福建省泉州市泉港區(qū)第一中學(xué)2020屆高三上學(xué)期期中考試物理試題

1、- 1 - 泉港一中2019-2020 學(xué)年度上學(xué)期期中考試卷高三年級物理科試題一、選擇題1. 國際單位制（縮寫si）定義了米（ m ） 、秒（ s）等 7 個基本單位，其他單位均可由物理關(guān)系導(dǎo)出。例如，由m和 s 可以導(dǎo)出速度單位m s 1。下列幾個物理量的單位正確的是a. 滑動摩擦因數(shù)的單位 n/kg b. 功w的單位是kg?m/s2c. 萬有引力恒量g的單位是 n?kg2/ m2d. 勁度系數(shù)k的單位是kg/s2【答案】 d 【詳解】 a滑動摩擦因數(shù)沒有單位，故a錯誤；b由功公式wfx可知，功的單位為222kg m / smkg m /s，故 b錯誤；c由公式2gmmfr得2frgmm所

2、以g的單位是22n mkg，故 c錯誤；d由胡克定律fkx可得fkx所以勁度系數(shù)k 的單位22nkg mkgmm ss故 d正確。2. 高樓高空拋物是非常危險的事。設(shè)質(zhì)量為m=1kg 的小球從20m樓上做自由落體運動落到地面，與水泥地面接觸時間為0.01s ，那么小球?qū)Φ孛娴臎_擊力是小球重力的倍數(shù)大約是a. 10 倍b. 20 倍c. 200 倍d. 2000 倍【答案】 c - 2 - 【 詳 解 】 小 球 下 落 過 程 ， 由 動 能 定 理 得 ：2102mghmv， 解 得 ：mm22 102020ssvgh，方向：豎直向下；以向下為正方向，由動量定理得：2()0mgf tmv，解

3、得：2010nf，由于10ng，故 c正確。3. 在檢測某電動車性能的實驗中，質(zhì)量為8102kg 的電動車由靜止開始沿平直公路行駛，測得此過程中不同時刻電動車的牽引力f與對應(yīng)的速度v，并描繪出f-1v圖像（圖中ab、bo均為直線）。假設(shè)電動車行駛中阻力恒定，求此過程中，下列說法正確的是a. 電動車行駛過程中的功率恒為6000w b. 電動車由靜止開始運動，經(jīng)過2s 速度達到2m / sc. 電動車勻加速的最大速度為3m/s d. 電動車所受阻力為重力的0.5 倍【答案】 c 【詳解】 a由圖象可知，圖中ab部分對于f不變，電動車的牽引力不變，做勻加速運動，由公式p=fv 可知，電動車的功率增大

4、，故a錯誤；bcd 當(dāng)電動車速度達到最大時，速度為15m/s，牽引力為400n，則電動車的額定功率p額=fv=40015w=6000w電動車速度最大時，牽引力與阻力相等，即400n=0.05fg電動車勻加速結(jié)束時的速度3m /spvf額電動車勻加速的加速度為ffma- 3 - 解得22m / sa電動車勻加速的時間1.5svta故 bd錯誤， c正確。4. 一個質(zhì)量為m的小鐵塊沿半徑為r的固定半圓軌道上邊緣由靜止滑下，到半圓底部時，軌道所受壓力為鐵塊重力的1.5 倍，則此過程中鐵塊損失的機械能為a. 18mgrb. 14mgrc. 12mgrd. 34mgr【答案】 d 【詳解】鐵塊滑到半球底

5、部時，半圓軌道底部所受壓力為鐵塊重力的1.5倍，根據(jù)牛頓第二定律，有2vnmgmr壓力等于支持力，根據(jù)題意，有1.5nmg對鐵塊的下滑過程運用動能定理，得到212mgr wmv聯(lián)立解得：34wmgr故 d正確。5. 如圖所示，一細繩跨過一輕質(zhì)定滑輪（不計細繩和滑輪質(zhì)量，不計滑輪與軸之間摩擦），繩的一端懸掛一質(zhì)量為m的物體 a，另一端懸掛一質(zhì)量為m（mm）的物體 b，此時 a物體加速度- 4 - 為a1。如果用力f代替物體b ，使物體a產(chǎn)生的加速度為a2，那么以下說法錯誤的是a. 如果al= a2，則f mg b. 如果f=mg，則ala2c. 如果al =a2，則f=mg d. 如果f=2mm

