黑龙江省哈尔滨市第六中学2021届高三物理上学期期中试题（Word版含答案）

黑龙江省哈尔滨市第六中学2021届高三物理上学期期中试题（Word版含答案）

哈尔滨市第六中学2018级高三 上学期期中考试 物理 试卷 一、选择题：本题共14小题，每题4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9～14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，有错选的得0分。‎ ‎1．如图所示，两个质量都是ｍ的小球Ａ、Ｂ用铰链与轻杆连接后斜靠在墙上处于平衡状态。已知墙面光滑，水平地面粗糙。现将Ａ球向上移动一小段距离，两球再次达到平衡，那么将移动后的平衡状态和原来的平衡状态比较，地面对Ｂ球的支持力Ｎ和轻杆上的力Ｆ的变化情况是(　　)‎ Ａ．Ｎ不变，Ｆ变大　　 Ｂ．Ｎ不变，Ｆ变小 Ｃ．Ｎ变大，Ｆ变大　　 Ｄ．Ｎ变大，Ｆ变小 ‎2．如图所示，水平地面上有两块完全相同的木块Ａ、Ｂ，在水平推力Ｆ作用下运动．用ＦAB表示Ａ、Ｂ间的相互作用力(　　) ‎ Ａ．若地面是完全光滑的，则ＦAB＝Ｆ Ｂ．若地面是完全光滑的，则ＦAB＝0 Ｃ．若地面粗糙程度一定，则ＦAB＝Ｆ Ｄ．若地面粗糙程度一定，则ＦAB＝Ｆ／2‎ ‎3．如图所示，一圆盘可绕一通过圆心且垂直于盘面的竖直轴转动，在圆盘上放一块橡皮，橡皮随圆盘一起转动（俯视为逆时针）。某段时间圆盘转速不断减小但未减到零，橡皮仍相对圆盘静止，在这段时间内，关于橡皮所受合力的方向的四种表示(俯视图)中，正确的是(　　)‎ ‎4．如图所示，图线表示作用在某物体上的合外力随时间变化的关系，若物体开始时是静止的，那么(　　) ‎ Ａ．前3ｓ内合外力的冲量为零 ‎ Ｂ．前3ｓ内物体的位移为零 Ｃ．第4ｓ末物体的速度为零 ‎ Ｄ．前4ｓ内合外力对物体做的功为零 ‎5．质量相等的两物块Ｐ、Ｑ间用一轻弹簧连接，放在光滑的水平地面上，并使Ｑ物块紧靠在墙上，现用力Ｆ推物块Ｐ压缩弹簧，如图所示，待系统静止后突然撤去Ｆ，从撤去力Ｆ起计时，则下列说法不正确的是(　　) ‎ Ａ．Ｐ、Ｑ及弹簧组成的系统机械能总保持不变 Ｂ．Ｐ、Ｑ的总动量保持不变 Ｃ．不管弹簧伸到最长时，还是缩到最短时，Ｐ、Ｑ的速度总相等 Ｄ．弹簧第二次恢复原长时，Ｐ的速度恰好为零，而Ｑ的速度达到最大 ‎6． 2019年4月10日，世界上首张黑洞图像照片发布，如图，它提供了黑洞存在的直接“视觉”证据。若某黑洞表面的重力加速度g大小约为1012 m/s2，质量M和半径R的关系满足＝ ，其中c为真空中光速、G为引力常量(近似取7×10－11 N·m2/kg2)，则该黑洞质量的数量级约为(　　) ‎ Ａ．1014 kg Ｂ．1021 kg Ｃ．1031 kg Ｄ．1042 kg ‎7．一辆汽车在平直公路上以恒定功率P0匀速行驶，行驶的速度为v0。由于前方出现险情，汽车要减速慢行，驾驶员在t1时刻将发动机的功率减半，以P0的恒定功率行驶到t2时刻通过险情区之后，驾驶员立即将功率增大到P0，以恒定功率P0继续向前行驶到t3时刻，整个过程汽车所受阻力恒为f，则在0～t3这段时间内，汽车的速度随时间变化的关系图像可能是(　　)‎ ‎8．如图所示，质量为M的车静止在光滑水平面上，车右侧内壁固定有发射装置。车左侧内壁固定有沙袋。把质量为m的弹丸最终射入沙袋中，这一过程中车移动的距离是S，则小球初位置到沙袋的距离d为(　　)‎ Ａ． Ｂ． Ｃ． Ｄ．