四川省威远中学2020届高三上学期半期理综物理试题

威远中学校高三上学期期中考试理综（物理部分）

二、选择题

1.如图所示的实验可以用来研究物体所受到的滑动摩擦力。当手拉木板从木块下抽出时，弹簧测力计的示数为f，由此可知（　　）

A. 木板与桌面间的滑动摩擦力等于f

B. 木块与木板间的滑动摩擦力等于f

C. 绳子对木板的拉力等于f

D. 人手对绳子的拉力等于f

【答案】B

【解析】

【详解】AB．由于木块静止，所受滑动摩擦力等于弹簧的弹力f，B正确，A错误；

CD．绳子对木板的拉力、人手对绳子的拉力都未知，故CD错误。

2.质量为0.1 kg的小球，用细线吊在倾角α为37°的斜面上，如图所示。系统静止时绳与斜面平行，不计一切摩擦。当斜面体向右匀加速运动时，小球与斜面刚好不分离，则斜面体的加速度为(　　)

A. gsin α B. gcos α C. gtan α D.

【答案】D

【解析】

【详解】因小球与斜面刚好不分离，所以小球受力如图所示，由图知tanα＝，则a＝，D正确。

【点睛】本题考查了牛顿第二定律的应用，知道小球刚好与斜面不分离的临界条件是解题的前提与关键，正确对小球受力分析、应用牛顿第二定律即可解题．

3.在同一条直线上运动的P、Q两个物体在t＝0时经过同一个位置，它们运动的速度—时间图象如图所示，则下列说法正确的是（　　）

A. 在0～3 s内P做匀减速直线运动，Q做匀速直线运动

B. 在0～1 s内两物体逐渐靠近

C. 在t＝2 s时两物体相遇

D. 在0～3 s内两物体的位移相等

【答案】C

【解析】

【详解】A．在0～3 s内物体P先减速运动再加速运动，物体Q一直做匀速运动，故A错误；

B．v－t图象与坐标轴所围的面积表示物体的位移，在0～1 s内，图象与坐标轴所围的面积之差越来越大，在t＝1 s时两物体的速度相等而面积之差最大，即相距最远，B错误；

C．在t＝2 s时物体P、Q的位移相等，两物体相遇，C正确；

D．在0～3 s内物体P位移较小，故D错误。

4. 一汽车从静止开始做匀加速直线运动，然后刹车做匀减速直线运动，直到停止。下列速度v和位移x的关系图象中，能描述该过程的是（ ）

【答案】A

【解析】

试题分析：开始时汽车做匀加速直线运动，根据匀变速直线运动速度位移关系有：v＝，故选项C、D错误；刹车后做匀减速直线运动，有：v＝，故选项A正确；选项B错误。

考点：本题主要考查了匀变速直线运动规律的应用，以及对图象的理解与应用问题，属于中档题。

5.如图所示，两个质量分别为、的物块A和B通过一轻弹簧连接在一起并放置于水平传送带上，水平轻绳一端连接A，另一端固定在墙上，A、B与传送带间动摩擦因数均为传送带顺时针方向转动，系统达到稳定后，突然剪断轻绳的瞬间，设A、B的加速度大小分别为和，弹簧在弹性限度内，重力加速度为，则　　

A. ， B. ，

C. ， D. ，

【答案】C

【解析】

【详解】对物块B分析，摩擦力与弹簧弹力平衡， 则。以两个物块组成整体为研究对象，则绳子的拉力：。突然剪断轻绳的瞬间，绳子的拉力减小为0，而弹簧的弹力不变，则A受到的合外力与T大小相等，方向相反，A的加速度 B在水平方向仍然受到弹簧的拉力和传送带的摩擦力，合外力不变，仍然等于0，所以B的加速度仍然等于0．故选项A正确。

【点睛】本题要注意以下问题：（1）整体法与隔离法在受力分析中的应用（2）细绳的弹力可以突变，弹簧如果两端都被约束，则弹力不能突变；如果一端自由，一端被约束，则弹力就可以突变。

6.如图所示，小球放在光滑的墙与装有铰链的光滑薄板之间，薄板在F′作用下逆时针转动，在墙与薄板之间的夹角θ缓慢地从90°逐渐减小的过程中（　　）

A. 小球对薄板的正压力增大

B. 小球对墙的正压力减小

C. 小球对墙的压力先减小，后增大

D. 小球对薄板的压力不可能小于小球的重力

【答案】AD

【解析】

【详解】根据小球重力的作用效果，可以将重力G分解为小球压板的力F1和小球压墙的力F2，作出平行四边形如图所示，当θ减小时，F1、F2均增大，而且在初始（θ＝90°）时，F1最小，等于G，所以AD项均正确。

