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)

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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
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