天津市南开区2021届高三上学期物理期中考试试卷

1. 某军事试验场正在平地上试验地对空导弹，若某次竖直向上发射导弹时发生故障，导弹的vt图象如图所示，则下述说法正确的是（）

A . 在0～1 s内导弹匀速上升 B . 在1～2 s内导弹静止不动 C . 3 s末导弹的加速度方向改变 D . 5 s末导弹恰好回到出发点

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2. 我国研制的北斗导航系统又被称为“双星定位系统”，系统由5颗地球同步轨道卫星和30颗低轨卫星（轨道低于同步卫星）组网而成，这些卫星的运动均可看作匀速圆周运动。2012年12月27日，北斗导航系统正式投入运营，计划到2020年完全建成。关于该导航系统，下列说法正确的是（）

A . 系统中的地球同步轨道卫星可以定位在北京正上方 B . 系统中卫星的运行速度可以大于11.2km/s C . 系统中卫星的运行周期和月亮绕地球运行的周期可能相同 D . 系统中的同步轨道卫星比低轨卫星所需的发射速度更大

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3. 如图所示，实线为某一点电荷所形成的一簇电场线，a、b、c三条虚线为三个带电粒子以相同的速度从O点射入电场的运动轨迹，其中虚线b为一垂直电场线的圆弧，AB=BC，且三个粒子的电荷量大小相等，不计粒子重力及相互作用力，粒子只在电场力作用下运动。以下说法正确的是（）

A . 由于AB=BC，故 $\text{[math]}$ B . a对应的粒子的加速度越来越小，c对应的粒子的加速度越来越大，b对应的粒子的加速度大小不变 C . a对应的粒子的速度在减小，电势能在增大 D . b、c对应粒子的动能都在增大，电势能都在减小

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4. 在光滑水平面上，A、B两球沿同一直线同向运动，碰撞后粘在一起，若碰撞前A、B球的动量分别为 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ ，碰撞中B球动量减少 $\text{[math]}$ ，则A、B两球的质量之比为（）

A . 3：2 B . 3：7 C . 2：7 D . 7：4

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5. 人们对手机的依赖性越来越强，有些人喜欢躺着看手机，经常出现手机砸伤眼睛的情况。若手机质量为120g，从离人眼约20cm的高度无初速掉落，砸到眼睛后手机未反弹，眼睛受到手机的冲击时间约为0.2s，取重力加速度g＝10m/s²；下列分析正确的是（）

A . 手机与眼睛作用过程中手机动量变化约为0.48kg·m/s B . 手机对眼睛的冲量大小约为 $\text{[math]}$ C . 手机对眼睛的冲量方向竖直向上 D . 手机对眼睛的作用力大小约为0.24N

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6.
如图所示，固定的竖直光滑长杆上套有质量为m的小圆环，圆环与水平状态的轻质弹簧一端连接，弹簧的另一端连接在墙上，且处于原长状态．现让圆环由静止开始下滑，已知弹簧原长为L，圆环下滑到最大距离时弹簧的长度变为2L（未超过弹性限度），则在圆环下滑到最大距离的过程中（）

A . 圆环的机械能守恒 B . 弹簧弹性势能变化了 $\text{[math]}$ mgL C . 圆环下滑到最大距离时，所受合力为零 D . 圆环重力势能与弹簧弹性势能之和保持不变

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7. 倾角为 $\text{[math]}$ 、质量为M的斜面体静止在水平桌面上，质量为m的木块沿斜面体匀速下滑。下列说法正确的是（）

A . 木块受到的摩擦力大小是 $\text{[math]}$ B . 木块对斜面体的压力大小是 $\text{[math]}$ C . 桌面对斜面体的摩擦力大小是 $\text{[math]}$ D . 桌面对斜面体的支持力大小是 $\text{[math]}$

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8. 一质量m = 1 kg的质点静止于光滑水平面上，从t = 0时起，第1秒内受到F=2N的水平外力作用，第2秒内受到同方向的F=1N的外力作用。下列判断正确的是（）

A . 第1秒末的瞬时速度是2m/s B . 第2秒内的位移是2m C . 第2秒内外力所做的功是1.25J D . 0～2s内外力的平均功率是2.25W

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9.

