上海市部分学校2021-2022学年高三上学期期中考试物理试题（Word版含答案）

2021学年第一学期期中考试
高三物理试卷
（时间:60分钟满分100分）
本试卷中sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s2
一、单项选择题（共12小题，40分，1-8每题3分，9-12每题4分）
1.下列各物理量的定义式正确的是（ ）
（A）电流强度 （B）加速度
（C）电场强度 （D）电势
2.下列哪组物理量的正负号表示的涵义一致（ ）
（A）某物体速度变化-3m/s，某力对物体做功-3J
（B）某力对物体做功-3J，某电荷在电场中电势能为-3J
（C）某物体加速度为-3m/s2，某电荷在电场中受力-3N
（D）某物体的重力势能为3J，某力对物体做功-3J
3.如图，弹性杆AB的下端固定，上端固定一个质量为m的小球，用水平力缓慢拉球，使杆发生弯曲。逐步增加水平力的大小，则弹性杆AB对球的作用力的方向（ ）
（A）水平向左，与竖直方向夹角不变 （B）斜向左上方，与竖直方向夹角增大
（C）斜向左上方，与竖直方向夹角减小 （D）斜向右上方，与竖直方向夹角增大
4.关于单摆做简谐振动，下列说法正确的是（ ）
（A）回复力是重力和细线拉力的合力 （B）摆动到最低点时加速度为零
（C）速度变化的周期等于振动周期 （D）振动的频率与振幅有关
5.如图是某质点做简谐运动时的振动图像，根据图像可以判断（ ）
（A）在第1.5秒时，质点向+x轴方向运动
（B）在第2秒末到第3秒末，质点做加速运动
（C）在第1秒末，质点的加速度为零
（D）在第1秒末到第3秒末，质点所受合外力先减小后增大
6.质量为m的汽车，发动机额定功率为P，开上一倾角为α的坡路，汽车所受阻力恒为车重的K倍，那么汽车的最大速度为（ ）
（A） （B） （C） （D）
7.北斗问天，国之夙愿。我国北斗三号系统的收官之星是地球静止轨道卫星，其轨道半径约为地球半径的7倍。与近地轨道卫星相比，地球静止轨道卫星（ ）
（A）周期大 （B）线速度大 （C）角速度大 （D）加速度大
8.如图，悬挂甲物体的细线拴牢在一不可伸长的轻质细绳上0点处；绳的一端固定在墙上，另一端通过光滑定滑轮与物体乙相连。甲、乙两物体质量相等。系统平衡时，0点两侧绳与竖直方向的夹角分别为α和β。若α=70°，则β等于（ ）
（A）45° （B）55° （C）60° （D）70°
9.“蹦极”是一种富有刺激性的勇敢者的运动项目。如图所示，一根弹性橡皮绳一端系于跳台，另一端系于人的腿部。不计空气阻力，在蹦极者从跳台下落到最低点的过程中，则（ ）
（A）蹦极者的机械能先增大后减小
（B）蹦极者下落至橡皮绳原长位置时动能最大
（C）蹦极者下落至最低点时橡皮绳的弹性势能最大
（D）蹦极者重力势能与橡皮绳弹性势能之和一直减小
10.某电场电场强度E沿x轴变化如图所示，一正电荷从X1移动到X2，其电势能（ ）
（A）始终增大 （B）始终减小 （C）先减小后增大 （D）先增大后减小
11.如图，两个固定的倾角相同的滑杆上分别套A、B两个圆环，两个圆环上分别用细线悬吊着两个物体C、D，当它们都沿滑杆向下滑动时，A的悬线始终与杆垂直，B的悬线始终竖直向下。则下列说法中正确的是:（ ）
（A）A环与滑杆无摩擦力 （B）B环与滑杆无摩擦力
（C）A环做的是匀速运动 （D）B环做的是匀加速运动
12.如图，质量不同的A、B两小球分别用细线悬挂在等高的悬点O1、O2处。将两球拉至与悬点同一高度，使细线水平伸直，由静止释放。已知LA>LB，设悬点所在水平面为零势能面，不计空气阻力，则两球运动到最低点时（ ）
（A）A球动能大于B球动能 （B）A球机械能等于B球机械能
