山东省青岛二中分校2020-2021年高三第一学期物理期中考试

山东省青岛二中分校2020-2021年高三第一学期物理期中考试

青岛二中分校2020—2021学年度第一学期期中考试 高三物理试题 命题人：关鹏 审核人：邓凌 考试时间：90分钟 满分：100分 第Ⅰ卷（共40分）‎ 一、单项选择题：（本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。）‎ ‎1.如图所示，小明同学在引体向上测试中，先静止悬挂在单杠上，然后用力将身体向上拉起，下列判断正确的是(    )‎ A.静止悬挂在单杠上时，小明处于失重状态 B.静止悬挂时，两手之间距离由图示位置增大，手臂的拉力减小 C.将身体向上拉起时，单杠对人不做功 D.将身体向上拉起时，单杠对人做正功 ‎2.我校体育馆建设已经接近尾声 , 建好后将为同学们的健身提供了一个新的场所。如图为建筑材料被吊车竖直向上提升过程的速度 − 时间图象 , 下列判断正确的是 （ ） A. 前 10s 钢索最容易发生断裂 ‎ B. 全程 的平均速度是 0.5m/s  C. 30s∼36s 钢索拉力的功率不变  D. 0∼10s 的平均速度等于 30s∼36s 的平均速度 ‎3.甲乙两辆汽车在平直公路上的同一地点，同时出发，分别向相反方向做如图所示的运动，则下列关于汽车运动的描述正确的是（　　）‎ A．60s末，两车相距最远前80s，乙车平均速度是甲车平均速度的四倍 B．80s末，两车相距最近70s末，甲乙两车的加速度大小相等、方向相同 C．70s末，甲乙两车的加速度大小相等、方向相反 D． 前80s，乙车平均速度是甲车平均速度的四倍 ‎4.北斗问天，国之夙愿。2020年7月31日，我国北斗三号全球卫星导航系统正式开通，标志着北斗三步走”发展战略圆满完成，北斗迈进全球服务新时代。北斗三号具备导航定位和通信数传两大功能，可提供定位导航授时、全球短报文通信、区域短报文通信、国际搜救、星基增强、地基增强、精密单点定位共7类服务，是功能强大的全球卫星导航系统。全球范围定位精度优于10米、测速精度优于0.2米/秒、授时精度优于20纳秒、服务可用性优于99%，亚太地区性能更优。其中2019年4月20日，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运较火箭，成功发射第44颗北斗导航卫星，拉开了今年北斗全球高密度组网的序幕。北斗系统主要由离地面高度约为5.6 R（ R为地球半径）同步轨道卫星和离地面高度约为3 R的中圆轨道卫星组成，设表面重力加速度为 g，忽略地球自转。则（　　）‎ A．这两种卫星线速度都大于第一宇宙速度 9‎ B．中圆轨道卫星的运行周期小于24小时 C．中圆轨道卫星的向心加速度约为 D．根据可知，若卫星从中圆轨道变轨到同步轨道，需向前方喷气减速 ‎5.如图所示，螺旋形光滑轨道竖直放置，P、Q为对应的轨道最高点，一个小球以一定速度沿轨道切线方向进入轨道，且能过轨道最高点P，则下列说法中正确的是（  ）。‎ A.轨道对小球做正功，轨道对小球的压力FP＞FQ B.轨道对小球不做功，小球的向心加速度aP＞aQ C.轨道对小球做正功，小球的线速度vP＜vQ D.轨道对小球不做功，小球的角速度ωP＞ωQ ‎6.如图，同一平面内的a、b、c、d四点处于匀强电场中，电场方向与此平面平行，M为a、c连线的中点，N为b、d连线的中点。一电荷量为q（q＞0）的粒子从a点移动到b点，其电势能减小W1；若该粒子从c点移动到d点，其电势能减小W2。下列说法正确的是（  ）。‎ A.此匀强电场的场强方向一定与a、b两点连线平行 B.若该粒子从M点移动到N点，则电场力做功一定为 C.若c、d之间的距离为L，则该电场的场强大小一定为 D.若W1=W2，则a、M两点之间的电势差一定等于b、N两点之间的电势差 ‎7.如图，竖直平面内有一段圆弧MN，小球从圆心O处水平抛出，若初速度va，将落在圆弧上的a点，若初速度为vb，将落在圆弧上的b点，已知Oa、Ob与竖直方向的夹角分别为α、β，不计空气阻力，则初速度大小之比为（　　）‎ A.