云南省新平县三中2020届高三上学期期中考试物理试题

云南省新平县三中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.如图所示，用与水平成θ角的推力F作用在物块上，随着θ逐渐减小直到水平的过程中，物块始终沿水平面做匀速直线运动．关于物块受到的外力，下列判断正确的是(　　)

A． 推力F先增大后减小

B． 推力F一直减小

C． 物块受到的摩擦力先减小后增大

D． 物块受到的摩擦力一直不变

2.如图所示：质量为m的木块与质量为M的长木板一起以初速度v在地面上滑行，仅在摩擦力作用下做匀减速直线运动，滑行过程中二者始终相对静止，长木板与地面间动摩擦因数为μ1，木块与长木板间动摩擦因数为μ2，则滑行过程中木块受到的摩擦力一定为(　　)

A．μ1(m＋M)g

B．μ2mg

C．μ1mg

D．μ1mg＋μ2Mg

3.如图所示，木块A放在木板B左端的上方，用水平恒力F将A拉到B的右端，第一次将B固定在地面上，F做功W1，生热Q1；第二次让B在光滑水平面上可自由滑动，F做功W2，生热Q2，则下列关系中正确的是：(　　)

A．W1<W2，Q1＝Q2

B．W1＝W2，Q1＝Q2

C．W1<W2，Q1<Q2

D．W1＝W2，Q1<Q2

4.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

5.如图7所示，设行星绕太阳的运动是匀速圆周运动，金星自身的半径是火星的n倍，质量为火星的k倍．不考虑行星自转的影响，则(　　)

图7

A． 金星表面的重力加速度是火星的倍       B． 金星的“第一宇宙速度”是火星的倍

C． 金星绕太阳运动的加速度比火星小        D． 金星绕太阳运动的周期比火星大

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

6.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，(　　)

图1

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

7.(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

8.如图所示为赛车场的一个水平“梨形”赛道，两个弯道分别为半径R＝90 m的大圆弧和r＝40 m的小圆弧，直道与弯道相切．大、小圆弧圆心O、O′距离L＝100 m．赛车沿弯道路线行驶时，路面对轮胎的最大径向静摩擦力是赛车重力的2.25倍，假设赛车在直道上做匀变速直线运动，在弯道上做匀速圆周运动，要使赛车不打滑，绕赛道一圈时间最短(发动机功率足够大，重力加速度g＝10 m/s2，π＝3.14)，则赛车(　　)

A． 在绕过小圆弧弯道后加速

B． 在大圆弧弯道上的速率为45 m/s

C． 在直道上的加速度大小为5.63 m/s2

D． 通过小圆弧弯道的时间为5.58 s

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

9.某同学得用图1所示装置做“研究平抛运动”的实验，根据实验结果在坐标纸上描出了小球水平抛出后的运动轨迹，但不慎将画有轨迹图线的坐标纸丢失了一部分，剩余部分如图2所示。图2中水平方向与竖直方向每小格的长度均代表0.10m，、和是轨迹图线上的3个点，和、和之间的水平距离相等。完成下列填空：（重力加速度取）（1）设、和的横坐标分别为、和，纵坐标分别为、和，从图2中可读出=____①_____m，=____②______m，=____③______m（保留两位小数）。（2）若已测知抛出后小球在水平方向上做匀速运动。利用（1）中读取的数据， 求出小球从运动到所用的时间为______④__________s，小球抛出后的水平速度为________⑤__________（均可用根号表示）。（3）已测得小球抛出前下滑的高度为0.50m。设和分别为开始下滑时和抛出时的机械能，则小球从开始下滑到抛出的过程中机械能的相对损失，=________⑥__________%（保留两位有效数字）

10.为探究“恒力做功与物体动能改变的关系”，采用了如图所示实验装置．请回答下列问题：

(1)为了消除小车与水平木板之间摩擦力的影响应采取做法是________

A．将木板不带滑轮的一端适当垫高，使小车在钩码拉动下恰好做匀速运动

B．将木板不带滑轮的一端适当垫高，使小车在钩码拉动下恰好做匀加速运动

C．将木板不带滑轮的一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动

D．将木板不带滑轮的一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀加速运动

(2)若实验中所用小车的质量为200 g，为了使实验结果尽量精确，在实验室提供的以下四种规格钩码中，应该挑选的钩码是________

A．10 g  B．20 g

C．30 g  D．50 g

(3)某实验小组挑选了一个质量为50 g的钩码，在多次正确操作实验得到的纸带中取出自认为满意的一条，经测量、计算，得到如下数据：第一个点到第n个点的距离为40.0 cm；打下第n点时小车的速度大小为1.20 m/s.该同学将钩码的重力当作小车所受的拉力，则拉力对小车做的功为________J，小车动能的增量为________J．(g＝9.8  m/s2，结果保留三位有效数字)

