江苏省海安高级中学2020届高三上学期期中考试物理试题

2019-2020学年期中学业质量监测高三物理

一.单项选择题

1.一轮船以船头指向始终垂直于河岸方向以一定的速度向对岸行驶，水匀速流动，则关于轮船通过的路程、渡河经历的时间与水流速度的关系，下列说法中正确的是 （       ）

A. 水流速度越大，路程越长，时间越长

B. 水流速度越大，路程越短，时间越短

C. 水流速度越大，路程越长，时间不变

D. 路程和时间都与水流速度无关

【答案】C

【解析】

设河宽为d,船垂直于河岸的速度为v, .时间与水速无关;
如果水速越大,船在水中运动的路程就越大,故ABD错误,C正确.

故选C
点睛：因为船垂直于河岸方向的速度不变,而水流方向是垂直于这个方向的,在这个方向上没有分速度,所以不论水速多大时间不变;水速越大,水流方向的位移就越大.

2.伽利略为了研究自由落体运动的规律，将落体实验转化为著名的“斜面实验”，利用斜面实验主要是考虑到实验时便于

A. 测量小球运动的时间 B. 测量小球运动的路程

C. 测量小球运动的速度 D. 直接得到落体的运动规律

【答案】A

【解析】

【详解】伽利略最初假设自由落体运动的速度是随着时间均匀增大，但是他所在的那个时代还无法直接测定物体的瞬时速度，所以不能直接得到速度随时间的变化规律；伽利略通过数学运算得到结论：如果物体的初速度为零，而且速度随时间的变化是均匀的，那么它通过的位移与所用的时间的二次方成正比，这样，只要测出物体通过通过不同位移所用的时间，就可以检验这个物体的速度是否随时间均匀变化．但是物体下落很快，当时只能靠滴水计时，这样的计时工具还不能测量自由落体运动所用的较短的时间；伽利略采用了一个巧妙的方法，用来“冲淡”重力．他让铜球沿阻力很小的斜面滚下，二小球在斜面上运动的加速度要比它竖直下落的加速度小得多，所以时间长，所以容易测量；

A.与分析相符，故A正确；

B.与分析不符，故B错误；

C.与分析不符，故C错误；

D.与分析不符，故D错误．

3.如图所示电路，当滑片放在滑动变阻器的正中时，三盏灯的亮度相同， 则在滑动变阻器的滑片下移过程中

A. A灯变亮 B. B灯变亮

C. C灯变亮 D. C灯亮度不变

【答案】B

【解析】

【详解】由图知，变阻器与灯串联后与灯并联，最后与灯串联；当滑片向下滑动时，变阻器在路电阻增大，外电阻增大，根据闭合电路欧姆定律得知，干路电流减小，则灯变暗，路端电压增大，而灯两端电压减小，所以灯两端电压增大，则变亮．通过电流，由于减小，增大，则减小，所以灯变暗；

A.与分析不符，故A错误；

B.与分析相符，故B正确；

C.与分析不符，故C错误；

D.与分析不符，故D错误．

4.2019年4月10日，人类首张黑洞照片在全球六地同步发布.两个黑洞在合并过程中，由 于彼此间的强大引力作用，会形成短时间的双星系统.如图所示，黑洞围绕连线上的O点做匀速圆周运动，且小于NO,黑洞可视为质点，不计其它天体的影响，下列 说法正确的是

A. 黑洞M的质量大于黑洞N的质量

B. 黑洞M的线速度大于黑洞N的线速度

C. 黑洞M的角速度大于黑洞N的角速度

D. 黑洞M的向心力大于黑洞N的向心力

【答案】A

【解析】

【详解】双星靠相互间万有引力提供向心力，具有相同的角速度，黑洞的半径比较大，根据可知，黑洞的线速度大于的线速度；双星靠相互间的万有引力提供向心力，根据牛顿第三定律可知，对的作用力与对的作用力大小相等，方向相反，即的向心力等于黑洞的向心力；根据知，、相等，大于，所以的质量大于黑洞的质量；

