江西省南昌市第十中学2019届高三物理上学期期中试卷（含解析）.doc

1、12019 届江西省南昌市第十中学高三上学期期中考试物理试题注 意 事 项 ：1 答 题 前 ， 先 将 自 己 的 姓 名 、 准 考 证 号 填 写 在 试 题 卷 和 答 题 卡 上 ， 并 将 准 考 证 号 条 形 码粘 贴 在 答 题 卡 上 的 指 定 位 置 。2 选 择 题 的 作 答 ： 每 小 题 选 出 答 案 后 ， 用 2B 铅 笔 把 答 题 卡 上 对 应 题 目 的 答 案 标 号 涂 黑 ，写 在 试 题 卷 、 草 稿 纸 和 答 题 卡 上 的 非 答 题 区 域 均 无 效 。3 非 选 择 题 的 作 答 ： 用 签 字 笔 直 接 答 在 答 题

2、卡 上 对 应 的 答 题 区 域 内 。 写 在 试 题 卷 、 草 稿纸 和 答 题 卡 上 的 非 答 题 区 域 均 无 效 。4 考 试 结 束 后 ， 请 将 本 试 题 卷 和 答 题 卡 一 并 上 交 。第 I 卷（选择题)一、单选题1卡文迪许利用扭秤实验成功测出了万有引力常量 G，被人们称为第一个可以“称量”地球质量的人，那么利用引力常量 G 和下列某一组数据，不能计算出地球质量的是( )A地球的半径及重力加速度(不考虑地球自转)B人造卫星在地面附近绕地球做圆周运动的速度及周期C月球绕地球做圆周运动的周期及月球与地球间的距离D地球绕太阳做圆周运动的周期及地球与太阳间的距离2

3、如图所示，用轻弹簧相连的物块 A 和 B 放在光滑的水平面上，物块 A 紧靠竖直墙壁，一颗子弹沿水平方向射入物块 B 后留在其中（子弹打击的时间极短），关于由子弹、弹簧和 A、B 所组成的系统，下列说法正确的是( )A子弹射入物块 B 的过程中，系统的机械能、动量均不守恒B物块 B 带着子弹向左运动，直到弹簧压缩量达最大过程中，系统的机械能和动量都不守恒C弹簧推着物块 B 向右运动，直到弹簧恢复原长的过程中，系统的机械能和动量都守恒D物块 A 离开竖直墙壁后，直到弹簧伸长量达最大的过程中，系统的机械能和动量都守恒3万有引力定律是科学史上最伟大的定律之一，利用它我们可以进行许多分析和预测2016

4、 年 3 月 8 日出现了“木星冲日”当地球位于太阳和木星之间且三者几乎排成一条直线时，天文学家称之为“木星冲日”木星与地球几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳近似做匀速圆周运动，木星到太阳的距离大约是地球到太阳距离的 5 倍下列说法正确的是( )A木星运行的加速度比地球的大B木星运行的周期比地球的小C下一次的“木星冲日”时间肯定在 2017 年D下一次的“木星冲日”时间肯定在 2018 年4为估算池中睡莲叶面承受出滴撞击产生的平均压强，小明在雨天将一圆柱形水杯置于露台，测得 1 小时内杯中水上升了 45mm查询得知，当时雨滴竖直下落速度约为 12m/s据此估算该压强约为（设雨滴撞击睡莲后无反弹，

5、不计雨滴重力，雨水的密度为 1103kg/m3）（ ）A0.15Pa B0.54Pa C1.5Pa D5.4Pa5如图，海王星绕太阳沿椭圆轨道运动，P 为近日点，Q 为远日点，M、N 为轨道短轴的两个端点，运行的周期为 T0。若只考虑海王星和太阳之间的相互作用，则海王星在从 P 经 M、Q 到 N的运动过程中( )A从 P 到 M 所用的时间等于B从 Q 到 N 阶段，机械能逐渐变大C从 P 到 Q 阶段，速率逐渐变小D从 M 到 N 阶段，万有引力对它先做正功后做负功6小球 P 和 Q 用不可伸长的轻绳悬挂在天花板上，P 球的质量大于 Q 球的质量，悬挂 P 球的绳比悬挂 Q 球的绳短将两球

