1、- 1 -20182019 学年度高三上学期期中考试物理试题姓名： 座位号：本试卷分第卷和第卷两部分，共 100 分，考试时间 90 分钟。请在答题卷上作答。第 I 卷 （选择题 共 40 分） 一、选择题(共 10 小题,每小题 4 分,共 40 分。在每小题给出的四个选项中，第 1-6 题只有一项符合题目要求，第 7-10 题有多项符合题目要求。全部选对的得 4 分，选对但不全对的得 2 分，有选错的得 0 分。) 1.在地质、地震、勘探、气象与地球物理等领域的研研中，需要精确的重力加速度 g 值， g值可由实验精确测定近年来有一种测 g 值的方法叫“对称自由下落法”：将真空长直管沿竖直方
2、向放置，自其中 O 点向上抛小球又落至原处的时间为 T2，在小球运动过程中经过比 O点高 H 的 P 点，小球离开 P 点至又回到 P 点 所用的时间为 T1，测得 T1、 T2和 H，可求得 g 等于( )A B C D2.如图所示，小圆环 A 吊着一个质量为 m2的物块并套在另一个竖直放置的大圆环上，有一细线，一端拴在小圆环 A 上，另一端跨过固定在大圆环最高点 B 的一个小滑轮后吊着一个质量为 m1的物块如果小圆环、滑轮、细线的大小和质量以及相互之间的摩擦都可以忽略不计，细线又不可伸长，若平衡时弦 AB 所对应的圆心角为 ，则两物块的质量之比 应为A cos B sin C 2sin D
3、 2sin 3.如图甲所示，用一水平外力 F 推着一个静止在倾角为 的光滑斜面上的物体，逐渐增大F，物体做变加速运动，其加速度 a 随外力 F 变化的图象如图乙所示，若重力加速度 g 取 10 m/s2.根据图乙中所提供的信息不能计算出( )- 2 -A 物体的质量 B 斜面的倾角C 物体能静止在斜面上所施加的最小外力 D 加速度为 6 m/s2时物体的速度4.“太极球”是近年来在广大市民中较流行的一种健身器材做该项运动时，健身者半马步站立，手持太极球拍，拍上放一橡胶太极球，健身者舞动球拍时，球却不会掉落地上现将太极球简化成如图所示的平板和小球，熟练的健身者让球在竖直面内始终不脱离板而做匀速圆
4、周运动，且在运动到图中的 A、 B、 C、 D 位置时球与板间无相对运动趋势 A 为圆周的最高点， C 为最低点， B、 D 与圆心 O 等高且在 B、 D 处板与水平面夹角为 .设球的质量为 m，圆周的半径为 R，重力加速度为 g，不计拍的重力，若运动到最高点时拍与小球之间作用力恰为 mg，则( )A 圆周运动的周期为： T2 B 圆周运动的周期为：T2C 在 B、 D 处球拍对球的作用力为 D 在 B、 D 处球拍对球的作用力为- 3 -5.如图所示，细绳长为 L，挂一个质量为 m 的小球，球离地的高度 h2 L，当绳受 到大小为2mg 的拉力时就会断裂，绳的上端系一质量不计的环，环套在光
5、滑水平杆上，现让环与球一起以速度 v 向右运动，在 A 处环被挡住而立即停止， A 离墙的水平距离也为 L，球在以后的运动过程中，球第一次碰撞点离墙角 B 点的距离 H 是(不计空气阻力)( )A H L B H L C H L D H L6.“娱乐风洞”是一项将科技与惊险相结合的娱乐项目，它能在一个特定的空间内把表演者“吹”起来假设风洞内向上的风量和风速保持不变，表演者调整身体的姿态，通过改变受风面积(表演者在垂直风力方向的投影面积)，来改变所受向上风力的大小已知人体所受风力大小与受风面积成正比，人水平横躺时受风面积最大，设为 S0，站立时受风面积为 S0；当受风面积为 S0时，表演者恰好可