7.消防员用绳子将一不慎落入井中的儿童从井内加速向上提的过程中，不计绳子的重力，以下说法正确的是(　　)

A. 绳子对儿童的拉力大于儿童对绳子的拉力

B. 绳子对儿童的拉力大于儿童的重力

C. 消防员对绳子的拉力与绳子对消防员的拉力是一对作用力与反作用力

D. 消防员对绳子的拉力与绳子对儿童的拉力是一对平衡力

【答案】BC

【解析】

【详解】A.绳子对儿童的拉力和儿童对绳子的拉力是作用力和反作用力，大小相等，方向相反，故A错误；

B.儿童从井内加速向上提的过程中，加速度方向向上，儿童处于超重状态，则绳子对儿童的拉力大于儿童的重力。故B正确；

C.消防员对绳子的拉力与绳子对消防员的拉力是一对作用力与反作用力，故C正确；

D.消防员对绳子的拉力是作用在绳子上的力，而绳子对儿童的拉力是作用在儿童上的，故二力不是平衡力，故D错误。

8.2015年9月3日上午10时，纪念中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利70周年阅兵仪式开始，如图所示为空中梯队通过天安门广场。空中梯队在地面上空某高度A位置处于静止状态待命，要求空中梯队零时刻由静止状态沿水平方向做匀加速直线运动，经过AB段加速后，进入BC段的受阅区做匀速直线运动，经过t时间到达C位置，已知AB段长为L1，BC段长为L2。下列说法正确的是（　　）

A. 空中梯队到达B点时的速度为

B. 空中梯队在AB段的平均速度为

C. 空中梯队在AC段平均速度为

D. 空中梯队在AB段的加速度为

【答案】ACD

【解析】

【详解】A．空中梯队的运动示意图如图所示，设空中梯队在B点的速度为v，则在AB段的平均速度为，根据 ，解得，选项A正确；

B．空中梯队在AB段运动的时间小于t，在AB段运动的平均速度大于，选项B错误；

C．由于时间t与L1＋L2对应，故空中梯队在AC段的平均速度为，选项C正确；

D．根据2aL1＝v2解得a＝，选项D正确。

三、非选择题

9.某同学在“探究弹力和弹簧伸长的关系”时，安装好实验装置，让刻度尺零刻度与弹簧上端平齐，在弹簧下端挂1个钩码，静止时弹簧长度为l1，如图甲所示，图乙是此时固定在弹簧挂钩上的指针在刻度尺（最小分度是1毫米）上位置的放大图，示数l1＝____ cm。在弹簧下端分别挂2个、3个、4个、5个相同钩码，静止时弹簧长度分别是l2、l3、l4、l5。已知每个钩码质量是50 g，挂2个钩码时，弹簧弹力F2＝____N（当地重力加速度g＝9.8 m/s2）。要得到弹簧伸长量x，还需要测量的是____，作出F－x曲线，得到弹力与弹簧伸长量的关系。

【答案】    (1). 2585    (2). 0.98    (3). 弹簧原长

【解析】

【详解】[1][2][3]刻度尺示数为25.85 cm，注意估读。挂2个钩码时，弹簧弹力等于此时钩码的重力，即

F＝2mg＝0.98 N

由于伸长量等于弹簧的长度减去原长，因此要得到伸长量，还需要测量弹簧原长

10.如图甲所示是某同学在探究“物体质量一定时，加速度与合外力的关系”的实验装置，实验时将小车从光电门A的右侧由静止释放，与光电门连接的数字计时器可以测量遮光片经过光电门A、B所用的时间tA、tB，回答下列问题．

(1)下列实验要求必须满足的是________．

A．保证沙桶和沙的质量远小于小车的质量

B．保持沙和沙桶的质量不变

C．保持穿过光电门的细线与长木板平行

D．保持小车的质量不变

(2)为测算小车的加速度，实验中还需要测量的物理量有________和________________．

(3)实验中改变沙和沙桶的质量，得到小车加速度a与测力计示数F的对应关系如图乙所示，图线不经过原点，可能的原因是__________．

【答案】    (1). CD    (2). 遮光片的宽度    (3). 光电门AB间的距离    (4). 未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足

