山東省聊城第一中學高三上學期期中考試物理試題

2017級高三上學期期中考試物理試題一、單項選擇題(本題共7小題，每小題3分，共21分。在每小題給出的四個選項中，只有一項符合題目要求，選對得3分，選錯或不選得0分)1.在檢測汽車性能的實驗中，讓一輛汽車做初速度為零的勻加速直線運動，測得勻加速結(jié)束前連續(xù)兩個1s內(nèi)的位移分別24m和32m，則汽車勻加速的總位移為()A.75mB.81mC.96mD.112m2.如圖所示，甲、乙兩個小球的質(zhì)量均為m，兩球間用細線連接，甲球用細線懸掛在天花板上．現(xiàn)分別用大小相等的力F水平向左、向右拉兩球，平衡時細線都被拉緊．則平衡時兩球的可能位置是下列選項中的()3.如圖所示，質(zhì)量為M的木塊位于光滑水平面上，在木塊與墻之間用輕彈簧連接，木塊靜止在A位置?，F(xiàn)有一質(zhì)量為m的子彈以水平速度v0射向木塊并嵌入其中，則當木塊回到A位置時的速度v以及在此過程中墻對彈簧的沖量I的大小分別為（）A．，I=0B．，C．，D．，4.如圖所示，在豎直平面內(nèi)有一曲面，曲面方程為y=x2，在y軸上有一點P，坐標為(0，9m)。從P點將一小球水平拋出，初速度為2m/s,若不計空氣阻力，g取10m/s2,則小球第一次打在曲面上的位置為()A．(3m，3m)x/my/mPBx/my/mPC．(1m，1m)D．(0.5m，0.25m)5.兩根長度不同的細線下面分別懸掛著小球，細線上端固定在同一點，若兩個小球以相同的角速度，繞共同的豎直軸在水平面內(nèi)做勻速圓周運動。關于兩個小球在運動過程中的相對位置關系，下面示意圖中正確的是（

）A

B

CD6.輪箱沿如圖所示的逆時針方向在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運動，半徑為R，速率v＜，AC為水平直徑，BD為豎直直徑。物塊相對于輪箱靜止，則（）A.物塊始終受靜摩擦力作用B.只有在A、B、C、D四點，物塊受到的合外力才指向圓心C.在轉(zhuǎn)動過程中物塊的機械能不守恒D.在轉(zhuǎn)動過程中物塊重力的瞬時功率保持不變7.如圖所示，質(zhì)量為m＝10kg的木箱置于水平地面上，它與地面間的動摩擦因數(shù)μ＝eq\f(\r(3),3)，受到一個與水平方向成θ角斜向上的拉力F，為使木箱做勻速直線運動，拉力F的最小值以及此時θ分別是()A.eq\f(200,3)N30°B.50N60°C.eq\f(200,3)N60°D.50N30°二、多項選擇題(本題共5小題，每小題4分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多項符合題目要求，全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分)8.中國志愿者王躍參與人類歷史上第一次全過程模擬從地球往返火星的試驗“火星－500”。假設將來人類一艘飛船從火星返回地球時，經(jīng)歷如圖所示的變軌過程，則下列說法中正確的是（）A.飛船在軌道Ⅱ上運動時，在P點的速度大于在Q點的速度B.飛船在軌道Ⅰ上運動時，在P點的速度大于在軌道Ⅱ上運動時在P點的速度C.飛船在軌道Ⅰ上運動到P點時的加速度小于飛船在軌道Ⅱ上運動到P點時的加速度D.若軌道Ⅰ貼近火星表面，測出飛船在軌道Ⅰ上運動的周期，就可以推知火星的密度9.我國女子短道速滑隊在世錦賽上實現(xiàn)了女子3000m接力三連冠．