6、gmm，則a1=a2【答案】 c 【詳解】對左圖，對整體分析，根據(jù)牛頓第二定律得1mgmgamm對右圖，對a分析，根據(jù)牛頓第二定律得f-mg=ma2則2fagmacd 若a1=a2，則可得2mmgfmgmm故 ad正確， c錯誤；b若f=mg，則21mgmgmgmgaammm故 b正確。6. 如圖所示，a、b兩球分別套在兩光滑無限長的水平直桿上，兩球通過一輕繩繞過一定滑輪（軸心固定不動）相連，某時刻連接兩球的輕繩與水平方向的夾角分別為、，a球向左的速度為v，下列說法正確的是- 5 - a. 此時b球的速度為coscosvb. 此時b球的速度為coscosvc. 當(dāng)增大到等于90時，b球的速度達

7、到最大，a球的速度也最大d. 在整個運動過程中，繩對b球的拉力一直做正功【答案】 a 【詳解】 ab 將物塊a的速度分解為沿繩子方向和垂直于繩子的方向，在沿繩子方向的分速度等于b沿繩子方向的分速度。在沿繩子方向的分速度為v繩子=vcos所以coscoscosbvvv繩故 a正確， b錯誤；c當(dāng)增大到等于90時，b球的速度沿繩子方向的分速度等于0，所以a沿繩子方向的分速度也是0，而 cos不等于 0，所以a球的速度為0；此時a的動能全部轉(zhuǎn)化為b的動能，所以b球的速度達到最大，故c錯誤；d在增大到90的過程中，繩子的方向與b球運動的方向之間的夾角始終是銳角，所以繩對b球的拉力一直做正功，在 繼續(xù)增

8、大的過程中拉力對b球做負功，故d錯誤。7. 如圖所示，光滑的輕滑輪通過支架固定在天花板上，一足夠長的細繩跨過滑輪，一端懸掛小球b，另一端與套在水平細桿上的小球a連接。 在水平拉力f作用下小球a從圖示虛線位置開始緩慢向右移動（細繩中張力大小視為不變）。已知小球b的質(zhì)量是小球a的 2 倍，滑動摩擦力等于最大靜摩擦力，小球a與細桿間的動摩擦因數(shù)為33。則下列說法正確的是- 6 - a. 當(dāng)細繩與細桿的夾角為30時，拉力f的大小為（ 233）mg b. 當(dāng)細繩與細桿的夾角為60時，拉力f的大小為（ 233）mg c. 支架對輕滑輪的作用力大小逐漸增大d. 拉力f的大小一直減小【答案】 b 【詳解】 a

9、b 當(dāng)細繩與細桿的夾角為60時，拉力f的大小為3332(cossin)2(cos60sin60 )(2)333fmgmgmgmgmg故 a錯誤， b正確；c向右緩慢拉動的過程中，兩個繩子之間的拉力逐漸增大，繩子的拉力不變，所以繩子的合力減小，則繩子對滑輪的作用力逐漸減小，根據(jù)共點力平衡的條件可知，支架對輕滑輪的作用力大小逐漸減小，故c錯誤；d設(shè)a的質(zhì)量為m，則b的質(zhì)量為2m；以b為研究對象，豎直方向受力平衡，可得繩子拉力始終等于b的重力，即t=2mg，保持不變；以a為研究對象，受力如圖所示，設(shè)繩子與水平方向夾角為，支持力fn=2mgsin-mg 向右緩慢拉動的過程中，角逐漸減??；水平方向f=f

