福建省泉州市泉港区第一中学2020届高三上学期期中考试 物理

泉港一中2019-2020学年度上学期期中考试卷

高三年级物理科试题

考试时间：90分钟  总分：100分

一、选择题：本题共12小题，每小题4分。第1-8题为单选题，只有一个选项是符合题目要求；第9-12题为多选题，有多个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错得0分。

1、国际单位制（缩写SI）定义了米（m）、秒（s）等7个基本单位，其他单位均可由物理关系导出。例如，由m和s可以导出速度单位m·s–1。下列几个物理量的单位正确的是（   ）

A．滑动摩擦因数μ的单位N/kg

B．功W的单位是kg•m/s2

C．万有引力恒量G的单位是N•kg2/ m2

D．劲度系数k的单位是kg/s2

2、高楼高空抛物是非常危险的事。设质量为M=1 kg的小球从20 m楼上做自由落体运动落到地面，与水泥地面接触时间为0.01 s，那么小球对地面的冲击力是小球重力的倍数大约是（     ）

A．10倍            B．200倍           C．20倍        D．2 000倍

3、在检测某电动车性能的实验中，质量为的电动车由静止开始沿平直公路行驶，测得此过程中不同时刻电动车的牵引力F与对应的速度v，并描绘出图象（图中AB、BO均为直线）。假设电动车行驶中阻力恒定，求此过程中，下列说法正确的是（    ）

A、电动车行驶过程中的功率恒为6000w

  B、电动车由静止开始运动，经过2s速度达到

C、电动车匀加速的最大速度为3m/s

D、电动车所受阻力为重力的0.5倍

4、一个质量为m的小铁块沿半径为R的固定半圆轨道上边缘由静止滑下，到半圆底部时，轨道所受压力为铁块重力的1.5倍，则此过程中铁块损失的机械能为 (     )

A．       B．     C．       D．

5、如图所示，一细绳跨过一轻质定滑轮（不计细绳和滑轮质量，不计滑轮与轴之间摩擦），绳的一端悬挂一质量为m的物体A，另一端悬挂一质量为M（M>m）的物体B，此时A物体加速度为a1。如果用力F代替物体B，使物体A产生的加速度为a2，那么以下说法错误的是（    ）

 A. 如果al= a2，则F< Mg 

 B. 如果F=Mg，则al<a2

 C．如果al =a2，则F=Mg 

 D．如果F=，则a1=a2

6、如图所示，A、B两球分别套在两光滑无限长的水平直杆上，两球通过一轻绳绕过一定滑轮（轴心固定不动）相连，某时刻连接两球的轻绳与水平方向的夹角分别为α、β，A球向左的速度为v，下列说法正确的是（      ）

A．此时B球的速度为

B．此时B球的速度为

C．当β增大到等于90°时，B球的速度达到最大，A球的速度也最大

D．在整个运动过程中，绳对B球的拉力一直做正功

7、如图所示，光滑的轻滑轮通过支架固定在天花板上，一足够长的细绳跨过滑轮，一端悬挂小球b，另一端与套在水平细杆上的小球a连接。在水平拉力F作用下小球a从图示虚线位置开始缓慢向右移动（细绳中张力大小视为不变）。已知小球b的质量是小球a的2倍，滑动摩擦力等于最大静摩擦力，小球a与细杆间的动摩擦因数为。则下列说法正确的是（   ）

A．当细绳与细杆的夹角为30°时，拉力F的大小为（2–）mg

B．当细绳与细杆的夹角为60°时，拉力F的大小为（2–）mg

C．支架对轻滑轮的作用力大小逐渐增大

D．拉力F的大小一直减小

8、一种比飞机还要快的旅行工具即将诞生，称为“第五类交通方式”，它就是“Hyperloop(超级高铁)”。 据英国《每日邮报》2016年7月6日报道，Hyperloop One公司计划，将在欧洲建成世界首架规模完备的“超级高铁”(Hyperloop)，连接芬兰首都赫尔辛基和瑞典首都斯德哥尔摩，速度可达每小时700英里(约合1126公里/时)。如果乘坐Hyperloop从赫尔辛基到斯德哥尔摩，600公里的路程需要40分钟，Hyperloop先匀加速，达到最大速度1200 km／h后匀速运动，快进站时再匀减速运动，且加速与减速的加速度大小相等，则下列关于Hyperloop的说法正确的是（      ）

