甘肃省兰州一中2021届高三物理上学期期中试题

甘肃省兰州一中2021届高三上学期期中考试物理试卷

一、选择题：此题共8小题，每题6分．在每题给出的四个选项中，第1～5题只有一项符合题目要求，第6～8题有多项符合题目要求．全数选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分．

1．（6分）在水平放置的圆柱体轴线的正上方的P点，将一个小球以水平速度v0垂直圆柱体的轴线抛出，小球飞行一段时刻后恰好从圆柱体上Q点沿切线飞过，测得O、Q连线与竖直方向的夹角为θ，那么小球完成这段飞行的时刻是（ ）

A． B． C． D．

考点： 平抛运动．.

专题： 平抛运动专题．

分析： 根据几何关系求出到达Q点时，水平速度与末速度的夹角，进而求出竖直方向速度，根据t=求解时间．

解答： 解：根据几何关系可知：水平速度与末速度的夹角为θ，则有： tan，

解得：vy=v0tanθ

根据t=得运动的时间为： t=．

故选：A

点评： 解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，掌握运动学公式，并能灵活运用． 2．（6分）汽车在平直公路上以速度v0匀速行驶，发动机功率为P，快进入闹市区时，司机减小了油门，使汽车的功率当即减小一半并维持该功率继续行驶，以下哪个图象正确表示了从司机减小油门后汽车的速度与时刻的关系（ ）

A．

B．

C．

D．

考点： 匀变速直线运动的图像；匀变速直线运动的位移与时间的关系．.

专题： 运动学中的图像专题．

分析： 汽车匀速行驶时牵引力等于阻力，根据功率和速度关系公式P=Fv，功率减小一半时，牵引力减小了，物体减速运动，根据牛顿第二定律分析加速度和速度的变化情况即可．

解答： 解：汽车匀速行驶时牵引力等于阻力；

功率减小一半时，汽车的速度由于惯性来不及变化，根据功率和速度关系公式P=Fv，牵引力减小一半，小于阻力，合力向后，汽车做减速运动，由公式P=Fv可知，功率一定时，速度减小后，牵引力增大，合力减小，加速度减小，故物体做加速度不断减小的减速运动，当牵引力增大到等于阻力时，加速度减为零，物体重新做匀速直线运动；

故选：D．

点评： 本题关键分析清楚物体的受力情况，结合受力情况再确定物体的运动情况．

3．（6分）如下图，质量为M的物体内有滑腻圆形轨道，现有一质量为m的小滑块沿该圆形轨道的竖直面做圆周运动，A、C为圆周的最高点和最低点，B、D与圆心O在同一水平线上．小滑块运动时，物体M维持静止，关于物体M对地面的压力N和地面对物体的摩擦力，以下说法正确的选项是（ ）

A． 滑块运动到A点时，N＞Mg，摩擦力方向向左 B． 滑块运动到B点时，N=Mg，摩擦力方向向右

C． 滑块运动到C点时，N＜（ M+m）g，M与地面无摩擦力

D． 滑块运动到D点时，N=（ M+m）g，摩擦力方向向左

考点： 共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用；向心力．.

分析： 小滑块在竖直面内做圆周运动，小滑块的重力和圆形轨道对滑块的支持力的合力作为向心力，根据在不同的地方做圆周运动的受力，可以分析得出物体M对地面的压力N和地面对物体M的摩擦力的大小．

解答： 解：A、小滑块在A点时，滑块对M的作用力在竖直方向上，系统在水平方向不受力的作用，所以没有摩擦力的作用，所以A错误．

B、小滑块在B点时，需要的向心力向右，所以M对滑块有向右的支持力的作用，对M受力分析可知，地面要对物体有向右的摩擦力的作用，在竖直方向上，由于没有加速度，物体受力平衡，所以物体M对地面的压力N=Mg，所以B正确．