（C）A球加速度大于B球加速度 （D）A球向心力等于B球向心力
二、填空题（共5小题，20分，每题4分）
13.如下图（a）所示，为水中两个振动情况完全相同的波源所形成的图样，这是水面波的__________现象（选填:“干涉”或“衍射”）；下图（b）中的、B、C是不同频率的水面波通过相同的小孔所能达到区域的示意图，则其中水波的频率最大的是__________图。
14.吊环比赛中开始时吊绳竖直，运动员的两臂从竖直位置开始缓慢展开到接近水平，形成如图所示“十字支撑”造型。则每根吊绳的拉力__________，两绳的合力__________。（选填“增大”、“不变”和“减小”）
15.如图为点电荷Q产生的电场，图中虚线为等势线。若将两个带正电的检验电荷q1、q2分别从A、B两点移动到无穷远的过程中，外力克服电场力做的功均为W=6×10-6J，已知其中q1=2×10-6C，则A点电势=________V，q2的电荷量__________（选填“等于”、“小于”或“大于”）q1的电荷量。
16.某型号电动机转速可达200r/s，输出推力为5N，转轴的半径约为2.5×10-4m。则该电动机的转动角速度为__________rad/s，该电动机的输出功率约为__________W。
17.竖直向上抛出的物体，从抛出点到最高点的过程中其动能和重力势2能随高度h的变化图线如图所示，物体上升过程中空气阻力做的功为__________J，加速度大小为___________m/s2.
三、综合题（共40分）
注意:第19、20题在答题纸上，在列式计算、逻辑推理以及回答问题过程中，要求给出必要的图示、文字说明、公式、演算等。
18.（10分）如图a为“用DIS研究加速度和力的关系”的实验装置:
（1）在该实验中必须采用控制变量法，应保持__________不变，用钩码所受的重力作为__________，用DIS测小车的加速度；
（2）改变所挂钩码的数量，多次重复测量。在某次实验中根据测得的多组数据可画出a-F关系图线（如图b），此图线的A段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是__________；
（3）若在原装置中的P处加装一力传感器，重复上述实验，得到的a-F图线与图b中的图线相比会有什么不同:__________；
（4）在（3）中，若小车的质量为M，不断增加钩码的数量，则力传感器示数的极限值为__________。
19.（15分）如图所示，用绝缘丝线将质量为m电荷量为qA的带负电小球A系在0点。在距0点的正下方H处用绝缘柄固定一带电小球B（两球均可看成点电荷）。当丝线与竖直方向夹角为θ=30°时，球A静止，此时A、B两球连线与丝线AO垂直。已知静电力常量为k，重力加速度为g。
（1）画出A球受力示意图，判断B球的电性；
（2）求A球所在处的电场强度E；
（3）求B球的电荷量qB；
（4）若支持B球的绝缘柄漏电，A球在竖直平面内缓慢运动至θ=0°处，B的电荷尚未漏完。在整个漏电过程中，丝线的拉力大小如何变化 请说明原因。
20.（15分）如图，竖直平面内粗糙直杆与半径为R=2.5m的光滑1/4圆弧轨道平滑连接，直径略大于杆截面直径的小环质量为m=2kg与竖直方向成α=37°的恒力F作用在小环上，使它从A点由静止开始沿杆向上运动，当小环运动到半圆弧轨道左端B点时撤去F，小环沿圆轨道上滑到最高点C处时与轨道无弹力作用。AB间的距离为5m，小环与直杆间的动摩擦因数为0.5.（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2）求:
（1）小环在C处时的速度大小；
（2）小环在B处时的速度大小；
（3）恒力F的大小。