高三物理上学期期中试题（含解析）.doc

福建省莆田市第一中学2018届高三物理上学期期中试题（含解析）一、选择题（本题共14小题46分，第1-10题只有一个选项符合要求，每小题3分；第11题-14题有多个选项符合要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有错选的得0分，请把答案涂在答题卡上。）1. 科学家在物理学的研究过程中应用了很多科学思想方法，下列叙述正确的是( )A. 卡文迪许在利用扭秤实验装置测量万有引力常量时，应用了放大法B. 用质点代替有质量的物体，采用了微元法C. 牛顿首次采用“把实验和逻辑推理结合起来”的科学研究方法D. 实验中探究加速度与质量、合外力关系时采用的是等效替代的方法【答案】A【解析】解: A、卡文迪许在利用扭秤实验装置测量万有引力常量时，应用了放大思想，故A正确B、用质点来代替有质量的物体是采用了理想模型的方法.故B错误;C、首次提出“提出假说,数学推理,实验验证,合理外推“的科学推理方法的是伽利略不是牛顿,故C错误;D、实验中探究加速度与质量、合外力关系时采用的是控制变量法,所以D选项是错误的;2. 甲、乙两物体从同一地点同时开始沿同一方向运动，甲物体运动的vt图象为两段直线，乙物体运动的vt图象为两段半径相同的四份之一圆弧曲线，如图所示，图中t42t2，则在0t4时间内，以下说法正确的是( )A. 甲物体的加速度不变B. 乙物体做曲线运动C. 两物体t1时刻相距最远，t4时刻相遇D. 甲物体的平均速度等于乙物体的平均速度【答案】D【解析】试题分析：0t2时间段内，甲做匀加速直线运动，t2t4时间内甲物体做匀减速直线运动，故A错；速度是矢量，在速度时间图像中，只能表示直线运动，B错；在整个运动过程中t3时刻，两物体相距最远，C错；在速度时间图像中，下面所包围的面积即为位移，可求知t4时间段内，位移相等，故平均速度相同，D对。考点：速度时间图像。【名师点睛】速时间图像中：图线与时间轴围成的“面积”的意义图线与时间轴围成的面积表示相应时间内的物体的位移若该面积在时间轴的上方，表示这段时间内的位移方向为正方向；若该面积在时间轴的下方，表示这段时间内的位移方向为负方向3. 如图所示，两次船头垂直对岸渡河时船相对于水的速度大小和方向都不变，已知第一次实际航程为A至B，位移为x1，实际航速为v1，所用时间为t1；由于水速增大，第二次实际航程为A至C，位移为x2，实际航速为v2，所用时间为t2，则( )A. t2t1， B. t2t1，C. t2t1， D. t2t1，【答案】D【解析】解：由运动的独立性，船对水的航速v不变，航向也不变，则渡河时间t=；河宽为d，航速v不变，故t2=t1；船做匀速运动，运动时间t= ，故v2=，又t2=t1=，联立解得v2=。故选D。4. 如图所示为发射同步卫星的三个轨道，轨道为近地轨道，轨道为转移轨道，轨道为同步轨道，P、Q分别是转移轨道的近地点和远地点。假设卫星在个轨道运行时质量不变，关于卫星在这个三个轨道上的运动，下列说法正确的是（ ）A. 卫星在各个轨道上的运行速度一定都小于7.9 km/sB. 卫星在轨道上Q点的运行速度小于在轨道上Q点的运行速度C. 卫星在轨道上从P点运动到Q点的过程中，运行时间一定小于12hD. 