如圖所示，觀察發(fā)現(xiàn)，“接棒”的運動員甲提前站在“交棒”的運動員乙前面，并且開始向前滑行，待乙追上甲時，乙猛推甲一把，使甲獲得更大的速度向前沖出．在乙推甲的過程中，忽略運動員與冰面間在水平方向上的相互作用，則()A．甲對乙的沖量大小一定等于乙對甲的沖量大小B．甲、乙的動量變化一定大小相等，方向相反C．甲的動能增加量一定等于乙的動能減少量D．甲對乙做多少負功，乙對甲就一定做多少正功10.如圖,在某一峽谷的兩側(cè)存在與水平面成相同角度的山坡,某人站在左側(cè)山坡上的P點向?qū)γ嫔狡律纤綊伋鋈齻€質(zhì)量不等的石塊,分別落在A、B、C三處,不計空氣阻力,A、C兩處在同一水平面上,則下列說法中正確的是()A．落在C處的石塊在空中運動的時間最長B．落在A、B兩處的石塊落地速度方向相同C．落在A、B、C三處的石塊落地速度方向相同D．落在B、C兩處的石塊落地速度大小有可能相同11.如圖所示，將質(zhì)量為2m的重物懸掛在輕繩的一端，輕繩的另一端系一質(zhì)量為m的環(huán)，環(huán)套在豎直固定的光滑直桿上，光滑的輕小定滑輪與直桿的距離為d，桿上的A點與定滑輪等高，桿上的B點在A點下方距離為d處?，F(xiàn)將環(huán)從A處由靜止釋放，不計一切摩擦阻力，下列說法正確的是（）A.環(huán)到達B處時，重物上升的高度h=d/2B.環(huán)能下降的最大高度為4d/3C.環(huán)運動到B處的速度為D.小環(huán)運動過程中，輕繩中的張力不可能大于2mg12.如圖甲所示，質(zhì)量為m的小滑塊A以向右的初速度v0滑上靜止在光滑水平地面上的平板車B。從滑塊A剛滑上平板車B開始計時，它們的速度隨時間變化的圖象如圖乙所示，物塊未滑離小車，重力加速度為g，以下說法中正確的是()A.滑塊A與平板車B上表面的動摩擦因數(shù)B.平板車B的質(zhì)量M＝2mC.滑塊A與平板車間因摩擦產(chǎn)生的熱量為D.t0時間內(nèi)摩擦力對小車B做功的平均功率為三、實驗題(本題共2小題，共16分)13.(6分)在探究“彈力和彈簧伸長量的關系”時，小明同學用如圖(a)所示的實驗裝置進行實驗；將該彈簧豎直懸掛起來，在自由端掛上砝碼盤。通過改變盤中砝碼的質(zhì)量，用刻度尺測出彈簧對應的長度，測得實驗數(shù)據(jù)如下：圖(a)圖(b)實驗次數(shù)123456砝碼質(zhì)量m/g0306090120150彈簧的長度x/cm6.007.148.349.4810.6411.79①小明同學根據(jù)實驗數(shù)據(jù)在坐標紙上用描點法畫出x－m圖像如圖(b)所示。②作出的圖線與坐標系縱軸有一截距，其物理意義是____________________，該彈簧的勁度系數(shù)k＝________N/m。(結(jié)果保留3位有效數(shù)字，重力加速度g取10m/s2)③該同學得到該彈簧的勁度系數(shù)的實驗結(jié)果與考慮砝碼盤的質(zhì)量相比，結(jié)果________。(選填“偏大”“偏小”或“相同”)14．（10分）(1)甲同學用如圖(a)所示的裝置來驗證動量守恒定律。①實驗中質(zhì)量為m1的入射小球和質(zhì)量為m2的被碰小球的質(zhì)量關系是m1__________m2(選填“大于”“等于”或“小于”)。②圖(a)中O點是小球拋出點在地面上的投影。實驗時，先將入射小球m1多次從斜軌上S位置靜止釋放，找到其平均落地點的位置P，測量水平射程OP。