2021届宁夏吴忠市青铜峡市高级中学高三上学期期中考试物理试题(解析版)

宁夏吴忠市青铜峡市高级中学2021届高三上学期期中考试一、选择题（本题共15小题；共48分。

1-12题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的，每题3分；13-15题有多个选项符合题目要求。

全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分。

）1. 世界最长的跨海大桥港珠澳大桥建成，极大方便了游客出行．驱车数百米长的引桥，经过主桥，可往返于香港澳门两地．下列说法正确的是A. 通过很长引桥，减小了汽车对桥面的压力B. 通过很长引桥，减小了汽车重力沿桥面方向的分力C. 汽车通过主桥最高点时，处于超重状态D. 汽车通过主桥最高点时，重力的瞬时功率不为零『答案』B『详解』AB．通过很长的引桥，可以减小汽车重力沿桥面方向的分力，使汽车行驶起来更容易，A错误B正确CD．汽车通过主桥最高点时，重力和支持力的合力提供向心力，向心加速度向下，处于失重状态，重力的瞬时功率，等于重力与竖直速度乘积，在最高点速度沿水平方向，所以重力瞬时功率为零，CD错误2. 如图所示，质量m=1kg的物块靠在竖直墙面上，物块与墙面间的动摩擦因数μ＝0.3，垂直于墙壁作用在物块表面的推力F＝50N，物块处于静止状态．取g= 10m/s2，则物块所受摩擦力的大小为A. 3.0NB. 10NC. 15ND. 50N『答案』B『详解』对物块受力分析，设物块受的重力为G ，摩擦力为f ，墙支持力为N ，示意图如下：根据受力平衡的条件：f ＝G ＝10N ．故B 正确，ACD 错误3. 汽车以10m/s 的速度在马路上匀速行驶，驾驶员发现正前方15m 处的斑马线上有行人，于是刹车礼让汽车恰好停在斑马线前，假设驾驶员反应时间为0.5s ．汽车运动的—v t 图如图所示，则汽车的加速度大小为A. 220m/sB. 26m/sC. 25m/sD. 24m/s『答案』C『详解』根据速度时间图像可以知道，在驾驶员反应时间内，汽车的位移为1100.55x vt m ==⨯=,所以汽车在减速阶段的位移215510x m =-= 根据2202v ax -=- 可解得：25/a m s = 故C 对；ABD 错；综上所述本题答案是：C『点睛』驾驶员在发应时间内做匀速运动，根据图像可以求出匀速过程的位移，再利用2202v ax -=-求出运动过程中的加速度的大小．4. 如图所示，在水平桌面上固定一个光滑长木板，质量为M 的木块通过轻绳与质量为m 的钩码相连，重力加速度为g ，则释放后钩码的加速度大小为（ ）A. 0B. GC.Mg M m +D.mg M m+『答案』D『详解』以钩码为研究对象则有mg T ma -=以木块为研究对象，则有T Ma =联立解得ma g M m=+故选D 。

5. 2019年4月10日，人类发布了首张黑洞（M87）照片，为解开星系演化之谜提供了宝贵资料。

黑洞是一个非常致密的天体，会形成强大的引力场，连光也无法逃离。

若M87黑洞的质量为401.410kg ⨯，引力常量11226.6710N m /kg G -=⨯⋅，则该黑洞最大半径的数量级为（ ） A. 710mB. 910mC. 1110mD. 1310m『答案』D『详解』设“黑洞”的可能半径为R ，质量为M ，根据逃逸速度（第二宇宙速度）的定义，结合第一宇宙速度可知，须满足2GMc R> 即有22GMR c <所以“黑洞”的可能最大半径114013max822 6.6710 1.410m 210m (310)R -⨯⨯⨯⨯==⨯⨯ 数量级为1013m 故选D 。

6. 如图为用索道运输货物的情景，已知倾斜的索道与水平方向的夹角为37°，重物与车厢地板之间的动摩擦因数为0.3．当载重车厢沿索道向上加速运动时，重物与车厢仍然保持相对静止状态，重物对车厢水平地板的正压力为其重力的1.15倍，sin37°=0.6，cos37°=0.8，那么这时重物对车厢地板的摩擦力大小为（ ）A. 0.35mgB. 0. 3mgC. 0.23mgD. 0. 2mg『答案』D『详解』将a 沿水平和竖直两个方向分解，对重物受力分析如图水平方向：竖直方向：由三式联立解得答案为f=0.20mg ，D 正确．7. 如图所示，在足够高的竖直墙壁MN 的左侧某点O 以不同的初速度将小球水平抛出，其中OA 沿水平方向，则所有抛出的小球在碰到墙壁前瞬间，其速度的反向延长线( )A. 交于OA 上的同一点B. 交于OA 上的不同点，初速度越大，交点越靠近O 点C. 交于OA 上的不同点，初速度越小，交点越靠近O 点D. 因为小球的初速度和OA 距离未知，所以无法确定『答案』A『详解』设小球到达墙壁时速度方向与水平方向的夹角为θ，位移与水平方向的夹角为α，如图所示：则有：0tan gtv θ=，0tan 2gt v α=，可得：tan 2tan θα=，由几何关系知,速度的反向延长线经过AO 的中点，即所有小球速度的反向延长线交于OA 上的同一点，故A 正确，BCD 错误．8. 如图所示，在武汉火神山建筑工地上，一质量为80kg 的工人通过定滑轮将50kg 的建筑材料以1m/s 2的加速度向上拉升，重力加速度g 取10m/s 2，不计空气阻力，忽略绳子和定滑轮的质量及它们之间的摩擦，用如图甲、乙所示的两种方式拉升建筑材料，地面对工人的支持力大小之比约为（ ）A. 0.3B. 0.5C. 0.7D. 0.9『答案』B『详解』设绳子对建筑材料的拉力为F1，根据牛顿第二定律有F1-mg=ma解得F1=m（g+a）=550N绳对人的拉力F2=F1=550N人处于静止，在题图甲中，由平衡条件得地面对人的支持力F N1=M g-F2=250N在题图乙中，由平衡条件得地面对人的支持力F N2=Mg-F2sin30°=525N题图甲、乙所示地面对工人的支持大小之比F N1：F N2≈0.5故B正确，ACD错误。

