北京市丰台区2021届高三上学期物理期中考试试卷
试卷更新日期：2020-12-16 类型：期中考试
一、单选题
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1. 如图所示，质量为m的箱子在与水平方向成α角的恒力F作用下，静止在水平地面上。下列说法正确的是（ ）
A、物块受到的支持力大小为mg B、物块受到的支持力大小为Fsinα C、物块受到的摩擦力大小为0 D、物块受到的摩擦力大小为Fcosα2. 如图所示为某质点做直线运动的v－t图像，下列说法正确的是（ ）
A、0～4s内质点先静止后做匀速直线运动 B、质点在3s末的速度为1m/s C、2～4s内质点加速度大小不变，方向与运动方向相同 D、0～4s内质点通过的位移为2m3. 如图所示，一顾客乘扶梯上楼，随电梯一起加速运动。在这一过程中，关于顾客的受力分析正确的是（ ）
A、
B、
C、
D、
4. 如图所示，两根细绳AO和BO连接于O点，O点的下方用细绳CO悬挂一花盆并处于静止状态。在保持O点位置不动的情况下，调整细绳BO的长度使悬点B在竖直墙壁上向上移动，此过程中绳AO受到的拉力（ ）
A、逐渐增大 B、逐渐减小 C、先增大后减小 D、先减小后增大5. 2020年7月23日，我国首个独立火星探测器“天问一号”搭乘长征五号遥四运载火箭，从文昌航天发射场成功升空。已知火星的直径约为地球的 ，质量约为地球的 ，下列说法正确的是（ ）
A、火星表面的重力加速度小于9.8m/s² B、探测器在火星表面所受重力等于在地球表面所受重力 C、探测器在火星表面附近的环绕速度等于7.9km/s D、火星的第一宇宙速度大于地球的第一宇宙速度6. 在如图所示的实验中，两质量相等的小球A和B，用小锤打击弹性金属片后，A球沿水平方向抛出，同时B球被松开，自由下落。不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A、两球落地时的速度大小相同 B、从开始运动至落地，两小球动能的变化量相同 C、从开始运动至落地，重力对A球做功较多 D、从开始运动至落地，重力对A小球做功的平均功率较小7. 如图所示，用水平传送带将质量为m的煤块从A端运送到B端，AB之间的距离为L，传送带始终保持以速率v匀速运动，煤块与传送带间的动摩擦因数为μ，将煤块轻轻放在传送带上后，煤块在传送带上留下一段长度为l（l<L）的痕迹。下列说法不正确的是（ ）
A、摩擦力对煤块做的功为μmg（L+l） B、摩擦力对煤块做的功为μmgl C、煤块与传送带因摩擦产生的热量为μmgl D、煤块与传送带因摩擦产生的热量为 mv28. 随着我国经济的飞速发展，人们对生活水平的追求日益增高，越野拖挂房车成为众多旅行爱好者的选择。如图所示为一越野车通过挂钩与房车连接，越野车质量为M，房车质量为m。越野车行驶过程中发动机提供的牵引力为F，行驶过程中受到的阻力为f1；房车无动力也无制动力，行驶过程中受到的阻力为f2 ， 下列说法正确的是（ ）
A、两车匀速行驶的过程中越野车给房车的拉力等于F B、两车加速行驶的过程中越野车给房车的拉力等于F C、不管两车匀速还是加速，越野车给房车的拉力都小于F D、两车一起刹车时，越野车与房车间的作用力一定为09. 如图所示，轻杆的一端固定在水平转轴上，另一端固定一小球，轻杆随转轴在竖直平面内做匀速圆周运动。下列说法正确的是（ ）
A、小球通过最高点时一定受到杆的拉力 B、小球通过最低点时一定受到杆的拉力 C、小球转动过程中机械能守恒 D、小球转动一圈的过程中重力的冲量为010. 2020年底发射的“嫦娥五号”将执行月球采样返回任务。如图所示，“嫦娥五号”登陆月球前在圆形轨道Ⅰ上运动到达轨道的A点时点火变轨进入椭圆轨道Ⅱ，到达轨道的近月点B时，再次点火进入近月轨道Ⅲ绕月做圆周运动，下列说法正确的是（ ）
