福建省厦门双十中学2021届高三上学期期中考试物理-Word版含答案.docx

厦门双十中学2022-2021学年高三上期中考试物理试卷2022-11-13
时间：120分钟 满分：150分 范围：必修一、必修二
一、单项选择题（本大题共12小题，每小题只有一个选项正确，每小题5分，共60分）
1．2021年7月， 在第十五届游泳世锦赛的跳水竞赛中，中国队在全部10个项目中收获了9金2银2铜，再次体现了“梦之队”的风采．如图1所示是我国选手邱波在十米跳台的精彩表现，若只争辩运动员的下落过程，下列说法正确的是(　　)
A．为了争辩运动员的技术动作，可将正在竞赛的运动员视为质点
图1
B．运动员在下落过程中，感觉水面在加速上升
C．运动员的位移就是路程
D．运动员处于超重状态
2．如图2所示，由两种材料制成的半球面固定在水平地面上，右侧面是光滑的，左侧面是粗糙的，O点为球心，A、B是两个相同的小物块(可视为质点)，小物块A静止在左侧面上，小物块B在图示水平力F作用下静止在右侧面上，A、B处在同一高度，AO、BO与竖直方向的夹角均为θ，则A、B对球面的压力大小之比为(　　)
A．sin2 θ∶1 B．sin θ∶1
C．cos2 θ∶1 图2
D．cos θ∶1
3．如图3所示，甲、乙两人在冰面上“拔河”．两人中间位置处有一条分界线，商定先使对方过分界线者为赢．若绳子质量不计，冰面可看成光滑，则下列说法正确的是(　　)
A．甲对绳的拉力与绳对甲的拉力是一对平衡力
图5
图4
图3
B．甲对绳的拉力与乙对绳的拉力是作用力与反作用力
C．若甲的质量比乙大，则甲能赢得“拔河”竞赛的成功
D．若乙收绳的速度比甲快，则乙能赢得“拔河”竞赛的成功
4． 如图4所示，在不计滑轮摩擦和绳子质量的条件下，当小车以速度v匀速向右运动时，物体P的速度为(　　)
A．v　　　B．vcos θ
C. D．vcos2θ
5．如图5所示，小球以初速度v0正对倾角为θ的斜面水平抛出，若要使小球到达斜面时的位移最小，则飞行时间t应为(重力加速度为g)(　　)
A．v0tan θ B．
C． D．
6．如图6所示，在圆锥形内部有三根固定的光滑细杆，A、B、C为圆锥底部同一圆周上的三个点，杆aA、bB、cC与水平底面的夹角分别为60°、45°、30°.每根杆上都套着一个小滑环(图中未画出)，三个滑环分别从a、b、c处由静止释放(忽视阻力)，用tl、t2、t3依次表示各滑环分别到达A、B、C所用的时间，则(　　)
A．tl>t2>t3 B．t1 <t2< t3
C．tl＝t3<t2 D．t1＝t3> t2
图9
图8
图7
图6
7．如图7所示，M、N为装在水平面上的两块间距可以调整的光滑竖直挡板，两板间叠放着A、B两个光滑圆柱体，现将两板间距离调大些，这时与原来相比，下列结论中正确的是(　　)
A．N板对圆柱体A的弹力变大
B．圆柱体A对圆柱体B的弹力变小
C．水平面对圆柱体B的弹力变大
D．水平面对圆柱体B的弹力变小
8． 摩天轮顺时针匀速转动时，重为G的游客经过图8中a、b、c、d四处时，座椅对其竖直方向的支持力大小分别为Na、Nb、Nc、Nd，则(　　)
A．Na<G B．Nb>G
C．Nc<G D．Nd<G
9．假设地球赤道上有一物体随地球自转时的线速度为v1，地球同步卫星的线速度为v2，第一宇宙速度为v3.则关于这三个速度的大小关系，下列推断正确的是(　　)
A．v1＞v2＞v3
B．v3＞v2＞v1
C．v2＞v3＞v1
D．v3＞v1＞v2
10．如图9所示，质量相同的两个物体分别自斜面AC和BC的顶端由静止开头下滑，物体与斜面间的动摩擦因数相同，两个物体滑至斜面底部C点时的动能分别为Ek1和Ek2，下滑过程中克服摩擦力所做的功分别为W1和W2，则(　　)
A．Ek1＞Ek2　W1＜W2 B．Ek1＞Ek2　W1＝W2
C．Ek1＝Ek2　 W1＞W2 D．Ek1＜Ek2　W1＞W2
图12
图11
图10
11.如图10所示，具有确定初速度的物块，沿倾角为30°的粗糙斜面对上运动的过程中，受一个恒定的沿斜面对上的拉力F作用，这时物块的加速度大小为6 m/s2，方向沿斜面对下，g取10 m/s2，那么，在物块向上运动的过程中，下列说法正确的是 (　　)
A．物块的机械能确定减小
B．物块的机械能确定增加
C．物块的机械能可能不变
D．物块的机械能可能增加也可能减小
12.在机场货物托运处，常用传送带运送行李和货物，如图11所示，靠在一起的两个质地相同，质量和大小均不同的包装箱随传送带一起上行，下列说法正确的是(　　)
A．匀速上行时b受四个力作用
B．匀加速上行时b受四个力作用
C．若上行过程传送带因故突然停止时，b受三个力作用
D．若上行过程传送带因故突然停止后，b受的摩擦力确定比原来大
二、试验题（本大题共2小题，第13题6分、第14题12分，共18分）
13．某同学利用如图12(a)装置做“探究弹簧弹力大小与其伸长量的关系”的试验．
(1)在安装刻度尺时，必需使刻度尺保持________状态．
(2)他通过试验得到如图(b)所示的弹力大小F与弹簧长度x的关系图线．由此图线可得该弹簧的原长x0＝________ cm，劲度系数k＝________ N/m.
(3)他又利用本试验原理把该弹簧做成一把弹簧秤，当弹簧秤上的示数如图(c)所示时，该弹簧的长度x＝________ cm.