A.与分析相符，故A正确；

B.与分析不符，故B错误；

C.与分析不符，故C错误；

D.与分析不符，故D错误．

5.如图所示为三种形式吊车示意图，QA为重力不计的杆，其O端固定，A端带有一小滑轮，AB为重力不计的缆绳，当它们吊起相同重物时，缆绳对滑轮作用力的大小关系是

A.  B.  C.  D.

【答案】B

【解析】

【详解】分别对三种形式的滑轮进行受力分析，设绳子的作用力分别为、、，各图中绳子拉力均为；

在图(a)中，则有：

在图(b)中，则有：

在图(c)中，则有：

可知：

A.与分析不符，故A错误；

B.与分析相符，故B正确；

C.与分析不符，故C错误；

D.与分析不符，故D错误．

6.如图所示，x轴上相距L的两个点电荷Q1、Q2分别固定在M、N两点，Q1和Q2之间连线上各点电势高,如图曲线所示，已知取无穷远处电势为零，从图中可以判定

A. Q1电量大于Q2电量

B. Q1和Q2连线上由M到N,电势先降低后升高

C. 正检验电荷q沿x轴从M点移到N点的过程中，其电势能先减少后增加

D. 只在电场力作用下，正检验电荷q沿x轴从M点移到N点的过程中，其加速度先减小后增大

【答案】D

【解析】

【详解】A.由题可知无穷远处电势为零，而处电势大于零，处电势小于零，则知，和一定是异种电荷；在它们的连线上的点的电势是零，但点离近，所以的电荷量要小于的电荷量，故A错误；

B.和连线上由到，电势逐渐降低，故B错误；

C.因为正电荷在电势越高的地方电势能越大，所以正检验电荷沿轴从点移到点的过程中，其电势能逐渐减小，故C错误；

D.电势与关系图象的斜率绝对值大小等于场强，从点移到N点的过程，图象的斜率先减小后增加，所以场强先减小后增加，所以加速度先减小后增大，故D正确．

二.多项选择题

7.从地面上同一位置O处抛出两小球A、B,分别落到地面上的M、N点，两小球在空中的运动轨迹如图所示，空气阻力不计，则

A. B的加速度比A的大

B. A的飞行时间比B的飞行时间长

C. B的飞行时间比A的飞行时间长

D. B在最高点的速度比A在最高点的速度大

【答案】BD

【解析】

【详解】A.不计空气阻力两球均只受重力，故两球的加速度都为重力加速度，故A错误；

BC.两球都做斜抛运动，竖直方向的分运动是竖直上抛运动，根据运动的对称性可知，两球上升和下落的时间相等，而下落过程，由知用时较长，故的飞行时间比的飞行时间长，故B正确，C错误；

D.两球水平方向都做匀速直线运动，在水平方向则有：

而：

根据解得：

在最高点时，两球的速度等于水平方向的速度，所以在最高点的速度比在最高点的速度大，故D正确．

8.关于静电场的电场强度，下列说法正确的是

A. 电场中某点不放检验电荷时，该点电场强度等于零

B. 电场中某点的场强方向与放入该点的检验电荷的正负无关

C. 电场中某点的场强大小与放入该点的检验电荷的正负无关

D. 由可知，电场强度与成正比，与成反比

【答案】BC

【解析】

【详解】电场强度的方向与正电荷所受电场力方向相同，与负电荷所受电场力方向相反，电场中某点的场强方向与放入电场中电荷的电性无关；电场强度等于电荷所受电场力和该电荷电量的比值，即，与放入电场中的检验电荷，以及放入电场中的电荷的电荷量、受力均无关，由电场本身性质决定；

A与分析不符，故A错误；

B.与分析相符，故B正确；

C.与分析相符，故C正确；

D.与分析不符，故D错误．

9.静止在水平面的A.B两个物体，分别在水平拉力的作用下，从同一位置开始运动，其运动的v-t图象如图所示，已知两物体的质量相等，与水平面之间的动摩擦因数也相同，下列判断中正确的是

