云南省绿春县二中2020届高三上学期期中考试物理试题

云南省绿春县二中2019-2020学年上学期期中考试

高三理综 物理

一、单选题(共5小题,每小题6.0分,共30分)                                                                         

1.甲、乙两车在公路上沿同一方向做直线运动，在t＝0 时，乙车在甲车前50 m处，它们的v－t图象如图所示，下列对汽车运动情况的描述正确的是(　　)

A． 甲车先做匀速运动再做反向匀减速运动

B． 在第20 s末，甲、乙两车的加速度大小相等

C． 在第30 s末，甲、乙两车相距100 m

D． 在整个运动过程中，甲、乙两车可以相遇两次

2.某同学设计了一个验证平行四边形定则的实验，装置如图所示．系着小物体m1、m2的细线绕过光滑小滑轮与系着小物体m3的细线连接在O点，当系统达到平衡时绕过滑轮的两细线与竖直方向夹角分别为37°和53°，则三个小物体的质量之比m1∶m2∶m3为(sin 37°＝0.6，sin 53°＝0.8)(　　)

A． 3∶4∶5

B． 4∶3∶5

C． 4∶5∶3

D． 3∶5∶4

3.如图所示，一质量为M的斜面体静止在水平面上，物体B受沿斜面向上的力F作用沿斜面匀速上滑，A、B之间动摩擦因数为μ，μ＜tanθ，且质量均为m，则(　　)

A．A、B保持相对静止

B． 地面对斜面体的摩擦力等于mg(sinθ－μcosθ)cosθ＋Fcosθ

C． 地面受到的压力等于(M＋2m)g

D．B与斜面间动摩擦因数为

4.我国高分系列卫星的高分辨对地观察能力不断提高．今年5月9日发射的“高分五号”轨道高度约为705 km，之前已运行的“高分四号”轨道高度约为36 000 km，它们都绕地球做圆周运动．与“高分四号”相比，下列物理量中“高分五号”较小的是(　　)

A． 周期       B． 角速度        C． 线速度         D． 向心加速度

5.(多选)如图所示，质量为M、长度为l的小车静止在光滑水平面上，质量为m的小物块放在小车的最左端．现用一水平恒力F作用在小物块上，使它从静止开始运动，物块和小车之间摩擦力的大小为Ff，当小车运动的位移为x时，物块刚好滑到小车的最右端．若小物块可视为质点，则(　　)

A． 物块受到的摩擦力对物块做的功与小车受到的摩擦力对小车做功的代数和为零

B． 整个过程物块和小车间摩擦产生的热量为Ffl

C． 小车的末动能为Ffx

D． 整个过程物块和小车增加的机械能为F(x＋l)

二、多选题(共3小题,每小题6.0分,共18分)                                                                         

6.(多选)如图所示，质量为m1的足够长的木板静止在光滑水平面上，其上放一质量为m2的木块．t＝0时刻起，给木块施加一水平恒力F.分别用a1、a2和v1、v2表示木板、木块的加速度和速度大小，图中可能符合运动情况的是(　　)

A．      B．     C．       D．

7.(多选)宇宙中，两颗靠得比较近的恒星，只受到彼此之间的万有引力作用互相绕转，称之为双星系统．在浩瀚的银河系中，多数恒星都是双星系统．设某双星系统A、B绕其连线上的O点做匀速圆周运动，如图 所示．若AO>OB，则(　　 ）

A． 星球A的质量一定大于B的质量

B． 星球A的线速度一定大于B的线速度

C． 双星间距离一定，双星的质量越大，其转动周期越大

D． 双星的质量一定，双星之间的距离越大，其转动周期越大

8.(多选)如图所示，质量为m的物体在斜向上的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匀速斜向上运动．物体在传送带上运动一段时间后与传送带保持相对静止．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． 物体克服重力做的功为mv2

B． 合外力对物体做的功为mv2

C． 物体和传送带之间由于摩擦而产生的热量为mv2

D． 摩擦力对物体做的功等于物体机械能的增量

三、实验题(共2小题,共15分)                                                                         

9.如图甲，一个圆盘可以绕通过中心垂直于盘面的水平轴转动．圆盘加速转动时，纸带随圆盘运动通过打点计时器打上一系列点．用20分度的游标卡尺测得圆盘的直径如图乙所示，用此装置打出的一条纸带如图丙所示(打点计时器所接交流电的频率为50 Hz，A、B、C、D…为计数点，相邻两计数点间有四个点未画出)．

(1)根据图乙读出圆盘的直径为________cm；

(2)根据图丙计算，打D点时圆盘转动的角速度为________rad/s；

(3)由图丙可知，纸带运动的加速度大小为________m/s2.

