届江苏省徐州市高三上学期期中考试物理试题.docx
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届江苏省徐州市高三上学期期中考试物理试题
江苏省徐州市2021届高三第一学期
期中考试
注意事项:
1.本试卷满分100分，考试时间90分钟.
2.答题前，请考生将自己的学校、班级、姓名填写在密封线内.
一、单项选择题:
本题共8小题，每小题3分，共24分.每小题只有一个选项符合题意.
1.夜晚，人们面对月亮只能看到正面，看不到背面，这说明月球的公转周期等于自转周期.已知引力常量为G，月球半径为R、质量为M、公转周期为T.由此可求出（ ）
A.地球的质量
B.月球公转的轨道半径
C.月球公转的向心加速度
D.月球“同步卫星”的高度
2.利用如图所示装置探究平抛运动的规律，两个相同的弧形轨道M、N位于同一竖直面平内，N轨道的末端与光滑水平面相切，两个相同的小球P、Q从轨道M、N上由静止释放，P从M轨道的末端水平抛出，Q从N轨道末端向右匀速运动.下列说法中正确的是（ ）
A.该装置可以研究P抛出后水平方向的运动规律
B.该装置可以研究P抛出后竖直方向的运动规律
C.P、Q的释放点距M、N轨道末端的高度可以不同
D.只做一次实验，发现两球相撞即可得到P球在水平方向做匀速运动
3.工厂在生产纺织品、纸张等绝缘材料时，通常要在生产流水线上设置如图所示的感应器，其中A、B为平行板电容器的上、下两个极板，上、下位置均固定，且分别接在恒压直流电源的两极上，当流水线上的产品进入A、B之间时，下列说法中正确的是（ ）
A.A、B平行板电容器的电容减小
B.A、B两板间的电压增大
C.A、B两板上的电荷量变小
D.有电流从a向b流过灵敏电流表
4.如图所示，长木板A放在光滑水平地面上，物块B放在A上，A、B静止.A、B质量均为1kg，它们间的动摩擦因数为0.2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力.现用6N的水平力F拉B，取g=10m/s2，A的加速度大小为（ ）
A.2m/s2B.3m/s2
C.4m/s2D.6m/s2
5.一杂技演员表演单车过钢丝，如图所示.在两固定杆等高处各挂一个光滑的圆环，两圆环上系一段钢丝，钢丝的长度大于两杆间距，不计钢丝重力.演员从一端缓慢骑单车到另一端.下列说法中正确的是（ ）
A.到最低点时，演员受到的合力竖直向上
B.表演用的钢丝可能是光滑的
C.两个圆环对钢丝的拉力，大小始终相等
D.两个圆环对钢丝的拉力的合力，方向始终竖直向上
6.如图所示为某工地升降机的货厢示意图，厢内有质量分别为m、2m、3m的木箱A、B、C.为了更好地对升降机进行负荷管理，在货厢的底板装有压力传感器.当传感器读数为9mg时（ ）
A.三个木箱均处于失重状态
B.货厢一定正在以0.5g的加速度加速上升
C.木箱B对木箱A的支持力为1.5mg
D.木箱C对木箱B的支持力为3mg
7.如图所示，一轻杆可绕光滑固定转轴O在竖直平面内自由转动，杆的两端固定有两小球A和B（可看做质点）.A、B的质量分别为m和4m.到转轴O的距离分别为2l和l，现使轻杆从水平位置由静止开始绕O轴自由转动，当A球到达最高点时，下列说法中正确的是（ ）
A.转动过程中A的机械能守恒
B.转动过程中轻杆对B做正功
C.球A的角速度大小ω=
D.球B的线速度大小v=
8.某物体的速度v与位移x的关系如图所示，关于物体的运动，下列说法中正确的是（ ）
A.Ox0段其速度随时间均匀减小
B.x02x0段做加速度逐渐增大的运动
C.物体先反向运动，后正向运动
D.Ox0段运动的时间大于x02x0段运动的时间
二、多项选择题:
本题共4小题，每小题4分，共计16分.每小题有多个选项符合题意，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，错选或不答得0分.