A、飞船在轨道Ⅰ上运行的周期大于轨道III上运行的周期 B、飞船在轨道I的运行速率大于轨道III上的运行速率 C、飞船在轨道Ⅰ上经过A点的加速度小于在轨道Ⅱ上经过A点的加速度 D、飞船在轨道Ⅰ上经过A点的运行速率小于飞船在轨道Ⅱ上经过A点的运行速率11. 如图所示，一个两端封闭的玻璃管（也称牛顿管），其中一端有一个开关，玻璃管可以与外界相通。把质量不相同的铁片和羽毛放到玻璃管中，玻璃管竖直放置，让铁片和羽毛从玻璃管上方同时开始下落，观察到铁片总是先落到玻璃管的底端。下列说法正确的是（ ）
A、铁片先落到底端是因为铁片在玻璃管中的受到的阻力小于羽毛受到的阻力 B、铁片先落到底端是因为下落过程中铁片的加速度大于羽毛的加速度 C、铁片与羽毛下落到玻璃管底端的速度大小相等 D、将玻璃管中的空气抽成真空状态，铁片依然先落到玻璃管底端12. 冬天空气较为干燥，为改善空气质量，解决道路扬尘问题，环保部门会提高洒水车洒水的频次。假设洒水车行驶过程中受到的阻力与其质量成正比。当洒水车在平直路面上匀速行驶并且匀速洒水时，下列说法正确的是（ ）
A、洒水车的动能保持不变 B、洒水车受到的牵引力大小保持不变 C、洒水车发动机的功率保持不变 D、洒水车发动机的功率随时间均匀减小13. 把一小球放在竖立的轻弹簧上，并把小球往下按至A的位置，如图甲所示。迅速松手后，弹簧把小球弹起，小球升至最高位置C（图丙），途中经过位置B时弹簧正好处于自由状态（图乙）。不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A、小球从A运动到B的过程中，弹簧的弹性势能全都转化为小球的重力势能 B、小球从A运动到C的过程中，弹簧的弹性势能全都转化为小球的重力势能 C、小球从A运动到B的过程中，动能一直增大 D、小球从A运动到B的过程中，动能最大的位置为AB的中点14. 物理学中常常用图像表征两个物理量之间的关系，对图像的研究在中学物理中具有极为重要的意义。关于甲、乙、丙、丁四个图像，下列说法正确的是（ ）
A、图甲是某物体的位移随时间变化的图像，则该物体受不为零的恒定合力作用 B、图乙是某物体的速度随时间变化的图像，则该物体所受的合力随时间增大 C、图丙是某物体的动量随时间变化的图像，则该物体在做匀变速直线运动 D、图丁是某物体的速度的平方随位移变化的图像，则物体的速度随时间均匀增大二、实验题
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15. 一位同学利用如图所示的装置进行验证动量守恒定律的实验。他安装好实验装置，斜槽与水平槽之间平滑连接，槽的末端水平。在水平地面上依次铺上白纸、复写纸，记下铅垂线所指的位置O。选择两个半径相同的小球开始实验，主要实验步骤如下：
a.不放球2，使球1从斜槽上某一固定位置由静止开始滚下，落到复写纸上，在下面的白纸上留下落点痕迹。多次重复上述操作。
b.把球2放在水平槽末端位置，让球1仍从原位置由静止开始滚下，与球2碰撞后，两球分别在白纸上留下各自的落点痕迹。多次重复上述操作。
c.在记录纸上确定M、P、N为三个落点的平均位置。
(1)、在此实验中，球1的质量为m1 ， 球2的质量为m2 ， 需满足m1m2（选填“大于”、“小于”或“等于”）。(2)、关于实验操作，下列说法正确的是____________（填选项前的字母）。A、实验过程中白纸和复写纸可以随时调整位置 B、在同一组实验中，每次球1必须从同一位置由静止释放 C、在同一组实验中，球2的落点并不重合，说明操作中出现了错误(3)、某同学认为：在误差允许范围内，若所测物理量满足表达式 则可判定两个小球所组成的系统碰撞前后动量守恒。你认为该同学的判断是否正确 ， 请说明理由。16. 利用如图所示的装置“验证机械能守恒定律”。正确进行实验操作，从打出的纸带中选出符合要求的纸带，如图所示。图中O点为打点起始点，且速度为零。选取纸带上打出的连续点A、B、C、…，测出其中E、F、G点距打点起始点O的距离分别为h1、h2、h3 ， 已知重锤质量为m，当地重力加速度为g，打点计时器打点周期为T。