C、小滑块在C点时，滑块的向心力向上，所以C对物体M的压力要大于C的重力，故M受到的滑块的压力大于mg，那么M对地面的压力就要大于（M+m）g，所以C错误；

D、小滑块在D点和B的受力的类似，由B的分析可知，D错误．

故选：B．

点评： 小滑块做圆周运动，分析清楚小滑块做圆周运动的向心力的来源，即可知道小滑块和M之间的作用力的大小，再由牛顿第三定律可以分析得出地面对M的作用力．

4．如下图，AB杆以恒定角速度ω绕A点在竖直平面内转动，并带动套在固定水平杆OC上的小环M运动，AO间距离为h．运动开始时AB杆在竖直位置，那么通过时刻t（小环仍套在AB和OC杆上）小环M的速度大小为（ ）

A． B． C． ωh D． ωhtg（ωt）

考点： 运动的合成和分解．. 专题： 运动的合成和分解专题．

分析： 将小环M的速度沿AB杆方向和垂直于AB杆方向分解，根据转动的角度求出AB杆上M点的线速度，根据平行四边形定则求出M点的速度．

解答： 解：经过时间t，角OAB为ωt，则AM的长度为，则AB杆上M点绕A点的线速度v=．将小环M的速度沿AB杆方向和垂直于AB杆方向分解，垂直于AB杆上分速度等于M点绕A点的线速度v，则小环M的速度=．故A正确，B、C、D错误．

故选A．

点评： 解决本题的关键知道小环沿OC方向的速度是合速度，它在垂直AB杆方向上的分速度等于M点绕A点转动的线速度．

5．（6分）如图，穿在水平直杆上质量为m的小球开始时静止．现对小球沿杆方向施加恒力F0，垂直于杆方向施加竖直向上的力F，且F的大小始终与小球的速度成正比，即F=kv（图中未标出）．已知小球与杆间的动摩擦因数为μ，小球运动进程中未从杆上脱落，且F0＞μmg．以下关于运动中的速度﹣时刻图象正确的选项是（ ）

A．

B．

C．

D．

考点： 牛顿第二定律．.

专题： 牛顿运动定律综合专题．

分析： 根据竖直方向上平衡，确定杆子对球弹力的变化，从而得知摩擦力大小的变化，根据牛顿第二定律得出小球加速度的变化．

解解：小球开始重力大于竖直向上的力，支持力方向向上，随着速度的增大，F增大，则支持力减小，摩擦答： 力减小，根据牛顿第二定律，加速度增大．然后竖直向上的拉力大于重力，杆子对球的弹力向下，F增大，弹力增大，摩擦力增大，根据牛顿第二定律，加速度减小，当加速度减小到零，做匀速直线运动．故C正确，A、B、D错误．

故选C．

点评： 解决本题的关键通过速度的变化确定拉力的变化，从而确定弹力的变化，根据牛顿第二定律得出加速度的变化．

6．（6分）如下图，木块b放在一固定斜面上，其上表面水平，木块a放在b上．用平行于斜面向上的力F作用于a，a、b均维持静止．那么木块b的受力个数可能是（ ）

A． 2个 B． 3个 C． 4个 D． 5个

考点： 共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用．.

专题： 共点力作用下物体平衡专题．

分析： 先对a、b整体受力分析，分析出整体与斜面间摩擦力情况；然后对a受力分析，得到b对a的作用情况；最后结合牛顿第三定律分析b物体的受力情况．

解答： 解：先对a、b整体受力分析，受到重力、拉力、支持力，可能有静摩擦力（当F≠mgsinθ时）；

对a受力分析，受拉力、重力、支持力和向左的静摩擦力，处于平衡状态；

最后分析b物体的受力情况，受重力、a对b的压力、a对b向右的静摩擦力、斜面的支持力，斜面对b可能有静摩擦力，也可能没有静摩擦力，故b受4个力或者5个力；

故选CD．

点评： 本题关键是灵活的选择研究对象进行受力分析，难点在于确定b与斜面体之间的静摩擦力情况．

7．（6分）如下图，弹簧p和细绳q的上端固定在天花板上，下端用小钩勾住质量为m的小球C，弹簧、细绳和小钩的质量均忽略不计．静止时p、q与竖直方向的夹角均为60°．以下判定正确的有（ ） A． 若p和球突然脱钩，则脱钩后瞬间q对球的拉力大小为mg

B． 若p和球突然脱钩，则脱钩后瞬间球的加速度大小为g

C． 若q和球突然脱钩，则脱钩后瞬间p对球的拉力大小为mg

D． 若q和球突然脱钩，则脱钩后瞬间球的加速度大小为g

考点： 牛顿第二定律；力的合成与分解的运用．.