A. t0时刻，物体A与物体B相遇

B. 在t0时刻，物体A与物体B的加速度大小相等

C. 在t0时间内，物体B所受的水平拉力逐渐减小

D. 在时间内，物体B克服摩擦力所做的功比物体A克服摩擦力所做的功多

【答案】CD

【解析】

【详解】A.根据图象的面积表示位移可知在时间内物体与物体的位移关系：

由于物体与物体从同一位置开始运动，所以在时刻，物体与物体不相遇，故A错误；

B.图象的斜率表示加速度，在时刻，物体斜率大于物体的斜率，所以物体加速度大于物体的加速度，故B错误；

C.图象的斜率表示加速度，物体的斜率逐渐变小，加速度也逐渐变小，根据牛顿第二定律则有：

物体所受的水平拉力也逐渐减小，故C正确；

D.图象的面积表示位移，由图知，而克服摩擦力做功为：

所以物体克服摩擦力所做的功比物体克服摩擦力所做的功多，故D正确．

10.2019年1月，我国“嫦娥四号”成功地在月球背面实施软着陆，为了减小月面凹凸不平的不利影响，“嫦娥四号”采取了近乎垂直的着陆方式.已知“嫦娥四号”近月环绕周期为T，月球半径为R，引力常量为G，下列说法正确的是

A. 月球的密度约为

B. 月球表面重力加速度g约为

C. “嫦娥四号”垂直着陆前的最后阶段处于失重状态

D. “嫦娥四号"着陆前近月环绕月球做圆周运动的速度等于7.9km/s

【答案】AB

【解析】

【详解】A.“嫦娥四号”近月卫星做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，则有：

得月球质量：

又：

月球的密度：

故A正确；

B.“嫦娥四号”着陆前近月环绕月球做圆周运动的时万有引力提供向心力，即：

所以月球表面重力加速度：

故B正确；

C.在“嫦娥四号”着陆前的时间内“嫦娥四号”需要做减速运动，处于超重状态，故C错误；

D.7.9km/s是地球的第一宇宙速度，“嫦娥四号”着陆前近月环绕月球做圆周运动的速度不等于地球的第一宇宙速度7.9km/s，故D错误．

11.如图所示，长方体物块上固定一长为L的竖直杆，物块及杆的总质量为如2m.质量为m的小 环套在杆上，当小环从杆顶端由静止下滑时，物块在水平拉力F作用下，从静止开始沿光滑 水平面向右匀加速运动，环落至杆底端时，物块移动的距离为2L,已知F=3mg,重力加速度为g.则小环从顶端下落到底端的运动过程

A. 小环通过的路程为

B. 小环所受摩擦力为

C. 小环运动的加速度为

D. 小环落到底端时，小环与物块及杆的动能之比为5:8

【答案】ABD

【解析】

【详解】ABC.水平方向上，据牛顿第二定律有：

代入数据解得：

小球在水平方向上做初速度为零的匀加速直线运动，另据水平方向的位移公式有：

解得运动时间为：

在竖直方向上有：

解得：

即小球在竖直方向上做加速度为的匀加速直线运动，据牛顿第二定律有：

解得小球所受摩擦力为：

故小球运动的加速度为：

小球的合运动为匀加速直线运动，其路程与位移相等，即为：

故AB正确，C错误；

D.小环落到底端时的速度为：

环

其动能为：

环

此时物块及杆的速度为：

杆

其动能为：

杆

故有小环与物块及杆的动能之比为5:8，故D正确．

三、简答题

12.某兴趣小组同学用所学知识来测定一段金属丝的电阻率.

(1)用游标卡尺测量金属丝的长度L时，如图甲所示，则L=______ cm；用螺旋测微器测 量金属丝的直径D时，测量结果如图乙所示，则D= ___ mm.

(2)用多用电表粗测该金属丝的电阻，选用“100”倍率的电阻档测量，多用电表指针偏转的角度较大，因此需选择_____（选填“10”或“1k”）倍率的电阻档，再_____后重新进行测量.

(3)兴趣小组的同学用多用电表粗测该金属丝的电阻为，为了尽可能精确地测量该金属丝的电阻，在实验室中找到以下实验器材：

A.电流表A1（0〜0.6A,内阻约）；B.电流表A2(0〜0.1A,内阻约）；

C.电压表V（0〜6V,内阻约）；D.滑动变阻器R(（0〜10，额定电流2A）；

E.直流电源E（电动势为6V,内阻忽略不计）；

F.开关一只，导线若干.

①某兴趣小组设计了如图丙所示实验电路图，其中电表1是_______,电表2是____ （填写器材的对应序号）.