10、+2mgcos=2mgcos+（2mgsin-mg）=2mg（cos+sin）-mg由于322cossincossin(sin60 coscos60 sin )sin(60 )333由于從90開始逐漸減小，可知增大，則（60+）從150逐漸減小時sin （60+）- 7 - 逐漸增大；當(dāng)30后，f=f+2mgcos=2mgcos+（mg-2mgsin）=2mg（cos-sin）+mg由于322cossincossin(sin60 coscos60 sin )cos(60 )333當(dāng)從30逐漸減小的過程中，cos（60+）逐漸增大，所以當(dāng)從30逐漸減小的過程中f仍然逐漸增大，可知水平拉力一直增大

11、，故d錯誤。8. 一種比飛機還要快的旅行工具即將誕生，稱為“第五類交通方式”，它就是“h yperloop(超級高鐵 ) ”. 據(jù)英國每日郵報2016 年 7 月 6 日報道， hyperloop one公司計劃，將在歐洲建成世界首架規(guī)模完備的“超級高鐵”(hyperloop)，連接芬蘭首都赫爾辛基和瑞典首都斯德哥爾摩，速度可達每小時700 英里 ( 約合 1 126 公里 / 時) 如果乘坐hyperloop 從赫爾辛基到斯德哥爾摩，600 公里的路程需要40 分鐘， hyperloop 先勻加速，達到最大速度1 200 km/h后勻速運動， 快進站時再勻減速運動，且加速與減速的加速度大小相

12、等，則下列關(guān)于hyperloop的說法正確的是( ) a. 加速與減速時間不一定相等b. 加速時間為10 分鐘c. 加速時加速度大小為2 m/s2d. 如果加速度大小為10 m/s2，題中所述運動最短需要32 分鐘【答案】 b - 8 - 試題分析： a、加速與減速的加速度大小相等，由逆向思維可得：加速與減速時間相等，故a錯誤；bc 、加速的時間為t1，勻速的時間為t2，減速的時間為t1，勻速運動的速度為v，由題意得：，而 t=40 分=240 秒，而： v=1200km/h=x=600 公里=600000m ，聯(lián)立解得： t1=600s=10 分， t2=1200s=20 分， am/s20

13、56m/s2，故 b正確、 c錯誤；d、如果加速度大小為10 ms2，根據(jù)聯(lián)立解得： t=s=305min，故 d錯誤。故選 b?？键c：勻變速直線運動規(guī)律的綜合運用?！久麕燑c睛】對于復(fù)雜的運動，從時間、速度、位移三個角度分析等量關(guān)系，列式求解。加速與減速的加速度大小相等，由逆向思維可得：加速與減速時間相等；該過程分為加速、勻速和減速，三個運動從時間、速度和位移角度找關(guān)系，建立等式聯(lián)立求解。9.a、b兩物體同時同地同向出發(fā)，其運動的vt圖象和at圖象如圖甲、乙所示，已知在0t0和t02t0兩段時間內(nèi)，a物體在vt圖象中的兩段曲線形狀相同，則有關(guān)a、b兩物體的說法中，正確的是（）a. a物體先加速

14、后減速b. a2=2a1- 9 - c. t0時刻，a、b兩物體間距最小d. 2t0時刻，a、b兩物體第一次相遇【答案】 bd 【詳解】由甲圖可知，a物體先做加速度增大的加速運動，再做加速度減小的加速運動，速度一直增加，故a錯誤；由甲圖可知，兩物體的速度變化量相同，在乙圖中at 圖線圍成的面積表示速度的變化量，即 0t0時間內(nèi) at 圖線圍成的面積相等，則有a2=2a1，故 b正確；由 vt 圖線可知， 0t0時間內(nèi) a的速度一直小于b的速度， b在前， a在后， ab之間的距離不斷增大， t0時刻以后 a的速度大于b的速度，它們之間的距離開始減小，因此t0時刻兩物體之間的距離最大，故c錯誤；