然后，把被碰小球m2靜置于軌道的水平部分，再將入射小球m1從斜軌上S位置靜止釋放，與小球m2相碰，并多次重復本操作。接下來要完成的必要步驟是__________。(填選項前的字母)A．用天平測量兩個小球的質(zhì)量m1、m2B．測量小球m1開始釋放的高度hC．測量拋出點距地面的高度HD．分別通過畫最小的圓找到m1、m2相碰后平均落地點的位置M、NE．測量水平射程OM、ON③若兩球相碰前、后的動量守恒，其表達式可表示為__________(用②中測量的量表示)。圖(b)(2)乙同學也用上述兩球進行實驗，但將實驗裝置改成如圖(b)所示。將白紙、復寫紙固定在豎直放置的木條上，用來記錄實驗中小球1、小球2與木條的撞擊點。實驗時先將木條豎直立在軌道末端右側(cè)并與軌道接觸，讓入射小球1從斜軌上起始位置由靜止釋放，撞擊點為B′；然后將木條平移到圖中所示位置，入射小球1從斜軌上起始位置由靜止釋放，確定其撞擊點P；再將入射小球1從斜軌上起始位置由靜止釋放，與小球2相撞，撞擊點為M和N，測得B′與N、P、M各點的高度差分別為h1、h2、h3。只要滿足關系式________________________，則說明碰撞中動量是守恒的；只要再滿足關系式________________________，則說明兩小球的碰撞是彈性碰撞(用所測物理量的字母表示圖(b)四、計算題(本題共5小題，共43分。作答時應寫出必要的文字說明，方程式和重要的演算步驟，只寫出最后答案的不能得分，有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。)15．（７分）如圖甲所示，在光滑的水平軌道上停放著甲、乙兩車，兩車相距=5m，彈射裝置使甲車獲得=3m/s的瞬時速度。甲車向乙車運動的同時，乙車的風洞開始工作，將風吹向固定在甲車的擋風板上，從而使乙車獲得了速度。測繪裝置得到了甲、乙兩車的vt圖象如圖乙所示。求：(1)甲、乙兩車的質(zhì)量之比；(2)兩車相距最近時的距離.16.（８分）如圖所示，傳送帶長6m，與水平方向的夾角，以5m/s的恒定速度向上運動。一個質(zhì)量為2kg的物塊（可視為質(zhì)點），以10m/s的初速度平行于傳送帶,從傳送帶底端滑上傳送帶，已知物塊與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)μ=0.5，sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2。求：(1)物塊剛滑上傳送帶時的加速度大??；(2)物塊到達傳送帶頂端時的速度大小；(3)整個過程中，摩擦力對物塊所做的功。17.（8分）某玩具廠設計出如圖所示的玩具，軌道固定在高H1的水平臺面上，通過在A處壓縮彈簧把質(zhì)量m＝0.01kg的小球(可看作質(zhì)點)從靜止彈出，先后經(jīng)過直線軌道AC、半徑R1＝0.1m的圓形軌道、長為L1＝0.5m的直線軌道CD、以及兩段半徑R2＝1m的圓弧DE、GP，G、E兩點等高且兩圓弧對應的圓心角都為37°，所有軌道都平滑連接；小球從P點水平拋出后打到固定在Q點的鑼上。CD段的動摩擦因數(shù)為0.2，其余軌道光滑，在一次測試中測出小球運動到B點時對內(nèi)軌的作用力為0.064N。(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g＝10m/s2)(1)求小球運動到B點時的速度大??；(2)請通過計算說明小球能否離開軌道？18.