山西省怀仁市2021届高三上学期物理期中考试试卷

1. 如图，通过细绳栓在一重物上的氢气球，在水平向右的恒定风力作用下处于静止状态，细绳与竖直方向的夹角为θ，已知风力大小正比于风速，则当风速改变时，始终保持不变的是（）

A . 细绳与竖直方向的夹角 B . 细绳对重物的拉力 C . 地面对重物的支持力 D . 地面对重物的摩擦力

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2. 如图所示，a为地球赤道上的物体；b为沿地球表面附近做匀速圆周运动的人造卫星；c为地球同步卫星。关于a、b、c做匀速圆周运动的说法中正确的是（）

A . 角速度的大小关系为 $\text{[math]}$ B . 向心加速度的大小关系为 $\text{[math]}$ C . 线速度的大小关系为 $\text{[math]}$ D . 周期关系为 $\text{[math]}$

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3. 如图所示，轻绳两端分别与A、C两物体相连接， $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ，物体A与B、B与C及C与地面间的动摩擦因数均为 $\text{[math]}$ ，滑轮与轴及绳间的摩擦可忽略不计，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。若要用力将C物体匀速拉出，则所需要施加的拉力为（取 $\text{[math]}$ ）（）

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

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4. 质量为m=0.5kg的物体在光滑水平面上运动，沿两个互相垂直的方向的运动方程分别为：x=3t² ， y=5t+4t² ．下列说法正确的是：（）

A . 物体受到的合外力大小为10N B . 物体做匀加速直线运动 C . 前2s内合外力对物体做的功为140J D . 第2s末合外力对物体做功的功率为165w

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5. 伽利略对落体运动的研究，不仅确立了落体运动的规律，更重要的是开辟了一条物理学的研究之路．他的研究思路可概括为（）

A . 提出问题–假设（猜想）–数学推理–实验验证–得出结论 B . 提出问题–假设（猜想）–实验验证–数学推理–得出结论–合理外推 C . 提出问题–假设（猜想）–数学推理–实验验证–合理外推–得出结论 D . 提出问题–假设（猜想）–实验验证–合理外推–得出结论

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6. 如图所示，一轻绳通过无摩擦的小定滑轮O与小球B连接，另一端与套在光滑竖直杆上的小物块A连接，杆两端固定且足够长，物块A由静止从图示位置释放后，先沿杆向上运动。设某时刻物块A运动的速度大小为 $\text{[math]}$ ，小球B运动的速度大小为 $\text{[math]}$ ，轻绳与杆的夹角为 $\text{[math]}$ 。则（）

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . 小球B减小的势能等于物块A增加的动能 D . 当物块A上升到与滑轮等高时，它的机械能最小

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7. 两个质量相同的小球，在同一水平面内做匀速圆周运动，悬点相同，如图所示，A运动的半径比B的大，则（）

A . A所需的向心力比B的大 B . B所需的向心力比A的大 C . A的角速度比B的大 D . B的角速度比A的大

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8. 用传感器研究质量为 $\text{[math]}$ 的物体由静止开始做直线运动的规律时，在计算机上得到 $\text{[math]}$ 内物体的加速度随时间变化的关系如图所示。下列说法正确的是（）

A . $\text{[math]}$ 内物体先向正方向运动，后向负方向运动 B . $\text{[math]}$ 内物体在 $\text{[math]}$ 时的速度最大 C . 物体在 $\text{[math]}$ 内的速度不变 D . $\text{[math]}$ 内合力对物体做的功等于 $\text{[math]}$ 内合力对物体做的功

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9. 假设宇宙中有两颗相距无限远的行星A和B，自身球体半径分别为R_A和R_B ．两颗行星各自周围的卫星的轨道半径的三次方（r³）与运行公转周期的平方（T²）的关系如图所示；T₀为卫星环绕各自行星表面运行的周期．则（）

A . 行星A的质量小于行星B的质量 B . 行星A的密度小于行星B的密度 C . 行星A的第一宇宙速度等于行星B的第一宇宙速度 D . 当两行星周围的卫星的运动轨道半径相同时，行星A的卫星的向心加速度大于行星B的卫星的向心加速度

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10. 从某一高度相隔1s先后释放两个相同的小球，不计空气的阻力，它们在空中任一时刻（）