6、以静止或匀速漂移如图所示，某次表演中，人体可上下移动的空间总高度为 H，表演者由静止以站立身姿从 A 位置下落，经过 B 位置时调整为水平横躺身姿(不计调整过程的时间和速度变化)，运动到 C 位置速度恰好减为零关于表演者下落的过程，下列说法中正确的是( )A B 点距 C 点的高度是 HB 从 A 至 B 过程表演者克服风力所做的功是从 B 至 C 过程表演者克服风力所做的功的C 从 A 至 B 过程表演者所受风力的冲量是从 A 至 C 过程表演者所受风力的冲量的D 从 A 至 B 过程表演者所受风力的平均功率是从 B 至 C 过程表演者所受风力平均功率的 - 4 -7.如图所示为用位移传感器
7、和速度传感器研究某汽车刹车过程得到的 v x 图象，汽车刹车过程可视为匀减速运动则( )A 汽车刹车过程的加速度大小为 1 m/s2B 汽车刹车过程的时间为 2 sC 当汽车运动的位移为 5 m 时的速度为 5 m/sD 当汽车运动的速度为 5 m/s 时运动的位移为 7.5 m8.宇宙飞船以周期为 T 绕地球作圆周运动时，由于地球遮挡阳光，会经历“日全食”过程，如图所示已知地球的半径为 R，地球质量为 M，引力常量为 G，地球自转周期为 T0.太阳光可看作平行光，宇航员在 A 点测出的张角为 ，则( )A 飞船绕地球运动的线速度为B 一天内飞船经历“日全食”的次数为C 飞船每次“日全食”过程
8、的时间为D 飞船周期为 T9.一辆质量为 m 的轿车，在平直公路上运行，启动阶段轿车牵引力保持不变，而后以额定功率继续行驶，经过一定时间，其速度由零增大到最大值 vm，若所受阻力恒为 Ff.则关于轿车的速度 v、加速度 a、牵引力 F、功率 P 的图象正确的是( )A B C D- 5 -10.(多选)如图所示，固定在地面的斜面上开有凹槽，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.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，下列正确的是( )A球 1 的机械能守恒 B六个球落地点各
9、不相同C球 6 的水平射程最小 D球 6 在 OA 段机械能增大第 II 卷 （非选择题 共 60 分） 三、实验题：本大题共 2 小题,共 15 分。把正确答案填在题中横线上或按 要求作答。) 11.（6 分）在“探究功与速度变化的关系”实验中(1)如图是甲同学的实验装置图，下列做法能够实现橡皮筋对小车做功呈整数倍变化的是( )A释放小车的位置等间距的变化B橡皮筋两端固定，使橡皮筋的伸长量依次加倍C橡皮筋两端固定，使橡皮筋的长度依次加倍D增加相同橡皮筋的条数，使小车每次从同一位置静止释放(2)该同学按照正确的操作在实验中得到了若干条纸带，则纸带上打下的相邻点间的距离变化情况是( )A一直增大
10、且增量不变B先减小后增大- 6 -C先增大后减小D先增大后均匀不变再减小(3)该实验可以有不同的设计，乙同学设计了如下实验方案：A：实验装置如图所示，一端系在滑块上的细绳通过转轴光滑的轻质滑轮挂上钩码，用垫块将长木板固定有定滑轮的一端垫起调整长木板的倾角，直至轻推滑块后，滑块沿长木板向下做匀速直线运动；B：保持长木板的倾角不变，取下细绳和钩码，让滑块沿长木板向下做匀加速直线运动请回答下列问题：滑块 做匀速直线运动时，纸带上打出的点的分布是_；滑块在匀加速下滑过程中所受的合外力大小_钩码的重力大小(选填“大于”“等于”或“小于”)12.（9 分）某实验小组“用落体法验证机械能守恒定律”，实验装置
11、如图 3 甲所示.实验中测出重物自由下落的高度 h 及对应的瞬时速度 v，计算出重物减少的重力势能 mgh 和增加的动能 mv2，然后进行比较，如果两者相等或近似相等，即可验证重物自由下落过程中机械能守恒.请根据实验原理和步骤完成下列问题：图 3(1)关于上述实验，下列说法中正确的是_.A.重物最好选择密度较小的木块- 7 -B.重物的质量可以不测量C.实验中应先接通电源，后释放纸带D.可以利用公式 v 来求解瞬时速度(2)如图乙是该实验小组打出的一条点迹清晰的纸带，纸带上的 O 点是起始点，选取纸带上连续的点 A、 B、 C、 D、 E、 F 作为计数点，并测出各计数点到 O 点的距离依次为