6、拉起，使两绳均被水平拉直，如图所示，将两球由静止释放，在各自轨迹的最低点( )AP 球的速度一定大于 Q 球的速度BP 球的动能一定小于 Q 球的动能CP 球所受绳的拉力一定大于 Q 球所受绳的拉力DP 球的向心加速度一定小于 Q 球的向心加速度7如图所示，两个物体 A 和 B 的质量均为 m，其中物体 A 置于光滑水平台上，物体 B 穿在光滑竖直杆上，杆与平台有一定的距离，A、B 两物体通过不可伸长的轻绳连接跨过台面边缘的光滑小定滑轮，绳保持与台面平行现由静止释放两物体，当物体 B 下落 h 时，物体 B 的速度为2v，物体 A 速度为 v.关于此过程下列说法正确的是(重力加速度为 g)(

7、)此卷只装订不密封班级 姓名 准考证号 考场号 座位号 2A该过程中物体 B 的机械能损失了B该过程中物体 B 的机械能损失了 mghC物体 A 在台面上滑动的距离为 hD该过程中绳对系统做功为二、多选题8汽车在平直公路上以速度 v0匀速行驶，发动机功率为 P，牵引力为 F0t 1时刻，司机减小了油门，使汽车的功率立即减小一半，并保持该功率继续行驶，到 t2时刻，汽车又恢复了匀速直线运动（设整个过程中汽车所受的阻力不变）。在下图中能正确反映汽车牵引力 F、汽车速度 v在这个过程中随时间 t 变化正确的是（ ）A B C D9甲、乙两球在光滑的水平面上，沿同一直线同一方向运动，它们的动量分别为

8、p 甲 10 kgm/s，p 乙 14 kgm/s，已知甲的速度大于乙的速度，当甲追上乙发生碰撞后，乙球的动量变为 20 kgm/s，则甲、乙两球的质量 m 甲 m 乙 的关系可能是( )A3：10 B1：10 C1：4 D1：610如下图所示，固定在地面的斜面体上开有凹槽，槽内紧挨放置六个半径均为 r 的相同小球，各球编号如图。斜面与水平轨道 OA 平滑连接，OA 长度为 6r。现将六个小球由静止同时释放，小球离开 A 点后均做平抛运动，不计一切摩擦。则在各小球运动过程中，下列说法正确的是（ ）A球 1 的机械能守恒B球 6 在 OA 段机械能增加C球 6 的水平射程最小D六个小球落地点各不

9、相同11如图所示,一位网球运动员以拍击球,使网球沿水平方向飞出.第一只球飞出时的初速度为 v1,落在自己一方场地上后,弹跳起来,刚好擦网而过,落在对方场地的 A 点处.第二只球飞出时的初速度为 v2,直接擦网而过,也落在 A 点处. 设球与地面碰撞时没有能量损失,且不计空气阻力,则( )A网球两次飞出时的初速度之比 v1v 2=1:3B网球两次飞出时的初速度之比 v1v 2=1:2C运动员击球点的高度 H 与网高 h 之比 Hh= 4:3D运动员击球点的高度 H 与网高 h 之比 Hh=3:2第 II 卷（非选择题)三、实验题12图甲是某同学验证动能定理的实验装置。其步骤如下:A.易拉罐内盛上

10、适量细沙,用轻绳通过滑轮连接在小车上,小车连接纸带。合理调整木板倾角,让小车沿木板匀速下滑。B.取下轻绳和易拉罐,测出易拉罐和细沙的质量 m 及小车质量 M。C.取下细绳和易拉罐换一条纸带,让小车由静止释放,打出的纸带如图乙(中间部分未画出),O为打下的第一点。已知打点计时器的打点频率为 f,重力加速度为 g。(1)步骤 C 中小车所受的合外力为_；3(2)为验证从 OC 过程中小车合外力做功与小车动能变化的关系,测出 BD 间的距离为 x0,OC间距离为 x1,则 C 点的速度为_。需要验证的关系式为_(用所测物理量的符号表示)。13用图所示实验装置验证机械能守恒定律通过电磁铁控制的小铁球从

