2019-2020年高三上学期期初考试 物理试题.doc

2019-2020年高三上学期期初考试 物理试题题号一二三总分得分评卷人得分一、选择题（题型注释）C. 发现单摆的等时性并以此作为力学实验测量时间的依据D. 研制望远镜并通过观测发现行星绕太阳的轨迹是椭圆2如图所示为一皮带传动装置，右轮的半径为r，a是它边缘上的一点，左侧是一轮轴，大轮的半径为4r，小轮的半径为2r，b点在小轮上，到小轮中心的距离为r，c点和d点分别位于小轮和大轮的边缘上。若在转动过程中，皮带不打滑，则( ) cadbA. a点与b点的线速度大小相等B. a点与b点的角速度大小相等C. a点与c点的线速度大小相等D. a点与d点的向心加速度大小相等3在一忽略自转的小星球上，一辆汽车静止时对地面的压力为N1，当其以速度v行驶时，对地面的压力为N2，则该星球的第一宇宙速度为( )A. B. C. D. 4如图，两挡板a、b之间固定连接，夹角为60，将一球置于两板间，且让b板与水平方向夹角从0到120缓慢变化，则此过程中( ) abA. 当转过30后a板与球间才有弹力B. a板与b板与球之间的弹力大小都会超过球的重力C. a板与球之间的弹力一直增加D. b板与球之间的弹力一直减小至零5把一个重为G的物体，用一个水平的推力F=kt（k为正的常数，t为时间）压在竖直的足够高的平整的墙上，如图所示，从t=0开始计时，物体从静止开始运动，关于此后物体的动能Ek、重力势能Ep、机械能E随着物体位移x变化图像定性来说可能正确的有( ) F0Ekx0Epx0Ex0ExABCD6许多科学家在自然科学发展过程中作出了重要贡献，下列叙述中正确的是（ ）A牛顿发现了万有引力定律B卡文迪许通过实验测出引力常量C开普勒发现地球对周围物体的引力与太阳对行星的引力是相同性质的力D伽利略发现行星沿椭圆轨道绕太阳运动7用竖直拉力将重物竖直提起，先是从静止开始匀加速上升，紧接着匀速上升，再接着匀减速上升到速度为零。如果前后三个过程的运动时间相同，不计空气阻力，三段过程拉力做的功依次为W1、W2和W3,则（ ）AW1可能等于W2 BW1一定大于W3 CW2可能等于W3 D可能有W1=W2=W38 已知地球质量为M，半径为R，自转周期为T，地球同步卫星质量为m，引力常量为G。有关同步卫星，下列表述正确的是( )A.卫星距离地面的高度为 B.卫星的线速度为 C.卫星运行时受到的向心力大小为D.卫星运行的向心加速度小于地球表面的重力加速度9如图所示，光滑斜面固定在水平面上，顶端O有一小球，从静止释放，运动到底端B的时间是，若给小球不同的水平初速度，落到斜面上的A点，经过的时间是,落到斜面底端B点，经过的时间是，落到水平面上的C点，经过的时间是，则（ ）A. B. C. D. 10如图所示，一箱苹果沿着倾角为的有摩擦的斜面上加速下滑，在箱子正中央夹有一只质量为m的苹果，它周围苹果对它作用力的合力（ ）A对它做正功 B对它做负功 C对它做不做功 D无法确定做功情况第II卷（非选择题）请点击修改第II卷的文字说明评卷人得分二、实验题（题型注释）11某实验小组采用图所示的装置探究“动能定理”，图中小车中可放置砝码，实验中，小车碰到制动装置时，钩码尚未到达地面，打点针时器工作频率为50 Hz（1）实验的部分步骤如下：在小车中放入砝码，把纸带穿过打点计时器，连在小车后端，用细线跨过定滑轮连接小车和钩码；将小车停在打点计时器附近，先 ，再 ，小车拖动纸带，打点计时器在纸带上打下一列点， ；改变钩码或小车中砝码的数量，更换纸带，重复的操作。