(1)、为验证从O到F过程中重锤的机械能是否守恒，需要计算出重锤下落过程中重力势能的减少量ΔEp=；(2)、计算动能的增加量ΔEk时需要先计算出打点计时器打下F点时重锤的瞬时速度 ， = ， 这样计算的依据是；(3)、某小组同学利用同一条纸带上的多个数据点进行计算并将计算结果填入下表（为便于比较，表中数据均保留一位小数）。其中不合理的是第组数据，判断的依据是。1
2
3
4
5
(×10-2J)
5.0
10.1
14.7
20.0
29.8
(×10-2J)
4.9
9.8
15.1
19.6
29.4
三、解答题
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17. 如图所示为某公园的大型滑梯，滑梯长度L=9m，滑梯平面与水平面夹角θ=37°，滑梯底端与水平面平滑连接。某同学从滑梯顶端由静止滑下，与倾斜接触面间的动摩擦因数μ1=0.5，与水平接触面之间的动摩擦因数μ2=0.6。已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2 ， 求：
(1)、该同学在斜面上下滑时的加速度大小；(2)、该同学滑到斜面底端时的速度大小；(3)、该同学在水平面上滑行的距离。18. 用两根长度均为l不可伸长的轻质线绳，分别悬挂两个大小相同的钢球A、B，且两球并排放置。现将小球A拉起至线绳与竖直方向夹角为θ的位置，然后放开，该球与静止的B球发生碰撞。若A球质量为mA ， B球质量为mB ， 重力加速度为g，不计空气阻力，求：
(1)、A球运动至最低点时的速度大小v；(2)、A球运动至最低点时对线绳的拉力；(3)、A、B两球的碰撞可以看作弹性碰撞，若mA=2mB ， 求碰后B球摆起的最大高度。19. 随着我国经济的快速发展，生态环境保护的重要性日渐凸显。(1)、如图所示，环保人员在一次检查时发现，有一根排污管正在向外满口排出大量污水。这根管道水平放置，管口中心离水面的高度为h，环保人员测量出管口直径为D，污水从管口落到水面的水平位移为x，重力加速度为g。请根据以上数据估测该管道的排污量Q。(流量为单位时间内流体通过某横截面的体积，流量Q=Sv，S为横截面的面积，v为液体的流动速度）
(2)、高压清洗是世界公认最科学、经济、环保的清洁方式之一。如图所示为某高压水枪工作时的场景。若该高压水枪正常工作时的额定输出功率为P，水枪出水口直径为d，水的密度为ρ，求：a.水从枪口喷出时的速度大小；
b.用高压水枪冲洗物体时，在物体表面能够产生一定的压力。若水从枪口喷出时的速度大小为100m/s，近距离垂直喷射到某物体表面，水枪出水口直径为5mm。忽略水从枪口喷出后的发散效应，水喷射到物体表面时速度在短时间内变为零。由于水柱前端的水与物体表面相互作用时间很短，因此在分析水对物体表面的作用力时可忽略这部分水所受的重力。已知水的密度ρ=1.0×103kg/m3 ， g=10m/s2 ， 估算水枪在物体表面产生的冲击力大小。
四、填空题
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20. 在研究物体的运动时，复杂的运动可以通过运动的合成与分解将问题“化繁为简”：比如在研究平抛运动时，我们可以将平抛运动分解为竖直方向的自由落体运动和水平方向的匀速直线运动。如图所示，在圆柱体内表面距离底面高为h处，给一质量为m的小滑块沿水平切线方向的初速度v0（俯视如右图所示），小滑块将沿圆柱体内表面旋转滑下。假设滑块下滑过程中表面与圆柱体内表面紧密贴合，重力加速度为g。
(1)、设圆柱体内表面光滑，求：a.小滑块滑落到圆柱体底面的时间t=；
b.小滑块滑落到圆柱体底面时速度v的大小为；
(2)、真实情境中，圆柱体内表面是粗糙的，小滑块在圆柱体内表面所受到的摩擦力f正比于两者之间的正压力N。则对于小滑块在水平方向的速率v随时间的变化关系图像描述正确的为。（选填“甲”、“乙”、“丙”）请给出详细的论证过程。