（1）向心力演示器如图所示，用来探究小球做圆周运动所需向心力F的大小与质量m、角速度ω和半径r之间的关系。两个变速轮塔通过皮带连接，匀速转动手柄使长槽和短槽分别随变速轮塔1和变速轮塔2匀速转动，槽内的钢球就做匀速圆周运动。横臂的挡板对钢球的压力提供向心力，钢球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，标尺上的黑白相间的等分格显示出两个钢球所受向心力的比值。如图是探究过程中某次实验时装置的状态。

①在研究向心力F的大小与质量m、角速度ω和半径r之间的关系时我们主要用到了物理学中的。

A．理想实验法      B．等效替代法      C．控制变量法      D．演绎法

②图中所示，若两个钢球质量和运动半径相等，则是在研究向心力的大小F与的关系。

A．钢球质量m      B．运动半径r      C．角速度ω

③图中所示，若两个钢球质量和运动半径相等，图中标尺上黑白相间的等分格显示出钢球1和钢球2所受向心力的比值为1：4，则与皮带连接的变速轮塔1和变速轮塔2的半径之比为。

A.2：1 B.1：2 C.4：1 D.1：4

（2）用如图甲所示的实验装置，探究加速度与力、质量的关系。

①在探究加速度a与质量m关系时，采用法，保持不变（选填“砂和砂桶质量”或“小车质量”），同时实验还要求砂和砂桶质量小车质量（选填“远大于”或“远小于”）。

②图乙为某次实验用打点计时器得到的纸带，已知交流电的频率为50Hz，根据纸带可求出小车的加速度大小为m/s²。（保留两位有效数字）

③关于该实验，下列说法中正确的是。

A．连接砂桶和小车的细绳跨过定滑轮后应跟长木板保持平行

B．平衡摩擦力时，应用细线将砂和砂桶通过定滑轮拴在小车上

C．小车释放前应靠近打点计时器，且应先接通电源再释放小车

D．平衡摩擦力后，若改变小车和砝码的总质量后需要重新平衡摩擦力

④某同学在探究加速度与力的关系时，根据测量数据作出的a-F图线，如图丙所示。则实验存在的问题是。

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10. 2012年11月23日，我国舰载机歼-15在“辽宁舰”上首降成功，降后又成功实现滑跃式起飞。某兴趣小组通过查阅资料对舰载机滑跃起飞过程进行了如下的简化模拟：假设起飞时航母静止，飞机质量视为不变并可看成质点。航母起飞跑道由如图所示的AB、BC两段轨道组成（二者平滑连接不计拐角处的长度），其水平轨道AB长L=125m，斜面轨道末端C点与B点的高度差h=5m。一架歼-15飞机的总质量m=2×10⁴kg，离开C端的起飞速度v=60m/s。若某次起飞训练中，歼-15从A点由静止启动，飞机发动机的推动力大小恒为F=2.4×10⁵N，方向与速度方向相同，飞机受到空气和轨道平均阻力的合力大小恒为f=4×10⁴N，重力加速度g=10m/s²。求：

（1）飞机在水平轨道AB上运动的时间t；

（2）在水平轨道末端B点，发动机的推力功率P；

（3）要保证飞机正常起飞，斜面轨道的最小长度l₀。

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11. 如图所示，质量m=1.5kg的木块以v₀=8m/s的速度水平地滑上静止在光滑水平地面上的平板小车，最终二者以相同的速度共同运动。已知平板小车的质量M=4.5kg，木块与小车之间的动摩擦因数μ=0.6，g取10m/s²。求：

（1）从木块滑上小车到它们处于相对静止所用时间t及二者共同速度v的大小；

（2）从木块滑上小车到它们处于相对静止小车运动的位移x；

（3）从木块滑上小车到它们处于相对静止木块相对于小车滑行的距离s。

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12. 如图甲所示，一半径R=1m、圆心角等于143°的竖直圆弧形光滑轨道，与斜面相切于B处，圆弧轨道的最高点为M，斜面倾角 $\text{[math]}$ =37°．t=0时刻有一物块沿斜面上滑，其在斜面上运动的速度变化规律如图乙所示，若物块恰能到达M点．（取g=10m/s² ， sin37°=0.6，cos37°=0.8），求：

（1）物块经过M点的速度v_M的大小；

（2）物块经过B点的速度v_B的大小；

（3）物块与斜面间的动摩檫因数 $\text{[math]}$ ．

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天津市南开区2021届高三上学期物理期中考试试卷

一、单选题

二、多选题

三、实验题

四、解答题

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