2020-2021学年黑吉两省十校联考高三（上）期中物理试卷（Word+答案）

2020-2021学年黑吉两省十校联考高三（上）期中物理试卷
一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分在每小题给出的四个选项中，第1～8题只有一项符合题目要求，第9～12题有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）
1．（4分）关于超重和失重，下列说法正确的是（　　）
A．当物体竖直向上运动时，一定发生失重现象
B．当物体竖直向下运动时，一定发生失重现象
C．当物体加速度方向向上时，一定发生超重现象
D．当物体加速度方向向下时，一定发生超重现象
2．（4分）把一个物体以大小为10m/s的速度水平抛出，经过一段时间后物体的速度大小为5m/s。取g＝10m/s2，不计空气阻力，则该段时间为（　　）
A．0.5s
B．1s
C．s
D．2s
3．（4分）卫星甲、乙、丙在如图所示的三个椭圆轨道上绕地球运行，卫星甲和乙的运行轨道在P点相切下列说法正确的是（　　）
A．卫星甲经过P点时的加速度大于卫星乙经过P点时的加速度
B．卫星甲经过P点时的速度大于卫星乙经过P点时的速度
C．在卫星甲、乙、丙中，卫星丙的周期最大
D．卫星丙的发射速度可以小于7.9km/s
4．（4分）如图所示，转笔深受广大中学生的喜爱，其中也包含了许多的物理知识。假设某同学是转笔高手，能让笔绕其手上的某一点O做匀速圆周运动，且转速恒定，下列有关该同学转笔中涉及的物理知识的叙述不正确的是（　　）
A．笔杆上的点离O点越近，做圆周运动的向心加速度越大
B．笔杆上各点的线速度大小与到O点的距离成正比
C．若该同学转动钢笔，钢笔中的墨水可能因为离心运动而被甩出来
D．除了O点，笔杆上其他点的角速度大小都一样
5．（4分）汽车以恒定功率P由静止出发，沿平直路面行驶，最大速度为v，则下列判断正确的是（　　）
A．汽车先做匀加速运动，最后做匀速运动
B．汽车先做加速度越来越大的加速运动，最后做匀速运动
C．汽车先做加速度越来越小的加速运动，最后做匀速运动
D．汽车先做加速运动，再做减速运动，最后做匀速运动
6．（4分）2019年诺贝尔物理奖获奖者﹣瑞士日内瓦大学教授米歇尔?马约尔和迪迪埃?奎洛兹在1995年发现了一颗距离我们50光年的行星，该行星围绕它的恒星运动这颗行星离它的恒星非常近，只有太阳到地球距离的，公转周期只有4天由此可知，该恒星的质量约为太阳质量的（　　）
A．20倍
B．16倍
C．14倍
D．1倍
7．（4分）如图是一颗质量约为m＝50g子弹射穿一副扑克牌的照片，子弹完全穿过一副扑克牌的时间t约1.0×10﹣4s，子弹的真实长度为2.0cm，子弹接着经时间△t＝10﹣3s进入墙壁，试估算子弹对墙壁的作用力约为（　　）
A．5×103N
B．5×104N
C．5×105N
D．5×106N
8．（4分）如图所示，质量为m的小物块静止于粗糙斜面底端。现用恒力将此物块推至斜面顶端，第一次所加恒力F1沿斜面向上，第二次所加恒力F2水平向右。若物块先、后两次从斜面底端运动至斜面顶端所用时间相同，且斜面始终保持静止状态，则先后两次运动过程中（　　）
A．F1做的功与F2做的功相等
B．物体与斜面因摩擦产生的热量相等
C．合力所做的功相等
D．地面对斜面体的摩擦力相等
9．（4分）甲、乙两物体沿同一直线运动，运动过程的位移﹣时间图象如图所示，下列说法正确的是（　　）
A．0～6s内甲物体做匀变速直线运动
B．0～6s内乙物体的速度逐渐减小
C．t＝5s时两物体一定相遇
D．0～6s内存在某时刻两物体的速度大小相等
10．（4分）如图所示，质量不计的细绳一端绕过无摩擦的小滑轮C与物块相连，另一端与套在一根固定竖直杆上的圆环A相连。初始状态，杆BC⊥AC。现将杆BC绕B点沿顺时针方向缓慢转动一小角度，该过程中圆环A始终处于静止状态，则（　　）
A．细绳对圆环A的拉力变大
B．环A受到竖直杆的弹力变小
C．圆环A受到的静摩擦力变大
D．滑轮C受到细绳的压力不变