‎ ‎9．A、B两球在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运动，mA＝1 kg，mB＝2 kg，vA＝6 m/s，vB＝2 m/s，当A追上B并发生碰撞后，A、B两球速度的可能值是(　　)‎ Ａ．vA′＝5 m/s，vB′＝2.5 m/s Ｂ．vA′＝2 m/s，vB′＝4 m/s Ｃ．vA′＝3 m/s，vB′＝3.5 m/s Ｄ．vA′＝-3 m/s，vB′＝6.5 m/s ‎10．如图所示，M、N为两个等量同号正电荷Q，在其连线的中垂线上任意一点P自由释放一个负点电荷q，不计重力影响，下列关于点电荷q的运动的说法正确的是(　　)‎ Ａ．从P→O的过程中，加速度可能越来越大，速度也越来越大 Ｂ．从P→O的过程中，加速度可能越来越小，而速度越来越大 Ｃ．点电荷运动到O点时加速度为零，速度达到最大值 Ｄ．点电荷越过O点后，速度越来越小，而加速度可能越来越大，直到速度为零 ‎11．在正点电荷Q形成的电场中，一检验电荷q的运动轨迹如图中实线所示，轨迹上a、b、c三点在以Q为圆心的同心圆上，不计重力影响，下列说法正确的是(　　)‎ Ａ．检验电荷q一定为正电荷 Ｂ．a、b、c三点中，检验电荷q在c点的动能最小 Ｃ．a、b、c三点中，a点的电势最高 Ｄ．a、b、c三点中，检验电荷q在a点的电势能最大 ‎12．如图所示为某静电场中x轴上各点电势分布图，一个带电粒子在坐标原点O由静止释放，仅在电场力作用下沿x轴正向运动，则下列说法正确的是(　　)‎ Ａ．粒子一定带正电 Ｂ．粒子运动到坐标轴上x2处速度最大 Ｃ．粒子从坐标轴上x1处运动到x3处，动能的改变量为零 Ｄ．粒子从坐标轴上x1处运动到x2处，加速度先增大后减小 ‎13．如图所示，质量为ｍ、初速度为v0的带电体a，从水平面上的Ｐ点向固定的带电体ｂ运动，ｂ与a电性相同，当a向右移动ｓ时，速度减为零（a与ｂ未发生碰撞）。那么，当a从Ｐ向右的位移为ｓ/2时，a的动能为(　　)‎ Ａ．大于初动能的一半 　 Ｂ．等于初动能的一半 Ｃ．小于初动能的一半 　 Ｄ．动能的减少量等于电势能增加量与内能增加量之和 ‎14．如图甲所示，位于同一竖直面内的两条倾角都为θ的倾斜轨道a、b分别与一传送装置的两端平滑相连。现将小物块从轨道a的顶端由静止释放，若传送装置不运转，小物块运动到轨道b底端的过程的vt图像如图乙所示；若传送装置匀速转动，则小物块下滑过程的vt图像可能是下列选项中的(　　)‎ 二、实验题 (共12分)‎ ‎15．（4分）关于图示力学实验装置，下列说法中正确的是________。‎ 钩码 ‎ 细线 ‎ 小车 ‎ 打点计时器 ‎ 长木板 ‎ 纸带 ‎ Ａ．用此装置“研究匀变速直线运动”时需要平衡摩擦力 Ｂ．用此装置“探究小车的加速度与外力的关系”时，若用钩码的重力代替细线对小车的拉力，应保证钩码质量远小于小车质量 Ｃ．用此装置“探究功与速度变化的关系”时，将长木板远离滑轮一端适当垫高，且小车未拴细线，轻推小车后，通过纸带分析若小车做匀速运动，即实现平衡摩擦力 ‎16．（8分）如图甲所示，某同学设计一个用打点计时器验证动量守恒定律的实验：在小车甲的前端粘有橡皮泥，推动小车甲使之做匀速运动，然后与原来静止在前方的小车乙相碰并粘合成一体，继续做匀速运动。他设计的具体装置如图所示。在小车甲后连着纸带，电磁打点计时器电源频率为50 Hz。长木板下垫着小木片用以平衡摩擦力。