②用正确的方法测出了多组数据，以电表1的数据为纵轴、电表2的数据为横轴得到如图丁所示的图象（图中为已知量），可求出金属丝的电阻率____（用字母表示）.由于实验电路的系统误差造成测量值____（选填“大于”、“等于”或“小于”）真实值.

【答案】    (1). 10.050    (2). 0.685    (3). ×10    (4). 欧姆调零    (5). C    (6). B    (7).     (8). 小于

【解析】

【详解】(1)[1]游标卡尺的主尺读数为10cm，游标尺上第10个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标读数为10×0.05mm=0.50mm，所以最终读数为：10cm+0.50mm=10.050cm；

[2]螺旋测微器的固定刻度为0.5mm，可动刻度为18.5×0.01mm=0.185mm，所以最终读数为：0.5mm+0.185mm=0.685mm；

(2)[3]选用“100”倍率的电阻档测量，多用电表指针偏转的角度较大，则说明电阻较小，故应换用小档位，故选用×10档，[4]换挡后要重新进行欧姆调零；

(3)①[5]电表1用来测量金属丝两端的电压，故选电压表V（0〜6V，内阻约），即电表1选C；[6]电流表测量过金属丝的电流，由于过金属丝的最大电流为：

故选电流表A2(0〜0.1A，内阻约)，即电表2选B；

②[7]图丁为金属丝的图线，其阻值为：

结合电阻定律：

联立解得：

[8]由于测量金属丝电阻时用电流表的外接法，导致金属丝阻值的测得值小于真实值，根据电阻率的表达式可知，电阻率的测量值小于真实值．

13.某兴趣小组的同学用弹簧测力计拉橡皮筋，探究求合力的方法，同时进一步研究橡皮筋拉伸过程的受力特点及对其弹性的影响.

(1)小虎同学在“探究求合力的方法”实验中，用两只弹簧测力计拉橡皮筋的情形如图甲所示•小虎在实验操作中的错误和不妥之处有（写出两条）_____

(2)小华同学通过实验，研究橡皮筋拉伸过程的受力特点及其对橡皮筋弹性的影响.

①实验装置如图乙所示，将一张白纸固定在竖直放置的木板上，橡皮筋的上端固定于O点，下端A挂一质量为m的重物.人拉绳方向始终平行于白纸且与水平方向成，缓慢地移动A，当橡皮筋与水平方向也成时，记下此时下端A的位置P,重复上述过程，橡皮筋与水平方向再次成时，记下下端A的位置Q,位置P与Q不重合，从O点作一条直线过P、Q两点，如图丙所示.则实验中下端A分别被拉伸到 位置p和Q时，橡皮筋所受弹力的大小关系为 _______(选填">”、"<"、"=”).实验表 明，橡皮筋被反复拉伸后，其劲度系数  ____   (选填“变大”、“变小”、“不变”)•

②人保持①中原拉绳方向不变，将结点A从O点正下方缓慢移动，直至橡皮筋与水平方向也成的过程中，橡皮筋所受弹力（      ）

A.一直减小     B. 一直增大        C.先减小后增大           D.先增大后减小

【答案】    (1). 右侧测力计测量时未沿拉绳方向，左侧弹簧秤的拉力太大，用一把弹簧秤再次实验时会超量程    (2). FP=FQ    (3). 变小    (4). C

【解析】

【详解】(1)[1]在“探究求合力的方法”实验中，用两只弹簧测力计拉橡皮筋的情形，由图可知，右侧测力计测量时未沿拉绳的方向；左侧弹簧秤的拉力太大，用一把弹簧秤再次实验时会超量程；

(2)①[2]过点作一条直线与轨迹交于、两点，实验中橡皮筋分别被拉伸到和时所受拉力、的方向相同，由于缓慢地移动，根据平衡条件得、的大小关系为；[3]再根据胡克定律可知，它们的弹力相同，而形变量到变长，那么橡皮筋被反复拉伸后，其劲度系数会变小；

②[4]保持①中原拉绳方向不变，将结点从点正下方缓慢移动，直至橡皮筋与水平方向也成的过程中，橡皮筋所受弹力如下图，即可知，橡皮筋所受弹力先减小后增大；

A.与分析不符，故A错误；

B.与分析不符，故B错误；

C.与分析相符，故C正确；

D.与分析不符，故D错误．

四、计算题

14.某公路上汽车驾驶员以=20m/s的速度匀速行驶，突然发现距离前方=120m处 有_障碍物，该驾驶员立即操纵刹车，直至汽车开始减速所经历的时间(即反应时间),刹车后汽车以大小为的恒定加速度运动，最终停止.求：

(1)刹车后汽车减速运动的时间t；

(2)该汽车停止时到障碍物的距离L；

(3)欲使该车不会撞到障碍物，汽车安全行驶的最大速度 .