11．（4分）某汽车由静止开始在平直的公路上行驶，0～60s内其加速度随时间变化的图线如图所示，则（　　）
A．60s末汽车的速度为零
B．60s内汽车的位移为零
C．60s内汽车的路程为600m
D．60s内汽车的平均速度大小为15m/s
12．（4分）如图所示，a、b两物块质量分别为m、3m，用不计质量的细绳相连接，悬挂在定滑轮的两侧。开始时，a、b两物块距离地面高度相同，用手托住物块b，然后由静止释放，直至a、b物块间高度差为h，不计滑轮质量和一切摩擦，重力加速度为g。在此过程中，下列说法正确的是（　　）
A．物块a的机械能守恒
B．物块b的机械能减少了mgh
C．物块a、b与地球组成的系统机械能守恒
D．物块b机械能的减少量大于物块a机械能的增加量
二、实验题（本题共2小题，共14分）
13．（6分）某同学用图甲所示装置通过大小相同的A、B两小球的碰撞来验证动量守恒定律。图中PQ是斜槽，实验时先使A球从斜槽上某一固定位置G由静止开始滚下，落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹。重复上述操作10次，得到10个落点痕迹。再把B球放在水平槽末端，让A球仍从位置G由静止开始滚下和B球碰撞后，A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹，重复这种操作10次。图中O点是水平槽末端R在记录纸上的垂直投影点
（1）安装器村时要注意固定在桌边上的斜槽末端的切线要沿　
　方向。
（2）小球A的质量m1与小球B的质量m2：应满足的关系是m1　
　m2．（填“＜”“＞”或“＝”）
（3）某次实验中得出小球的落点情况如图乙所示（单位：cm），P、M、N分别是入射小球在碰前、碰后和被碰小球在碰后落点的平均位置（把落点圈在内的最小圆的圆心）。若本次实验的数据很好地验证了动量守恒定律则入射小球和被碰小球的质量之比m1：m2＝　
　，此为　
　碰撞（选填“是”或“不是”弹性碰撞）
14．（8分）小刚同学用如图所示的实验装置研究“机械能守恒定律”，他进行了如下实验操作并测出如下数值。
①用天平测出小钢球的质量为0.20kg；
②用游标卡尺测出小钢球的直径为10.0mm；
③用刻度尺测出电磁铁下端到光电门的距离为82.55cm；
④电磁铁先通电，让小钢球吸在电磁铁底端；
⑤电磁铁断电后，小钢球自由下落；
⑥在小钢球经过光电门时间内，计时装置记下小钢球经过光电门所用时间为2.50×10﹣3s，由此可算得小钢球经过光电门的速度；
⑦计算得出小钢球到达光电门时重力势能减小量△Ep＝　
　J，小钢球的动能变化量△Ek＝　
　J（g取9.8m/s2，结果保留三位有效数字）。
从实验结果中发现△Ep　
　（填“稍大于”“稍小于”或“等于”）△Ek，试分析可能的原因　
　。
三、计算题（本题共3小题，共38分，作答时应写出必要的文字说明方程式和重要的演算步骤只写出最后答案的不能得分有数值计算的题答案中必须明确写出数值和单位）
15．（10分）如图所示，质量m＝0.1kg的小球（可视为质点）用长L＝1.25m的轻质细线悬于O′点将小球向左拉起使悬线呈水平伸直状态后，无初速地释放小球，小球运动到最低点O时细线恰好被拉断，B为O点正下方地面上的点，且OB高度h＝5m。取g＝10m/s2，求：
（1）细线所能承受的最大拉力；
（2）小球落地点与B点距离。
16．（14分）如图1为自动人行道，常在码头、机场、展览馆和体育馆等人流集中的地方。将自动人行道抽象出图2的模型，设其逆时针匀速转动的速度为v0＝1m/s，两个完全相同的小物块A、B（可视为质点）同时以v＝2m/s的初速度相向运动。已知两物块运动的过程中恰好不会发生碰撞，加速度大小均为2m/s2，重力加速度g取10m/s2。求：
（1）物块与传送带间的动摩擦因数；
（2）小物块A、B开始相向运动时的距离。
