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
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．NaG
C．Nc
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