(10分)如圖所示，總質(zhì)量為460kg的熱氣球，從地面剛開始由靜止豎直上升時的加速度為0.5m/s2，當熱氣球上升到180m時，恰以5m/s的速度向上勻速運動。若離開地面后熱氣球所受浮力保持不變，空氣阻力F阻=Kv（K為比例系數(shù)），上升過程中熱氣球總質(zhì)量不變，重力加速度g=10m/s2。求：（1）氣球受到浮力的大?。唬?）氣球上升到180m過程中克服空氣阻力所做的功；（3）氣球上升到180m過程中所用時間是多少？19.(10分)碰撞在宏觀、微觀世界中都是十分普遍的現(xiàn)象。（1）如圖1所示，在水平光滑的桌面上有兩個大小相同的小球A、B，質(zhì)量分別是m1、m2，A球以v1的速度與靜止的B球相碰。碰撞后A、B的速度分別是、。如果碰撞過程中機械能守恒，這樣的碰撞叫做彈性碰撞；如果碰撞過程中機械能不守恒，這樣的碰撞叫做非彈性碰撞。若m1=2kg、m2=1kg，某次碰撞滿足v1=2m/s、=2m/s。通過計算碰撞前后的機械能說明該次碰撞屬于彈性碰撞還是非彈性碰撞。原子核圖原子核圖2中子v（2）裂變反應可以在人工控制下進行，用慢化劑中的原子核跟中子發(fā)生碰撞，使中子的速率降下來，從而影響裂變反應的反應速度。如圖2所示，一個中子以速度v與慢化劑中靜止的原子核發(fā)生彈性正碰，中子的質(zhì)量為m，慢化劑中靜止的原子核的質(zhì)量為M，而且M＞m。為把中子的速率更好地降下來，現(xiàn)有原子核質(zhì)量M大小各不相同的幾種材料可以作為慢化劑，通過計算碰撞后中子速度的大小，說明慢化劑中的原子核M應該選用質(zhì)量較大的還是質(zhì)量較小的。聊城一中2017級高三第一學期期中考試物理參考答案單項選擇題1.B【解析】勻加速最后兩秒中間時刻的速度m/s=28m/s，加速度m/s2=8m/s2，則整個勻加速運動的總路程為+32m=81m，B項正確.2.A[解析]用整體法分析，把兩個小球看做一個整體，此整體受到的外力為豎直向下的重力2mg、水平向左的力F(甲受到的)、水平向右的力F(乙受到的)和細線1的拉力，兩水平力相互平衡，故細線1的拉力一定與重力2mg等大反向，即細線1一定豎直；再用隔離法，分析乙球受力的情況，乙球受到向下的重力mg、水平向右的拉力F、細線2的拉力．要使得乙球受力平衡，細線2必須向右傾斜．3.C【解析】子彈射入木塊過程，由于時間極短，子彈與木塊間的內(nèi)力遠大于系統(tǒng)外力，由動量守恒定律得：，解得：；子彈和木塊系統(tǒng)在彈簧彈力的作用下先做減速運動，后做加速運動，回到A位置時速度大小不變，即當木塊回到A位置時的速度大小，子彈、木塊和彈簧組成的系統(tǒng)受到的合力即墻對彈簧的作用力，根據(jù)動量定理得：，所以墻對彈簧的沖量I的大小為，故選項C正確．4.B【解析】設小球經(jīng)過時間t打在斜面上M（x,y）點，則水平方向：，豎直方向上：又因為可解得：，故B正確。5.B【解析】小球做勻速圓周運動，拉力和重力的合力提供向心力，故，整理得是常量，即兩球處于同一高度，故B正確。6.C【解析】A．在最高點和最低點，物塊受重力和支持力作用，在其它位置物體受到重力，支持力、靜摩擦力作用，故A項錯誤；B．物塊作勻速圓周運動，合外力提供向心力，所以合外力始終指向圓心，故B項錯誤；C．在轉(zhuǎn)動過程中物塊的動能不變，重力勢能改變，所以機械能不守恒，故C項正確；D．運動過程中，物塊的重力大小不變，速度大小不變，但是速度方向時刻在變化，所以重力的瞬時功率在變化，故D項錯誤。