专题： 牛顿运动定律综合专题．

分析： 明确绳子与弹簧的性质，当弹簧脱钩后，绳子发生突变；而绳子脱钩后，弹簧不能突变；再根据受力分析即可求得球受到的合力，则可求得加速度．

解答： 解：A、原来p、q对球的拉力大小均为mg．p和球脱钩后，球将开始沿圆弧运动，将q受的力沿法向和切线正交分解（见图1），得F﹣mgcos60°=，即，合力为mgsin60°=ma，A错误，B正确；

C、q和球突然脱钩后瞬间，p的拉力未来得及改变，仍为mg，因此合力为mg（见图2），球的加速度为大小为g．故C错误，D正确；

故选：BD．

点评： 本题考查绳子和弹簧的性质，要注意弹簧是不能突变的，而绳子的弹力可以在瞬间发生变化．

8．（6分）如下图是我国航天工作者用电脑模拟“嫦娥二号”飞向月球的进程简图，探月卫星发动机关闭后，轨道操纵终止，卫星进入地月转移轨道，图中MN之间的一段曲线表示转移轨道的一部份，P是轨道上的一点，直线AB过P点且和两边轨道相切（地心、月心与P点共线）．以下说法中正确的选项是（ ）

A． 运动到P点时卫星的速度最大

B． 运动到P点时卫星的加速度为0

C． 运动到P点时卫星的速度方向沿PB方向

D． 从M至N的运动，卫星的动能先减小后增大 考点： 人造卫星的加速度、周期和轨道的关系；万有引力定律及其应用．.

专题： 人造卫星问题．

分析： 卫星进入地月转移轨道，受到地球、月球对它的万有引力，根据万有引力做功情况确定卫星动能的变化，当地球对卫星和月球对卫星万有引力相等时，卫星的速度最小．

解答： 解：A、D、从M到P，因为轨迹弯曲的方向指向地球，地球对卫星的万有引力大于月球对卫星的万有引力，万有引力的合力做负功，根据动能定理知，动能减小，从P到N，轨迹弯曲的方向指向月球，地球对卫星的万有引力小于月球对卫星的万有引力，万有引力的合力做正功，动能增加．运动到P点时卫星的速度最小．故A错误，D正确．

B、C、卫星经过P点时，地球对卫星的万有引力等于月球对卫星的万有引力，万有引力的合力为零，则加速度为零，卫星的动能最小，经过P点的速度方向沿切线方向，即沿PB方向．故BC正确．

故选：BCD．

点评： 解决本题的关键会根据合力做功情况判断动能的变化，知道何时动能最小．以及知道速度方向沿轨迹的切线方向．

二、非选择题：包括必考题和选考题两部份．第9题～第12题为必考题，每道试题考生都必需作答．第13题～第18题为选考题，考生依照要求作答．（一）必考题（共129分）

9．（6分）做匀加速直线运动的小车，牵引一条纸带通过打点计时器，交流电源的频率是50Hz，每5个点作为一个计数点，将纸带沿计数点所在位置剪开，左侧与y轴平行，将纸带贴在直角坐标系中，求：

（1）在第一个0.1s内中间时刻的速度是 0.228 m/s．（结果保留3位有效数字）

（2）运动物体的加速度是 0.65 m/s2．（结果保留2位有效数字）

考点： 探究小车速度随时间变化的规律．.

专题： 实验题；直线运动规律专题．

分析： （1）通过第一段时间内的位移求出平均速度，匀加速直线运动某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度．

（2）根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，作出物体的速度时间图线，结合图线的斜率