11、 A 点自由下落，下落过程中经过光电门 B 时，通过与之相连的毫秒计时器（图中未画出）记录下挡光时间 t，测出 AB之间的距离 h实验前应调整光电门位置使小球下落过程中球心通过光电门中的激光束（1）为了验证机械能守恒定律，还需要测量下列哪些物理量_AA 点与地面间的距离 HB小铁球的质量 mC小铁球从 A 到 B 的下落时间 tABD小铁球的直径 d（2）小铁球通过光电门时的瞬时速度 v=_，若下落过程中机械能守恒，则 与 h 的关系式为 =_四、解答题14滑板运动是一项惊险而又刺激的极限运动，深受青少年喜爱。现将其一条赛道简化成如下模型，如图所示,半圆形光滑轨道固定在水平地面上,半圆的直径与

12、地面垂直.滑板运动员用小物块替代，小物块以速度 v 从轨 道下端滑入轨道,并从轨道上端水平飞出,小物块落地点到轨道下端的距离与轨道半径有关,求：轨道半径 r 为多大 时，此距离有最大值，最大值为多少？(重力加速度大小为 g)15如图所示，一位同学玩飞镖游戏。圆盘最上端有一点 P，飞镖被抛出时与 P 等高，且与P 点距离为 L。在将飞镖以初速度 v0垂直盘面瞄准 P 点抛出的同时，圆盘绕经过圆心 O 点的水平轴在竖直平面内匀速转动。忽略空气阻力，重力加速度为 g。若飞镖恰好击中 P 点(飞镖击中 P 点时，P 恰好在最下方)，求：(1)圆盘的半径 R；(2)P 点随圆盘转动的线速度 v。16如图

13、所示，光滑固定斜面倾角 =30，一轻质弹簧底端固定，上端与 M=3kg 的物体 B相连，初始时 B 静止，A 物体质量 m=1kg，在斜面上距 B 物体 S1=10cm 处由静止释放，A 物体下滑过程中与 B 发生碰撞，碰撞时间极短，碰撞后粘在一起，已知碰后 AB 经 t=0.2s 下滑 S2=5cm 至最低点，弹簧始终处于弹性限度内，A、 B 可视为质点，g 取 10m/s 2，求：(1)从碰后到最低点的过程中弹性势能的增加量(2)从碰后至返回到碰撞点的过程中，弹簧对物体 B 冲量的大小17光滑的长轨道形状如图所示，下部为半圆形，半径为 R=0.3 m，固定在竖直平面内。质量分别为 m、2m

14、 的两小环 A、B 用长为 的轻杆连接在一起，套在轨道上，A 环距轨道底部高为，现将 A、B 两环从图示位置由静止释放。重力加速度为 g，已知 sin 37=0.6，cos 37=0.8，求：(1)运动过程中 A 环距轨道底部的最大高度；(2)A 环到达轨道底部时，A、B 两环速度大小。18如图所示，光滑水平面上，质量为 的小球 B 连接着轻质弹簧，处于静止状态；质量2m为 的小球 A 以速度 向右匀速运动，接着逐渐压缩弹簧并使 B 运动，过一段时间后，A 与弹簧分m0v离。设小球 A、B 与弹簧相互作用过程中无机械能损失，弹簧始终处于弹性限度以内。4（1）求当弹簧被压缩到最短时，弹簧的弹性势

15、能 E；（2）若开始时在小球 B 的右侧某位置固定一块挡板（图中未画出），在小球 A 与弹簧分离前使小球 B 与挡板发生正碰，并在碰后立刻将挡板撤走。设小球 B 与固定挡板的碰撞时间极短，碰后小球 B 的速度大小不变，但方向相反。设此后弹簧弹性势能的最大值为 ，求 可能值的范mE围。2019 届 江 西 省 南 昌 市 第 十 中 学 高 三上 学 期 期 中 考 试 物 理 试 题物 理 答 案1D【解析】A：已知地球的半径及重力加速度(不考虑地球自转)，据 ，可求得地球质量。故 A 项能算出地球质量。B：已知人造卫星在地面附近绕地球做圆周运动的速度及周期，据 和 ，可求得地球质量 。故 B