故选B。

9. 嫦娥工程分为三期，简称“绕、落、回”三步走。

我国发射的“嫦娥三号”卫星是嫦娥工程第二阶段的登月探测器，该卫星先在距月球表面高度为h的轨道上绕月球做周期为T的匀速圆周运动，再经变轨后成功落月。

已知月球的半径为R，引力常量为G，忽略月球自转及地球对卫星的影响。

则以下说法正确的是（）A. “嫦娥三号”绕月球做匀速圆周运动时的线速度大小为2R T πB. 物体在月球表面自由下落的加速度大小为23224（h）RT Rπ+C. 月球的平均密度为23GT πD.在月球上发射月球卫星的最小发射速度为2RTπ『答案』B『详解』A ．“嫦娥三号”卫星绕月球做匀速圆周运动，轨道半径为r R h =+则它绕月球做匀速圆周运动的线速度大小为()22R h r v T Tππ+== 故A 错误；BC ．在月球表面，重力等于万有引力，则得2GMmmg R= 对于“嫦娥三号”卫星绕月球做匀速圆周运动过程，由万有引力提供向心力得2224 ()()GMm m R h R h T π+=+ 联立解得月球的质量为2324 ()R h M GTπ+= 物体在月球表面自由下落的加速度大小为23224()R h g T Rπ+= 月球的平均密度为32333(4 3)M R h V GT R R M πρπ+=== 故B 正确，C 错误；D ．设在月球上发射卫星的最小发射速度为v ，则有22 RGMm mv R =解得在月球上发射月球卫星的最小发射速度为()2R h R hv gR T Rπ++==故D 错误； 故选B 。

10. 质量为400 kg 的赛车在平直赛道上以恒定功率加速，受到的阻力不变，其加速度a 和速度的倒数1v的关系如图所示，则赛车在加速的过程中( )A. 速度随时间均匀增大B. 加速度随时间均匀增大C. 输出功率为160 kWD. 所受阻力大小为1 60 N『答案』C『详解』由图可知，加速度变化，故做变加速直线运动，速度随时间不是均匀增大故A 错误；a-1v 函数方程a ＝400 v−4，汽车加速运动，速度增大，加速度减小，故B 错误；对汽车受力分析，受重力、支持力、牵引力和摩擦力，根据牛顿第二定律，有：F-f=ma ；其中：F=P/v ；联立得：P fa mv m =-，结合图线，当物体的速度最大时，加速度为零，故结合图象可以知道，a=0时，1v=0.01，v=100m/s ，所以最大速度为100m/s ；由图象可知：−f/m ＝−4，解得：f=4m=4×400=1600N ；10400100400＝⋅-P f，解得：P=160kW ，故C 正确，D 错误；故选C ．11. 如图所示，将小球从倾角为45°的斜面上的P 点先后以不同速度向右水平抛出，小球分别落到斜面上的A 点、B 点，以及水平面上的C 点．已知B 点为斜面底端点，P 、A 、B 、C 在水平方向间隔相等．不计空气阻力，则（ ）A. 三次抛出小球后，小球在空中飞行的时间均不相同B. 小球落到A 、B 两点时，其速度的方向不同C. 若小球落到A 、C 2：3D. 若小球落到B 、C 2：3『答案』C 『解析』根据212h gt =，解得2 t hgB 、C 下落的高度相同，则这两球飞行时间相同，大于A 球飞行时间，故A 错误；A 、B 两球都落在斜面上，竖直方向的位移和水平方向上位移比值一定，即有：200122gty gt tan x v t v θ===，解得：02v t g =．则落在斜面上时竖直方向上的分速度为：v y =gt =2v 0tan 45°=2v 0，设球落在斜面上时速度与水平方向的夹角为α，有：022gttan tan v αθ===，知落在斜面上时，速度与水平方向的夹角与初速度无关，则A 、B 小球在落点处的速度方向相同，故B 错误；小球落到A 、B 两点，水平位移2002v x v t g==，根据题义可知，P 、A 、B 在水平方向间隔相等，可得：两次抛出时小球的速率之比为：v A ：v B =12，小球落到B 、C 两点，则运动的时间相等，而P 、A 、B 、C 在水平方向间隔相等，根据0xv t=可知，两次抛出时小球的速率之比为：v B ：v C =2：3, 所以得：v A ：v C 2：3，故C 正确，D 错误．所以C 正确，ABD 错误．12. 在光滑水平面上，有一转轴垂直于此平面，交点 O 的上方 h 处固定一细绳，绳的另一端连接一质量为 m 的小球 B ，绳长 l ＞h ，小球可随转轴转动在光滑水平面上做匀速圆周运动，如图所示。

要使小球不离开水平面，转轴转速的最大值是（ ）A.12g h π B.gh πC. 12g lπD.12l gπ『答案』A『详解』当小球对水平面的压力为零时，有： T cos θ=mg ，T sin θ=ml sin θω2 解得最大角速度为：cos gg l hωθ== 则最大转速为：122g n hωππ== 故A 正确BCD 错误。