【答案】(1)4.0s(2)60m(3)30m/s

【解析】

【详解】(1)汽车的刹车时间：

(2)设汽车从发现障碍物到停止，前进的距离为：

汽车停止时到障碍物的距离：

(3)题设有：

解得：

15.如图所示，一负离子从静止开始经加速电场加速后，获得水平速度，从水平放置的一对平行金属板正中间射入偏转电场中.已知负离子的电荷量为,质量为用m，偏转金属极板长为L,两极板间距为d,偏转电压为U.求：

(1)加速电场两端的电压；

(2)负离子飞出偏转电场时沿垂直偏转板方向偏移的距离y和速度偏转角的正切值；

(3)要使负离子能飞出偏转电场，水平金属板间所加偏转电压U应满足的条件.

【答案】(1)(2)(3)

【解析】

【详解】(1)根据动能定理有：

解得：

(2)负离子以速度进入偏转电场后，做类平抛运动，设离子在偏转电场中运动的时间为，加速度为，离开偏转电场时竖直方向的速度为，偏移量为，根据牛顿第二定律和运动学公式有：

解得：

(3)负离子能飞出偏转电场应满足

解得：

16.如图所示，半径均为R的四分之一光滑圆弧轨道AB、BC在B处平滑连接构成轨道ABC,其中AB如为细管道.轨道ABC竖直放置，且固定在水平台阶CE上，圆心连线水平，台阶距离水平地面的高度为R—质量为m的小球静置于水平管口A点，若 小球受微小扰动，从静止开始沿轨道ABC运动，已知小球直径略小于管道内径，重力加速度为g.

(1)小球通过C点时，求轨道对小球的弹力大小；

(2)小球从C点飞出落到地面上，求落地点(图中未画出)到C点的距离S；

(3)某同学将该小球从地面上的D点斜向右上方抛出，小球恰好从C点水平飞入轨道, 已知水平距离,求小球沿轨道上滑到最高点时离地面的高度h.

【答案】(1)5mg(2)3R(3)2R

【解析】

【详解】(1)由到 ，由机械能守恒得：

在点，根据牛顿第二定律可得：

解得：

(2)小球从点做平抛运动，水平方向有：

竖直方向有：

解得：

落地点到点的距离：

S==3R

(3)小球从抛到的过程可以看作由到的平抛运动，设小球到达点的速度大小为，则有：

解得：

设小球从点上滑的最大高度为，对小球上滑到最高的过程，根据动能定理可得：

解得：

所以：

17.如图甲所示，M、P、N为直角三角形的三个顶点，NM与MP间的夹角，MP中点处固定一电荷量为Q的正点电荷，粗糙绝缘杆MN的长，沿MN方向建立x轴(取M点处),今在杆上穿一带正电小球(可视为点电荷)，自N点由静止释放，小 球的重力势能和电势能随位置的变化图象如图乙(a)、(b)所示，图中电势能，已知小球的电荷量，质量m=1.0kg,取,重力加速度g=10m/s2

(1)若小球下滑至图中横坐标处时，杆对它的弹力恰好为零，求固定在中点处正点电荷的电荷量Q；

(2)求小球在横坐标处的电势能；

(3)若该小球从M点以初速度沿轴向上运动，恰好能运动到N点，然后再返回到M点，求小球返回到M点时的动能

【答案】(1)6.40×l0-5C；(2)1.92J；(3)2.976J

【解析】

【详解】(1)在处，根据受力分析可知：

其中：

由题意知：

代入数据得：

(2)由图知，小球在处的电势能等于，可得：

(3)设小球从到的过程，克服电场力做功为，从到的过程有：

解得：

由对称性可知，小球从返回的过程，克服电场力做功也为，从到再返回的过程有：

代入数据解得：