10.(9分)某同学用图1(a)所示的装置测量木块与木板之间的动摩擦因数．跨过光滑定滑轮的细线两端分别与木块和弹簧秤相连，滑轮和木块间的细线保持水平，在木块上方放置砝码．缓慢向左拉动水平放置的木板，当木块和砝码相对桌面静止且木板仍在继续滑动时，弹簧秤的示数即为木块受到的滑动摩擦力的大小．某次实验所得数据在下表中给出，其中f4的值可从图(b)中弹簧秤的示数读出．

图1

回答下列问题：

(1)f4＝________N；

(2)在图(c)的坐标纸上补齐未画出的数据点并绘出f－m图线；

(3)f与m、木块质量M、木板与木块之间的动摩擦因数μ及重力加速度大小g之间的关系式为f＝________，f－m图线(直线)的斜率的表达式为k＝________；

(4)取g＝9.80 m/s2，由绘出的f－m图线求得μ＝________.(保留2位有效数字)

四、计算题                                                                      

11.如图所示，质量为M＝4 kg的木板长L＝1.4 m，静止放在光滑的水平地面上，其右端静置一质量为m＝1 kg的小滑块(可视为质点)，小滑块与板间的动摩擦因数μ＝0.4.今用水平力F＝28 N向右拉木板，要使滑块能从木板上掉下来，力F作用的时间至少要多长？(不计空气阻力，g＝10 m/s2)

12.如图所示，AB段为一半径R＝0.2 m的光滑圆弧轨道，EF是一倾角为30°的足够长的光滑固定斜面，斜面上有一质量为0.1 kg的薄木板CD，开始时薄木板被锁定．一质量也为0.1 kg的物块(图中未画出)从A点由静止开始下滑，通过B点后水平抛出，经过一段时间后恰好以平行于薄木板的方向滑上薄木板，在物块滑上薄木板的同时薄木板解除锁定，下滑过程中某时刻物块和薄木板能达到共同速度．已知物块与薄木板间的动摩擦因数为μ＝.(g＝10 m/s2，结果可保留根号)求：

(1)物块到达B点时对圆弧轨道的压力；

(2)物块滑上薄木板时的速度大小；

(3)达到共同速度前物块下滑的加速度大小及从物块滑上薄木板至达到共同速度所用的时间．

(二)选考题(共15分。请考生从给出的2道题中任选一题作答。)

33.【物理——选修3－3】(15分)

(1)(5分)一定量的理想气体从状态M可以经历过程1或者过程2到达状态N，其p－V图象如图12所示。在过程1中，气体始终与外界无热量交换；在过程2中，气体先经历等容变化再经历等压变化。对于这两个过程，下列说法正确的是________。(填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。每选错1个扣3分，最低得分为0分)

图12

A.气体经历过程1，其温度降低

B.气体经历过程1，其内能减小

C.气体在过程2中一直对外放热

D.气体在过程2中一直对外做功

E.气体经历过程1的内能改变量与经历过程2的相同

(2)(10分)如图13，密闭汽缸两侧与一U形管的两端相连，汽缸壁导热；U形管内盛有密度为ρ＝7.5×102 kg/m3的液体。一活塞将汽缸分成左、右两个气室，开始时，左气室的体积是右气室的体积的一半，气体的压强均为p0＝4.5×103 Pa。外界温度保持不变。缓慢向右拉活塞使U形管两侧液面的高度差h＝40 cm，求此时左、右两气室的体积之比。取重力加速度大小g＝10 m/s2，U形管中气体的体积和活塞拉杆的体积忽略不计。

图13

34.【物理——选修3－4】(15分)

(1)(5分)一列简谐横波在t＝0时刻的波形如图14所示，质点P此时刻沿y轴负方向运动，经过0.1 s第一次到平衡位置，波速为5 m/s，则下列说法正确的是________。(填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。每选错1个扣3分，最低得分为0分)

图14

A.该波沿x轴负方向传播

B.Q点的振幅比P点的振幅大

C.P点的横坐标为x＝2.5 m

D.Q点(横坐标为x＝7.5 m的点)的振动方程为y＝5cos t(cm)

E.x＝3.5 m处的质点与P点振动的位移始终相反

(2)(10分)如图15所示为某种透明材料制成的一块柱形棱镜的横截面图，圆弧CD是半径为R的四分之一圆，圆心为O；光线从AB面上的M点入射，入射角i＝60°，光进入棱镜后恰好在BC面上的O点发生全反射，然后由CD面射出。已知OB段的长度为l＝6 cm，真空中的光速c＝3.0×108 m/s。求：

图15

(ⅰ)透明材料的折射率n；

(ⅱ)光从M点传播到O点所用的时间t。

答案

1.D   2.B   3.B   4.A   5.BC    6.AC   7.BD   8.BD

9.【答案】(1)6.000　(2)13　(3)0.60

【解析】(1)整数部分为60 mm，小数部分为零，由于精确度为0.05 mm，故需写到0.001 cm处，故读数为6.000 cm；故直径为6.000 cm；

(2)打下计数点D时，速度为

vD＝＝m/s＝0.39 m/s

故ω＝＝rad/s＝13 rad/s

(3)纸带运动的加速度为

a＝＝m/s2＝0.60  m/s2.