卫星在各个轨道上的机械能一样大【答案】C【解析】解:A、在轨道II上P点速度大于第一宇宙速度7.9 km/s,故A错误;B、卫星在轨道上Q点通过加速才能到达轨道，所以卫星在轨道上Q点的运行速度大于在轨道上Q点的运行速度,故B错误;C、由开普勒第三定律可知，轨道半长轴小于轨道半长轴，所以轨道周期小于同步卫星轨道周期24h，故卫星在轨道上从P点运动到Q点的时间小于12h，C正确;D、卫星必须加速才能从轨道到达轨道,机械能在增加，所以D选项是错误的.5. 汽车的质量为m，在水平路面上行驶时受到的阻力恒为f，开始时以0.5倍的额定功率匀速行驶，速度为v1，然后增大功率，使车的速度均匀增大，当功率刚达到额定功率时车的速度为v2，最后汽车以v2做匀速运动，下列说法正确的是（ ）A. 加速过程中汽车的牵引力也增加B. 开始加速时，汽车的功率为0.5倍的额定功率C. 当功率刚达到额定功率时，汽车的牵引力大小等于fD. 当车以v2匀速运动时，汽车的功率小于额定功率【答案】D【解析】A、加速过程因为是匀加速,所以由可知牵引力不变，故A错误B、匀速时，加速时所以功率大于0.5倍的额定功率，B错误C、速度达到v2时有，可知 ，故C错误D、得到，其中最后汽车匀速时所以 ，故D正确6. 如图所示，P是水平面上的圆弧凹槽从高台边B点以某速度v0水平飞出的小球，恰能从固定在某位置的凹槽的圆弧轨道的左端A点沿圆弧切线方向进入轨道O是圆弧的圆心，1是OA与竖直方向的夹角，2是BA与竖直方向的夹角。则（ ）A. B. C. D. 【答案】C【解析】解:平抛运动在水平方向上做匀速直线运动,在竖直方向上做自由落体运动.速度与水平方向的夹角为,.位移与竖直方向的夹角为,则.选C7. 一个小球从足够高处水平抛出，空气阻力忽略不计，小球抛出后的动能随时间变化的关系为J，重力加速度取g=10m/s2，则( )A. 小球抛出的初速度为4m/s B. 小球的质量为0.5kgC. 2s末小球的水平位移为2m D. 2s末小球的速度约为20.1m/s【答案】D【解析】由动能定理 得出对应可知，m=1kg，初动能为所以 ；2s内水平位移x=vt=4m；由J，2s末动能带入得， 选D8. 如图所示，A、B两物体质量分别为mA=5kg和mB=4kg，与水平地面之间的动摩擦因数分别为A=0.4和B=0.5，开始时两物体之间有一压缩的轻弹簧（不拴接），并用细线将两物体拴接在一起放在水平地面上现将细线剪断，则两物体将被弹簧弹开，最后两物体都停在水平地面上下列判断正确的是（ ）A. 在弹簧弹开两物体以及脱离弹簧后两物体的运动过程中，两物体组成的系统动量不守恒B. 在弹簧弹开两物体以及脱离弹簧后两物体的运动过程中，整个系统的机械能守恒C. 在两物体被弹开的过程中，A、B两物体的机械能先增大后减小D. 两物体一定不会同时停在地面上【答案】C【解析】解:A、在弹簧弹开两物体以及脱离弹簧后两物体的运动过程中,A物体所受的滑动摩擦力大小为 ,方向水平向右;B物体所受的滑动摩擦力大小为,方向水平向左,可以知道两物体组成的系统合外力为零,故两物体组成的系统动量守恒.故A错误.B、在弹簧弹开两物体以及脱离弹簧后两物体的运动过程中,整个系统克服摩擦力做功,机械能减小转化为内能,故B错误.C、在两物体被弹开的过程中,弹簧的弹力先大于摩擦力,后小于摩擦力,故物体先做加速运动后做减速运动,机械能先增大后减小,所以C选项是正确的.D、对任一物体,根据动量定理得: ,得物体运动的时间为,由上分析可以知道,两个物体的动量P的大小相等,所受的摩擦力f大小相等,故滑行时间相等,应同时停止运动.故D错误.所以C选项是正确的9. 