福建省厦门双十中学2021届高三上学期中考试物理试题

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8.如图所示，运动的球 A 在光滑水平面上与一个原来静止的球 B 发生 弹性碰撞，则
A．要使 B 球获得最大动能，则应让 A,B 两球质量相等
B．要使 B 球获得最大速度，则应让 A 球质量远大于 B 球质量
C．要使 B 球获得最大动量，则应让 A 球质量远小于 B 球质量
D．若 A 球质量远大于 B 球质量，则 B 球将获得最大动能、最大速度及最大动量
14. （6 分）某探究小组想利用验证机械能守恒定律的装置测量当地的重力加速度，如图甲所示 框架
上装有可上下移动位置的光电门 1 和固定不动的光电门 2； 框架竖直部分紧贴一刻度尺，零刻度线在上端，可以测量出
两个光电门到零刻度线的距离 1和 2；框架水平部分用电磁 铁吸住一个质量为 m 的小铁块，小铁块的重心所在高度恰 好与刻度尺零刻度线对齐 切断电磁铁线圈中的电流时，小
按图示安装好实验装置，轨道 QM 为弧槽，MN 为水平粗糙 直轨道，M 为弧槽与直轨道的切点。在直轨道上选取一位置 P 用笔标记，使 MP 之间的距离稍大于两物块的宽度；
先不放 B 物块，将 A 物块由弧槽的某一位置由静止释放，物块停下后测出物块 A 从 P 点开始滑行的 距离 0；
将物块 B 放在 P 处，将 A 物块从弧槽的同一位置由静止释放，与 B 碰撞后各自滑行一段时间停止， 测出 A、B 从 P 点开始滑行的距离分别为 1、 2。
15.（10 分）某小组在探究反冲运动时，将质量为 m1 的一个小液化瓶固定在质量为 m2 的小船上，利
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用液化瓶向外喷射气体做为船的动力．现把整个装置静止放在平静的水面上，已知打开液化瓶后向 外喷射气体的对地速度为 v1，如果在Δt 的时间内向后喷射的气体的质量为Δm，忽略水的阻力，求： (1)喷射出质量为Δm 的气体后，小船的速度是多少？ (2)喷射出质量为Δm 气体的过程中，小船所受气体的平均作用力的大小是多少？
A. 在 1.0～t1 时间内，小球的加速度大小为 12m/s2
B. 在 0～t1 时间内，小球克服空气阻力做功为 2.8J
C. 在 0～t1 时间内，小球损失机械能 为 2.8J
D. 在 0～t1 时间内，小球所受合外力的冲量为 0
12.如图所示由电动机带动的水平传送带两端 A 、 B 间的距离为 L ，传送带以速度 v 顺时针方向转动， 一个质量为 m 的小物体以一定的初速度从 A 端滑上传送带，运动到 B 端，此过程中物块先做匀加
图1
图2
图3
图4
A.图 1 中“蛟龙号”被吊车吊下水的过程中它的机械能守恒
B.图 2 中火车在匀速转弯时所受合外力为零，动能不变
C.图 3 中握力器在手的压力下弹性势能增加了
D.图 4 中撑杆跳高运动员在上升过程中机械能守恒
2.中国“快递小哥”天舟一号成功发射，进入高约 380 公里的运行轨道（如图所示）。已知天宫二号空 间站运行于 393 公里的轨道上，天舟一号与天宫二号绕地球均做匀速 圆周运动。根据上述信息，两飞行器运行时无法比较的是
3.回答选择题时，选出每小题答案后，用 2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动， 用橡皮檫干净后，再选涂其他答案标号。 4.考试结束后，将答题卡交回 一．单项选择题（本大题共 7 小题，每小题 3 分，共 21 分。在每一小题给出的四个选项中只有一项是 正确的，有选错或不答的得 0 分） 1.关于下列对配图的说法中正确的是
A. 电场强度的大小
2
B. P 点的电势
2
4
2
C. P 点的电势能 4
2
D. 小球机械能的变化量为 4
11.一个质量为 0.2kg 的小球从空中由静止下落，与水平地面相碰后竖直弹到空中某一高度，整个过程 的速度随时间变化关系如图所示．假设小球在空中运动所受阻力大小 不变，小球与地面碰撞时间忽略不计，重力加速度 g=10m/s2，则下列 说法中正确的是
A. 0～x1 过程中物体所受拉力是变力，且一定不断减小
B. 0～x1 过程中物体的动能一定增加
C. x1～x2 过程中物体一定做匀速直线运动
D. x1～x2 过程中物体可能做匀加速直线运动，也可能做匀减速直线运动
6.如图所示为某种太阳能无人驾驶试验汽车，安装有 5m2 的太阳能电池板和蓄能电池，该太阳能电磁 板在有效光照条件下单位面积输出的电功率为 40W。车上安装有效率为 80%电动机。该车在正常 启动和行驶时仅由蓄能电池供电。某次，电动机以恒定的机械功 率 1250W 启动，汽车最大行驶速度为 90km/h。假设汽车行驶时 受到的空气阻力与其速度成正比，则汽车
速直线运动后做匀速直线运动，物块做匀加速直线运动的时间与做匀速直线运动时间相等，两过程
中物块运动的位移之比为 3: 4 ，重力加速度为 g ，传送带速度大小不变。下列说法正确的是
A.