（2）如图是钩码质量为0.03 kg，砝码质量为0.02 kg时得到的一条纸带，在纸带上选择起始点0及A、B、C、D和E五个计数点，可获得各计数点到0的距离S及对应时刻小车的瞬时速度v,请将C点的测量结果填在表1中的相应位置（3）在上述的运动过程中，对于钩码、砝码和小车组成的系统， 做正功， 做负功（4）实验小组根据实验数据绘出了图中的图线（其中v2=v2-v20）,根据图线可获得的结论是 要验证“动能定理”，还需要测量的物理量是摩擦力和 表1纸带的测量结果测量点 S/cmv/(ms-1)00.000.35A1.510.40B3.200.45C D7.150.54E9.410.6012甲乙两个同学共同做“验证牛顿第二定律”的实验，装置如图所示。两位同学用砝码盘（连同砝码）的重力作为小车（对象）受到的合外力，需要平衡桌面的摩擦力对小车运动的影响。他们将长木板的一端适当垫高，在不挂砝码盘的情况下，小车能够自由地做_运动。另外，还应满足砝码盘（连同砝码）的质量m 小车的质量M。（填“远小于”、“远大于”或“近似等于”）接下来，甲同学研究：在保持小车的质量不变的条件下，其加速度与其受到的牵引力的关系；乙同学研究：在保持受到的牵引力不变的条件下，小车的加速度与其质量的关系。甲同学通过对小车所牵引纸带的测量，就能得出小车的加速度a。图2是某次实验所打出的一条纸带，在纸带上标出了5个计数点，在相邻的两个计数点之间还有4个点未标出，图中数据的单位是cm。实验中使用的电源是频率f=50Hz的交变电流。根据以上数据，可以算出小车的加速度a= m/s2。（结果保留三位有效数字） 乙同学通过给小车增加砝码来改变小车的质量M，得到小车的加速度a与质量M的数据，画出a 图线后，发现：当较大时，图线发生弯曲。于是，该同学后来又对实验方案进行了进一步地修正，避免了图线的末端发生弯曲的现象。那么，该同学的修正方案可能是( )A改画a与的关系图线 B改画a与的关系图线C改画 a与的关系图线 D改画a与的关系图线评卷人得分三、计算题（题型注释）13如图所示，一个半径为R的光滑圆弧轨道APB竖直固定放置，PQ为其竖直对称轴，AOQ与BOQ都等于。现让一可看做质点的小球在轨道内侧运动，当其冲出A点后恰好可以从B点再进入轨道，所以此运动可以周而复始进行。已知小球质量为m，重力加速度为g，试求：OAPBQR(1)小球离开轨道后的最高点距直线AB的距离； (2)若要小球在最低点时对轨道的压力最小，应为多少？对应的最小压力为多少？14如图，在一个平面直角坐标系内，原点O处有一质点，质量为m。为使质点到达坐标为(d，d)的点P，现给质点施以大小为F的恒力，在起初的时间t1内该力方向为x轴正方向，之后的时间t2内该力变为y轴正方向，经过这两段运动质点刚好到达P点。试求：xyddOP(1)比值t1：t2；(2)质点到达P点时的速度。15如图所示在光滑水平Oxy平面的ABCD区域内，小球在区域ABEO和MNCD水平方向均仅受到大小皆为F的水平恒力，在ABEO区域F力的方向沿X轴负方向，在MNCD区域F力的方向沿y轴负方向，在中间的DENM区域不受任何水平力的作用。两恒力区域的边界均是边长为L的正方形，即AO=OM=MD=DC=L,如图所示。（1）在该区域AB边的中点处由静止释放一小球，求小球离开ABCD区域的位置坐标.（2）在ABEO区域内适当位置由静止释放小球，小球恰能从ABCD区域左下角D处（即X轴上X=-2L处）离开，求所有释放点的位置坐标满足的关系。16两个行星各有一个卫星绕其表面运行，已知两个卫星的周期之比为13，两行星半径之比为31 ，求：（1）两行星密度之比为多少？（2）两行星表面处重力加速度之比为多少？