12、 27.94 cm、32.78 cm、38.02 cm、43.65 cm、49.66 cm、56.07 cm.已知打点计时器所用的电源是50 Hz 的交流电，重物的质量为 0.5 kg，则从计时器打下点 O 到打下点 D 的过程中，重物减小的重力势能 Ep_ J；重物增加的动能 Ek_ J，两者不完全相等的原因可能是_.(重力加速度 g 取 9.8 m/s2，计算结果保留三位有效数字)(3)实验小组的同学又正确计算出图乙中打下计数点 A、 B、 C、 D、 E、 F 各点的瞬时速度 v，以各计数点到 A 点的距离 h为横轴， v2为纵轴作出图象，如图丙所示，根据作出的图线，能粗略验证自由下落的
13、物体机械能守恒的依据是_.四、计算题：本大题共 4 小题 ,共 45 分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 13.（10 分）甲、乙两质点在同一时刻、从同一地点沿同一方向做直线运动，其中质点甲做初速度为零、加速度大小为 a1的匀加速直线运动，质点乙做初速度为 v010 m/s、加速度大小为 a2的匀减速直线运动直至停止甲、乙两质点在运动过程中位移为 5 m 时速度相同，经过另一相同位置时，甲、乙两质点的速度分别为 8 m/s、6 m/s.求：(1)甲、乙两质点的加速度大小 a1、 a2；(2)甲、乙两质点相
14、遇时离出发点的距离14.（10 分）如图，水平面上相距为 L5 m 的 P、 Q 两点分别固定一竖直挡板，一质量为 M2 kg 的小物块 B 静止在 O 点， OP 段光滑， OQ 段粗糙且长度为 d3 m一质量为 m1 kg 的小物块 A 以v06 m/s 的初速度从 OP 段的某点向右运动，并与 B 发生弹性碰撞两物块与 OQ 段的动摩擦因数均为 0.2，两物块与挡板的碰撞时间极短且均不损失机械能重力加速度 g10 m/s2，求：(1)A 与 B 在 O 点碰后瞬间各自的速度；- 8 -(2)两物块各自停止运动时的时间间隔15.（12 分）如图为某机场旅客行李水平传输装置一部分的俯视图，它
15、由传送带和转盘组成行李箱从 A处无初速放到传送带上，运动到 B 处后随转盘一起匀速转动(无相对滑动)，到 C 处被取走已知 A、 B 两处的距离 L10 m，传送带的传输速度 v2.0 m/s，行李箱在转盘上与轴O 的距离 R4.0 m, 行李箱与传送带间的动摩擦因数 10.25( g 取 10 m/s2)(1)若行李箱在 转盘上的最大静摩擦力可视为与滑动摩擦力大小相等，则行李箱与转 盘间的动摩擦因数 2至少为多大？(2)若行李箱的平均质量为 5 kg，传送带平均每分钟传送 20 个行李箱，则工作半小时传送带电动机因为传送行李箱需要输出的能量多大？- 9 -16.（13 分）为了研究过山车的原
16、理，某物理小组提出了下列设想：取一个与水平方向夹角为 60、长为 L12 m 的倾斜轨道 AB，通过微小圆弧与长为 L2 m 的水平轨道 BC 相连，然后在 C处设计一个竖直完整的光滑圆轨道，出口为水平轨道上 D 处，如图所示.现将一个小球从距A 点高为 h0.9 m 的水平台面上以一定的初速度 v0水平弹出，到 A 点时小球的速度方向恰沿 AB 方向，并沿倾斜轨道滑下.已知小球与 AB 和 BC 间的动摩擦因数均为 ， g 取 10 m/s2.(1)求小球初速度 v0的大小；(2)求小球滑过 C 点时的速率 vC；(3)要使小球不离开轨道，则竖直圆弧轨道的半径 R 应该满足什么条件？2018