9.如图所示，斜面与水平面平滑连接，A、B为斜面的顶端和底端，O为A点在水平面上的投影点.质量为m的小物块从斜面上的A点由静止开始下滑，最终停在水平面上的C点.已知OB=BC=s，AO=h，物块与各接触面间的动摩擦因数均为μ.下列说法中正确的有（ ）
A.物块在斜面上和水平面上克服摩擦力做功相等
B.物块在斜面上克服摩擦力做的功大于水平面上克服摩擦力做的功
C.物块与接触面间的动摩擦因数μ=
D.物块与接触面间的动摩擦因数μ=
10.正六边形ABCDEF区域内有平行于纸面方向的匀强电场（图中未标出），A、B、C三点
电势分别为1V、2V、3V，现有一个电子从E点以初速度v0沿EB方向射入.下列说法中正确的是（ ）
A.F点电势为1V
B.DF的连线是电场中一条等势线
C.电子射出六边形区域时速度大小可能仍是v0
D.电子离开此区域动能增量的最大值是1eV
11.某型号电动自行车的电机额定功率为360W.某人沿一平直路面以额定功率匀速骑行该型号的电动自行车，车速为6m/s.t0时刻将电机功率调为300W.且之后保持不变.整个骑行过程车受到的阻力不变.从t0时刻到车再次匀速的过程中，下列说法中正确的是（ ）
A.车的加速度越来越小，直至为零B.车的牵引力大小最小为50N
C.车最终的运动速度大小为5m/sD.车的平均速度大小为5.5m/s
12.如图为某缓冲装置的示意图，在A、B两板间固定连接两根相同的弹簧.A固定在竖直墙壁上，B的质量为m，图示时刻弹簧处于原长.质量也为m的小物块C以初速度v沿水平面向右滑动，滑行距离L=
后与B碰撞，碰后B、C的速度均为
，B向右滑动的最大距离为x.已知C和B与水平面的动摩擦因数均为μ.整个过程两根弹簧的长度保持相同，C、B碰撞过程中的位置变化忽略不计.（ ）
A.C与B碰后的瞬间，B的加速度a>μg
B.C与B碰撞的过程中，C损失的机械能为
C.每根弹簧的最大弹性势能为
-μmgx
D.若弹簧可以将C和B一起向左弹回，弹回过程C一直做加速运动
三、简答题:
本题共2小题，共计14分.
13.（6分）某学习小组用如图甲所示的装置来“探究弹簧弹力与形变量的关系”.主要步骤如下:
甲
乙
（1）把弹簧平放在水平桌面上，测出弹簧的原长l0.
（2）测出一个钩码质量m0.
（3）将该弹簧悬吊在铁架台上让弹簧自然下垂.
（4）挂上一个钩码，测出此时弹簧长度l1.
（5）之后逐渐增加钩码的个数，并测出弹簧对应的长度分别为li（i为钩码个数）.
（6）计算出x=li-l0.用x作为横坐标，钩码的总质量作为纵坐标，作出的图线如乙所示.
请根据以上操作、记录和图像回答以下问题:
①你认为m-x图像不过原点的原因是 .
②已知钩码质量m0=0.20kg，重力加速度g=9.8m/s2，利用图乙求得弹簧劲度系数k= N/m（保留两位有效数字）.
③m-x图像没过坐标原点，对于测量弹簧的劲度系数 （填“有”或“无”）影响.
14.（8分）如图所示，用气垫导轨来“验证机械能守恒定律”.滑块上固定两个相同的遮光条A、B.用不可伸长的细线一端连接滑块，另一端绕过固定在导轨右端的定滑轮及一个动滑轮（质量、大小均不计）连接在天花板上，动滑轮两侧细线竖直.P为小桶（内有沙子）.实验主要步骤如下:
（1）测出滑块（含遮光条）的质量M和小桶及沙子的质量m，测出遮光条的宽度d，按图甲所示正确连接器材.
（2）调整气垫导轨，使 .
（3）静止释放滑块，A、B先后经过光电门的遮光时间为t1、t2，则A通过光电门时的速率vA= .
（4）为得到小桶P的下落距离，需要测量 ，用字母a表示.
（5）如果系统机械能守恒，则表达式 成立.
四、计算题:
本题共4小题，共计46分.解答时请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.（8分）国庆假期，高速公路对小型汽车实行免费通行.若某收费站最高限速18km/h，限速标志牌竖立在收费站前50m处.一汽车以36km/h的速度匀速靠近收费站，在距标志牌30m时司机看清限速标识，经0.5s的反应时间后刹车做匀减速直线运动，刹车过程产生的最大加速度为5m/s2.
（1）求刹车过程的最短时间.
（2）若汽车到达收费站时恰好不超速，求刹车过程中汽车的加速度大小.
16.（10分）如图，倾斜固定滑杆长L=4m，与水平地面夹角θ=37°，质量m=0.1kg的小环套在滑杆上静置在底端，用水平拉力F=2.4N拉动小环沿滑杆向上运动，到达杆的最高点时撤去F，不计空气阻力，小环在空中上升到最高处时的速度为3.2m/s.已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，取g=10m/s2.