14． “验证机械能守恒定律”的试验可以接受如图13所示的甲或乙方案来进行．
图15
图14
图13
(1)比较这两种方案，________(选填“甲”或“乙”)方案好些．
(2)如图14是该试验中得到的一条纸带，测得每两个计数点间的距离如图中所示，已知每两个计数点之间的时间间隔T＝0.1 s．物体运动的加速度a＝________m/s2；该纸带是接受________(选填“甲”或“乙”)试验方案得到的。

(3)如图15是接受甲方案时得到的一条纸带，在计算图中N点速度时，几位同学分别用下列不同的方法进行，其中最佳选项的是 (　　)
A．vN＝gnT
B．vN＝
C．vN＝
D．vN＝g(n－1)T
（4）在（3）中若接受C选项的算法，可预判物体减小的重力势能______（选填“略大于”、“略小于”、“等于”）物体增加的动能。
（5）在（3）中若接受A选项的算法，可预判物体减小的重力势能______（选填“略大于”、“略小于”、“等于”）物体增加的动能。

厦门双十中学2022-2021学年高三上期中考试物理答题卷2022-11-13
时间：120分钟 满分：150分 范围：必修一、必修二
一、单项选择题（本大题共12小题，每小题只有一个选项正确，每小题5分，共60分）
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
答案

二、试验题（本大题共2小题，第13题6分、第14题12分，共18分）
13．(1)________．(2)________ cm， ________ N/m.(3) ________ cm.
14．(1) ________(选填“甲”或“乙”)．
(2) a＝________m/s2； ________(选填“甲”或“乙”)。
(3) (　 　)
(4)_________（选填“略大于”、“略小于”、“等于”）
(5)_________（选填“略大于”、“略小于”、“等于”）
三、计算题（本大题共5小题，第15题12分、第16题12分、第17题16分、第18题16分、第19题16分，共72分）
15．某同学争辩电梯上升过程的运动规律，乘电梯上楼时他携带了一个质量为5kg的重物和一套便携式DIS试验系统，重物悬挂在力传感器上．电梯从第一层开头启动，中间不间断始终到最高层停止．在这个过程中，显示器上显示出的力随时间变化的关系如图16所示．重力加速度g取10 m/s2.依据图像中的数据，求：
(1)电梯在最初加速阶段的加速度a1的大小；
(2)电梯在在19.0 s内上升的髙度H.
图16

图16

16．宇宙中存在一些离其他恒星较远的、由质量相等的三颗星组成的三星系统，通常可忽视其他星体对它们的引力作用．已观测到稳定的三星系统存在两种基本的构成形式：一种形式是三颗星位于同始终线上，两颗星围绕中心星在半径为R的同一圆轨道上运行；另一种形式是三颗星位于等边三角形的三个顶点上，并沿外接于等边三角形的、半径为R的圆形轨道运行．设每颗星体的质量为m.
(1)试求第一种形式下星体运动的周期T1；
(2)试求其次种形式下星体运动的周期T2。

17．如图17甲所示，CABAD为竖直放置的轨道，其中圆轨道的半径r＝0.10 m，在轨道的最低点A和最高点B各安装了一个压力传感器(图中未画出)，小球(可视为质点)从斜轨道的不同高度由静止释放，可测出小球在轨道内侧通过这两点时对轨道的压力分别为FA和FB，g取10 m/s2.
(1)若不计小球所受的阻力，且小球恰好能通过B点，求小球通过A点时速度vA的大小．
(2)若不计小球所受的阻力，小球每次都能通过B点，FB随FA变化的图线如图乙所示，求小球的质量m.