物块的初速度大小为 v 3
5
ห้องสมุดไป่ตู้.
物块与传送带间的动摩擦因数为 7v2
8gL
C.
整个过程中物块与传动带因摩擦产生的热量为 1 mv2
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D.
电动机因运送物块多做的功为 1 mv2
2
三、探究实验题：本题共 2 小题，共 12 分。请把答案填在答题卷的相应位置上 13.（6 分）为了验证碰撞中的动量守恒和检验两个物块的碰撞是否为弹性碰撞 即碰撞过程中没有机
械能损失 ，某同学选取了两个与水平面间动摩擦因数相同、体积相同、但质量不相等的正方体物 块，其中物块 A 的质量大于物块 B 的质量，计算时 A 物块和 B 物块均可以看成质点，按下述步骤 做了如下实验：
根据该同学实验，回答下列问题：
1 本实验中，__________ 填“需要”或“不需要” 测出两物块的质量；
2 若测得 A、B 两物块质量分别为 1、 2，请写出两物块碰撞的动量守恒表达式________________； 若该碰撞为弹性碰撞，请写出碰撞时机械能守恒表达式_________________________。
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某阶段钢索与水平方向的夹角θ=30º，轻绳始终保持竖直，示意图如图乙，在这一阶段 A．钢索对滑环的摩擦力为 0
B．钢索对滑环的支持力为 0.5mg
C．游客运动的加速度为 0
D．钢索与滑环间的动摩擦因数为 0.5
5.如图甲所示，一物体悬挂在细绳下端，由静止开始沿竖直方向运动， 运动过程中物体的机械能 E 与物体通过路程 x 的关系图象如图乙所 示，其中 0～x1 过程的图象为曲线，x1～x2 过程的图象为直线(忽略 空气阻力)。则下列说法正确的是
B.大齿轮与小齿轮的齿数如图 3 所示，则大齿轮转 1 圈，小齿轮转 3 圈
C.图 2 中大齿轮边缘处 E 点和小齿轮边缘处 F 点及后轮边缘处的 G 点运动快慢相同
D.前轮在骑行的过程中粘上了一块雪块,条件都相同的情况下,它在 A 处最容易脱离轮胎
2
θ
甲
乙
4.如图甲所示为某景区内的高空滑索运动，质量为 m 的游客可利用轻绳通过轻质滑环悬吊下滑。假设
A．周期大小 B．线速度大小 C．加速度大小 D．受到的地球引力大小
3.野外骑行在近几年越来越流行，越来越受到人们的青睐，对于自行车的要求也在不断的提高，很多 都是可变速的。不管如何变化，自行车装置和运动原理都离不开圆周运动。下面结合自行车实际情 况与物理学相关的说法正确的是（）
1
图1
图2
图3
A.图 2 中前轮边缘处 A、B、C、D 四个点的线速度相同
A．小球 A 做匀速圆周运动
B．在
C
处，小球
A
与小球
B
之间的库仑力大小
F
k
q2 l2
C．小球 A 在运动过程中机械能守恒
D．小球 A 从 C 到 D 的过程中，库仑力对其做负功，电势能减少
二、多项选择题（共 5 小题，每小题 4 分，共 20 分。在每一小题给出的四个选项中有两个或两个以上 选项是正确的，全部选对的得 4 分，选对但不全的得 2 分，有选错或不答得 0 分。）
铁块由静止释放，当小铁块先后经过两个光电门时，与光电
门连接的传感器即可测算出其速度大小 1和 2 小组成员多 次改变光电门 1 的位置，得到多组 1和 1的数据，建立如图 乙所示的坐标系并描点连线，得出图线的斜率为 k． 1 当地的重力加速度为______ 用 k 表示 ． 2 若选择光电门 2 所在高度为零势能面，则小铁块经过光电门 1 时的机械能表达式为______ 用 题中物理量的字母表示 ．
9.如图所示，在一直立的光滑管内放置一轻质弹簧，上端 O 点与管口 A 的距离为 2x0，一质量为 m 的 小球从管口由静止下落，将弹簧压缩至最低点 B，压缩量为 x0，速度传感器描绘小球速度随时间变 化如图，其中 0—t1 时间内图线是直线，t1—t2 时间内正弦曲线一 部分，不计空气阻力，则