16、 项能算出地球质量。C：已知月球绕地球做圆周运动的周期及月球与地球间的距离，据 ，可求得地球质量 。故 C 项能算出地球质量。D：已知地球绕太阳做圆周运动的周期及地球与太阳间的距离，据 ，可求得太阳质量 。故 D 项能算出太阳质量，算不出地球质量。综上，不能计算出地球质量的是 D 项。2D【解析】A：子弹射入物块 B 的过程中，由于时间极短，且内力远大于外力，子弹、弹簧和 A、B 所组成的系统动量守恒；在此过程中，子弹的动能有一部分转化为系统的内能，系统的机械能减小。故 A 项错误。B：物块 B 带着子弹向左运动，直到弹簧压缩量达最大过程中，系统受到墙壁的作用力，外力之和不为零，系统动量不守恒

17、；在此过程中，只有弹簧的弹力做功，系统的机械能守恒。故 B 项错误。C：弹簧推着物块 B 向右运动，直到弹簧恢复原长的过程中，系统受到墙壁的作用力，外力之和不为零，系统动量不守恒；在此过程中，只有弹簧的弹力做功，系统的机械能守恒。故 C 项错误。D：物块 A 离开竖直墙壁后，直到弹簧伸长量达最大的过程中，系统所受的外力之和为零，系统动量守恒；在此过程中，只有弹簧的弹力做功，系统的机械能守恒。故 D 项正确。【点睛】系统动量守恒的条件是系统所受合外力为零；系统机械能守恒的条件是除重力（弹簧弹力）外其他力不做功。3C【解析】设太阳质量为 M ；质量为 m 的行星，轨道半径为 r ，周期为 T ，加

18、速度为 a 。对行星由牛顿第二定律可得：，因此，土星运行的加速度比地球小，土星运行周期比地球大，A、B 错误。地球公转周期 T 1 1 年，土星公转周期 1118 年。设经时间 t，再次出现土星冲日，则 ，其中年，因此下一次土星冲日发生在 2017 年，C 正确，D 错误。考点：万有引力与航天。4A【解析】由于是估算压强，所以不计雨滴的重力设雨滴受到支持面的平均作用力为 F设在t 时间内有质量为m 的雨水的速度由 v=12m/s 减为零以向上为正方向，对这部分雨水应用动量定理：Ft=0（mv）=mv得到 F=设水杯横截面积为 S，对水杯里的雨水，在t 时间内水面上升h，则有m=“ ShF=Sv

19、 压强 P= = = =0.15（Pa）故选 A5C【解析】A：海王星绕太阳沿椭圆轨道运动，运行的周期为 T0，则海王星从 P 到 Q 的时间为 ；据开普勒第二定律可知，海王星从 P 到 M 运动的速率大于从 M 到 Q 运动的速率；则海王星从 P 到 M 所用的时间小于 。故 A 项错误。B：海王星在运动过程中只受太阳引力的作用，机械能守恒。故 B 项错误。C：据开普勒第二定律可知，海王星从 P 到 Q 阶段，速率逐渐变小。故 C 项正确。D：海王星从 M 到 N 阶段，先远离太阳再靠近太阳，万有引力对它先做负功后做正功。故 D项错误。【点睛】海王星远离太阳运动时，引力做负功，动能减小，引力

20、势能增加，机械能不变。6C【解析】从静止释放至最低点，由机械能守恒得：mgR= mv2，解得： ，在最低点的速度只与半径有关，可知 vPv Q；动能与质量和半径有关，由于 P 球的质量大于 Q 球的质量，悬挂 P 球的绳比悬挂 Q 球的绳短，所以不能比较动能的大小故 AB 错误；在最低点，拉力和重力的合力提供向心力，由牛顿第二定律得：F-mg=m ，解得，F=mg+m =3mg， ，所以 P 球所受绳的拉力一定大于 Q 球所受绳的拉力，向心加速度两者相等故 C 正确，D 错误故选 C点睛：求最低的速度、动能时，也可以使用动能定理求解；在比较一个物理量时，应该找出影响它的所有因素，全面的分析才能

21、正确的解题7A【解析】AB：物体 B 下落 h 时，物体 B 的速度为 2v，物体 A 速度为 v，将物体 B 的速度分解如图：则 ， ；此过程中 A、B 系统机械能守恒，则 ；此过程中物体 B 机械能的减少量 ，联立解得： 。故 A 项正确，B 项错误。C：据上图，由几何关系得：物体 A 在台面上滑动的距离 。故 C 项错误。D：由于绳子不可伸长，不储存弹性势能，绳子对两端物体做功的代数和等于绳子弹性势能的变化量，则该过程中绳对系统做功为零。故 D 项错误。8AD【解析】本题考查的是机车功率问题与图象的问题，t 1时刻，司机减小了油门，使汽车的功率立即减小一半，则牵引力会立即减小一半，而后逐

