天津市南开区高三上学期期中考试物理试卷

20202021学年度第一学期南开区期中考试试卷高三年级物理学科本试卷分为第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷两部分，共100分。考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上相应位置。答题时，考生务必将答案涂写在答题卡上，答在试卷上的无效。考试结束后，将答题卡交回。第Ⅰ卷（选择题共40分）一、单项选择题（每小题5分，共25分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的。）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0～1s内导弹匀速上升B．在1～2s内导弹静止不动C．3s末导弹的加速度方向改变D．5s末导弹恰好回到出发点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/sC．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3.倾角为α、质量为M的斜面体静止在水平桌面上，质量为m的木块沿斜面体上匀速下滑。下列说法正确的是A．木块受到的摩擦力大小是mgsinaB．木块对斜面体的压力大小是mgcosaC．桌面对斜面体的摩擦力大小是mgsinacosaD．桌面对斜面体的支持力大小是（M+m）g4.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UAB=UBCB．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5.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6kg•m/s、14kg•m/s，碰撞中B球动量减少6kg•m/s，则A、B两球的质量之比为A．3：2 B．3：7 C．2：7 D．7：4二、不定项选择题（每小题5分，共15分。每小题给出的四个选项中，都有多个选项是正确的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，选错或不答的得0分）6.一质量m=1kg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/sB．第2秒内的位移是2mC．第2秒内外力所做的功是1.25JD．0～2s内外力的平均功率是2.25W7.人们对的依赖性越来越强，有些人喜欢躺着看，经常出现砸伤眼睛的情况。若质量为120g，从离人眼约20cm的高度无初速掉落，砸到眼睛后未反弹，眼睛受到的冲击时间约为0.2s，取重力加速度g=10m/s2；下列分析正确的是（）A．与眼睛作用过程中动量变化约为0.48kg•m/sB．对眼睛的冲量大小约为0.48N•SC．对眼睛的冲量方向竖直向上D．对眼睛的作用力大小约为2.4N8.如图所示，固定的竖直光滑杆上套有质量为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，下列说法错误的是（）A．圆环的机械能守恒B．弹簧弹性势能变化了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第Ⅱ卷9.（12分）（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mB．运动半径rC．角速度ω③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．2：1B．1：2C．4：1D．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）（2）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（3）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一F图线，如图丙所示。则实验存在的问题是。10.（16分）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l0.11.(16分)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。12.（16分）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θ=37°，t=0时刻有一物块（可视为质点）从A点滑上斜面，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点的速度大小；（2）物块经过B点的