17、2019 学年度高三上学期期中考试物理试题答案1.A2.C- 10 -3.D4.C5.D6.B7.BD8.AD9.ACD10.CD11.(1)D (2)D (3)等间距 等于12.(1)BC(2)2.14 2.12 重物下落过程中受到阻力作用(3)图象的斜率等于 19.52，约为重力加速度 g 的两倍，故能验证13.(1)甲、乙两质点的加速度大小分别为 5 m/s2、5 m/s 2 (2)10 m【解析】(1)设质点乙、甲先后通过 x5 m 处时的速度均为 v，对质点甲： v22 a1x对质点乙： v2 v 2 a2x联立解得： a1 a210 m/s 2当质点甲的速度 v18 m/s、质点乙
18、的速度 v26 m/s 时，两质点通过相同的位移均为 x.对质点甲： v 2 a1x对质点乙： v v 2 a2x联立解得： a1 a2联立解得： a15 m/s 2， a25 m/s 2(2)设甲、乙两质点经过时间 t 后相遇，相遇时离出发点距离为 d，对质点甲： d a1t2对质点乙： d v0t a2t2联立解得： d10 m14.(1)2 m/s，方向向左 4 m/s，方向向右(2)1 s【解析】(1)设 A、 B 在 O 点碰后的速度分别为 v1和 v2，以向右为正方向- 11 -由动量守恒： mv0 mv1 Mv2碰撞前后动能相等： mv mv Mv解得： v12 m/s，方向向左
19、， v24 m/s，方向向右(2)碰后，两物块在 OQ 段减速时加速度大小均为： a 2 m/s 2B 经过 t1时间与 Q 处挡板碰撞，由运动学公式： v2t1 at d 得： t11 s( t13 s 舍去)与挡板碰后， B 的速度大小 v3 v2 at12 m/s，反弹后减速时间 t2 1 s反弹后经过位移 x1 1 m， B 停止运动物块 A 与 P 处挡板碰后，以 v42 m/s 的速度滑上 O 点，经过 x2 1 m 停止所以最终 A、 B 的距离 s d x1 x21 m，两者不会碰第二次在 A、 B 碰后， A 运动总时间 tA 3 s，整体法得 B 运动总时间 tB t1 t
20、22 s，则时间间隔 tAB1 s.15.(1)0.1 (2)12 000 J【解析】(1)设行李箱质量为 m，行李箱先在传送带上做初速度为零的匀加速直线运动，其位移大小为 s1；由牛顿第二定律得： 1mg ma，由匀变速运动的速度位移公式得： v22 as1，解得： a2.5 m/s， s10.8 m L10 m行李箱速度与传送带速度相等后，行李箱和传送带一起以速度 v 做匀速运动，行李箱加速运动的时间： t 0.8 s，行李箱达到转盘时的速度为： v2 m/s，行李箱在转盘上所受静摩擦力提供向心力， 2最小时达最大静摩擦力，由牛顿第二定律得： 2mg m ，解得： 20.1；(2)运送一个
21、行李箱传送带需要做的功为： W mv2 1mg(vt s1)20 J工作半小时传送带电动机因为传送行李箱需要输出的能量： E20203012 000 J.- 12 -16.(1) m/s(2)3 m/s(3)0R1.08 m【解析】(1)小球开始时做平抛运动： v2 gh，代入数据解得vy m/s3 m/s，A 点：tan 60 ，得 vx v0 m/s m/s.(2)从水平抛出到 C 点的过程中，由动能定理得mg(h L1sin ) mgL 1cos mgL 2 mv mv，代入数据解得 vC3 m/s.(3)小球刚好能过最高点时，重力提供向心力，则 mg ， mv2 mgR1 mv2，代入数据解得 R11.08 m，当小球刚能到达与圆心等高时，有 mv mgR2，代入数据解得R22.7 m，当圆轨道与 AB 相切时 R3 BCtan 601.5 m，即圆轨道的半径不能超过 1.5 m，综上所述，要使小球不离开轨道， R 应该满足的条件是0R1.08 m.
