云南省江川二中2020届高三上学期期中考试物理试题

云南省江川二中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.A、B两辆汽车从同一地点在同一直线上做匀变速直线运动，它们的速度时间图象如图所示，则在6 s内

A．A、B两辆汽车运动方向相反

B．A车的加速度大于B车的加速度

C．t＝4 s时，A、B两辆汽车相距最远

D．t＝4 s时，A、B两辆汽车刚好相遇

2.在如下所示的A，B，C，D四图中，滑轮本身的重力忽略不计，滑轮的轴O安装在一根轻木杆P上，一根轻绳ab绕过滑轮，a端固定在墙上，b端下面挂一个质量都是m的重物，当滑轮和重物都静止不动时，A，C，D图中杆P与竖直方向夹角均为θ，图B中杆P在竖直方向上，假设A，B，C，D四图中滑轮受到木杆弹力的大小依次为FA，FB，FC，FD，则以下判断中正确的是(　　)

A．   B．    C．   D．

3.如图1，一光滑大圆环固定在桌面上，环面位于竖直平面内，在大圆环上套着一个小环，小环由大圆环的最高点从静止开始下滑，在小环下滑的过程中，大圆环对它的作用力(　　)

A． 一直不做功

B． 一直做正功

C． 始终指向大圆环圆心

D． 始终背离大圆环圆心

4.如图1，三个固定的带电小球a、b和c，相互间的距离分别为ab＝5 cm，bc＝3 cm，ca＝4 cm.小球c所受库仑力的合力的方向平行于a、b的连线．设小球a、b所带电荷量的比值的绝对值为k，则(　　)

A．a、b的电荷同号，k＝169

B．a、b的电荷异号，k＝169

C．a、b的电荷同号，k＝6427

D．a、b的电荷异号，k＝6427

5.阻值相等的四个电阻、电容器C及电池E(内阻可忽略)连接成如图所示电路．开关S断开且电流稳定时，C所带的电荷量为Q1；闭合开关S，电流再次稳定后，C所带的电荷量为Q2.Q1与Q2的比值为(　　)

A．         B．     C．        D．

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

6.如图1所示，轻质弹簧一端固定，另一端连接一小物块，O点为弹簧在原长时物块的位置．物块由A点静止释放，沿粗糙程度相同的水平面向右运动，最远到达B点．在从A到B的过程中，物块(　　)

A． 加速度先减小后增大

B． 经过O点时的速度最大

C． 所受弹簧弹力始终做正功

D． 所受弹簧弹力做的功等于克服摩擦力做的功

7.地下矿井的矿石装在矿车中，用电机通过竖井运送到地面．某竖井中矿车提升的速度大小v随时间t的变化关系如图1所示，其中图线①②分别描述两次不同的提升过程，它们变速阶段加速度的大小都相同；两次提升的高度相同，提升的质量相等．不考虑摩擦阻力和空气阻力．对于第①次和第②次提升过程，(　　)

A． 矿车上升所用的时间之比为4∶5

B． 电机的最大牵引力之比为2∶1

C． 电机输出的最大功率之比为2∶1

D． 电机所做的功之比为4∶5

8.下列说法中正确的有(　　　)

A．核的比结合能比核的大

B． 天然放射现象的发现，揭示了原子的核式结构

C． 氢原子从激发态向基态跃迁只能辐射特定频率的光子

D． 1.0×1024个核经过两个半衰期后还剩1.0×106个

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

9.某同学用如图所示装置来验证动量守恒定律，相应的操作步骤如下：

A．将斜槽固定在桌面上，使斜槽末端保持水平，并用“悬挂重锤”的方法在水平地面上标定斜槽末端正下方的O点．

B．取入射小球a，使之自斜槽上某点静止释放，并记下小球a的落地点P1；

C．取被碰小球b，使之静止于斜槽末端，然后让小球a自斜槽上同一点由静止释放，运动至斜槽末端与小球b发生碰撞，并记下小球a的落地点M和小球b的落地点N；

D．测量有关物理量，并利用所测出的物理量做相应的计算，以验证a、b两小球在碰撞过程中所遵从的动量守恒定律．

（1）在下列给出的物理量中，本实验必须测量的有　　（填写选项的序号）．

①小球a的质量m1和小球b的质量m2；

②小球a在斜槽上的释放点距斜槽末端的竖直高度h；

③斜槽末端距水平地面的竖直高度H；

④斜槽末端正下方的O点距两小球落地点P、M、N的水平距离OP、OM、ON；

⑤小球a自斜槽上某点处由静止释放直至离开斜槽末端所经历的时间t0；

⑥小球a、b自离开斜槽末端直至落地经历的时间t．

（2）步骤C和步骤B中小球a的释放点相同的原因　　；步骤B和步骤C中选取入射小球a的质量m1和被碰小球b的质量m2间的关系应该为m1　　m2（填“＞”或“＜”）．

（3）实验中所测量的物理量之间满足关系式　　，就可证实两小球在碰撞过程中遵从动量守恒定律．

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．

13.[物理——选修3－3](15分)

(1)(5分)对于实际的气体，下列说法正确的是________．

A．气体的内能包括气体分子的重力势能

B．气体的内能包括气体分子之间相互作用的势能

C．气体的内能包括气体整体运动的动能

D．气体的体积变化时，其内能可能不变

E．气体的内能包括气体分子热运动的动能

(2)(10分)如图1，一竖直放置的汽缸上端开口，汽缸壁内有卡口a和b，a、b间距为h，a距缸底的高度为H；活塞只能在a、b间移动，其下方密封有一定质量的理想气体．已知活塞质量为m，面积为S，厚度可忽略；活塞和汽缸壁均绝热，不计它们之间的摩擦。开始时活塞处于静止状态，上、下方气体压强均为p0，温度均为T0.现用电热丝缓慢加热汽缸中的气体，直至活塞刚好到达b处．求此时汽缸内气体的温度以及在此过程中气体对外所做的功．重力加速度大小为g.