四、计算题                                                                        

11.如图所示，倾角为37°的粗糙斜面的底端有一质量m＝1 kg的凹形小滑块，小滑块与斜面间的动摩擦因数μ＝0.25，现让小滑块以某一初速度v从斜面底端上滑，同时在斜面底端正上方有一小球以初速度v0水平抛出，经过0.4 s，小球恰好垂直斜面方向落入凹槽，此时，小滑块还在上滑过程中．已知sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g＝10 m/s2，求：

(1)小球水平抛出的速度v0；

(2)小滑块的初速度v．

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)分子在不停地做无规则运动，它们之间存在着相互作用。这两种相互的因素决定了分子的三种不同的聚集形态：固体、液体和气体，下列说法正确的是________。(填正确答案标号)

A.固体中的分子是静止的，液体、气体中的分子是运动的

B.液体表面层中分子间的相互作用表现为引力

C.液体的蒸发现象在任何温度下都能发生

D.汽化现象是液体分子间因相互排斥而发生的

E.有的物态变化中虽然吸收热量但温度却不升高

(2)如图2，长L＝100 cm，粗细均匀的玻璃管一端封闭。水平放置时，长L0＝50 cm的空气柱被水银柱封住，水银柱长h＝30 cm。将玻璃管缓慢地转到开口向下的竖直位置，然后竖直插入水银槽，插入后有Δh＝15 cm的水银柱进入玻璃管。设整个过程中温度始终保持不变，大气压强p0＝75 cmHg。求：

图2

(ⅰ)插入水银槽后管内气体的压强p；

 (ⅱ)管口距水银槽液面的距离H。

14、【物理选修3-4】15分

在图3中坐标系的原点处有一波源，图中a、b、c、d、e五点的横坐标分别为5 cm、15 cm、18 cm、21 cm、27 cm。该波源在介质中形成了一列沿x轴正方向传播的简谐横波，从该简谐波第一次传到c点开始计时，此时c点的振动方向沿y轴的正方向，经时间Δt＝0.6 s时该简谐波第一次传到e点，此时c点第一次到达x轴下方的最大位移处，已知该简谐波的振幅为A。则以下说法正确的是________。(填正确答案标号)

图3

A.该简谐波的速度大小为20 cm/s

B.该简谐波的周期为0.8 s

C.在Δt＝0.6 s时间内，质点d通过的路程为3A

D.在t＝ s时质点a应处于平衡位置且沿y轴的负方向振动

E.在t＝0.5 s时质点b、c的位移相同

(2)一三棱柱形玻璃砖的横截面如图4所示，∠A＝90°、∠C＝60°，已知AC＝l，玻璃砖的折射率为n＝。一细光束从AB边的中点沿与AB边成45°角的方向射入玻璃砖。已知光在真空中的速度为c。

(ⅰ)分析光能否从BC边射出，并说明理由；

(ⅱ)不考虑原路返回的光线，光通过玻璃砖所用时间为多少？

答案

1.B    2.C    3.A     4.A    5.B    6.AC    7.BD     8.AB

9.【答案】（1）0.60 1.60 0.60（2）0.20 3.0（3）8.2

【解析】本题考查研究平抛运动的实验.由图可知P1到P2两点在竖直方向的间隔为6格,P1到P3两点在竖直方向的间隔为16格所以有=0.60m.=1.60m.P1到P2两点在水平方向的距离为6个格.则有=0.60m.