参考答案1D【解析】研制望远镜并通过观测发现行星绕太阳的轨迹是椭圆是开普勒的发现，D错；2CD【解析】ac两点为共线关系，线速度相等，bc角速度相等，由v=wr可知b的线速度小于c的线速度，A错；a、c共线线速度相同，半径不同，角速度不同，而bc角速度相同，所以ab角速度不同，B错；同理C对；设a点线速度为v，则a点的相信加速度为，c点角速度为v/2r，d的角速度与c点相同，所以d点向心加速度为，D对；3B【解析】静止时支持力等于重力，当其以速度v行驶时，由重力和支持力的合力提供向心力，在行星表面根据黄金代换，可知第一宇宙速度，B对；4B【解析】只要b板一转动，b板对小球的支持力偏向左，a板对小球就会产生一个弹力作用，A错；以小球为研究对象画出受力分析图，两个弹力的合力竖直向上，一开始b板弹力等于重力，当b板开始转动，b板的弹力增大，大于重力mg，当=60时两个弹力都等于重力，由此可知b班的弹力先增大后减小，由对称性可知a板的弹力先增大后减小，转到左半部分后弹力再增大后减小，B对；CD错；5D【解析】物体所受摩擦力方向竖直向上，开始重力大于摩擦力，动能增大，但随着摩擦力的增大，速度增大，但加速度逐渐减小，由此可知动能与x变化应为曲线，A错；重力势能减小，B错；机械能的变化根据克服阻力做功来判断，机械能一直减小，D对；6AB【解析】牛顿发现地球对周围物体的引力与太阳对行星的引力是相同性质的力，及牛顿首先发现的万有引力定律，C错；开普勒发现行星沿椭圆轨道绕太阳运动，D错；7AB【解析】因重物在竖直方向上仅受两个力作用：重力mg、拉力F这两个力的相互关系决定了物体在竖直方向上的运动状态设匀加速提升重物时拉力为F1，重物加速度为a，由牛顿第二定律F1mg=ma，所以有，则拉力F1所做的功匀速提升重物时，设拉力为F2，由平衡条件有F2=mg，匀速直线运动的位移S2=vt=at2拉力F2所做的功W2=F2S2=mgat2比较上述两种情况下拉力F1、F2分别对物体做功的表达式，不难发现：一切取决于加速度a与重力加速度的关系若ag时，若a=g时，若ag时，当减速上升时，拉力较小，位移较小，拉力做的功较小，因此选项A、B、C的结论均可能出现故答案应选AB8BD【解析】同步卫星的周期与地球周期相同，A错；卫星线速度，B对；卫星运行时受到的向心力大小为，C错；随着距离地面高度越大重力加速度越小，所以D对；9BD 【解析】沿斜面下滑，竖直分运动为匀加速直线运动，沿斜面加速度为gsin,在竖直方向的分加速度为,设竖直高度为h，则，物体做平抛运动到B点，由此可知，落到A点时由于竖直高度较小运动时间较短，到达C点时高度相同，运动时间与t4相同，B对；AC错；10B【解析】以整体为研究对象，加速度沿斜面向下，箱子受到重力、支持力、摩擦力的作用，加速度小于gsin,再以苹果为研究对象，受到其他苹果的作用力沿斜面向上，加速度也小于gsin,所以它周围苹果对它作用力的合力做负功，B对；11（1）接通电源，放开小车 ，关闭电源 （2）5.080.01 , 0.49（3）钩码的重力，摩擦力（4）V2与S成正比，小车的质量 。【解析】（1）本实验要求先接通电源在释放纸带（2）C点为位移为6.08cm-1cm=5.08cm，C点为BD间的中间时刻，C点速度等于BD间的平均速度（3）对于钩码、砝码和小车组成的系统，钩码的重力做正功，摩擦力做负功（3）由运动学公式结合描点连线的图像可知V2与S成正比，要验证“动能定理”，还需要测量的物理量是摩擦力和小车的质量12匀速直线运动，远小于0.343A【解析】该实验需要平衡摩擦力,方法是让重力沿斜面向下的分力等于摩擦力保证小车向下匀速运动即可,为了保证绳子的拉力近似等于重锤的重力,需要满足砝码盘（连同砝码）的质量m远小于小车的质量M加速度可由逐差法求得0.343 m/s2。