7.D【解析】木箱受重力mg、拉力F、地面的支持力和滑動摩擦力作用，根據(jù)平衡條件得Fcosθ＝Ff，F(xiàn)sinθ＋FN＝mg，又Ff＝μFN，聯(lián)立解得F＝eq\f(μmg,cosθ＋μsinθ)＝eq\f(μmg,\r(1＋μ2)sinθ＋α)，其中tanα＝eq\f(1,μ)＝eq\r(3)，α＝60°，由數(shù)學知識知：當θ＋α＝90°，即θ＝30°時F有最小值，且最小值為Fmin＝eq\f(μmg,\r(1＋μ2))＝50N，故D正確．二、多項選擇題8.AD【解析】A．根據(jù)開普勒第二定律可知，飛船在第Ⅱ軌道P點的速度大于Q點的速度，選項A說法正確；B．從軌道I到軌道Ⅱ要在P點點火加速，則在軌道I上P點的速度小于軌道Ⅱ上P點的速度，選項B錯誤；C．根據(jù)可知，飛船在I、Ⅱ軌道上的P點加速度相等，選項C錯誤；D．飛船貼近火星表面飛行時，如果知道周期T，可以計算出密度，即由，可解得，選項D說法正確；9.AB【解析】選乙推甲的過程中，他們之間的作用力大小相等，方向相反，作用時間相等，根據(jù)沖量的定義，甲對乙的沖量與乙對甲的沖量大小相等，但方向相反，選項A正確；乙推甲的過程中，遵守動量守恒定律，即Δp甲＝－Δp乙，他們的動量變化大小相等，方向相反，選項B正確；在乙推甲的過程中，甲、乙的位移不一定相等，所以甲對乙做的負功與乙對甲做的正功不一定相等，結(jié)合動能定理知，選項C、D錯誤．10.BD【解析】A、根據(jù)平拋運動的規(guī)律，，時間由豎直高度決定，B下落高度最大時間最長；所以A錯誤.B、A、B兩石塊都落在斜面，兩小球的豎直位移與水平位移的比值等于斜面傾角的正切值①落地速度與水平方向的夾角設為α，②聯(lián)立①②式知：tanα=2tanθ，

θ是斜面傾角是定值，α也是定值，與初速度無關，所以落在A、B兩處的速度方向相同，所以B正確.C、A、C兩處的石塊的下落高度相同，時間相同，vy=gt得豎直方向的速度相同，x=v0t，C的水平位移大，所以C的初速度大，由②知C速度與水平方向的夾角小，結(jié)合B分析知A、B、C落地速度方向不同，所以C錯誤.D、B、C豎直方向位移B大，由知，B的豎直分速度大，經(jīng)過圖中虛線位置時，時間相同，C的水平位移大，C的初速度大，合速度無法比較，D正確.故選BD.11.BC【解析】根據(jù)幾何關系有，環(huán)從A下滑至B點時，重物上升的高度，故A錯誤；設環(huán)下滑到最大高度為H時環(huán)和重物的速度均為0，此時重物上升的最大高度為，根據(jù)機械能守恒有，解得：，故B正確；在B點，對環(huán)的速度沿繩子方向和垂直于繩子方向分解，在沿繩子方向上的分速度等于重物的速度，有：v環(huán)cos45°=v物，根據(jù)系統(tǒng)機械能守恒定律可得，解得：環(huán)的速度，故C正確；環(huán)從A點釋放時，重物有向上的加速度，繩子的拉力大于重力，故D錯誤．故選BC．12.BCD【解析】A.滑塊A在木板上受滑動摩擦力做勻減速直線運動，加速度為，兩者最后共速為，由速度公式，解得；故A錯誤.B.對A和B在相對滑行的過程中，系統(tǒng)不受外力而動量守恒，有；解得；故B正確.C.對A和B相對滑動到共速的過程，由能量守恒定律可知，系統(tǒng)損失的動能轉(zhuǎn)化成兩者摩擦生熱，有，結(jié)合可解得；故C正確.D.根據(jù)平均功率的計算式，而摩擦力對B做的功為，解得：；故D正確.三、實驗題13.