（1）求小环与滑杆之间的动摩擦因数μ.
（2）若力F仅作用1s，求小环从静止开始沿滑杆向上运动的最大距离.
17.（12分）如图所示，M、N为竖直放置的两金属板，两板间电压为U，Q为记录板，分界面P将N、Q间区域分为宽度均为L的Ⅰ、Ⅱ两部分，M、N、P、Q所在平面相互平行，a、b为M、N上两正对的小孔.以a、b所在直线为z轴，向右为正方向，取z轴与Q板的交点O为坐标原点，以平行于Q板水平向里为x轴正方向，竖直向上为y轴正方向，建立空间直角坐标系Oxyz.区域Ⅰ内充满沿y轴正方向的匀强电场，区域Ⅱ内充满沿x轴正方向的匀强电场，电场强度大小均为E.一质量为m，电荷量为+q的粒子，从a孔飘入电场（初速度视为零），经b孔进区域Ⅰ，过P面上的c点（图中未画出）进入区域Ⅱ，最终打到记录板Q上.不计粒子重力.求:
（1）粒子经过c点时速度与z轴正方向夹角的正切值.
（2）粒子打到记录板上位置的x坐标和y坐标.
18.（16分）如图所示，水平放置的轻质弹簧左端固定在竖直挡板上的O点，右端自然伸长到A点，OA之间水平面光滑.传送带BC与左边的水平面AB等高，并平滑连接，始终以v0=1m/s的速度顺时针转动.右边与足够高的光滑曲面相切于C点.已知AB=BC=L=1m，它们与滑块之间的动摩擦因数均为μ=0.2，弹簧始终处在弹性限度内，取g=10m/s2.质量m=2kg的小滑块被压缩不同程度的弹簧弹出并向右运动，
（1）要使滑块能滑上传送带，求释放滑块前弹簧应具有的最小弹性势能.
（2）滑块被弹出经A点时的速度v=2.5m/s，求弹出后滑块经多长时间第一次到达C点.
（3）若释放滑块前弹簧的弹性势能Ep=30J，通过计算说明滑块最终停止的位置.
——★参*考*答*案★——
1-8：
单项选择题，每小题3分，共24分。
9-12：
多项选择题，每小题4分，共16分。
全选对的得4分，选对但不全的得2分，错选或不答得0分。
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
答案
D
A
D
A
D
C
C
B
AD
AD
ABC
BC
13．①测原长时弹簧水平放置或答弹簧自身有重力，其他意思正确均给分
②2.6×102③无
14．②气垫导轨水平，或答：
轻推滑块（不带重物时）是否能匀速运动
③
④两遮光条之间的距离
15．（8分）解：
（1）汽车以最大加速度减速所用时间最短，
由
（2分）
代入数据得：
t=1s（2分）
（2）设汽车刹车的加速度为a0，匀速运动位移x1=v0t0，（1分）
匀减速阶段：
（2分）
代入数据得：
=0.5m/s2（1分）
16．（10分）解：
（1）小环在滑杆最高点：
代入数据得：
v=4m/s（2分）
小环沿杆向上运动到滑杆最高点：
（1分）
（1分）
代入数据得：
（1分）
（2）力F作用1s：
（1分）
代入数据得：
x1=1m撤去F后：
（1分）
匀减速阶段：
代入数据得：
x2=0.2m（1分）
小环沿滑杆向上运动的最大距离：
x=x1+x2=1.2m（1分）
17．（12分）解：
（1）设粒子经b孔时速度为v0，
（2分）
粒子经过区域Ｉ时：
L=v0t
vy=at
由以上各式联立可得：
（4分）
（2）粒子经过区域１时，在y方向偏移的距离为：
解得
（2分）
粒子经过区域II时，Eq=ma
在z方向L=v0t
在x方向：
在y方向：
（4分）
18．（16分）解：
（1）滑块A→B，由功能关系:
=4J（3分）
（2）滑块从A→B点设B点速度为v1，
代入数据得：
v1=1.5m/s
此过程
代入数据得：
t1=0.50s（3分）
滑块在传送带上经t2减至共速，
由
代入数据得：
t2=0.25s（2分）
此过程
此后匀速：
代入数据得：
t3=
（2分）
所以滑块第一次达C点用时t=t1+t2+t3=
≈1.44s（1分）
（3）滑块从A点向右运动再回到A点，克服摩擦力做功为W2=
=16J（2分）
当压缩弹簧的弹性势Ep=30J时，则滑块最后应在B向A运动的过程中停止运动。
设停止时离A点的位移为x，根据功能关系有：
（2分）
代入数据得：
x=0.5m（1分）
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