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1、- 1 -20192019 届高三上学期期中考试届高三上学期期中考试物理试题物理试题一、选择题(一、选择题(1 17 7 单选题,单选题,8 81010 多选题)多选题)1. “天舟一号”货运飞船于 2017 年 4 月 20 日在文昌航天发射中心成功发射升空,与“天宫二号”空间实验室对接前, “天舟一号”在距离地面约 380km 的圆轨道上飞行,已知地球同步卫星距地面的高度约为 36000km,则“天舟一号” ( )A. 线速度小于地球同步卫星的线速度B. 线速度大于第一宇宙速度C. 向心加速度小于地球同步卫星加速度D. 周期小于地球自转周期【答案】B.【点睛】根据卫星的速度公式,向心加速度
2、公式,周期公式,进行分析;第一宇宙速度是卫星绕地球做匀速圆周运动最大的运行速度。2. 如图所示,有一质量不计的杆 AO,长为 R,可绕 A 自由转动,用绳在 O 点悬挂一个重为G 的物体,另一根绳一端系在 O 点,另一端系在以 O 点为圆心的圆弧形墙壁上的 C 点当点C 由图示位置逐渐向上沿圆弧 CB 移动过程中(保持 OA 与地面夹角 不变),OC 绳所受拉力的大小变化情况是( )- 2 -A. 逐渐减小 B. 逐渐增大 C. 先减小后增大 D. 先增大后减小【答案】A【解析】试题分析:对 G 分析,G 受力平衡,则拉力等于重力;故竖直绳的拉力不变;再对O 点分析,O 受绳子的拉力 OA 的
3、支持力及 OC 的拉力而处于平衡;受力分析如图所示;将 F 和 OC 绳上的拉力合力,其合力与 G 大小相等,方向相反,则在 OC 上移的过程中,平行四边形的对角线保持不变,平行四边形发生图中所示变化,则由图可知 OC 的拉力先减小后增大,图中 D 点时力最小;故选 C。考点:物体的平衡【名师点睛】本题利用了图示法解题,解题时要注意找出不变的量作为对角线,从而由平行四边形可得出拉力的变化。3. 如图所示,重 6N 的木块静止在倾角为的斜面上,若用平行于斜面沿水平方向,大小等于 4N 的力 F 推木块,木块仍保持静止,则木块所受的摩擦力大小为( )A. 3N B. 4N C. 5N D. 10N
4、【答案】C【解析】解: 对木板受力分析,受推力 F、重力 G、支持力 N 和静摩擦力 f,- 3 -将重力按照作用效果分解为沿斜面向下的分力 F=Gsin=3N 和垂直斜面向下的分力Gcos=3N;在与斜面平行的平面内,如图有,故选 C.4. 如图所示是一个质点作匀变速直线运动图中的一段.从图中所给的数据可以确定质点在运动过程中经过图线上 P 点所对应位置时的速度大小一定( )A. 等于 B. 大于 C. 小于 D. 无法确定【答案】B【解析】解: 可以连接直线,如果质点按照直线运动为匀速运动,速度为 2,过 点做曲线的切线可得,切线的斜率大于直线的斜率,所以 点的速度大于 2,B 正确。5.