15、由甲圖可知，2t0時刻 a、 b兩物體 vt 圖線圍成的面積相等，表示位移相等，兩物體第一次相遇，故d正確。10. 如圖，地球與月球可以看作雙星系統(tǒng)它們均繞連線上的c點轉(zhuǎn)動在該系統(tǒng)的轉(zhuǎn)動平面內(nèi)有兩個拉格朗日點l2、l4( 位于這兩個點的衛(wèi)星能在地球引力和月球引力的共同作用下繞c點做勻速圓周運動，并保持與地球月球相對位置不變) ， l2點在地月連線的延長線上，l4點與地球球心、月球球心的連線構(gòu)成一個等邊三角形。我國已發(fā)射的“鵲橋”中繼衛(wèi)星位于l2點附近，它為“嫦娥四號”成功登陸月球背面提供了穩(wěn)定的通信支持。假設(shè) l4點有一顆監(jiān)測衛(wèi)星，“鵲橋”中繼衛(wèi)星視為在l2點。已知地球的質(zhì)量為月球的81 倍，

16、則a. 地球和月球?qū)ΡO(jiān)測衛(wèi)星的引力之比為81：1 b. 地球球心和月球球心到c點的距離之比為1：9 c. 監(jiān)測衛(wèi)星繞c點運行的加速度比月球的大d. 監(jiān)測衛(wèi)星繞c點運行的周期比“鵠橋”中繼衛(wèi)星的大【答案】 ac - 10 - 【詳解】 a 項：由公式2mmgfr可知，地球和月球?qū)ΡO(jiān)測衛(wèi)星的引力之比為等于地球的質(zhì)量與月球的質(zhì)量之比即為81：1，故 a正確；b項：設(shè)地球球心到c點的距離為r1，月球球心到c點的距離為r2，對地球有：212mmgmrl地地222mmgmrl月月聯(lián)立解得：21r81=1mmr地月，故 b錯誤；c項：對月球有：2=gmmm al月地月，對監(jiān)測衛(wèi)星有：地球?qū)ΡO(jiān)測衛(wèi)星的引力2g

17、mml地，月球?qū)ΡO(jiān)測衛(wèi)星的引力2gm ml月，由于兩引力力的夾角小于90o，所以兩引力的合力大于2gmml地，由公式2gmal可知，監(jiān)測衛(wèi)星繞c點運行的加速度比月球的大，故c正確；d項：由于監(jiān)測衛(wèi)星繞c點運行的加速度比月球的大，所以監(jiān)測衛(wèi)星繞c點運行的周期比月球的更小， 由于月球的周期與“鵠橋”中繼衛(wèi)星的相等，所以監(jiān)測衛(wèi)星繞c點運行的周期比“鵠橋”中繼衛(wèi)星的小，故d錯誤。11. 如圖所示，a、b兩物塊的質(zhì)量分別為2m和m，靜止疊放在水平地面上，a、b間的動摩擦因數(shù)為，b與地面間的動摩擦因數(shù)為2，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度為g。現(xiàn)對a施加一個水平拉力f，則以下說法正確的是a. 當(dāng)2f

18、mg時，a、b都相對地面靜止b. 當(dāng)52mgf時，a的加速度為3g- 11 - c. 當(dāng)3fmg時，a相對b滑動d. 無論f為何值，b的加速度不會超過2g【答案】 bcd 【詳解】ab之間的最大靜摩擦力為：fmax=mag=2mgb與地面間的最大靜摩擦力為：max13()22abfmmgmg則對a，有22fmgma故拉力f最小為max(2 )ffmm a所以3fmg此時ab將發(fā)生滑動a當(dāng)332mgfmg時，a相對于b靜止，二者以共同的加速度開始運動，故a錯誤；b當(dāng)532fmgmg時，故ab間不會發(fā)生相對滑動，由牛頓第二定律有max13abffagmm故 b正確；c當(dāng)3fmg時，a相對于b滑動，