17．（14分）如图所示，光滑的水平地面上停有一质量M＝10kg，长度l＝5m的平板车，平板车左端紧靠一个平台，平台与平板车的高度均为h＝1.25m，一质量m＝2kg的滑块以水平速度v0＝7m/s从平板车的左端滑上平板车，并从右端滑离，滑块落地时与平板车的右端的水平距离s＝0.5m。不计空气阻力，重力加速度g＝10m/s2．求：
（1）滑块刚滑离平板车时，车和滑块的速度大小；
（2）滑块与平板车间的动摩擦因数。
2020-2021学年黑吉两省十校联考高三（上）期中物理试卷
试题解析
一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分在每小题给出的四个选项中，第1～8题只有一项符合题目要求，第9～12题有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）
1．解：A、当物体竖直向上运动时，如果加速度向下则为失重；
B、当物体竖直向下运动时，则为失重，故B错误；
C、如果物体的加速度向上，故C正确；
D、当物体加速度向下时，故D错误。
故选：C。
2．解：根据平行四边形定则得，物体的竖直分速度，则物体运动的时间t＝，B、C、D错误。
故选：A。
3．解：A、卫星绕地球做圆周运动，由牛顿第二定律得：G，解得：a＝，甲，则加速度相等；
B、若卫星乙要由原轨道变轨到卫星甲的轨道上，由此可知，故B正确；
C、由图示可知，卫星丙的半长轴最小＝k可知：T甲＞T乙＞T丙，故C错误；
D、7.5km/s是地球的第一宇宙速度，发射卫星丙时的发射速度应大于7.9km/s。
故选：B。
4．解：A、笔杆上的各个点都做同轴转动，根据向心加速度的公式a＝rω2
，可知离O点越近，向心加速度越小；
B、笔杆上的各个点角速度相等，笔杆上各点的线速度大小与到O点的距离成正比；
C、当转速过大时，出现墨汁可能做离心运动被甩走的情况；
D、笔杆上的各个点都做同轴转动，其它点的角速度是相等的。
由于题目要求选不正确的选项，
故选：A。
5．解：汽车以恒定功率P由静止出发，根据功率与速度关系式P＝Fv，速度v越大，刚开始速度很小，牵引力大于阻力，加速度向前，随着速度的增加，合力也变小，当牵引力减小到等于阻力时，速度达到最大；
故选：C。
6．解：设恒星的质量为M，行星的质量为m，周期为T，
行星绕恒星做圆周运动，万有引力提供向心力
G＝mr
解得恒星质量：M＝
该恒星与太阳的质量之比：
＝≈1，ABC错误。
故选：D。
7．解：子弹的速度：v＝＝＝200m/s
与墙作用过程受墙的作用力为F：F＝＝＝﹣6×104N
由牛顿第三定律可在对墙的作用力约为5×103N
则B正确，ACD错误
故选：B。
8．解：AC、由公式x＝5
得，由于x和t均相同，由v＝at，则物体到达斜面顶端时速度相同，则动能变化量相同，合外力做功相等；
由图示分析可知，第一个物体所受的摩擦力小于第二个物体所受的摩擦力，重力做功相同，F1做的功比F2做的少，故A错误；
B、由图示分析可知，故第一个物体克服摩擦力做的功小于第二个物体克服摩擦力做的功，物体与斜面的摩擦力产热不相同；
D、由于第一个物体所受的摩擦力小于第二个物体所受的摩擦力，根据牛顿第三定律结合力的合成可知，水平方向根据平衡条件可得，故D错误。
故选：C。
9．解：A、根据位移﹣时间图象的斜率表示速度，做匀速直线运动；
B、0～6s内，则乙的速度逐渐增大；
C、t＝4s时，故C正确；
D、0～6s内存在某时刻两图象斜率的绝对值相等，故D正确。
故选：CD。
10．解：设AC与竖直杆的夹角为θ，初始状态，这是θ最大，AC与竖直杆的夹角θ均变小；
A、细绳对圆环A的拉力始终等于悬挂物体的重力，细绳对圆环A的拉力F不变；
B、对圆环A受力分析如图所示：
圆环A受到竖直杆的弹力FN＝Fsinθ＝mgsinθ，θ变小，故B正确；
C、根据平衡条件可得环g，θ变小，故C正确；
D、杆BC绕B点沿顺时针方向缓慢转动一小角度，根据拉力一定，则滑轮C受到细绳的压力变小。
故选：BC。
11．解：A、根据a﹣t图象与时间轴所围的面积表示速度变化量，0﹣60s内汽车的速度变化量△v＝2×10m/s﹣3×20m/s＝0，故A正确；