‎ ‎（1）若已得到打点纸带如图乙并测得各相邻计数点的间距标在图上。A为运动起始的第一点，则应选________段来计算甲的碰前速度，应选________段来计算甲和乙碰后的共同速度。(以上两空格从“AB”“BC”“CD”“DE”中选填)‎ ‎（2）已测得小车甲的质量m1＝0.4 kg，小车乙的质量m2＝0.2 kg。由以上测量结果可得：碰前总动量＝________ kg·m/s；碰后总动量＝________ kg·m/s。(结果保留三位有效数字)‎ 三、计算题（共42分，要求写出必要的文字说明、方程式或重要的演算步骤，只写出最后答案的不得分。有数值计算计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）．‎ ‎17．（10分）如图所示，在光滑的水平桌面上有一固定的水平光滑绝缘圆轨道，半径r＝0.3 m，圆 轨道内侧有一质量m＝1×10－2 kg、带电量q＝＋5×10－5 C的小球（可视为质点）。整个空间存在方向水平向右的匀强电场。BC是圆环的一条直径且与电场方向平行，A为半圆弧BC的中点。小球从A点以初速度v0＝ m/s向右运动，运动到B点时的速度vB＝3 m/s。求：‎ ‎（1）电场强度E的大小；‎ ‎（2）小球最小速度的大小及此时小球对圆轨道的压力大小。‎ ‎18．（14分）两质量均为m的劈A和B，高度相同，放在光滑水平面上，A和B的倾斜面都是光滑曲面，曲面下端与水平面相切，如图所示。一质量也为m的可视为质点的物块，从劈A上距水平面高度为h位置处静止滑下，然后又滑上劈B。重力加速度为g，求：‎ A ‎ B ‎ h ‎ ‎（1）物块在劈B上能够达到的最大高度；‎ ‎（2）物块从劈B上返回水平面时的速度。‎ ‎19．（18分）如图所示，一足够长的木板在粗糙水平地面上向右运动，某时刻初速度为v0，此时一与木板质量相等的小滑块(可视为质点)以v1＝4 m/s的速度从右侧滑上木板，经过t=1 s两者速度恰好相同，速度大小为v2＝1 m/s，方向向左．已知木板与地面间的动摩擦因数 μ2=0.05，重力加速度g＝10 m/s2，求：‎ ‎（1）木板与滑块间的动摩擦因数 μ1；‎ ‎（2）木板初速度v0的大小；‎ ‎（3）若在两者速度恰好相同时，木板与固定在地面的弹性挡板相碰，碰撞时间忽略不计，碰后立即撤去挡板。求从滑块滑上木板开始的整个运动过程中，木板的对地位移大小。‎ 哈尔滨市第六中学2018级高三上学期期中考试物理试题答案 一、选择题：本题共14小题，每题4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9～14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，有错选的得0分。‎ ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ ‎9‎ ‎10‎ ‎11‎ ‎12‎ ‎13‎ ‎14‎ B D C A B C B A BC BCD AB BC AD AC 二、实验题 (共12分)‎ ‎15．（4分）BC ‎16．（8分）(1)BC　DE　(2)0.420　0.417‎ 三、计算题 ‎17．