答案：②砝碼盤中未放砝碼時彈簧的長度(2分)25．9(2分)③相同(2分)解析：②圖線與縱坐標軸的交點表示砝碼盤中未放砝碼時彈簧的長度，結(jié)合表中數(shù)據(jù)可知，彈簧的勁度系數(shù)k＝eq\f(ΔF,Δx)＝eq\f(Δmg,Δx)＝eq\f(（0.120－0）×10,0.1064－0.0600)N/m≈25.9N/m。③根據(jù)公式ΔF＝kΔx計算出的勁度系數(shù)，是否考慮砝碼盤的質(zhì)量對結(jié)果無影響，故結(jié)果相同。14.答案：(1)①大于(2分)②ADE(2分)③m1·OP＝m1·OM＋m2·ON(2分)eq\f(m1,\r(h2))＝eq\f(m1,\r(h3))＋eq\f(m2,\r(h1))(2分)eq\f(m1,h2)＝eq\f(m1,h3)＋eq\f(m2,h1)(2分)解析：(1)①為防止碰撞后入射球反彈，實驗中入射小球的質(zhì)量m1應大于被碰小球的質(zhì)量m2。②設碰撞前入射小球的速度為v1，碰撞后入射小球的速度為v2，被碰小球的速度為v3，如果碰撞過程系統(tǒng)動量守恒，以水平向右為正方向，由動量守恒定律得m1v1＝m1v2＋m2v3，小球離開軌道后做平拋運動，它們拋出點的高度相等，在空中的運動時間t相等，上式兩邊同時乘以t得m1v1t＝m1v2t＋m2v3t，即m1·OP＝m1·OM＋m2·ON，實驗需要測量兩球的質(zhì)量、兩球落點的水平位移，故A項、D項、E項均正確。③由②可知，實驗需要驗證的表達式為m1·OP＝m1·OM＋m2·ON。(2)小球做平拋運動，在豎直方向上h＝eq\f(1,2)gt2，平拋運動時間t＝eq\r(\f(2h,g))，設軌道末端到木條的水平位置為x，小球做平拋運動的初速度v1＝eq\f(\a\vs4\al\co1(x),\r(\f(2h2,g)))，v1′＝eq\f(x,\r(\f(2h3,g)))，v2′＝eq\f(x,\r(\f(2h1,g)))，如果碰撞過程動量守恒，則m1v1＝m1v1′＋m2v2′，將v1、v1′、v2′代入，可得eq\f(m1,\r(h2))＝eq\f(m1,\r(h3))＋eq\f(m2,\r(h1))。若為彈性碰撞，則滿足動能守恒，即eq\f(1,2)m1veq\o\al(2,1)＝eq\f(1,2)m1v1′2＋eq\f(1,2)m2v2′2，代入速度表達式，化簡可得eq\f(m1,h2)＝eq\f(m1,h3)＋eq\f(m2,h1)。計算題15.解：(1)由圖象可知，(1分)由題可知(1分)解得(1分)（２）甲、乙速度相等，均為1m/s.時兩車相距最近.對乙車：對甲車：解得=2s(1分)車的位移等于vt圖線與坐標軸所圍面積，有m=4m(1分)m=1m(1分)兩車相距最近時的距離為=2m(1分)16.解：(1)物塊剛滑上傳送帶時受力如圖，由牛頓第二定律得：mgsin37o+μmgcos37o=ma1(1分)解得：a1＝10m/s2(1分)故物塊剛滑上傳送帶時加速度大小為10m/s2.(2)物塊速度減到和傳送帶速度相同過程由運動學公式得：v22v12=2a1s1(1分)解得：s1=3.75m(1分)物塊速度和傳送帶一致后受力如圖，由牛頓第二定律得：mgsin37oμmgcos37o=ma2(1分)解得：a2＝2m/s2由運動學公式得：v32v22=2a2(Ls1)(1分)解得：v3=4m/s故物塊到達傳送帶頂端時速度大小為4m/s.(3)Wf=μmgcos37os1+μmgcos37o(Ls1)(1分)解得：Wf=12J