2021高三物理上学期期中考试卷

【一】单项选择题〔本大题共8小题，每题有且仅有一个正确答案，选择正确得5分，本大题总分值40分〕

1．小明希望检验这样一个猜想：从斜面滑

下的小车，装载物体的质量越大，到达

斜面底部的速度越快。图示为两种不同

直径车轮〔颜色不同〕，装有不同木块

〔每个木块的质量相同〕从不同高度释

放的小车。你认为小明应该选用哪3种情况进行比较( )

A. G O R

B. G S W

C. S T U

D. S W X

2．a、b、c、d是在地球大气层外的圆形轨道上

运行的四颗人造卫星．其中a、c的轨道相交

于P，b、d在同一个圆轨道上，b、c轨道在同一平面上．某时刻四颗卫星的运行方向及位置如下图．以下说法中正确的选项是( )

A、a、c的加速度大小相等，且小于b的加速度

B、a、c的角速度大小相等，且大于b的角速度

C、b、d的线速度大小相等，且大于a的线速度

D、a、c存在在P点相撞的危险

3.生活中有人常说在车厢内推车是没用的，在水平地面上运动的汽车

车厢内一人用力推车，如下图，当车

向前加速过程中()

A ．人对车做正功

B 、人对车做负功

C 、车对人的作用力方向水平向左

D 、车对人的作用力方向水平向右

4．在地质、地震、勘探、气象和地球物理等领域的研究中，需要精

确的重力加速度g 值，g 值可由实验精确测得，近年来测g 值的一种方法叫〝对称自由下落法〞，它是将测g 转变为测长度和时间，具体做法是：将真空长直管沿竖直方向放置，自其中O 点上抛小球又落到原处的时间为T 2，在小球运动过程中经过比O 点高H 的P 点，小球离开P 点到又回到P 点所用的时间为T 1，测得T 1、T 2和H ，可求得g 等于 ( )

A. 212)(4T T H

- B. 4H T 22－T 21 C. 8H T 22－T 21 D. 212)

(8T T H - 5.如下图，光滑水平平台上有一个静止质量为m 的物块，站在地面

上的人用跨过定滑轮的绳子向右拉动物块，不计绳和滑轮的质量及滑轮的摩擦，且平台边缘离人手作用点竖直高度始终为h .当人以速度v 从平台的边缘处向右匀速前进位移s 时，那么 ( )

A 、人前进s 时，物块的运动速率为v

B 、人前进s 时，物块的运动速率为22S h vS

+

C 、在该过程中，人对物块做的功为12

mv 2 D 、在该过程中，人对物块做的功为

)(22222S h h mv 6.一质量为0.8kg 的球固定在支杆AB 的上端，支杆AB 的下端固定

在升降机上，今用一段绳子水平拉球，使杆发生弯曲，如下图，绳的拉力为6N ，g 取10m/s 2，那么以下说法正确的选项是( )

A 、假设升降机是静止状态，那么A

B 杆对球的作用力大小为6 N

B 、假设升降机是静止状态，那么AB 杆对球的作用力大小为8 N

C 、假设升降机是加速上升，加速度大小5m/s 2，那么AB 杆对球的作用力大小为56 N

D 、假设升降机是减速上升，加速度大小5m/s 2，那么AB 杆对球的作用力大小为56 N

7. 如下图，长直杆CPD 与水平面成45°，由不

同材料拼接面成，P 为两材料分界点，DP

＞CP 。一个圆环套在长直杆上，让圆环无

初速从顶端滑到底端〔如左图〕；再将长直

杆两端对调放置，让圆环无初速从顶端滑到底端〔如右图〕，两种情况下圆环从开始运动到经过P 点的时间相同。以下说法中正确的选项是〔 〕

A.圆环与直杆CP 段的动摩擦因数小于圆环与直杆DP 段之间的动摩擦因数

B.两次滑动中圆环到达底端速度大小不相等

C.圆环从C 到D 所用时间小于从D 到C 所用时间

D.圆环从C 到D 所用时间大于从D 到C 所用时间

8．一般的曲线运动可以分成很多小段，每小段都可

以看成圆周运动的一部分，即把整条曲线用一系

列不同半径的小圆弧来代替．如图(a)所示，曲

线上的A点的曲率圆定义为：通过A点和曲线

上紧邻A点两侧的两点作一圆，在极限情况下，这个圆就叫做A 点的曲率圆，其半径ρ叫做A点的曲率半径．现将一物体沿与水平面成α角的方向以速度v0抛出，如图(b)所示．那么在其轨迹最高点P处的曲率半径是( )