B、在0﹣10s内汽车的加速度为7m/s2，保持不变，说明汽车做匀加速直线运动，做匀速直线运动，汽车的加速度为﹣1m/s5，保持不变，说明汽车沿原方向做匀减速运动，可知汽车一直沿同一方向运动，故B错误；
C、汽车的运动情况是：0﹣10s内汽车做初速度为零的加速度为2m/s8的匀加速运动，10s末汽车的速度为为：v＝at＝2×10m/s＝20m/s；10﹣40s内汽车的加速度为零，做速度为20m/s的匀速直线运动，汽车做初速度为20m/s的加速度为﹣1m/s5的匀减速运动，60s末汽车的速度为：v＝v0+at＝20m/s﹣1×20m/s＝3。画出汽车在0～60s内的v﹣t图线如图所示×（30+60）×20m＝900m，所以60s内汽车的路程等于位移的大小，故C错误；
D、60s内汽车的平均速度大小为＝，故D正确。
故选：AD。
12．解：A．物体a加速上升，故机械能增加；
B．a、b间高度差为h，物体a，
则有：，解得，
物体b动能增加量为（5m）v2＝mghmghmgh；
C．物体a上升，只有重力做功、b与地球组成的系统机械能守恒，故C正确；
故选：BC。
二、实验题（本题共2小题，共14分）
13．解：（1）斜槽末端的切线要沿水平方向，才能保证两个小球离开斜槽后做平抛运动；
（2）为防止碰撞后入射球反弹，入射球的质量应大于被碰球的质量1＞mm2；
（3）根据实验原理可得m6v0＝mbv1+mbv4，
由图乙可知：OM＝15.5cm、OP'＝25.5cm。
又因下落时间相同，即可求得：m2OP'＝m1OM+m2ON，
代值可得：m5：m2＝4：8；
根据能量守恒可知，若是弹性碰撞；代入数据可知：mAOP6＞mAOM4+mBON3。
故说明碰撞不是弹性碰撞；
故答案为：（1）水平；（2）＞；不是弹性
14．解：利用平均速度代替瞬时速度算得小钢球经过光电门时的速度得：
小钢球经过光电门时的速度为：v＝＝m/s＝5.00m/s；
小钢球从电磁铁处下落到经过光电门时，小钢球重力势能减小量为：△EP＝mgh＝0.20×9.3×0.8255J＝1.62J；
小钢球动能变化量为：△Ek＝mv2﹣3＝×3.2×45J＝1.60J．
由于存在空气阻力，使得重力势能的减少一部分使小钢球的动能增加，所以导致实验结果中减小的重力势能稍大于增加的动能。
故答案为：1.62；6.60；空气阻力的影响。
三、计算题（本题共3小题，共38分，作答时应写出必要的文字说明方程式和重要的演算步骤只写出最后答案的不能得分有数值计算的题答案中必须明确写出数值和单位）
15．解：（1）小球由A运动到B点的过程，由机械能守恒定律可得：
解得：v0＝2m/s
在B点，由牛顿第二定律得：T﹣mg＝m
解得：T＝5N
根据牛顿第三定律，小球对细线的拉力为3N.
（2）细线拉断后，小球做平抛运动。
水平方向：x＝v0t
竖直方向：y＝h＝gt2
解得：x＝4m
答：（1）细线所能承受的最大拉力3N；
（2）小球落地点与B点距离为5m.
16．解：（1）物块在传送带上相对滑动时，有：μmg＝ma
解得：μ＝0.2
（2）小物块B向左减速至传送带共速的过程中所需要的时间为：
小物块A向右减速至2再反向加速至与传送带共速的过程所需的时间为：
两小物块恰好不发生碰撞，应该在小物块A与传送带共速时恰好到达同一点A＝1.5s内小物块B向左运动的位移
解得xB＝1.75m
小物块A向左运动的位移为
故相向运动的位移为：s＝xA+xB＝1.75m+4.75m＝2.5m
答：（1）物块与传送带间的动摩擦因数2.2
（2）小物块A、B开始相向运动时的距离2.6m
17．解：（1）设滑块刚滑到平板车右端时，滑块的速度大小为v1，平板车的速度大小为v2，
由动量守恒可知：mv8＝mv1+Mv2
滑块滑离平板车后做平抛运动，则有：
s＝（v7﹣v2）t
解得：v1＝8m/s，v2＝1m/s；
（2）由功能关系可知：
f＝μmg
解得：μ＝4.4
答：（1）滑块刚滑离平板车时，车和滑块的速度大小分别为1m/s；
（2）滑块与平板车间的动摩擦因数为2.4。
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