自由落体运动，故B错误；C由机械能守恒定律可知，实验只需验证即可，因此不需要测量重物的质量，故C错误；D实验时，为充分利用纸带，打尽量多的点，应先接通电源，再释放重物，故D正确。故选AD。(2)2由图乙可知，根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上打2点时的速度根据匀变速直线运
19、动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上打5点时的速度因此，重物从2点到5点的过程中动能增加量为3 重力势能减少量为4以上两结果相比较可知，在误差允许的范围内，机械能守恒。三、计算题（共26分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不给分。有数字计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）17. 如图所示，A、B、C三个可视为质点的小物块质量分别为m1、m2、m3，且m1m2。A、B通过不可伸长的轻质细线绕过光滑的轻质滑轮相连，B、C通过轻质弹簧相连。用手拖住A物体，使B、C间的竖直弹簧恰好处于原长状态。松手释放A后，A下降距离d时，C恰好脱离地面且不能
20、再上升。已知重力加速度为g。现把A换成质量为2m1的D物块，再次由弹簧处于原长状态时释放D，求：(1)弹簧劲度系数k和释放D的瞬间D的加速度大小；(2)当C恰好脱离地面时D的速度大小。【答案】(1)；(2)【解析】【详解】(1)C恰好离开地面时：kd=m3gk=释放D的瞬间对D：2m1g-T=2m1a对B：T-m2g=m2a所以：(2)A下落过程有对系统由能量守恒得：D下落时，当C恰好离开地面时，所以18. 如图所示，是工厂运输货物的实验模拟装置。把完全相同的货物每隔1秒钟无初速的放于以v1=4m/s瞬时针水平匀速转动的传送带AB的左端，货物质量m=2kg，与AB传送带间动摩擦因数为1=0.2
21、，AB长8m。货物离开B点平抛后恰好从C点沿切线进入光滑倾斜轨道CD上，CD倾角为=37C点高h=1.95m。货物经D点无机械能损失的进入轨道的DE部分，DE水平光滑，货物经B点以垂直水平传送带FG的运动方向滑入同一水平面上的FG上，货物与FG动摩擦因数为2=0.25，FG垂直纸面由外向里以v2=6m/s的速度匀速运动，无限长。货物最终都能相对传送带FG静止一起运动。（sin37=0.6，cos37=0.8，g=10m/s2），求：(1)货物从A运动到B的时间；(2)货物由E滑出时的速度v；(3)驱动FG转动的电动机因传送货物而额外增加的平均功率。【答案】(1)3s；(2)8m/s；(3)72
22、W【解析】【详解】(1)货物在AB上加速滑动时有货物随AB匀速运动时有货物从A运动到B的时间(2)货物从B到C有平抛下落的高度货物从B到E由机械能守恒得(3)传送带平均每秒传送一件货物，货物相对传送带的速度大小为与传送带运动方向成37，加速度为相对位移为摩擦生热一秒额外消耗电动机的能量为额外消耗电动机的平均功率四、选修题（共15分）19. 关于气体，下列说法正确的是（）A. 气体对器壁的压强大小等于大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力B. 气体总是很容易充满整个容器，这是分子间存在斥力的宏观表现C. 气体分子热运动的平均动能减小，气体的压强一定减小D. 容器内一定质量的理想气体体积不变
23、，温度升高，则单位时间内撞击容器壁的分子数增加E. 对于一定量的气体，当其温度降低时，速率大的分子数目减少，速率小的分子数目增加【答案】ADE【解析】【详解】A气体对器壁的压强大小等于大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力，选项A正确；B气体总是很容易充满整个容器，这是由于分子在永不停息的做无规则运动造成的，与分子间的斥力无关，选项B错误；C气体分子热运动的平均动能减小，则温度降低，但气体的压强不一定减小，选项C错误；D容器内一定质量的理想气体体积不变，分子数密度不变，温度升高，分子平均速率变大，则单位时间内撞击容器壁的分子数增加，选项D正确；E对于一定量的气体，当其温度降低时，分子平均速率减小，速率大的分子数目减少，速率小的分子数目增加，选项E正确。故选ADE20. 如图所示，绝热汽缸A与导热汽缸B均固定于地面由刚性杆连接的绝热活塞与两汽缸间均无摩擦两汽缸内装有理想气体，气体温度均等于环境温度，气体压强均等于大气压强，两汽缸的活塞到缸底距离都是L，A活塞的面积是B活塞面积的2倍，现在缓慢加热A中气体，停止加热达到稳定后，A中气体温度变为环境温度的倍。设环境温度始终保持不变，求两个活塞移动的距离。【答案】【解析】【详解】对于A气体，由理想气体状态方程得：对于B气体，由破意耳定律得：对于两个活塞，加热稳定时由平衡条件得：解得