内蒙古集宁一中2020届高三上学期期中考试物理试题

高三物理期中试题

一．单选题

1.如图所示，一物体分别沿轨道 和 由静止滑下，物体与轨道间的动摩擦因数相同，若斜面保持静止，物体克服滑动摩擦力做的功分别为 和 ，则两个功的大小的正确关系是(     )

A.

B.

C.

D. 无法比较

【答案】B

【解析】

设斜面oa的倾角为 ,高为 ,斜面底长为L,根据功的公式有 ,

可见,克服摩擦力做的功与斜面高度或倾角无关,只与斜面底边长有关,即 所以B选项是正确的.

综上所述本题答案是：B

2. 如图所示，演员正在进行杂技表演．由图可估算出他将一只鸡蛋抛出的过程中对鸡蛋所做的功最接近于(　　)

A. 0.3 J B. 3 J

C. 30 J D. 300 J

【答案】A

【解析】

试题分析：大约10个鸡蛋1斤，一个鸡蛋的质量约为，鸡蛋大约能抛h=0.5m，则做的功大约为W=mgh=0.05×10×0.5=0.25J，所以A正确．

故选：A．

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3.一个人站在阳台上，以相同的速率分别把三个球竖直向下、竖直向上、水平抛出，不计空气阻力，则三球落地时的速率（　　）

A. 上抛球最大 B. 下抛球最大 C. 平抛球最大 D. 一样大

【答案】D

【解析】

【详解】解：由于不计空气的阻力，所以三个球的机械能守恒，由于它们的初速度的大小相同，又是从同一个位置抛出的，最后又都落在了地面上，所以它们的初末的位置的高度差相同，初动能也相同，由机械能守恒可知，末动能也相同，所以末速度的大小相同，故D正确。

4.如图所示，桌面离地高，质量为的小球从离桌面高处自由落下，不计空气阻力，设桌面为零势面，则小球触地前的瞬间机械能为（　　）

A.  B.  C.  D.

【答案】A

【解析】

【详解】设桌面为零势面，小球的初机械能，不计空气阻力，由机械能守恒定律得，小球触地前的瞬间机械能为

A. 与计算结果相符，故A符合题意；

B. 与计算结果不相符，故B不符合题意；   

C. 与计算结果不相符，故C不符合题意；       

D. 与计算结果不相符，故D不符合题意；

5.从某高处平抛一物体，物体着地时，末速度与水平方向成α角，取地面为参考平面，物体抛出时，动能与重力势能之比为（  ）

A. sin2α B. cos2α C. tan2α D. cot2α

【答案】D

【解析】

【详解】物体做平抛运动，假设落地速度为v，由于落地的速度方向与水平方向的夹角为α，故
水平分速度为

v0=vx=vcosα

竖直分速度为

vy=vsinα

由于平抛运动的水平分运动为匀速直线运动，故

v0=vx=vcosα

由于平抛运动的竖直分运动为自由落体运动，故高度为：

抛出时的动能为：

抛出时的势能为：

因而动能与势能之比为cot2α

A．sin2α，与结论不相符，选项A错误；

B．cos2α，与结论不相符，选项B错误；

C．tan2α，与结论不相符，选项C错误；

D．cot2α，与结论相符，选项D正确；

6.如图所示，质量、初速度大小都相同的A、B、C三个小球，在同一水平面上，A球竖直上抛，B球以倾角θ斜向上抛，空气阻力不计，C球沿倾角也为θ的光滑斜面上滑，它们上升的最大高度分别为HA、HB、HC，则

A. HA=HB=HC

B. HA=HB＜HC

C. HA＝HC＞HB

D. HA＞HB，HA ＞HC

【答案】C

【解析】

【详解】对于A、C两个球，达到最高点时，A、C两个球的速度均为零，物体的动能全部转化为重力势能，所以A、C的最大高度相同；对于B球来说，由于B是斜抛运动，在水平方向上有一个速度，到达最高点时也有水平速度，所以B球在最高点时的重力势能要比AC两球的小，所以高度要比AC两球的高度小；