如图所示，质量m1 kg的物体从高为h0.2 m的光滑轨道上P点由静止开始下滑，滑到水平传送带上的A点，物体和传送带之间的动摩擦因数为0.2，传送带AB之间的距离为L5 m，传送带一直以v4 m/s的速度匀速运动，则( )A. 物体从A运动到B一直做匀加速直线运动B. 物体从A运动到B的过程中，产生2 J的热量C. 物体从A运动到B的过程中，摩擦力对物体做了10 J的功D. 物体从A运动到B的过程中，带动传送带转动的电动机多做了10 J的功【答案】B【解析】解：物体下滑到A点的速度为v0，由机械能守恒定律有：mv02=mgh代入数据得：v0=2m/sv=4m/s所以物体在摩擦力作用下先匀加速运动,加速度，加速到和传送带速度相等用时t1=，位移s1=，代入数据得：s1=3mm C遮光条宽度太大 D两光电门距离过小【答案】 (1). 8.486 (2). (3). ACD【解析】根据丙图，读出螺旋测微器的数值即可。螺旋测微器横向下方每小格代表1mm，上方每小格代表0.05mm。纵向旋转部分，每小格代表0.01mm。(2)根据机械能守恒定律得，将 和代入，即可得出(3) 气垫导轨未调水平机械能就不守恒了，遮光条宽度太大使得计算瞬时速度时误差变大，两光电门距离过小使得测量长度相对误差变大，是否满足Mm对实验没有影响，故选ACD16. 某学习小组的同学欲“探究小车动能变化与合外力对它所做功的关系”，在实验室设计了如图所示甲、乙两套装置，图中A为小车，B为打点计时器，C为弹簧秤，P为小桶(内有沙子)，一端带有定滑轮的足够长的木板水平放置 (1)如果忽略滑轮与绳间的摩擦，但不能忽略滑轮的质量，小组成员认为：甲图中弹簧秤的示数即为小车受到的拉力大小；乙图中弹簧秤示数的二倍为小车受到的拉力大小请判断两种分析是否正确，若不正确，请指明并简要说出不正确的原因_.(2)选择了上述一种合理的方法后，要顺利完成该实验，除图中实验仪器和低压交流电源(含导线)外，还必需的两个实验仪器是_、_.(3)该实验中发现小车受到的阻力对实验结果影响较大，在长木板保持水平的情况下，请你利用该装置测出小车受到的阻力，其方法是_(4)在上述实验操作中，打点计时器使用的交流电频率为50Hz，某同学打出的一段纸带如下图所示，O、A、B、F为打点计时器连续打出的计时点，根据图中数据求出小车运动时与纸带上E点相对应的瞬时速度vE_m/s.(结果保留3位有效数字)【答案】 (1). （1）的说法是正确的；的说法不正确，因为当小车加速运动时，要考虑动滑轮的质量，小车所受到的拉力小于(或不等于)弹簧秤示数的二倍 (2). （2）刻度尺 (3). 天平 (4). （3）调整小桶内沙子的质量，轻推小车，使小车拖动纸带做匀速运动，则弹簧秤的示数等于小车受到的阻力大小 (5). （4）1.39【解析】解:(1)在甲图中,小车的拉力等于弹簧秤的拉力,在乙图中,考虑到动滑轮的质量,设弹簧秤的拉力为F,则 ,知小车所受到的拉力小于(或不等于)弹簧秤示数的二倍.(2)该实验要计算出小车的动能,所以要天平,要测量长度,还需要刻度尺;(3)调整小桶内沙子质量,轻推小车,使小车拖动纸带做匀速运动,则弹簧秤的示数等于小车受到的阻力大小.(4)E点的速度等于DF段的平均速度, .三、计算题（本题共4小题，第17题8分，第18题9分，第19题10分，第20题13分，共40分。把解答写在指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。）17. 