(2)由水平方向的运动特点可知P1到P2与P2到P3的时间相等,根据,解得时间约为0. 2s,则有

(3)设抛出点为势能零点,则开始下滑时的机械能为E1=mgh=mg/2,抛出时的机械能为E2==4.5m,则根据0.082

10.【答案】(1)C　(2)A　(3)0.196 J　0.144 J

【解析】(1)为了消除小车与水平木板之间摩擦力的影响应采取做法是，将不带滑轮的木板一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动，以使小车的重力沿斜面分力和摩擦力抵消，那么小车的合力就是绳子的拉力．所以选项C正确．

(2)应选择远远小于小车质量的钩码，故选A

(3)从打下第一点到打下第N点拉力对小车做的功：W＝mgs＝0.196 J；

小车的动能增量为：ΔEk＝Mv2＝0.144  J

11.【答案】　(1)3 m/s　(2)5.35 m/s

【解析】　(1)设小球落入凹槽时的竖直分速度为vy，则

vy＝gt＝10×0.4 m/s＝4 m/s，v0＝vytan  37°＝3 m/s．

(2)小球落入凹槽时的水平分位移x＝v0t＝3×0.4 m＝1.2 m

则小滑块的位移s＝＝1.5 m

小滑块的加速度大小a＝gsin 37°＋μgcos  37°＝8 m/s2

根据公式s＝vt－at2

解得v＝5.35 m/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)无论固体、液体和气体，分子都在做永不停息的无规则运动，A错；当分子间距为r0时，分子引力和分子斥力相等，液体表面层的分子比较稀疏，分子间距大于r0，所以分子间表现为引力，B正确；蒸发是液体表面分子无规则运动的情况，C正确；汽化是物质从液态变成气态的过程，汽化分蒸发和沸腾。而不是分子间相互排斥而产生的，D错；冰在融化的过程中吸收热量温度不升高，E正确。

(2)(ⅰ)设当管转至竖直位置时，水银恰好位于管口而未从管中漏出，管截面积为S。

此时气柱长度l＝70 cm。

由玻意耳定律得pl＝p0L0得

p＝＝53.6 cmHg

由于p＋h＝83.6 cmHg>p0，因此必有水银从管中漏出。

设当管转至竖直位置时，管内水银柱长度为x，由玻意耳定律得

p0SL0＝(p0－x)S(L－x)

整理并代入数值解得x＝25 cm

设插入水银槽后管内气柱长度为L′，由题设条件得

L′＝L－(x＋Δh)＝100 cm－(25＋15)cm＝60 cm

由玻意耳定律，插入后管内压强

p＝＝62.5 cmHg

(ⅱ)管内水银与槽内水银面间高度差为

h＝75 cm－62.5 cm＝12.5 cm

管口距槽内水银面距离

H＝L－L′－h′＝40 cm－12.5 cm＝27.5 cm。

14解析　(1)设该简谐波的波长为λ，由题中的条件可知c、e两点之间的距离为λ，即λ＝9 cm，λ＝12 cm，周期为T，则Δt＝T，所以T＝0.8 s，因此该简谐波的波速大小为v＝＝ cm/s＝15 cm/s，A错误，B正确；该简谐波的振动形式由c传到d所需要的时间为t1＝＝ s＝0.2 s，在Δt＝0.6 s的时间内质点d振动的时间为t2＝Δt－t1＝0.4 s＝，则质点d通过的路程为振幅的2倍，即2A，C错误；由题中的条件描绘出t＝0时的波形图，如图所示，此时质点a处于x轴上方且向上振动，原点的振动形式从原点传播到a点所需的时间为t3＝＝ s＝ s，故t＝ s时，a点处于平衡位置，振动方向沿y轴的

负方向，D正确；0.5 s＝T，则在0～0.5 s内质点b先由x轴上方最大位移处向下运动到达x轴下方最大位移处，再向上运动到达位移为－A处，质点c先由平衡位置向上运动到达x轴上方最大位移处，再向下运动经过平衡位置，到达位移为－A处，E正确。

(2)(ⅰ)作出光路图如图所示

设折射光线与BC的交点为E，光束在D点发生折射时，入射角为i，折射角为r，由折射定律有n＝

代入数据解得r＝30°

由几何关系可知，光在E点的入射角θ＝60°

设全反射的临界角为C，则sin C＝

根据已知条件得C＝45°，因为θ>C，所以光在E点发生全反射，不能从BC边射出。

(ⅱ)设光线的出射点为F，由几何关系可知光线垂直AC边射出玻璃砖

过D点作BC边的垂线且垂足为G，

由几何关系得BC＝2l，AB＝l

CE＝2l－2BG，BG＝ABcos 30°

解得CE＝，DE＝BD

光在玻璃砖中的行程为

x＝DE＋EF＝BD＋CEcos 30°＝l

光在玻璃砖中的速度为v＝＝c

则光通过玻璃砖的时间为t＝＝。