A．HA=HB=HC，与结论不相符，选项A错误；

B．HA=HB＜HC，与结论不相符，选项B错误；

C．HA＝HC＞HB，与结论相符，选项C正确；

D．HA＞HB，HA ＞HC，与结论不相符，选项D错误；

7.如图所示，一物体从半圆形光滑轨道上边缘由静止下滑，当它滑到最低点时，关于动能大小和对轨道最低点压力的说法正确的是（   ）

A. 轨道半径越大，动能越大，压力也越大

B. 轨道半径越大，动能越小，压力也越大

C. 轨道半径越大，动能越大，压力与半径无关

D. 轨道半径越大，动能越大，压力越小

【答案】C

【解析】

【详解】对于物体下滑的过程，根据动能定理得：

物体到达最低点的动能为

可见，半径越大，动能越大。
轨道最低点，由牛顿第二定律得，

，

解得

N=3mg

则知球对轨道的压力大小与半径也无关。

A．轨道半径越大，动能越大，压力也越大，与结论不相符，选项A错误；

B．轨道半径越大，动能越小，压力也越大，与结论不相符，选项B错误；

C．轨道半径越大，动能越大，压力与半径无关，与结论相符，选项C正确；

D．轨道半径越大，动能越大，压力越小，与结论不相符，选项D错误；

8. 一个质量为m的小铁块沿半径为R的固定半圆轨道上端边缘由静止下滑，当滑到半球底部时，半圆轨道底部所受压力为铁块重力的1.8倍，则此下滑过程中铁块损失的机械能为

A. 0.2mgR B. 0.4mgR

C. 0.6mgR D. 0.8mgR

【答案】C

【解析】

小球在最低点有，，可得最低点的动能为0.4mgR，则此下滑过程中铁块损失的机械能为mgR-0.4 mgR="0.6" mgR

故选C

9.某人造卫星运动的轨道可近似看作是以地心为中心的圆.由于阻力作用，人造卫星到地心的距离从r1慢慢变到r2，用EKl、EK2分别表示卫星在这两个轨道上的动能，则 （ ）

A. r1<r2，EK1<EK2 B. r1>r2，EK1<EK2

C. r1<r2，EK1>Ek2 D. r1>r2，EK1>EK2

【答案】B

【解析】

【详解】卫星圆轨道上做圆周运动，克服阻力做功，轨道半径减小，可知，根据知，，轨道半径减小，则速度增大，所以，B正确。

10.如图所示,质量为m的物块始终固定在倾角为θ的斜面上,下列说法中正确的是

A. 若斜面向上匀速移动距离s斜面对物块没有做功

B. 若斜面向右匀速移动距离s,斜面对物块做功mgs

C. 若斜面向左以加速度a移动距离s ,斜面对物块做功mas

D. 若斜面向下以加速度a移动距离s斜面对物体做功m(g+a) s

【答案】C

【解析】

【详解】A．物块和斜面一起竖直向上匀速运动，物块受力平衡，斜面对物块的力大小等于物块的重力mg，方向竖直向上，位移方向也向上，所以W=mgs，故A错误；
B．斜面向右匀速运动，物块也是匀速运动，受力平衡，斜面对物块的力等于其重力，方向竖直向上，运动方向（位移矢量）始终与斜面作用力垂直，所以不做功，故B错误；
C．物块和斜面一起向左以加速度a移动距离s，物块所受的合力做的功等于mas，物块受到重力和斜面对物块的力，所以，重力做的功加上斜面对物块做的功之和等于mas，又因为重力做功为零，所以斜面对物块做的功等于mas，故C正确；
D．物块和斜面一起竖直向下以加速度a移动距离s，物块所受的合力做的功等于mas，物块受到重力和斜面对物块的力，所以重力做的功加上斜面对物块做的功之和等于mas，又因为重力做功为mgs，所以斜面对物块做的功等于mas-mgs，故D错误。