所受重力G1=8N的砝码悬挂在绳PA和PB的结点上，PA偏离竖直方向37角，PB在水平方向，且连在所受重力为G2=100N的木块上，木块静止于倾角为37的斜面上，如图所示，试求：（1）PA、PB绳上的拉力分别为多大？（2）木块与斜面间的摩擦力大小？（3）木块所受斜面的弹力大小？【答案】（1）10N 6N （2）64.8N （3）6.4N【解析】试题分析：（1）以结点为研究对象，分析受力情况，如图1，根据平衡条件得：，（2）、（3）以木块为研究对象，分析受力情况，作出力图，如图2根据平衡条件得：，解得：。考点：共点力作用下物体平衡【名师点睛】先以结点P为研究对象，分析受力情况，由平衡条件求出BP绳的拉力大小，再以为研究对象，分析受力，作出力图，根据平衡条件求解斜面对木块的摩擦力和弹力。本题是通过绳子连接的物体平衡问题，采用隔离法研究是基本方法要作好力图，这是解题的基础。18. 如图所示，半径为R的光滑圆环竖直放置，直径MN为竖直方向，环上套有两个小球A和B，A、B之间用一长为R的轻杆相连，小球可以沿环自由滑动，开始时杆处于水平状态，已知A的质量为m，重力加速度为g.(1)若B球质量也为m，求此时杆对B球的弹力大小；(2)若B球质量为3m，由静止释放轻杆，求B球由初始位置运动到N点的过程中，轻杆对B球所做的功【答案】（1） （2）【解析】(1)对B球，受力分析，由几何关系得60，FN2mgtan 60mg. (2)由系统机械能守恒得：mgR 又vAvB 对B运用动能定理得： 解得：WmgR. 19. 如图所示，半径为R m的光滑的圆弧形凹槽固定放置在光滑的水平面上，凹槽的圆弧面与水平面在B点相切，另一条半径OC与竖直方向夹角为37，C点是圆弧形凹槽的最高点，两个大小相同的小球P、Q质量分别为m12 kg和m21 kg，Q静止于B点，P放置于水平面上A点给P施加一个F60 N的水平向右的瞬间作用力后P匀速运动，在B点与Q发生对心正碰，碰撞过程没有能量损失，碰后Q恰好能沿弧形凹槽经过最高点C，g取10 m/s2，sin 370.6，cos37=0.8求： (1)P碰前的速度大小v1和碰后的速度大小v2；(2)力F的作用时间t.【答案】（1）6 m/s 2 m/s （2）0.2 s【解析】 (1)Q恰能经过最高点C，在C点有m2gcos Q从B到C过程中机械能守恒 m2gR(1cos) 联立解得vB8 m/s P和Q碰撞过程中系统动量守恒m1v1m1v2m2vB 系统能量守恒 解得v16 m/s，v22 m/s. (2)由动量定理知Ftm1v1 t0.2 s 20. 如图，质量为M=4kg的木板AB静止放在光滑水平面上，木板右端B点固定一根轻质弹簧，弹簧自由端在C点，C到木板左端的距离L=0.5m，质量为m=1kg的小木块（可视为质点）静止放在木板的左端，木块与木板间的动摩擦因数为0.2，木板AB受到水平向左的恒力F=14N，作用一段时间后撤去，恒力F撤去时木块恰好到达弹簧自由端C处，此后运动过程中弹簧最大压缩量x= 5cm，g=10m/s2。求：(1) 水平恒力F作用的时间t；(2) 拆去F后，弹簧的最大弹性势能Ep；(3) 整个过程产生的热量Q。【答案】（1）1s （2）0.3J （3）1.4J【解析】（1）对m： 对M： m运动至C时： 解得：t=1s （2）m运动至C时，两物体速度：对m： 对M：弹簧被压至最短时，二者具有共同速度v： v=2.8m/s对系统： 解得：（3）假设最终m没从AB滑下，由动量守恒可知最终共同速度仍为v=2.8m/s设m相对AB向左运动的位移为s，则：解得：s=0.15m可知：，故上面假设正确。 全过程产热：