A. v02cos2α

g B.

v02sin2α

g C.

v02

g D.

v02cos2α

g sinα

【二】不定项选择题〔本大题共5小题，每题有一个或多个正确答案，选择部分正确且无错误得3分，完全正确得5分，有错选得0

分，本大题总分值25分〕

9.如下图，质量均为m的小球A、B用两根不可伸长的轻绳连接后悬

挂于O点，在外力F的作用下，小球A、B处于静止状态．假设要使两小球处于静止状态且悬线OA与竖直方向的夹角θ保持30°不变，那么外力F的大小可能为( )

A.

2

1mg B.mg C. 2mg D、100mg 10．一辆汽车在水平路面上匀速直线行驶，阻力恒定为f. t1时刻驶入一段阻力为2f的路段继续行驶．t2时刻驶出这段路，阻力恢复

为f.行驶中汽车功率恒定，那么汽车的速度v及牵引力F随时间t 的变化图象可能是( )

11.如下图，一轻质弹簧竖直固定在水平地面上，O点为弹

簧原长时上端的位置，一个质量为m的物体从O点正

上方的A点由静止释放落到弹簧上，物体压缩弹簧到

最低点B后向上运动，不计空气阻力，不计物体碰撞

弹簧动能损失，弹簧一直在弹性限度范围内，重力加速

度为g，那么以下说法正确的选项是( )

A、物体落到O点后，立即做减速运动

B、物体从O点运动到B点，物体机械能守恒

C、在整个过程中，物体与弹簧组成的系统机械能守恒

D、物体在最低点时的加速度大于g

12．如下图，AB为斜面，BC为水平面．从A

点以水平速度v向右抛出小球时，其落点

与A点的水平距离为s1；从A点以水平速

度3v向右抛出小球时，其落点与A点的水平距离为s2.不计空气阻力，那么s1∶s2可能为( )

A、1∶3

B、1∶8

C、1∶12

D、1∶24

13.如图甲所示，在粗糙水平面上放一质量为M的

斜面体，质量为m的木块沿斜面匀速下滑，

此过程中斜面体保持静止，假设如乙、丙、丁、戊图分别沿四个方向对物体施力，物体在沿斜面相应运动方向，斜面体仍保持静止，以下说法正确的选项是( )

A.乙图中物体正向下运动，那么此时地面对斜面体摩擦力为零

B.丙图中物体正向下运动，那么此时地面对斜面体摩擦力为零

C.丁图中物体正向下运动，那么此时地面对斜面体摩擦力为零

D.戊图中物体正向上运动，那么此时地面对斜面体摩擦力为零【三】实验题〔本大题共2小题，其中第14题6分，第15题12分，本大题总分值共18分〕

14．兴趣小组为测一遥控电动小车的额定功率，进行了如下实验：

①用天平测出电动小车的质量为0.4kg；

②将电动小车、纸带和打点计时器按如图甲所示安装；

③接通打点计时器〔其打点周期为0.02s〕；

④使电动小车以额定功率加速运动，达到最大速度一段时间后关

闭小车电源，待小车静止时再关闭打点计时器〔设小车在整个过程中小车所受的阻力恒定〕。

打点计时器纸带

图甲

O A B C D E F

在上述过程中，打点计时器在纸带上所打的部分点迹如图乙所示〔纸带自左向右运动〕。

请你分析纸带数据，回答以下问题：

〔1〕该电动小车运动的最大速度为 ____m/s ；

〔2〕该电动小车的额定功率为 W 。

15.利用图实验装置探究重物下落过程中动能与重力势能的转化问

题．

(1)实验操作步骤如下，请将步骤B 补充完整：

A 、按实验要求安装好实验装置；

B 、使重物靠近打点计时器，接着先________，后

________，打点计时器在纸带上打下一系列的点；〔填

〝放开纸带〞或〝接通电源〞〕

C 、以下图为一条符合实验要求的纸带，O 点为打点计时器打下的

第一个点，O 点与第2点的距离约为2mm ，分别测出假设干连续点A 、B 、C …与O 点之间的距离h A 、h B 、h C ….