19、故c正確；da對b的最大摩擦力為2mg，b受到的地面的最大靜摩擦力為32mg當(dāng)拉力超過一定值后，無論拉力多大，b受到a的摩擦力不變，故加速度不變，大小為32122mgmgagm所以無論f為何值，加速度均不會超過12g，故 d正確。- 12 - 12. 如圖所示，在豎直方向上a、b兩物體通過勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧相連（輕質(zhì)彈簧的兩端分別固定在a、b上） ，b、c兩物體通過細繩繞過光滑輕質(zhì)定滑輪相連，a固定在水平地面上，c放在固定的傾角為30的光滑斜面上。已知b的質(zhì)量為m，c的質(zhì)量為4m，重力加速度為g，細繩與滑輪之間的摩擦力不計?，F(xiàn)用手按住c，使細繩剛剛拉直但無張力，并保證ab段的細繩豎直、cd

20、段的細繩與斜面平行。開始時整個系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)，釋放c后，它沿斜面下滑，斜面足夠長，則下列說法正確的是a. 整個運動過程中b和c組成的系統(tǒng)機械能守恒b. c下滑過程中，其機械能一直減小c. 當(dāng)b的速度達到最大時，彈簧的伸長量為2mgkd. b的最大速度為2g5mk【答案】 bd 【詳解】 a整個運動過程中，彈簧對b物體做功，所以b和c組成的系統(tǒng)機械不守恒，故a錯誤；bc下滑過程中，繩子拉力對c做負功，由功能關(guān)系可知，物體c的機械能減小，故b正確；c當(dāng)b的速度最大時，其加速度為零，繩子上的拉力大小為2mg，此時彈簧處于伸長狀態(tài)，彈簧的伸長量x2滿足2kxmg得2mgxk故 c錯誤；- 13 -

21、d釋放瞬間，對b受力分析，彈簧彈力1fkxmg得1mgxk物體b上升的距離以及物體c沿斜面下滑的距離均為h=x1+x2由于x1=x2，彈簧處于壓縮狀態(tài)和伸長狀態(tài)時的彈性勢能相等，彈簧彈力做功為零，設(shè)b物體的最大速度為vm，由機械能守恒定律得214sin(4)2mghmghmm v解得：25mmvgk故 d正確。二、實驗題13. 某實驗小組利用光電計時器等器材來探究合力一定時，物體的加速度與質(zhì)量之間的關(guān)系，實驗裝置如圖甲所示。（1）本實驗在正確操作的情況下，保持鉤碼的質(zhì)量m不變通過增加小車上的配重片來改變小車和遮光片的總質(zhì)量m ，由光電計時器（圖中未畫出）可讀出遮光條通過光電門1、2 的時間分別

22、為 t1、 t2，用刻度尺測得兩個光電門之間的距離x，用 10 分度的游標卡尺測得遮光條的寬度為d。則小車的加速度表達式=_（表達式均用己知字母表示）測得遮光條的寬度如圖乙所示其讀數(shù)為_mm - 14 - （2）該小組通過實驗得到-1m圖像，如圖丙所示。則所掛鉤碼的質(zhì)量 m=_kg。 （當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間=9.8m/s2）【答案】 (1). 22211()()2ddaxtt (2). 5.00 (3). 0.1 （1）通過光電門1 的速度為11dvt，通過光電門2 的速度為22dvt，根據(jù)位移速度公式22212axvv可得222112ddaxtt；游標卡尺的讀數(shù)為50.005.00dmmmm

23、mm；（2）根據(jù)牛頓第二定律可得mgma，故有1amgm，所以圖像的斜率kmg，即0.980.491.00.5mg，解得 m=0.1kg14. 某實驗小組做“探究動能定理”實驗，裝置如圖甲所示。 探究對象是鋁塊 （質(zhì)量小于砂桶） ，保持其質(zhì)量m不變，通過在砂桶中加砂來改變對鋁塊的拉力，由力傳感器可測得拉力的大小f。已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，電源頻率為f。（1）若把力傳感器裝在右側(cè)輕繩上則實驗的誤差會更_（填“大”或“小”） 。（2）實驗時，讓砂桶從高處由靜止開始下落，在紙帶打出一系列的點，如圖乙所示，其中0是打下的第一個點，取紙帶上05 過程進行研究，鋁塊動能的增加量ek=_，外力做的功w=_。