‎ B. ‎ 9‎ C. ‎ D. ‎ ‎8.一横截面为直角三角形的木块按如图所示放置，质量均为m的A、B两物体用轻质弹簧相连放在倾角为30°的直角边上，物体C放在倾角为60°的直角边上，B与C之间用跨过定滑轮轻质细线连接，A、C的质量比为，整个装置处于静止状态，已知物体A、B与斜面间的动摩擦因数相同（μ＜1）且最大静摩擦力等于滑动摩擦力，弹簧弹力大小为mg，C与斜面间无摩擦，则（）‎ A.物体A、B均受到摩擦力作用且受到的摩擦力等大反向 B.物体A所受摩擦力大小为mg，物体B不受摩擦力作用 C.弹簧处于拉伸状态，A、B两物体所受摩擦力大小均为mg，方向均沿斜面向下 D.剪断弹簧瞬间，物体B加速度为2g 二、多选题（本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题至少有两个选项符合题目要求，全部选对得4分，漏选得2分，错选得0分。）‎ ‎9.真空中有两点电荷q1、q2分别位于直角三角形的顶点C和顶点B上，D为斜边AB的中点∠ABC=30°，如图所示，已知A点电场强度的方向垂直AB向下，则下列说法正确的是（  ）。‎ A.q1带负电，q2带正电 B: D点电势低于A点电势 C.q1电荷量的绝对值等于q2电荷量的绝对值的一半 D.q1电荷量的绝对值等于q2电荷量的绝对值的二倍 ‎10.一铁球悬挂在OB绳的下端，轻绳OA、OB、OC的结点为O,轻绳OA悬挂在天花板上的A点，轻绳OC栓接在轻质弹簧测力计上.第一次，保持结点O位置不变，某人拉着轻质弹簧测力计从竖直位置缓慢转动到水平位置，如图中的甲所示，弹簧测力计的示数记为F1.第二次，保持轻绳OC垂直于OA，缓慢释放轻绳，使轻绳OA转动到竖直位置，如图中的乙所示，弹簧测力计的示数为F2，则 9‎ A.F1先减小后增大 B.F1先增大后减小 C.F2逐渐减小 D.F2逐渐增大 ‎ ‎11.光滑绝缘水平面上固定两个等量点电荷，它们连线的中垂线上有A、B、C三点，如图甲所示。一质量m=1g的带正电小物块由A点静止释放，并以此时为计时起点，沿光滑水平面经过B、C两点（图中未画出），其运动过程的v-t图像如图乙所示，其中图线在B点位置时斜率最大，根据图线可以确定(    )‎ A.中垂线上B点电场强度最大 B.两点电荷是负电荷 C.B点是连线中点，C 与A点必在连线两侧 D.UBC＞UAB ‎12.如图甲所示，长为L的长木板水平放置，可绕左端的转轴O转动，左端固定一原长为L/2的弹簧，一质量为m的小滑块压缩弹簧到图甲中的a点（物体与弹簧不连接），Oa间距离为L/4。将小滑块由静止释放后，木板不动，小滑块恰能到达木板最右端。将木板绕O点逆时针转动37°后固定，如图乙所示，仍将物体由a点静止释放，物体最多运动到离O点3L/4的b点。已知弹簧的弹性势能，其中k为弹性系数，Δx为弹簧的形变量。取sin37°=0.6，cos37°=0.8。下列说法正确的是（　 　）‎ 9‎ A.物体与木板间的动摩擦因数为 B.物体在a点时，弹簧的弹性势能为3mg/L C.长木板水平放置时，物体运动过程中的最大动能为mgL/2‎ D.长木板水平放置时，物体运动过程中的最大动能为25mgL/56‎ 第Ⅱ卷（60分）‎ 三、实验题（共2道题，共计14分）‎ ‎13.（6分）利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置如图所示，水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨，导轨上A点处有一带长方形遮光片的滑块，其总质量为M，左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳与一质量为的小球相连；遮光片两条长边与导轨垂直；导轨上B点有一光电门，可以测量遮光片经过光电门时的挡光时间t，用d表示A点到光电门B处的距离，b表示遮光片的宽度，将遮光片通过光电门的平均速度看作滑块通过B点时的瞬时速度，实验时滑块在A处由静止开始运动。