〔2〕验证机械能是否守恒时，两点间的时间间隔为T ，重力加速度

为g ，|ΔE p |表示O 点至C 点过程重物重力势能减少量，ΔE k 表6.01 5.99 6.00 5.78

5.35 5.04 4.71 4.40 4.07

6.00 单位：cm

图乙

示O 点至C 点过程重物动能的增加量，实验中计算C 点的速度，甲同学用gT v C 7=来计算，可以推断|ΔE p |_____ΔE k (填〝>〞或〝=〞或〝<〞)；乙同学用T

h h v B D C 2-=来计算，可以推断|ΔE p |_____ΔE k (填〝>〞或〝=〞或〝<〞)；丙同学用C C gh v 2=来计算，可以推断|ΔE p |_____ΔE k (填〝>〞或〝=〞或〝<〞)。其中_______同学的计算方法更符合实验

要求。

【三】实验题〔本大题共2小题，其中第14题6分，第15题12分，本大题总分值共18分〕

14.(1) 15.(1) ， 。

〔2〕 ， ， ， 。

【四】计算题〔本大题共5小题，其中第16题10分，第17题12

分，第18题均为14分，第19题15分，第20题16分，本大题总分值67分〕

16．如下图，将质量m ＝0.5 kg 的圆环套在固定的水平直杆上，环

的直径略大于杆的截面直径，环与杆的

动摩擦因数为μ＝0.5对环施加一位于

竖直平面内斜向上与杆夹角θ＝53°的

恒定拉力F=10N，使圆环从静止开始做

匀加速直线运动．(取g＝10 m/s2，sin

53°＝0.8，cos 53°＝0.6)求：(1)圆环加速度a的大小；

(2)假设F作用时间t=1s后撤去，圆环从静止开始到停共能运动多远．

17. (1)开普勒行星运动第三定律指出：行星绕太阳运动的椭圆轨道的

半长轴a的三次方与它的公转周期T的二次方成正比，即a3

T2＝

k，

k是一个对所有行星都相同的常量．将行星绕太阳的运动按圆周运动处理，请你推导出太阳系中该常量k的表达式．万有引力常量为G，太阳的质量为M太．

(2)开普勒定律不仅适用于太阳系，它对一切具有中心天体的引力系统(如地月系统)都成立．经测定月球到地球中心距离为3.84×108m，月球绕地球运动的周期为2.36×106s，试计算地球的质量M地．(G＝6.67×10－11N·m2/kg2，结果保留一位有效数字) 18．如下图，倾角为37°，长为l＝16 m的传送带，动摩擦因数μ＝0.5，在传送带顶端A处无初速度地释放一个质量为m＝0.5kg 的物体．sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g＝10 m/s2.求：

(1)假设传送带静止时，物体从顶端A滑到底端B的时间；

(2)假设传送带逆时针转动时，转动速度为v＝10 m/s，那么物体从顶端A滑到底端B过程，物块和传送带为系统能产生多少热能．19．如下图，水平地面上固定一个光滑轨道ABC，该轨道由两个半

径均为R 的14

圆弧AB 、 BC 平滑连接而成，O 1、O 2分别为两段圆弧所对应的圆心，O 1O 2的连线竖直，O 1D 是一倾角为45°的虚线，现将一质量为m 的小球(可视为质点)由轨道上P 点〔图中未标出〕静止释放，重力加速度为g ，求

〔1〕P 点至少距离地面多高，小球可在B 点脱离轨道

〔2〕P 点距离地面多高，小球恰好可击中O 1D 线

20. 一平台的局部如图甲所示，水平面光滑，竖直面粗糙，物体B 与竖直面动摩擦因数μ=0.5，右角上固定一定滑轮，在水平面上放着一质量m A =1.0kg ，大小可忽略的物块A ，一轻绳绕过定滑轮，轻绳左端系在物块A 上，右端系住物块B ，物块B 质量m B =1.0kg 物块B 刚好可与竖直面接触。起始时令两物体都处于静止状态，绳被拉直，设物体A 距滑轮足够远，台面足够高，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，忽略滑轮质量及其与轴之间的摩擦，g 取10m/s 2，求 〔1〕同时由静止释放AB ，经t=1s ，那么A 的速度多大； 线 外 不 准 答 题

〔2〕同时由静止释放AB，同时也对物块B施加力F，方向

水平向左，大小随时间变化

如图乙所示，求物块B运动

过程中的最大速度和物块B

经多长时停止运动。