图17
乙

甲
18．如图18甲所示，某同学用轻绳通过定滑轮提升一重物，运用传感器(未在图中画出)测得此过程中不同时刻被提升重物的速度v与对轻绳的拉力F，并描绘出v－图象．假设某次试验从静止开头提升重物，所得的图象如图乙所示，其中线段AB与纵轴平行，它反映了被提升重物在第一个时间段内v和的关系；线段BC的延长线过原点，它反映了被提升重物在其次个时间段内v和的关系；第三个时间段内拉力F和速度v均为C点所对应的大小保持不变，因此图象上没有反映．试验中还测得重物由静止开头经过t＝1.4 s，速度增加到vC＝3.0 m/s，此后物体做匀速运动．取重力加速度g＝10 m/s2，绳重及一切摩擦力和阻力均忽视不计．
（1）求第一个时间段内重物的加速度有多大？
（2）求其次个时间段内牵引力的功率有多大？
（3）求被提升重物在其次个时间段内通过的路程．

图18

R
P
Q
2R
O
A
B
C
19．如图19所示，两根长直轨道与一半径为R的半圆型圆弧轨道相接于A、C两点，B点为轨道最低点，O为圆心，轨道各处光滑且固定在竖直平面内。质量均为m的两小环P、Q用长为R的轻杆连接在一起，套在轨道上。将MN两环从距离地面2R处由静止释放，整个过程中轻杆和轨道始终不接触，重力加速度为g，求：
（1）当P环运动到A点时的速度v；
（2）在运动过程中，P环能达到的最大速度vm；
（3）若将杆换成长4R，P环仍从原处由静止释放，经过半圆型底部再次上升后，P环能达到的最大高度H。
图19

高三上期中考试物理参考答案2022-11-13
15．解:依题
(1)由牛顿其次定律得F1－mg＝ma1，……2分
解得a1＝2m/s2……2分
(2)电梯在0～3 s时段的t1＝3 s内做匀加速运动
末速度v1＝a1t1＝6 m/s……1分
上升的高度h1＝a1t＝9 m……1分
在3～13 s时段的t2＝10 s内做匀速运动
上升的高度h2＝v1t2＝60 m……2分
在13～19 s时段的t3＝6 s内做匀减速运动
F2－mg＝ma2，解得a2＝－1 m/s2. ……1分
上升的高度h3＝v1t3＋a2t＝18 m……1分
在19.0 s内上升的髙度H＝h1＋h2＋h3＝87 m. ……2分

16． 解：依题
(1)第一种形式下，由万有引力定律和牛顿其次定律，
G＋G＝m ①……3分
T1＝ ②……1分
由①②式联立得：T1＝4πR.……2分
(2)其次种形式下，由万有引力定律和牛顿其次定律，得
③……3分
④……1分
由③④式联立得：……2分

17．解：依题
(1)若小球通过B点时的速度为vB，依据牛顿其次定律有
mg＝m……2分
依据机械能守恒定律有
mv＝mv＋mg·2r……2分
由以上两式解得vA＝ m/s. ……2分
(2)在B点, ……2分
在A点, ……2分
小球从A点到B点过程, ……2分
各式联立得: ……2分
当代入上式
解得m＝0.1 kg. ……2分
18．解：依题
（1）由v－图象可知，第一个时间段内重物所受拉力保持不变，且F1＝6.0 N
依据牛顿其次定律有F1－G＝ma……1分
重物速度达到vC＝3.0 m/s时，受平衡力，即G＝F2＝4.0 N. ……1分
由此解得重物的质量m＝＝0.40 kg……1分
联立解得a＝5.0 m/s2……2分
（2）在其次段时间内，拉力的功率保持不变P＝Fv＝12 W. ……4分
（3）设第一段时间为t1，重物在这段时间内的位移为x1，则
t1＝＝ s＝0.40 s，……1分
x1＝at＝0.40 m……1分
设其次段时间为t2，t2＝t－t1＝1.0 s……1分
重物在t2这段时间内的位移为x2，依据动能定理有
Pt2－Gx2＝mv－mv ……2分
解得x2＝2.75 m……2分
则其次段重物上升的路程2.75m
19．解：依题
（1）从P开头到A做自由落体运动……2分
得: ……2分
（2）当系统质心下降到最低处时,即PQ等高时速度最大
此时MN杆离O的竖直高度为……1分
PQ系统机械能守恒: ……3分
解得: ……2分
（3）由于杆超过了半圆直径，所以两环运动如图。
M再次上升后，设P速度为零时位置比动身位置高h，如图所示。
系统机械能守恒: ……3分
解得: ……1分
则最大高度……2分

M
N