5、 质量为 m 的飞行员驾驶飞机在竖直平面内以速度 v 做半径为 r 的匀速圆周运动,在轨道的最高点(飞行员在座椅的下方)和最低点时,飞行员对座椅的压力( )A. 是相等的 B. 相差 C. 相差 D. 相差【答案】D【解析】解: 飞行员在最低点有: ,飞行员在最高点有: ,所以可知在最低点比最高点大 2mg,故 D 正确6. 如图所示,一网球运动员将球在边界处正上方水平向右击出,球刚好过网落在图中位置(不计空气阻力),数据如图所示,则下列说法中正确的是( )- 4 -A. 击球点高度与球网高度之间的关系为B. 击球点高度与球网高度之间的关系为C. 若保持击球高度不变,球的初速度只要不大于,一定
6、落在对方界内D. 任意降低击球高度(仍大于),只要击球初速度合适,球一定能落在对方界内【答案】A【解析】解: A、平抛运动在水平方向上做匀速直线运动,水平位移为 s 和 的时间比 2:3,则竖直方向上,根据 则有 ,解得 h1=1.8h2.故 A 正确,B 错误。C、若保持击球高度不变,要想球落在对方界内,要既不能出界,又不能触网,根据得,则平抛运动的最大速度 .根据 h,则平抛运动的最小速度.故 C 错误.D、任意降低击球高度(仍大于 h2),会有一临界情况,此时球刚好触网又刚好压界,若小于该临界高度,速度大会出界,速度小会触网,所以不是高度比网高,就一定能将球发到界内.故 D 错误.故选
7、A7. 如图所示,质量为 4kg 的物体 A 静止在竖直的轻弹簧上,质量为 1kg 的物体 B 用细线悬挂在天花板上,B 与 A 刚好接触但不挤压,现将细线剪断,则剪断后瞬间,下列结果正确的是(g 取) ( )- 5 -A. A 加速度的大小为B. B 加速度的大小为C. 弹簧的弹力大小为 50ND. A、B 间相互作用力的大小为 8N【答案】C【解析】物体 A、B 接触但不挤压,即 AB 间无相互作用力,则剪断细线前,对 A 由平衡条件得弹簧的弹力:,由于弹簧的弹力不能突变,剪断细线瞬间弹力大小仍为 40N,故此时 A 的加速度为零,AB 间无相互作用力,剪断细线后瞬间,B 只受重力作用,故
8、 B 的加速度为,故 ABD 错误,C 正确,故选 C.【点睛】先分析剪断细线前 A、B 的受力情况,再分析剪断细线后 A、B 受力情况,因弹簧的弹力不能突变,故 A 在剪断细线后瞬间受力不变,则弹簧的弹力不变,B 受力发生变化,由牛顿第二定律求解 A、B 的加速度.8. 如图所示,质量为 m 的物体在水平传送带上由静止释放,传送带由电动机带动,始终保持以速度 v 匀速运动,物体与传送带间的动摩擦因数为 ,物体过一会儿能保持与传送带相对静止,对于物体从静止释放到相对传送带静止这一过程,下列说法正确的是( )A. 电动机多做的功为 B. 摩擦力对物体做的功为C. 电动机增加的功率为D. 传送带克
9、服摩擦力做功为【答案】BC- 6 -9. 如图所示,光滑固定斜面 C 倾角为 ,质量均为 m 的两物块 A、B 以某一初速度沿斜面一起向上做匀减速直线运动.已知物块 A 上表面是水平的,则在该减速运动过程中,下列说法正确的是( )A. 物块 B 受到的静摩擦力水平向左B. 物块 B 的机械能守恒C. 物块 B 受到 A 的支持力大于D. A、B 之间的静摩擦力大小为【答案】ABD【解析】解:A 项,将加速度沿水平和竖直方向分解,在水平方向 B 的加速度向左,A 对 B的摩擦力水平向左,故 A 项正确。B、先对整体分析,有沿向下加速度为 gsin再对 B 分析, (把 A 对 B 的摩擦力和支持