24、（3）為了更普遍地反應(yīng)鋁塊運動過程中功與動能增加量的關(guān)系，某同學(xué)選取0 點到不同計數(shù)點過程，作出ekw圖象如圖丙所示，他根據(jù)_，才得到結(jié)論：外力做的功等- 15 - 于動能的增加量?！敬鸢浮?(1). 大 (2). 22128m xxf (3). （f-mg ）(h+x1) (4). 圖像斜率近似為 1 【詳解】 (1)1由于滑輪的摩擦，若把力傳感器裝在右側(cè)輕繩上則實驗的誤差會更大；(2)2計數(shù)點 5 的瞬時速度1212522xxxxvft則系統(tǒng)動能的增加量22221212k5()11()2228xxm xxfemvmf3 外力做的功1()()wfmghx(3)4對鋁塊由動能定理得kwe如果圖

25、像斜率近似為1 時，可知外力做的功等于動能的增加量。三、計算題15. 如圖所示，在傾角=37的足夠長的固定的斜面底端有一質(zhì)量m=1kg 的物體 .物體與斜面間動摩擦因數(shù)=0.25 ，現(xiàn)用輕繩將物體由靜止沿斜面向上拉動。拉力f=10n ，方向平行斜面向上。經(jīng)時間t=4s 繩子突然斷了， （sin37=0.60 ；cos37=0.80 ；g=10m/s2）求：（1）繩斷時物體的速度大小。（2）從繩子斷了開始到物體再返回到斜面底端的運動時間？【答案】（1） 8m/s（2） （1+10）s 【詳解】 (1) 物體向上運動過程中，受重力mg，摩擦力ff，拉力f，設(shè)加速度為a1，則有- 16 - f-mg

26、sin-ff=ma1fn=mgcos又ff=fn得f-mgsin-mgcos=ma1代入解得：a1=2.0m/s2所以，t=4.0s 時物體速度v1=a1t=8.0m/s (2) 繩斷后，物體距斜面底端211116m2xat斷繩后，設(shè)加速度為a2，由牛頓第二定律得：mgsin+mgcos=ma2得a2=g（sin+cos）=8.0m/s2物體做減速運動時間1221.0svta減速運動位移1 224.0m2v tx此后物體沿斜面勻加速下滑，設(shè)加速度為a3，則有：mgsin-mgcos=ma3得a3=g（sin-cos）=4.0m/s2設(shè)下滑時間為t3，則2123 312xxa t解得：- 17

27、- 310st所以23(110)sttt總16. 如圖，光滑的水平面上放置質(zhì)量均為m=2kg的甲、乙兩輛小車，兩車之間通過一感應(yīng)開關(guān)相連（當(dāng)滑塊滑過感應(yīng)開關(guān)時，兩車自動分離）。甲車上帶有一半徑r=1m 的 1/4 光滑的圓弧軌道，其下端切線水平并與乙車上表面平滑對接，乙車上表面水平，動摩擦因數(shù)=，其上有一右端與車相連的輕彈簧，一質(zhì)量為m0=1kg 的小滑塊p （可看做質(zhì)點）從圓弧頂端a點由靜止釋放，經(jīng)過乙車左端點b后將彈簧壓縮到乙車上的c點，此時彈簧最短（彈簧始終在彈性限度內(nèi)），之后彈簧將滑塊p彈回，已知b、c間的長度為l=15m ，求：（1）滑塊 p滑上乙車前瞬間甲車的速度v 的大?。唬?）彈簧的最大彈性勢能epm；（3）計算說明滑塊最終能否從乙車左端滑出，若能滑出，則求出滑出時滑塊的速度大小；若不能滑出，則求出滑塊停在車上的位置距c點的距離?！敬鸢浮浚?） 1m/s（2）103j（3）1m 試題分析：（1）滑塊下滑過程中水平方向動量守恒，機械能守恒：解得：，（2）滑塊滑上乙車后，由動量守恒定律得：由能量守恒定律有：解得：- 18 - （3）設(shè)滑塊沒有滑出，共同速度為，由動量守恒可知由能量守恒定律有：解得： l，所以不能滑出，