【解析】

（1）由于该实验的连接方式，重物和小车不具有共同的加速度，小车是在绳的拉力下加速运动，此拉力可由测力计示数获得，不需要用重物的重力来代替，故不要求沙桶和沙的质量远小于小车的质量，故A错误；根据控制变量法原理可知，探究“物体质量一定，加速度与合外力的关系”时要保持小车的质量不变，改变沙和沙桶的质量，故B错误，D正确；保持穿过光电门的细线与长木板平行，使平衡摩擦力后，绳子的拉力等于小车受到的合外力，故C正确；故选CD．
（2）已经知道遮光片经过光电门A、B所用的时间tA、tB，则需要测量遮光片的宽度d，从而求出经过AB时的速度，要求出加速度，根据匀变速直线运动位移速度公式即可求解，所以还要测出光电门AB间的距离；
（3）图线不通过坐标原点，F不为零时，加速度仍为零，知实验前未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足，系统仍存在摩擦力．
点睛：本题第1问选项A为易错选项，这个是课本参考实验的改进版，用这种方法可以准确得到小车受到的合外力，而不需要用重物的重力来近似代替，是一个比课本参考方案更好的办法，题目价值很高．

11.一个底面粗糙、质量为M的劈放在粗糙的水平面上，劈的斜面光滑且与水平面成30°角；现用一端固定的轻绳系一质量为m的小球，小球放在斜面上，小球静止时轻绳与竖直方向的夹角也为30°，如图所示，试求：

（1）当劈静止时绳子的拉力大小．

（2）若地面对劈的最大静摩擦力等于地面对劈支持力的k倍，为使整个系统静止，求k的最小值。

【答案】（1）mg．（2）．

【解析】

【详解】（1）以水平方向为x轴，建立坐标系，以小球为研究对象，受力分析如图甲所示

Fsin60°+FNcos30°=mg①

Fcos60°=FNsin30°②

解①②得：绳子的拉力大小

F=FN=mg

（2）如图乙，以水平方向为x轴，对劈进行受力分析

FN′=FNcos30°+Mg

Ff′=FNsin30°

且有 ，又

FN=F=mg

联立解之得

12.如图甲所示，有一倾角为30°的光滑固定斜面，斜面底端的水平面上放一质量为M的木板。开始时质量为m＝1 kg 的滑块在水平向左的力F作用下静止在斜面上，现将力F变为水平向右，当滑块滑到木板上时撤去力F，木块滑上木板的过程不考虑能量损失。此后滑块和木板在水平面上运动的v－t图象如图乙所示，g＝10 m/s2。求：

(1)水平作用力F的大小；

(2)滑块开始下滑时的高度；

(3)木板的质量。

【答案】（1）；（2）2.5m；（3）1.5kg

【解析】

(1)开始F向左时，滑块受到水平推力F、重力mg和支持力处于平衡，如图所示：

水平推力：；

(2)由图乙知，滑块滑上木板时速度为：，设下滑的加速度为a，由牛顿第二定律得：，代入数据得：，则滑块下滑的位移为：，则下滑时的高度：；

(3)设在整个过程中，地面对木板的摩擦力为f，滑块与木板间的摩擦力为f1，由图乙知，滑块刚滑上木板时的加速度为，对滑块：，此时木板的加速度：，对木板：，当滑块和木板速度相等，均为：，之后连在一起做匀减速直线运动，加速度为：，对整体：，由以上各式解得：

13.下列说法中正确的是________

A. 做简谐运动的质点，离开平衡位置的位移相同时，加速度也相同

B. 做简谐运动的质点，经过四分之一周期，所通过的路程一定是一倍振幅

C. 根据麦克斯电磁场理论可知，变化磁场可以产生电场，变化的电场可以产生磁场

D. 双缝干涉实验中，若只减小双缝到光屏间的距离，两相邻亮条纹间距离将变大

E. 声波从空气传入水中时频率不变，波长变长。

【答案】ACE

【解析】

【详解】做简谐运动的质点，离开平衡位置的位移相同时，回复力相同，故加速度也相同，选项A正确；做简谐运动的质点，经过四分之一周期，只有从平衡位置或者从位移最大或最小的位置计时，所通过的路程一定是一倍振幅，选项B错误； 根据麦克斯电磁场理论可知，变化的磁场可以产生电场，变化的电场可以产生磁场，选项C正确； 双缝干涉实验中，根据 可知，若只减小双缝到光屏间的距离，两相邻亮条纹间距离将变小，选项D错误； 声波从空气传入水中时频率不变，波速变大，根据可知波长变长，选项E正确；故选ACE.

14.水平放置的三棱镜截面如图所示，∠A = 90°，∠B = 60°，AB=10cm。一束竖直向下的光束从AB边中点D入射，折射光经过三棱镜BC边反射后，从AC边上的E点垂直射出。已知真空中的光速m/s，求：

①三棱镜的折射率；

②光在三棱镜中从D到E所用的时间。

【答案】（1）  （2）

【解析】

（1）光在三棱镜中传播光路如图所示，由几何关系可得，       

由折射定律                    

所以

（2）光在玻璃中的速度为               

由几何关系得            

所以