10、力看作一个力) ,重力沿斜面的分力产生的加速度为 gsin,重力的另一个分力与把 A 对 B 的作用力平衡,所以 B 对 A 的合力垂直于斜面方向,不做功,所以 B 机械能不变,故 B 正确;C 项,竖直方向 B 的加速度向下,B 处于失重状态,物块 B 受到 A 的支持力小于 B 的重力,故 C 项错误。D 项,对 A、B 整体进行受力分析: ,沿斜面的加速度为 ,在水平方向上加速度的分量为,对 B 进行受力分析,物块 A、B 之间的摩擦力- 7 -提供 B 的水平加速度,摩擦力大小为,故 D 项正确。10. 在距地面高度为 s 的 A 点,以初速度为水平抛出小球,其水平射程为 s,B 点为
11、落地点.在竖直平面内将光滑杆按该小球的平抛运动轨迹弯制,如图所示.现将一小环套在杆上,从杆的 A 端由静止开始释放,当小环下滑到杆的 B 端时( )A. 小环的速度大小为B. 小环沿杆从 A 端运动到 B 端的时间为C. 小环的速度水平分量大小为D. 小环的速度方向与水平方向成角【答案】AC【解析】解:据题意,小球受到重力 G 和支持力 N,所以小球由静止从光滑杆上滑下的运动不是平抛运动,则小球在水平方向的分速度也是变化的,所以小球的运动时间不等于 t=s/v0,所以 B 选项错误;由平抛运动可知 ,所以设速度与水平方向夹角为 则 , 不为 45o,D 错误由机械能守恒的沿着轨道下滑到末端的速
12、度 A 正确水平分速度 故 C 正确二、实验题(二、实验题(2 2 小题)小题)11. 在“验证机械能守恒定律“的实验中,已知打点计时器所用电源的频率为.测得所用的重物的质量为.实验中得到一条点迹清晰的纸带如图所示,把第一个点记作 O,另选连续的 4 个点 A、B、C、D 作为测量的点.经测量知道 A、B、C、D 各点到 O 点的距离分别- 8 -为 62.99cm、70.18cm、77.76cm、85.73cm.根据以上数据,可知重物由 O 点运动到 C 点,重力势能的减少量等于_J,动能的增加量等于_J.(答案保留 3 位有效数字,)【答案】 (1). 7.62 (2). 7.56【解析】
13、试题分析:重物由 O 点运动到 C 点,重力势能的减小量Ep=mgh=19.80.7769J=7.61JC 点的瞬时速度=m/s=3.89m/s,则动能的增加量=J=7.57J12. 某实验小组欲以图甲所示实验装置“探究加速度与物体受力和质量的关系”.图中 A 为小车,B 为装有砝码的小盘,C 为一端带有定滑轮的长木板,小车通过纸带与打点计时器相连,小车的质量为,小盘(及砝码)的质量为.(1)下列说法正确的是(_)A实验时先放开小车,再接通打点计时器的电源B每次改变小车质量时,应重新平衡摩擦力C本实验中应满足远小于的条件D在用图象探究小车加速度与质量的关系时,应作图象(2)实验中,得到一条打点
14、的纸带,如图乙所示,已知相邻计数点间的时间间隔为 T,且间距、已量出,则小车加速度的计算式 a=_.- 9 -(3)某同学平衡好摩擦阻力后,在保持小车质量不变的情况下,通过多次改变砝码重力,作出小车加速度 a 与砝码重力 F 的图象如图丙所示.若牛顿第二定律成立,重力加速度,则小车的质量为_,小盘的质量为_.(保留 2 位有效数字)(4)实际上,在砝码的重力越来越大时,小车的加速度不能无限制地增大,将趋近于某一极限值,此极限值为_. ()【答案】 (1). C (2). (3). 2.0 (4). 0.060 (5). 10【解析】解: (1)A实验时先接通打点计时器的电源,再放开小车,A 错
15、误B每次改变小车质量时,不需要重新平衡摩擦力 B 错误C只有满足 m2应远小于 m1的条件,才能认为托盘和砝码的重力等于小车的拉力,故 C 正确。D、 “探究加速度与质量的关系”时拉力不变,即 m1不变,应作 图象,故 D 错误 (2)根据匀变速直线运动的推论公式 ,六组数据应该用逐差法求平均加速度,因此在本题中有: (3)对图象来说,图象的斜率表示小车质量的倒数,图象的斜率为: ,故小车质量为: ,F=0 时,产生的加速度是由于托盘作用产生的,故有:,解得: (对图中的数据读取不一样,可有一定范围).- 10 -(4)当钩码的质量远小于小车的总质量时,钩码所受的重力才能作为小车所受外力,如果