22、渐增大，汽车匀减速运动，到 t2时刻，牵引力和阻力又恢复相等，汽车又恢复了匀速直线运动，根据 ，可知此时速度变为原来的一半，AD 正确，BC 错误。9AC【解析】试题分析：因为碰撞前，甲球速度大于乙球速度，则有 ，得到根据动量守恒得， ，代入解得 根据碰撞过程总动能不增加得到， ，代入解得 又碰撞后两球同向运动，甲的速度不大于乙的速度，则有 ，代入解得 所以 ，故选 AC。考点：动量守恒定律点评：本题考查对碰撞规律的理解和应用能力碰撞有三个基本规律：一、动量守恒；二、系统总动能不增加；三、碰撞后如同向运动，后面的物体的速度不大于前面物体的速度，即要符合实际运动情况10BC【解析】六个小球全在光

23、滑的斜面上时，加速度相同，相互之间没有相互作用力，每个小球在斜面上运动时机械能守恒。球 6、5、4 加速的距离最小，刚运动到 段的时候，球 3、2、1 仍在斜面上加速，对球 6、5、4 有向右的作用力，对球 6、5、4 做正功，故球 6、5、4 机械能都增加，故选项B 错误；而依次滑到 段的小球对其上的小球有沿斜面向上的作用力，并对其上的小球做负功，只要有小球运动到 段球 1 与球 2 之间产生作用力，对球 1 做负功，故球 1 的机械能减小，A 选项正确；当 6、5、4 三个小球在 段的时候速度相等，球 6 离开 段后，球 4 继续对球 5 做正功，所以求 5 离开 段的时速度大于球 6 的

24、速度，同理球 4 离开时速度大于球 5 的速度，所以小球 6的水平速度最小，水平射程最小，故选项 C 正确；3、2、1 三个小球到 段的时，斜面上已经没有小球了，故这三个小球之间没有作用的弹力，离开 段的速度相等，水平射程相同，落到地面的点相同，故选项 D 错误。考点：动能定理；机械能守恒；平抛运动11AC【解析】AB：两球被击出后都做平抛运动，据平抛运动的规律知，两球被击至各自第一次落地的时间是相等的。由题意结合图可知，两球从击出至第一次落地的水平射程之比为 ，则网球两次飞出时的初速度之比 。故 A 项正确，B 项错误。CD：第一个球落地后反弹做斜抛运动，据运动的对称性可知，DB 段的逆过程

25、和 OB 段是相同的平抛运动，则两只球下落相同高度 后水平距离 ，据 、 、 ，得： ，又 ，则 ； 、 ，则 ，解得：。故 C 项正确，D 项错误。【点睛】据运动的可逆性，斜上抛可当成平抛的逆过程。12（1）mg （2） ；【解析】（1）小车匀速下滑时受到重力、支持力、摩擦力和拉力，合力为零；撤去拉力后，其余力不变，故合力等于撤去的拉力，故答案为：mg（2）匀变速直线运动的平均速度等于中间时刻瞬时速度，故 vC= =动能增量为： mvc2=合力的功为：w=mgx 1需要验证的关系式为：mgx 1= ；13（1）D （2） ；【解析】机械能守恒，验证减少的重力势能是否等于增加的动能，减少的重力

26、势能可以用 mgh 表示；（1）光电门可以记录小铁球的挡光时间，再知道直径，就可以求经过 B 点时的瞬时速度 v=；动能就可以用 表示了；选 D。（2）14【解析】据机械能守恒求得，当轨道半径为 r 时，小物块到达圆弧轨道最高点的速度；对小物块的平抛过程列式求出水平距离与 r 的关系；据数学知识分析 r 为多大时，此距离有最大值，最大值为多少。小物块从轨道下端到最高点过程中，只有重力做功，机械能守恒，则：小物块从轨道最高点到落地，做平抛运动，则：水平方向： ，竖直方向：联立解得：当 时， 最大，且【点睛】曲线运动与机械能结合是考试的热点之一，这种多过程问题利于考查学生对复杂过程的分析综合能力，