图1

14.[物理——选修3－4](15分)

(1)(5分)声波在空气中的传播速度为340 m/s，在钢铁中的传播速度为4 900 m/s.一平直桥由钢铁制成，某同学用锤子敲击一下桥的一端发出声音，分别经空气和桥传到另一端的时间之差为1.00 s．桥的长度为________m．若该声波在空气中的波长为λ，则它在钢铁中的波长为λ的________倍．

(2)(10分)如图1，△ABC是一直角三棱镜的横截面，∠A＝90°，∠B＝60°.一细光束从BC边的D点折射后，射到AC边的E点，发生全反射后经AB边的F点射出．EG垂直于AC交BC于G，D恰好是CG的中点．不计多次反射．

图1

(ⅰ)求出射光相对于D点的入射光的偏角；

(ⅱ)为实现上述光路，棱镜折射率的取值应在什么范围？

答案

1.C  2.B  3.A  4.D  5.C  6.AD  7.AC  8.AC

9.【答案】（1）①④；（2）保证小球做平抛运动的初速度相等；＞；（3）m1OP=m1OM+m2ON．

【解析】（1）小球离开轨道后做平抛运动，由于抛出点的高度相等，它们在空中的运动时间t相等，

如果碰撞过程动量守恒，则：m1v1=m1v1′+m2v2′，

两边同时乘以t，则：m1v1t=m1v1′t+m2v2′t，

m1OP=m1OM+m2ON，

实验需要测量小球的质量、小球的水平位移，故选①④；

（2）为保证小球做平抛运动的初速度相等，每次实验时小球a应从同一位置由静止释放，

为防止两球碰撞后入射球反弹，入射球的质量应大于被碰球的质量，即：m1＞m2．

（3）由（1）可知，实验需要验证的表达式为：m1OP=m1OM+m2ON．

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.【答案】(1)BDE　(2)T0　(p0S＋mg)h

【解析】(1)气体的内能不考虑气体自身重力的影响，故气体的内能不包括气体分子的重力势能，A项错误；实际气体的内能包括气体的分子动能和分子势能两部分，B、E项正确；气体整体运动的动能属于机械能，不是气体的内能，C错误；气体体积变化时，分子势能发生变化，气体温度也可能发生变化，即分子势能和分子动能的和可能不变，D项正确．

(2)开始时活塞位于a处，加热后，汽缸中的气体先经历等容过程，直至活塞开始运动．设此时汽缸中气体的温度为T1，压强为p1，根据查理定律有

＝①

根据力的平衡条件有

p1S＝p0S＋mg②

联立①②式可得

T1＝T0③

此后，汽缸中的气体经历等压过程，直至活塞刚好到达b处，设此时汽缸中气体的温度为T2；活塞位于a处和b处时气体的体积分别为V1和V2.根据盖—吕萨克定律有

＝④

式中

V1＝SH⑤

V2＝S(H＋h) ⑥

联立③④⑤⑥式解得

T2＝T0⑦

从开始加热到活塞到达b处的过程中，汽缸中的气体对外做的功为

W＝(p0S＋mg)h⑧

14.【答案】(1)365　　(2)(ⅰ)60°　(ⅱ)≤n<2

【解析】(1)设声波在钢铁中的传播时间为t，由L＝vt知，340(t＋1.00)＝4  900t，解得t＝s，

代入L＝vt中解得桥长L＝365 m

声波在传播过程中频率不变，根据v＝λf知，声波在钢铁中的波长λ′＝＝λ.

(2)(ⅰ)光线在BC面上折射，由折射定律有

sini1＝nsinr1①

式中，n为棱镜的折射率，i1和r1分别是该光线在BC面上的入射角和折射角．光线在AC面上发生全反射，由反射定律有i2＝r2②

式中i2和r2分别是该光线在AC面上的入射角和反射角．光线在AB面上发生折射，由折射定律有nsini3＝sinr3③

式中i3和r3分别是该光线在AB面上的入射角和折射角．

由几何关系得

i2＝r2＝60°，r1＝i3＝30° ④

F点的出射光相对于D点的入射光的偏角为

δ＝(r1－i1)＋(180°－i2－r2)＋(r3－i3) ⑤

由①②③④⑤式得

δ＝60° ⑥

(ⅱ)光线在AC面上发生全反射，光线在AB面上不发生全发射，有nsini2≥nsinC>nsini3

⑦

式中C是全反射临界角，满足

nsinC＝1 ⑧

由④⑦⑧式知，棱镜的折射率n的取值范围应为

≤n<2 ⑨