由牛顿第二定律可知加速度与质量成反比,砝码与小车构成连接体,所受外力为砝码的重力,mg=(M+m)a，可知A对；13 (1)h= (2)Nm= 【解析】(1)物体刚刚冲出A点时，将物体速度分解有vv1v2hv1=vcos (1)v2=vsin (2)在抛出到最高点过程中，水平方向为匀速直线运动，有Rsin=v1t (3)竖直方向为匀变速直线运动，末速度为零，时间逆向来看是初速度为0的自由落体运动，有v2=gt (4)h= (5)由以上(1)(2)(3)(4)可解得v= (6)t= (7)由(5)得h= (8)(2)设物体在最低点的速度为v，则物体在从A到最低点过程中，根据动能定理mgR(1+cos)= (9)在最低点，由向心力公式，有N-mg= (10)由(6)(9)(10)得N= (11)分析知当=45时，N最大为Nm= (12)评分标准：(1)问6分，(3)(4)各2分，(5)(8)各1分。(2)问6分，(9)(10)各2分，结果2分。本题考查斜上抛运动规律，水平方向不受外力做匀速直线运动，竖直方向只受重力作用做竖直上抛运动，到达最高点时竖直分速度减小到零，先把初速度分解，由水平方向匀速运动求得运动时间，再由竖直方向的运动求得竖直分速度，由竖直上抛运动求得竖直高度，从抛出到最低点，由动能定理列出公式，在最低点，由支持力和重力的合力提供向心力，写出支持力的表达式，再由数学方法求得最大值14(1) (2)v2= 【解析】(1)物体运动时的加速度 (1)在t1时间内x方向做匀变速直线运动，位移x1= (2)t1时间末速度v1=at1 (3)t2时间内x方向为匀速直线运动，位移x2=v1t2=at1t2 (4)y方向做匀变速直线运动，位移 (5)y方向末速度v2=at2 (6)物体最终到达P点，有x1+x2=d (7)y2=d (8)根据(2)(4)(5)(7)(8)解得 (9)(2)根据(1)(5)(8)可解得：t2= (10)由(9)(10)可得t1= (11)由(1)(3)(11)可得质点x方向末速度为v1= (12)由(1)(6)(10)可得质点y方向末速度为v2= (13)评分标准：(1)问6分，(2)(4)(5)(7)(8)(9)各1分(2)问4分，(10)(11)(12)(13)各1分，末速度表达为大小和方向也可。本题考查运动的合成与分解，当拉力F沿x轴方向时，物体沿着x轴做匀加速直线运动，先由牛顿第二定律求得加速度，再由运动学公式求得在t1时刻的速度大小和位移大小，当拉力F沿y轴方向时，物体做类平抛运动，在x轴方向匀速运动，沿y轴方向做匀加速直线运动，经过t2时间由v=at求得y轴方向分速度，再由运动学公式求得y轴方向位移，由P点坐标可知x轴和y轴方向位移均为d，列出公式可求得运动时间比值15（1）P(,)（2） 【解析】（1）加速- - - - 得P(,)- （2）设释放点的坐标为（x,y）- - - 评分细则： 各2分,各1分，共12分。本题考查匀变速直线运动的推论，加速阶段初速度为零，末速度为v0，由速度与位移的关系公式可求得末速度大小，匀速阶段根据x=vt求得运动时间，在第二区域F的方向沿y轴方向，可知水平方向以v0做匀速直线运动，竖直方向做匀加速直线运动，根据运动时间和公式可求得y轴坐标，根据水平方向匀速运动可求得水平坐标，释放之后在水平方向匀减速直线运动，在y轴方向依然做匀减速直线运动，根据个分运动具有等时性可求得水平和竖直位移16（1）（2）【解析】（1） - - - 得- 所以有- （2）- 由得- - 评分细则：各2分，各1分，共12分。本题考查万有引力定律的应用，要求的天体的密度，首先去求天体的质量，再由密度公式求得，根据万有引力提供向心力可求得天体质量，由于本题中卫星贴近天体表面运动轨道半径就是天体半径，所以r=R，再求天体表面重力加速度比值时根据黄金代换，表面重力等于万有引力求得