A . 间距保持不变，速度之差保持不变 B . 间距越来越大，速度之差越来越大 C . 间距越来越大，速度之差保持不变 D . 间距越来越小，速度之差越来越小

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11. 如图所示，A、B两物体的质量分别为2m和m，静止叠放在水平地面上。A、B间的动摩擦因数为μ，B与地面间的动摩擦因数为 $\text{[math]}$ 。最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。现对A施加一水平拉力F，则（）

A . 当 $\text{[math]}$ 时，A，B都相对地面静止 B . 当 $\text{[math]}$ 时，A的加速度为 $\text{[math]}$ C . 当 $\text{[math]}$ 时，A相对B滑动 D . 当F超过某数值时，B的加速度可能会超过 $\text{[math]}$

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12. 如图甲所示，地面上有一质量为M的重物用力F向上提它，力F变化而引起物体加速度变化的函数关系如图乙所示，则以下说法中正确的是（）

A . 当F小于图中A点值时，物体的重力 $\text{[math]}$ ，物体不动 B . 图中A点值即物体的重力值 C . 物体向上运动的加速度和力F成正比 D . 图线延长线和纵轴的交点B的数值的绝对值等于该地的重力加速度

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13. 在研究匀变速直线运动规律的实验中，图示纸带记录的是小车的运动情况，A、B、C、D、E为相邻的计数点，相邻计数点的时间间隔为 $\text{[math]}$ ，电源铭牌显示该电源频率为 $\text{[math]}$ （计算结果均保留两位有效数字）

（1）下列说法正确的有________（填选项代号）。

A . 在释放小车前，小车要靠近打点计时器 B . 打点计时器应放在长木板上有滑轮一端 C . 应先接通电源，后释放小车 D . 电火花计时器应使用低压交流电源

（2）打纸带上D点时小车的瞬时速度大小为 $\text{[math]}$ 。

（3）小车的加速度大小为 $\text{[math]}$ 。

（4）若电源实际频率高于 $\text{[math]}$ ，计算时仍按照 $\text{[math]}$ 计算，则加速度大小的测量值比真实值（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。

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14. 在探究“ 物体质量一定时加速度与力的关系” 的实验中，某兴趣小组对教材介绍的实验方案进行了优化，设计了如图所示的实验装置．其中 M 为带滑轮的小车的质量， m为砂和砂桶的质量（滑轮质量不计）．

（1）依据优化后实验原理图，该实验（填“需要” 或“ 不需要”）将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力；实验中（填“ 一定要” 或“ 不必要”）保证砂和砂桶的质量 m 远小于小车的质量 M；

（2）该同学在实验中得到如图(a)所示的一条纸带（两计数点间还有四个点没有画出），已知打点计时器采用的是频率为 50Hz 的交流电，根据纸带可求出小车的加速度为 m/s²（结果保留两位有效数字）．

（3）如图(b)所示，以弹簧测力计的示数 F 为横坐标，加速度为纵坐标，画出的 a－F 图象是一条直线，求得直线的斜率为 k，则小车的质量为．

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15. 如图所示，一宇航员站在质量分布均匀的某星球表面的一斜坡上的A点，沿水平方向以速度v₀抛出一个小球，测得经过时间t小球落到斜坡上的另一点B，斜坡的倾角为θ，已知该星球的半径为R，求：

（1）该星球表面的重力加速度；

（2）该星球的第一宇宙速度．

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16. 甲、乙两车在平直公路上比赛，某一时刻，乙车在甲车前方L₁=11m处，乙车速度v_乙= 60m/s，甲车速度v_甲=50m/s，此时乙车离终点线尚有L₂=600m，如图所示。若甲车加速运动，加速度a=2m/s² ，乙车速度不变，不计车长。求

（1）经过多长时间甲、乙两车间距离最大，最大距离是多少？

（2）乙车到达终点时，甲车是否已超过乙车。

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17. 一质量M=2kg的长木板静止在光滑的水平面上，现用水平向右的力F=13N作用在长木板上，长木板由静止开始向右运动如图所示，当长木板速度达到v₀=2m/s时，将一质量m=3kg的物块轻轻放到长木板的右端。已知物块与长木板间的动摩擦因数μ=0.3，物块可视为质点，g=10m/s²。

（1）物块刚放置在长木板上时，求物块和长木板各自的加速度大小；

（2）若长木板足够长，求物块与长木板相对静止后物块受到的摩擦力大小；

（3）若长木板长L=2.1m，经过计算判断物块最终能否滑离长木板。

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山西省怀仁市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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