‎ 9‎ ‎（1）某次实验测得倾角θ=30°，重力加速度用g表示，滑块从A处到达B处时，m和M组成的系统动能增加量可表示为ΔEk=     ，系统的重力势能减少量可表示为ΔEP=     ，在误差允许的范围内，若ΔEk=ΔEP，则可认为系统的机械能守恒；（用题中字母表示）‎ ‎（2）在上次实验中，某同学改变A、B间的距离，作出的v2-d图像如图所示，并测得M=m，则重力加速度g=     m/s2.‎ ‎14.（8分）某同学用如图(a)所示的实验装置测量木块与木板之间的动摩擦因数μ：将木块从倾角为θ的木板上静止释放，与位移传感器连接的计算机描绘出了木块相对传感器的位置随时间变化的规律，如图(b)中的曲线 ‎②所示。图中木块的位置从x1到x2、从x2到x3的运动时间均为T。‎ ‎（1）根据图(b)可得，木块经过位置x2时的速度v2=     ，a=     ；‎ ‎（2）现测得T=0.1s，x1=4cm，x2=9cm，x3=16cm，θ=37°，可求得木块与与木μ=     ；（sin37°=0.6，cos37°=0.8），重力加速度g取10m/s2，结果保留1位有效数字）‎ ‎（3）若只增大木板的倾角，则木块相对传感器的位置随时间变的规律可能是图(b)中的曲线     。（选填图线序号①、②或③）‎ 四、 计算题（共4到题，共计46分）‎ ‎15.（7分）即将召开的2022年冬奥运会,跳台滑雪是其中最具观赏性的项目之一,如图所示,质量 m=60kg的运动员从长直助滑道末端 AB的 A处由静止开始以加速度a=2m/s2匀加速滑下,到达助滑道末端B时速度 20m/s, A与 B的竖直高度差 H=60m 9‎ ‎,为了改变运动员的运动方向,在助滑道与起跳台之间用一段弯曲滑道衔接,其中最低点 C处附近是一段以 O为圆心的圆弧。助滑道末端 B与滑道最低点 C的高度差 h=7.5m,运动员在BC间运动时阻力做功W=-1500,取 g=10m/s2. ‎ ‎1.求运动员在AB段下滑时受到阻力 Ff的大小;  2.若运动员能够承受的最大压力为其所受重力的6倍,则 C点所在圆弧的半径R至少应为多大。‎ ‎16.（9分）2018年2月，第23届冬奥会在韩国平昌举行，我国选手王冰玉和周妍参加了冰壶比赛。在冰壶比赛中，球员手持毛刷擦刷冰面，可以改变冰壶滑行时受到的阻力。如图（a）所示，蓝壶静止在圆形区域内，运动员用等质量的红壶撞击蓝壶，两壶发生正碰。若碰撞前后两壶的v-t图象如图（b）所示。关于冰壶的运动，求：‎ （1） 蓝壶运动时加速度多大?‎ （2） 碰撞后两壶相距的最远距离为多少？‎ （3） 请通过计算说明两壶是否发生了弹性碰撞。‎ 9‎ 17. ‎（14分）如图所示,CDE为光滑的轨道,其中ED是水平的,CD是竖直平面内的半圆,与ED相切于D点,且半径 R=0.5m,质量 m=0.1kg的滑块A静止在水平轨道上,另一质量 M=0.5kg的滑块B前端装有一轻质弹簧(A、B均可视为质点)以速度 v0向左运动并与滑块A发生弹性正碰,若相碰后滑块A能过半圆最高点C,取重力加速度 g=10m/s2,则:  （1）B滑块至少要以多大速度向前运动;  （2）如果滑块A恰好能过C点,滑块B与滑块A相碰后轻质弹簧的最大弹性势能为多少?‎ 9‎ ‎18.（16分）如图 , 一长木板右端接有一竖直的挡板 , 静止放置在水平地面上 , 一滑块处于长木板的左端 , 与挡板的初始距离为 L=2.5m, 滑块与木板间、木板与地面间的动摩擦因数分别为 μ1=0.30 、 μ2=0.40, 开始时滑块以大小为 v0=8.0m/s 的初速度开始滑动 , 已知滑块和长木板 ( 连同挡板 ) 的质量相等 , 滑块与挡板碰撞时滑块和木板的速度立刻互换 , 设最大静摩擦力等于滑动摩擦力 , 取重力加速度大小 g=10m/s2 ，求：‎ ‎(1)滑块碰到挡板前瞬间的速度大小；‎ ‎(2)滑块最终停在木板上的位置与挡板的距离。‎ 9‎