16、增大钩码的质量,则外力增大,曲线不断延伸,那么加速度趋向为 g=10m/s2。三、计算题(三、计算题(4 4 小题)小题)13. 固定光滑细杆与地面成一定倾角,在杆上套有一个光滑小环,小环在沿杆方向的推力 F作用下向上运动,推力 F 与小环速度 v 随时间变化规律如图所示,取重力加速度.求:(1)小环的质量 m;(2)细杆与地面间的倾角 .【答案】 【解析】由图得:0-2s 内环的加速度 a=0.5m/s2前 2s,环受到重力、支持力和拉力,根据牛顿第二定律,有: F1-mgsin=ma 2s 后物体做匀速运动,根据共点力平衡条件,有:F2=mgsin 由图读出 F1=4.5N,F2=4N联立
17、两式,代入数据可解得:m=1kg,sin=0.4,即 =arcsin0.414. 宇航员在一星球表面上的某高处,沿水平方向抛出一小球,经过时间 t,小球落到星球表面,测得抛出点与落地点之间的距离为 L,若抛出时初速度增大到 2 倍,则抛出点与落地点之间的距离为,已知两落地点在同一水平面上,该星球的半径为 R,万有引力常数为G,求该星球的质量 M.【答案】【解析】试题分析:设抛出点的高度为 ,第一次平抛的水平射程为 x 则有:由平抛动能的规律得知,当初速度增大到 2 倍,其水平射程也增大到 2x,可得:- 11 -联立解得:设该星球上的重力加速度为 g,由平抛运动的规律得由万有引力定律与牛顿第二
18、定律得:(式中 m 为小球的质量) 联立以上各式得:考点:平抛运动、万有引力定律15. 如图所示,质量的木楔 ABC 静置于粗糙水平地面上,木楔与地面间的动摩擦系数.在木楔的倾角 为的斜面上,有一质量的物块由静止开始从 A点沿斜面下滑,当它在斜面上滑行距离 s=1m 时,其速度在这过程中木楔没有动.(,重力加速度)求:(1)物块与木楔间的动摩擦系数(2)地面对木楔的摩擦力的大小和方向(3)在物块沿斜面下滑时,如果对物块施加一平行于斜面向下的推力 F=5N,则地面对木楔的摩擦力如何变化?(不要求写出分析、计算的过程)【答案】0.5 1.6 N 水平向左 地面对木楔的摩擦力的大小、方向均不变【解析
19、】解:(1)由 得: 2由 得 - 12 -(2)以物块和木楔 ABC 整体为研究对象,作出力图如图. 根据牛顿第二定律得: 代入数据计算得出: (3)对木楔来说物块加力以后它的受到物体的力没有任何变化,所以地面对木楔的摩擦力的大小、方向均不变16. 如图所示,质量为的小球,用长的细线与固定在圆心处的力传感器相连,小球和传感器的大小均忽略不计.当在最低点 A 处给小球的初速度时,恰能运动至最高点 B,空气阻力大小恒定.()求:(1)小球在 A 处时传感器的示数(2)小球从 A 点运动至 B 点过程中克服空气阻力做的功(3)小球在 A 点以不同的初速度开始运动,当运动至 B 点时传感器会显示出相应的读数F,试通过计算在坐标系中作出图象.【答案】10N 0.8J 【解析】试题分析:(1)小球做圆周运动,由牛顿第二定律可以求出传感器的示数;(2)- 13 -小球恰好到达 B 点,重力提高向心力,由牛顿第二定律可以求出小球到达 B 点的速度,然后由动能定理求出从 A 到 B 过程中空气阻力做的功;(3)应用动能定理求出小球到达 B 点的速度,由牛顿第二定律求出在 B 点绳子拉力,然后作出图象(1) 在 A 点,由得:(2) 由得:小球从 A 到 B 过程中,根据动能定理:得到所以(3)小球从 A 到 B 过程中,根据动能定理:小球在最高点两式联立得:,图象(如图所示)
限制150内