A．加速与减速的时间不一定相等

B．加速时间为10分钟

C．加速时加速度大小为2 m／s2

D．如果加速度大小为10 m／s2，题中所述运动最短需要32分钟

9、A、B两物体同时同地同向出发，其运动的v–t图象和a–t图象如图甲、乙所示，已知在0~t0和t0~2t0两段时间内，A物体在v–t图象中的两段曲线形状相同，则有关A、B两物体的说法中，正确的是（  ）

A．A物体先加速后减速    

B．a2=2a1

C．t0时刻，A、B两物体间距最小

D．2t0时刻，A、B两物体第一次相遇

10、如图，地球与月球可以看作双星系统，它们均绕连线上的C点转动，在该系统的转动平面内有两个拉格朗日点L2、L4（位于这两个点的卫星能在地球引力和月球引力的共同作用下，绕C点做匀速圆周运动，并保持与地球、月球相对位置不变），L2点在地月连线的延长线上，L4点与地球球心、月球球心的连线构成一个等边三角形。我国已发射的“鹊桥”中继卫星位于L2点附近，它为“嫦娥四号”成功登陆月球背面提供了稳定的通信支持。假设L4点有一颗监测卫星，“鹊桥”中继卫星视为在L2点。已知地球的质量为月球的81倍，则(   )

A.地球和月球对监测卫星的引力之比为81∶1

B.地球球心和月球球心到C点的距离之比为1∶9

C.监测卫星绕C点运行的加速度比月球的大

D.监测卫星绕C点运行的周期比“鹊桥”中继卫星的大

11、如图所示，A、B两物块的质量分别为2m和m，静止叠放在水平地面上，A、B间的动摩擦因数为，B与地面间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。现对A施加一个水平拉力F，则以下说法正确的是（    ）

A．当时，A、B都相对地面静止

B．当时，A的加速度为

C．当时，A相对B滑动

D．无论F为何值，B的加速度不会超过

12、如图所示，在竖直方向上A、B两物体通过劲度系数为k的轻质弹簧相连（轻质弹簧的两端分别固定在A、B上），B、C两物体通过细绳绕过光滑轻质定滑轮相连，A固定在水平地面上，C放在固定的倾角为30°的光滑斜面上。已知B的质量为m，C的质量为4m，重力加速度为g，细绳与滑轮之间的摩擦力不计。现用手按住C，使细绳刚刚拉直但无张力，并保证ab段的细绳竖直、cd段的细绳与斜面平行。开始时整个系统处于静止状态，释放C后，它沿斜面下滑，斜面足够长，则下列说法正确的是 (　　)

A．整个运动过程中B和C组成的系统机械能守恒

B．C下滑过程中，其机械能一直减小

C．当B的速度达到最大时，弹簧的伸长量为

D．B的最大速度为2g

二、实验题：本题共14分，每空2分

13、某实验小组利用光电计时器等器材来探究合力一定时，物体的加速度与质量之间的关系，实验装置如图甲所示。

（1）本实验在正确操作的情况下，保持钩码的质量m不变，通过增加小车上的配重片来改变小车和遮光片的总质量M，由光电计时器（图中未画出）可读出遮光条通过光电门1、2的时间分别为∆t1、∆t2；用刻度尺测得两个光电门之间的距离x，用10分度的游标卡尺测得遮光条的宽度为d。则小车的加速度表达式a＝__________（表达式均用已知字母表示）。测得遮光条的宽度如图乙所示，其读数为______________mm。

（2）该小组通过实验得到a-图像，如图丙所示。则所挂钩码的质量m＝_________kg。（当地的重力加速度为g＝9.8m/s2）

14、某实验小组做“探究动能定理”实验，装置如图甲所示。探究对象是铝块（质量小于砂桶），保持其质量m不变，通过在砂桶中加砂来改变对铝块的拉力，由力传感器可测得拉力的大小F。已知当地重力加速度为g，电源频率为f。