11.如图所示，将小球从地面以初速度竖直上抛的同时，将另一相同质量的小球从距地面处由静止释放，两球恰在处相遇（不计空气阻力）。则

A. 两球同时落地

B. 相遇时两球速度大小相等

C. 从开始运动到相遇，球动能的减少量等于球动能的增加量

D. 相遇后的任意时刻，重力对球做功功率和对球做功功率相等

【答案】C

【解析】

试题分析：A、a球做的是竖直上抛运动，b球是自由落体运动，它们的运动状态不同，不可能同时落地，故A错误．

B、从题目内容可看出，在处相遇，此时a球和b球的位移相同，时间相同，它们的加速度也相同，所以ab两个球的运动的过程恰好是相反的，把a球的运动反过来看的话，应该和b球的运动过程一样，所以在相遇时，a球的速度刚好为0，而b球的速度刚好为v0，所以B错误．

C、由于两球运动时机械能守恒，两球恰在处相遇，从开始运动到相遇，由动能定理可知，球a动能的减少量等于球b动能的增加量，选项C正确．

D、相遇后，ab两个球的速度的大小不同，而重力的大小是相同的，所以重力的功率不同，故D错误．

故选：C．

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12.如图所示，一物体从圆弧形轨道的A点无初速自由滚下，由于摩擦力的作用到达C点时的速度为零，C点比A点下降了，又由C点滚至B点，速度再次为零，B比C下降了，则与比较有

A.

B.

C.

D. 无法确定

【答案】A

【解析】

【详解】根据功能关系得：，，由于小球克服摩擦力做功，机械能不断减小，前后两次经过轨道同一点时速度越小，所需要的向心力越小，则轨道对小球的支持力越小，小球所受的滑动摩擦力相应越小，而滑动摩擦力做功与路程有关，可见，从A到C小球克服摩擦力做功一定大于从C到B克服摩擦力做功，则得，故A正确，BCD错误。

二．计算题

13.如图所示，物体由静止开始沿倾角为θ的光滑斜面下滑，m、H已知，求：

（1）物体滑到底端的过程中重力的平均功率。

（2）物体滑到斜面底端时重力的瞬时功率。

【答案】（1）.（2）

【解析】

【详解】（1）小球下滑过程中，根据动能定理得：

则到达B底端时的速度为：

整个过程中的平均速度为：

所以重力在下滑中的平均功率为

（2）物体滑到底端时的重力的瞬时功率为

．

14.以初速度v0竖直上抛一个质量为m=0.1kg的小球，当小球落回抛出点时，速度变为v0，试求空气对小球的平均阻力。（g取10m/s2）

【答案】0.28N

【解析】

【详解】物体在整个过程中由能量关系：

物体在上升过程中，由动能定理：

联立解得

f=0.28N

15.如图所示，质量均为m的A、B两物体分别固定在质量不计的轻弹簧的两端，当A静止时弹簧的压缩量为L，现用一竖直向下的恒力F=3mg作用于A上，当A运动一段距离x后撤去F，结果B刚好不离开水平面，则L/x的值是多少？

【答案】3:2

【解析】

【详解】力F作用前，物体A保持静止，根据平衡条件，有：

mg=kL

解得：

撤去F后，物体B刚好不离开水平面，说明物体B做简谐运动，到最高点时，弹簧对物体B的拉力等于物体B的重力，故kL′=mg，代入k，解得

L′=L；

物体A振幅为2L；
对从力F开始作用到物体A反弹到最高点过程运用动能定理，有：

-mg∙2L+Fx=0-0

（弹簧弹力做功等于弹性势能的变化，为零）
解得：

故

L：x=3：2；

16.如图所示，一根轻质细杆两端分别固定着A、B两个质量均为m的小球，O点是光滑水平轴．已知AO＝L，BO＝2L.使细杆从水平位置由静止开始转动，当B球转到O点正下方时，它对细杆的拉力是多少？

【答案】

【解析】

试题分析：对A、B两球组成的系统应用机械能守恒定律得：

因A、B两球用轻杆相连，故两球转动的角速度相等，即：

设B球运动到最低点时细杆对小球的拉力为T，由牛顿第二定律得：

由以上各式解得：，

由牛顿第三定律知，B球对细杆拉力大小等于1．8mg，方向竖直向下

考点：机械能守恒定律

【名师点睛】因A、B两球用轻杆相连，故两球转动的角速度相等，对A、B两球组成的系统应用机械能守恒定律并结合牛顿第二定律即可解题本题主要考查了机械能守恒定律及牛顿第二定律的直接应用，注意A、B两球用轻杆相连，两球转动的角速度相等．