（10分）(1)1 000 N/C　(2)m/s ，0.05 N ‎【解析】(1)小球从A到B，由动能定理得：qEr＝mv－mv -----2分 代入数据解得：E＝1 000 N/C -----1分 ‎(2)小球在C点处速度最小，从A到C，由动能定理得：－qEr＝mv－mv -----2分 代入数据解得：vC=m/s -----1分 在C点，由牛顿第二定律得：qE＋FN＝m -----2分 解得：FN＝0.05 N -----1分 根据牛顿第三定律知，小球运动到C点时对圆环的作用力大小为0.05 N。-----1分 ‎18．（14分）（1）h/4 （2）0‎ ‎【解析】（1）物块从A上滑下，设水平向为正方向，物块滑到底端时的速度为v1, 劈A的速度为v2。由水平动量守恒和系统机械能守恒列方程得：‎ ‎0=m v1+mv2 -----2分 mgh=mv12+mv22 -----2分 解得：v1=‎ 物块滑上劈B，当二者水平方向速度相同时，物块到达最大高度。设二者共同速度大小为v共，物块到达最大高度为H，由水平动量守恒和系统机械能守恒列方程得：‎ m v1=2 mv共 -----2分 mv12=2mv共2+mgH -----2分 解得：H= h/4 ----1分 ‎（2）设物块从劈B上返回水平面时的速度为v3, 劈B的速度为v4，从物块刚要滑上劈B，到物块从劈B上返回水平面，由水平动量守恒和系统机械能守恒列方程得：‎ m v1= m v3+ m v4 -----2分 mv12=mv32+mv42 -----2分 解得：v3=0 -----1分 ‎19．（18分）答案　(1)0.3　(2) 2 m/s　(3) 0.3625 m 解析：‎ ‎（1）设滑块与木板质量为m，加速度大小为a以滑块为研究对象,由牛顿第二定律得：μ1mg=ma -----1分 解得a=μ1g,‎ 滑块匀减速，v2-v1=-μ1gt-----2分 解得μ1=0.3 -----1分 ‎（2）木板先向右匀减速到零，设加速度大小为a1,由牛顿第二定律得：μ1mg+μ22mg=ma1 -----1分 解得a1=4m/s2‎ 设匀减速到零的时间为t1，有a1=v0/t1 -----1分 木板再向右匀加速到v2，设加速度大小为a2, 由牛顿第二定律得：μ1mg-μ22mg=ma2 -----2分 解得a2=2m/s2‎ v2= a2（t- t1）-----1分 解得v0=2 m/s -----1分 ‎（3）在0~ t1时间内，设木板向右位移大小为x1，x1=v0t1-a1t12 -----1分 在t1~1秒时间内，木板向左位移大小为x2，x2= a2（1-t1）2 -----1分 与挡板碰后，木板原速反弹，向右匀减速运动，加速度大小为a1=4m/s2，设再经t2时间木板速度减到零，‎ t2=v2/a1 ----1分 设再经t3时间木板向右匀加速到二者第二次共速v共，加速度大小为a2=2m/s2，从与挡板碰后 到二者第二次共速，滑块一直以a=μ1g匀减速，列式得：‎ v2-a（t2+ t3）= a2 t3 -----1分 在1~（1+t2）时间内，设木板向右位移大小为x3，x3=v2t2-a1t22 -----1分 在（1+t2）~（1+t3）时间内，木板向左位移大小为x4，x4= a2t32 -----1分 二者第二次共速后，因为μ1＞μ2，二者以相同的加速度向左匀减速到停止运动，由牛顿第二定律列方程得：‎ μ22mg=2ma共 设二者向左匀减速到停止运动的位移为x共，‎ ‎0-（ a2 t3）2 = -2a共x共 -----1分 全程木板的位移大小x= x1 -x2 + x3-x4-x共 解得x=0.3625 m -----1分