（1）若把力传感器装在右侧轻绳上则实验的误差会更________（填“大”或“小”）。

（2）实验时，让砂桶从高处由静止开始下落，在纸带打出一系列的点，如图乙所示，其中0是打下的第一个点，取纸带上0~5过程进行研究，铝块动能的增加量ΔEk=_______________，外力做的功W=_______________。

（3）为了更普遍地反应铝块运动过程中功与动能增加量的关系，某同学选取0点到不同计数点过程，作出ΔEk–W图象如图丙所示，他根据_____________________，才得到结论：外力做的功等于动能的增加量。

三、计算题：本题共38分。

15、（10分）如图所示，在倾角θ=370的足够长的固定的斜面底端有一质量m=1kg的物体.物体与斜面间动摩擦因数μ=0.25，现用轻绳将物体由静止沿斜面向上拉动。拉力F=10N，方向平行斜面向上。经时间t=4s绳子突然断了，（sin370=0.60 ；cos370=0.80；g=10m/s2）求：

（1）绳断时物体的速度大小。

（2）从绳子断了开始到物体再返回到斜面底端的运动时间？

16、（13分）如图，光滑的水平面上放置质量均为m=2kg的甲、乙两辆小车，两车之间通过一感应开关相连（当滑块滑过感应开关时，两车自动分离）。甲车上带有一半径R=1m的1/4光滑的圆弧轨道，其下端切线水平并与乙车上表面平滑对接，乙车上表面水平，动摩擦因数μ=，其上有一右端与车相连的轻弹簧，一质量为m0=1kg的小滑块P（可看做质点）从圆弧顶端A点由静止释放，经过乙车左端点B后将弹簧压缩到乙车上的C点，此时弹簧最短（弹簧始终在弹性限度内），之后弹簧将滑块P弹回，已知B、C间的长度为L=1.5m，求：

（1）滑块P滑上乙车前瞬间甲车的速度v的大小；

（2）弹簧的最大弹性势能EPm；

（3）计算说明滑块最终能否从乙车左端滑出，若能滑出，则求出滑出时滑块的速度大小；若不能滑出，则求出滑块停在车上的位置距C点的距离。

17、（15分）如图所示，A、B是水平传送带的两个端点，起初以的速度顺时针运转，今将一小物块（可视为质点）无初速度地轻放在A处，同时传送带以的加速度加速运转，物体和传送带间的动摩擦因数为0.2，水平桌面右侧有一竖直放置的光滑轨道CPN，其形状为半径R=0.8m的圆环剪去了左上角135°的圆弧，PN为其竖直直径，C点与B点的竖直距离为R，物体离开传送带后由C点恰好无碰撞落入轨道，，求：

（1）判断物体能否沿圆轨道到达N点。

（2）物块由A端运动到B端所经历的时间。

（3）AC间的水平距离；

泉港一中2019-2020学年度上学期期中考

高三年级物理科试题答案

一、选择题：本题共12小题，每小题4分。第1-8题为单选题，只有一个选项是符合题目要求；第9-12题为多选题，有多个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错得0分。

二、实验题：本题共14分，每空2分

13.(1)      5.0     (2)0.1

14.(1)大    （2）        （F-mg）(h+x1)

   (3)图像斜率近似为1

15.解：⑴物体在F作用下沿斜面向上做匀加速运动（m/s2）

（m）

（绳断时物体速度）（m/s）

⑵绳断后物体沿斜面向上做匀减速运动到最高点（m/s2）

（s）

（m）

物体沿斜面向下做匀加速运动返回底端（m/s2）∵ 

（s）

从绳断到返回斜面底端，物体运动时间 （s）

16.【答案】（1）1m/s（2）（3）1m

(3)设滑块没有滑出，共同速度为，由动量守恒可知

由能量守恒定律有：

解得：＜L，所以不能滑出，停在车上的位置距C点的距离为1m。

17.【答案】（1）不能（2）3s（3）8.6m

【解析】

物体刚放上传送带时，由牛顿第二定律有：

得：

物体历时后与传送带共速，则有：，，得：

故物体此时速度还没有达到，且此后的过程中由于，物体将和传送带以共同的加速度运动，设又历时到达B点

，得：

所以从A运动倒B的时间为：

AB间的距离为：