27、本题还融入了数理结合知识，这种内容要高度重视，并熟悉理解。15(1) (2)【解析】(1)飞镖抛出后做平抛运动，据平抛运动规律求得圆盘的半径 R；(2)飞镖从抛出到击中 P 点过程，圆盘转过 转，可求出圆盘的角速度，进而求出 P 点随圆盘转动的线速度。【详解】(1)飞镖抛出后做平抛运动，据平抛运动规律可得：水平方向： 、竖直方向：解得：圆盘的半径(2)飞镖击中 P 点时，P 点在圆盘的最下方，则：P 点转过的角度 (k=0,1,2,3,)又 P 点随圆盘转动的线速度解得：P 点随圆盘转动的线速度 (k=0,1,2,3,)16(1) (2)【解析】(1)A 物体下滑过程，A 物体机械能守恒，求得

28、 A 与 B 碰前的速度；A 与 B 碰撞是完全非弹性碰撞，A、B 组成系统动量守恒，求得碰后 AB 的共同速度；从碰后到最低点的过程中，A、B 和弹簧组成的系统机械能守恒，可求得从碰后到最低点的过程中弹性势能的增加量。(2)从碰后至返回到碰撞点的过程中，A、B 和弹簧组成的系统机械能守恒，可求得返回碰撞点时 AB 的速度；对 AB 从碰后至返回到碰撞点的过程应用动量定理，可得此过程中弹簧对物体 B 冲量的大小。【详解】(1)A 物体下滑过程，A 物体机械能守恒，则：解得：A 与 B 碰撞是完全非弹性碰撞，据动量守恒定律得：解得：从碰后到最低点的过程中，A、B 和弹簧组成的系统机械能守恒，则：

29、解得：(2)从碰后至返回到碰撞点的过程中，A、B 和弹簧组成的系统机械能守恒，可求得返回碰撞点时 AB 的速度大小以沿斜面向上为正，由动量定理可得：解得：17(1) (2) 、【解析】(1)当 AB 两环到达轨道的右侧速度为零时，A 环距轨道底部的高度最大；据机械能守恒可得运动过程中 A 环距轨道底部的最大高度。(2) A 环到达轨道底部时，据运动的分解可求得 A、B 两环速度间关系；再据机械能守恒，求得 A 环到达轨道底部时，A、B 两环速度大小。【详解】(1)当 AB 两环到达轨道的右侧速度为零时，A 环距轨道底部的高度最大，设 A 环到轨道底部的最大高度为 ，以轨道最低点为参考平面，由机

30、械能守恒得：解得：(2)杆长为 ，A 环到达轨道底部时，B 环在竖直轨道上，此时杆与竖直方向夹角 满足，则将 AB 速度分解为沿杆和垂直杆，则以 AB 整体为研究对象，由机械能守恒得：联立解得： 、181）E= （2）03mv2210017mmEvv【解析】（1）当 A 球与弹簧接触以后，在弹力作用下减速运动，而 B 球在弹力作用下加速运动，弹簧势能增加，当 A、B 速度相同时，弹簧的势能最大。设 A、B 的共同速度为 v，弹簧的最大势能为 E，则 A、B 系统动量守恒：mv 0 =（m+2m）v由机械能守恒： 2201m联立两式得： ；03Ev（2）设 B 球与挡板碰撞前瞬间的速度为 v B ，此时 A 的速度为 v A 系统动量守恒：mv 0 =mv A +2mv B B 与挡板碰后，以 v B 向左运动，压缩弹簧，当 A、B 速度相同（设为 v 共 ）时，弹簧势能最大，为 E m ，则：mv A -2mv B =3mv 共 22013mv由两式得： 04=3Bv共代入式，化简得： 20038416mBvE而当弹簧恢复原长时相碰，v B 有最大值 v Bm ，则：mv 0 =mv A +2mv Bm22211Bmmv联立以上两式得 v B 的取值范围为： 023Bv结合式可得：当 时，E m 有最大值为： 04Bv201v当 时， E m 有最小值为： 023Bv2017