A. 小球运动的最大速度为 2 gx0
A. 以最大速度行驶时牵引力大小 为 5N
B. 所受阻力与速度的比值为 2Ns/m
C. 保持 90km/h 的速度行驶 1h 至少需要有效光照 6.25h
D. 若仅用太阳能电池板供电时可获得 10m/s 的最大行驶速度
7.如图所示，质量为 m、电荷量为+q 的带电小球 A 用绝缘细线悬挂于 O 点，带有电荷量也为+q 的小 球 B 固定在 O 点正下方绝缘柱上，其中 O 点与小球 A 的间距为 l，O 点与小球 B 的间距为 3 。当小球 A 从与竖直方向夹角θ=300 处的 C 点静止释放后，会经过 O 点正下方的 D 点。若带电小球 A、B 均可视为点电荷，静电力常量为 k，细线始 终绷直。则
16.（12 分）“麦昆弹射车”因为其安装简单，可玩性高，广受孩子们的欢迎，其装置如图 1 所示，按 下按钮后玩具车被弹簧弹出，可以在摆好的赛道上飞驰。某赛道可以抽象为图 2 所示模型，玩具车 在 A 点被弹出后，恰好到达竖直方向圆形轨道最高点 C，驶过圆形轨道后经过长为 x 的粗糙水平面 BD 后，进入斜面 DE，DE 与水平方向夹角θ=53°，最终停在 E 点。已知 A、C、E 三个点高度相同， 粗糙轨道 BD 和 DE 动摩擦因数均为μ=0.1，其他摩擦不计，已知玩具车质量为 0.1kg，圆形轨道半 径 r=0.4m，求
厦门双十中学 2020—2021 学年第一学期高三年期中考试
物理试题
注意事项：
1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.请认真阅读答题卡上的注意事项，在答题卡上与题号相对应的答题区域内答题，写在试卷、草稿 纸上或答题卡非题号对应答题区域的答案一律无效。不得用规定以外的笔和纸答题，不得在答题卡 上做任何标记。
（1）弹簧的弹性势能 EP （2）BD 长度 x （3）若斜面 DE 与水平面夹角θ可以调节，使
小车返回圆环时不脱离轨道，θ的正切值需满足什么条件。
17.（12 分）如图甲所示，半径 R＝0.45 m 的光滑1圆弧轨道固定在竖直平面内，B 为轨道的最低点， 4
B 点右侧的光滑水平面上紧挨 B 点有一静止的小平板车，平板车质量 M＝1 kg，长度 l＝1 m，小车 的上表面与 B 点等高，距地面高度 h＝0.2 m．质量 m＝1 kg 的物块(可视为质点)从圆弧最高点 A 由 静止释放．取 g＝10 m/s2.试求： （1）物块滑到轨道上的 B 点时对轨道的压力大小； （2）若锁定平板车并在上表面铺上一种特殊材料，其动摩擦因数从左向右随距离均匀变化，如图乙 所示，求物块滑离平板车时的速率； （3）若解除平板车的锁定并撤去上表面铺的材料后，物块与平板车上表面间的动摩擦因数μ＝0.2， 物块仍从圆弧最高点 A 由静止释放，求物块落地时距平板车右端的水平距离．
3 关于光电门 1 的位置，下面哪个做法可以减小重力加速度的测量误差______ A.尽量靠近刻度尺零刻度线 B.尽量靠近光电门 2 C.既不能太靠近刻度尺零刻度线，也不能太靠近光电门 2．
四、计算题（本大题共 4 小题，共 47 分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只 写出最后答案不得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
B.
小球运动到
O
点下方处
x0 2
的速度最大
C.
弹簧的劲度系数 k＞ 2mg
x0
D. 弹簧的最大弹性势能为 3mgx0
10. 如图所示，空间分布着匀强电场，竖直方向的实线为其等势面，一质量为 m， 带电量为 的小球从 O 点由静止开始恰能沿直线 OP 运动，且到达 P 点时的 速度大小为 v，重力加速度为 规定 O 点的电势为零 ，下列说法正确的是