10.【答案】(1)2.75

(2)见解析图

(3)μ(M＋m)g　μg　(4)0.40

【解析】(1)由图b可读出弹簧秤的示数f4＝2.75  N.

(2)f­m图线如图所示．

(3)摩擦力表达式f＝μ(M＋m)g，其斜率k＝μg.

(4)图线的斜率k＝＝＝3.9

解得μ≈0.40.

11.【答案】1 s

【解析】F作用下，有相对滑动；F作用时间t1撤去后，滑块继续加速，木板减速，要使滑块能从木板上恰好滑下，则要求滑下时，滑块和木板的速度相同，设为v3，则：在t1时间内：滑块的加速度：a1＝gμ＝4 m/s2，v1＝a1t1，木板的加速度：a2＝＝6  m/s2，v2＝a2t1，在t2时间内：滑块的加速度：a1′＝a1＝4 m/s2，v3＝v1＋a1t2，木板的加速度：a2′＝＝1 m/s2，v3＝v2－a2′t2，t1＋t2时间内：滑块的位移为：x1＝a1(t1＋t2)2，木板的位移为：x2＝a2t＋(v2t2－a2′t)，而x2－x1＝L解得：t1＝1 s.

12.【答案】(1)3 N，方向竖直向下　(2)m/s

(3)2.5 m/s2　s

【解析】(1)物块从A到B的过程，由动能定理得：

mgR＝mv，解得：vB＝2 m/s

在B点由牛顿第二定律得：FN－mg＝m

解得：FN＝3 N

由牛顿第三定律得物块对轨道的压力大小为3 N，方向竖直向下

(2)设物块滑上薄木板的速度为v，则：cos  30°＝

解得：v＝m/s

(3)物块和薄木板下滑过程中，由牛顿第二定律得：

对物块：mgsin  30°－μmgcos 30°＝ma1

对薄木板：mgsin  30°＋μmgcos 30°＝ma2

设物块和薄木板达到的共同速度为v′，则：v′＝v＋a1t＝a2t

解得：a1＝2.5  m/s2，t＝s

13解析　(1)气体经历过程1，压强减小，体积变大，膨胀对外做功，内能减小，故温度降低，A、B正确；气体在过程2中，根据理想气体状态方程＝C，刚开始时，体积不变，压强减小，则温度降低，对外放热，然后压强不变，体积变大，膨胀对外做功，则温度升高，吸热，C、D错误；无论是经历过程1还是过程2，气体初、末状态相同，故内能改变量相同，E正确。

(2)设初始状态时汽缸左气室的体积为V01，右气室的体积为V02；当活塞至汽缸中某位置时，左、右气室的压强分别为p1、p2，体积分别为V1、V2，由玻意耳定律得

p0V01＝p1V1(2分)

p0V02＝p2V2(2分)

依题意有V01＋V02＝V1＋V2且V01＝V02(1分)

由力的平衡条件有p2－p1＝ρgh(2分)

联立各式，代入题给数据得

2V＋3V01V1－9V＝0(1分)

由此解得V1＝V01(另一解不合题意，舍去)(1分)

所以V1∶V2＝1∶1(1分)

答案　(1)ABE　(2)1∶1

14解析　(1)质点P此时刻沿－y方向运动，振动比左侧邻近的波峰早，所以该波沿x轴负方向传播，A正确；简谐

横波传播过程中各个质点的振幅相同，B错误；波沿x轴负方向传播，0.1 s内向左传播的距离为x＝vt＝5×0.1 m＝0.5 m，由波形平移法知图中x＝3 m处的状态传到P点，所以P点的横坐标为x＝2.5 m，C正确；由v＝、ω＝得ω＝＝ rad/s，题图中Q点的振动方程y＝Acos ωt＝5cos t(cm)，D正确；x＝3.5 m处的质点与P点相差小于半个波长，所以振动的位移不是始终相反，E错误。

(2)(ⅰ)设光线在AB面的折射角为r，

根据折射定律得：n＝(1分)

设棱镜的临界角为C，由题意，光线在BC面恰好发生全反射，得到sin C＝(1分)

由几何知识可知，r＋C＝90°(1分)

联立以上各式解出n＝(2分)

(ⅱ)光在棱镜中传播速度v＝(2分)

由几何知识得，MO＝＝nl(1分)

故光从M点传播到O点所用的时间

t＝＝＝3.5×10－10 s(2分)

答案　(1)ACD　(2)(ⅰ)　(ⅱ)3.5×10－10 s