【物理】福建省南安市柳城中学2020届高三上学期期中考试试题（解析版）

【物理】福建省南安市柳城中学2020届高三上学期期中考试试题（解析版）

福建省南安市柳城中学2020届高三上学期 期中考试试题 一、选择题 ‎1.关于物理学的发展，下列说法正确的是 A. 物理学家卡文迪许在实验室中测出了万有引力常量的值 B. 牛顿发现万有引力定律，被称为“称量地球重量”的人 C. 伽利略研究第谷的观测记录，发现行星运行规律，总结出行星运动三大定律 D. 开普勒提出日心说认为太阳是静止不动的，地球和其它行星绕太阳运动 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 由题意可知考查物理学史，根据物理学家的主要贡献、物理思想、方法分析可得。‎ ‎【详解】A．物理学家卡文迪许在实验室中测出了万有引力常量的值，符合客观事实，故A正确；‎ B．牛顿发现万有引力定律，卡文迪许在实验室中测出了万有引力常量的值，由 可得 根据星球表面的重力加速度、星球半径、G值可以计算出星球的质量，卡文迪许被称为“称量地球重量”的人，故B错误；‎ C．开普勒研究第谷的观测记录，发现行星运行规律，总结出行星运动三大定律，故C错误；‎ D．哥白尼提出日心说认为太阳是静止不动的，地球和其它行星绕太阳运动，故D错误。‎ ‎【点睛】有意识的记住一些科学家发现重要规律，理解其中包含的物理思想和方法。‎ ‎2.如图所示，纸风车上有A、B两点，当风车被风吹着绕中心转动时，A、B两点的角速度分别为ωA和ωB，线速度大小分别为vA和vB，则(　　)‎ A. ωA＝ωB，vAvB ‎ C. ωA<ωB，vA＝vB D. ωA>ωB，vA＝vB ‎【答案】B ‎【解析】‎ 试题分析：A、B两点属于同轴转动，根据同轴转动，角速度相等；根据判断线速度大小．‎ 由图纸风车上的A、B两点属于同轴转动，角速度相等，故，由于，根据，故B正确．‎ ‎3.在同一点O抛出的三个物体，做平抛运动的轨迹如图所示，则三个体做平抛运动的初速度vA、vB、vC的关系和三个物体做平抛运动的时间tA、tB、tC的关系分别是（ ）‎ A. vA>vB>vC，tA>tB>tC B. vA=vB=vC，tA=tB=tC C. vAtB>tC D. vA>vB>vC，tA8 m/s2 符合设计要求 ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 由题意可知考查匀减速直线运动规律，据此结合运动学公式计算可得。‎ ‎【详解】(1) 设小汽车安全制动的加速度为ao，做匀减速运动的物体可视为反向的匀加速直线运动，其运动规律具有对称性，由运动学公式可得 ‎(2) 设小轿车的实际加速度大小为a，初速度为vo，则vo=1.5a，匀减速1s后的速度为v1，‎ 位移为x1，由运动学公式可得 计算可得小轿车的实际加速度大小>8m/s2‎ 说明这辆轿车的紧急制动性能符合设计要求。‎ ‎【点睛】本题主要要掌握匀变速直线运动的规律，根据不同的条件选择不同形式的公式。如果物体做匀减速运动，可视为反向的匀加速直线运动，其运动规律具有对称性。‎ ‎18.如图甲所示，质量均为m＝0.5 kg的相同物块P和Q(可视为质点)分别静止在水平地面上A、C两点。P在按图乙所示随时间变化的水平力F作用下由静止开始向右运动，3 s末撤去力F，此时P运动到B点，之后继续滑行并与Q发生弹性碰撞。已知B、C两点间的距离L＝3.75 m，P、Q与地面间的动摩擦因数均为μ＝0.2，取g＝10 m/s2，求：‎ ‎(1)P到达B点时的速度大小v及其与Q碰撞前瞬间的速度大小v1；‎ ‎(2)Q运动的时间t。‎ ‎【答案】(1), (2) ‎ ‎【解析】‎ ‎（1）在0-3s内，对P，由动量定理有： F1t1+F2t2-μmg（t1+t2）=mv-0 其中F1=2N，F2=3N，t1=2s，t2=1s 解得：v=8m/s 设P在BC两点间滑行的加速度大小为a，由牛顿第二定律可得：μmg=ma P在BC两点间做匀减速直线运动，有：v2-v12=2aL 解得：v1=7m/s （2）设P与Q发生弹性碰撞后瞬间的速度大小分别为v1′、v2′，取向右为正方向，由动量守恒定律和动能守恒有：mv1=mv1′+mv2′ mv12=mv1′2+mv2′2 联立解得：v2′=v1=7m/s 碰后Q做匀减速直线运动，加速度为：a′=μg=2m/s2 Q运动的时间为：‎ ‎19.如图所示，是一传送装置，其中AB段长为L=1m，动摩擦因数μ=0．5；BC、DEN段均可视为光滑，DEN是半径为r＝0．5 m的半圆形轨道，其直径DN沿竖直方向，C位于DN竖直线上，CD间的距离恰能让小球自由通过。其中N点又与足够长的水平传送带的右端平滑对接，传送带以6m/s的速率沿顺时针方向匀速转动，小球与传送带之间的动摩擦因数也为0.5。左端竖直墙上固定有一轻质弹簧，现用一可视为质点的小球压缩弹簧至A点后由静止释放（小球和弹簧不粘连），小球刚好能沿圆弧DEN轨道滑下，而始终不脱离轨道。已知小球质量m=0．2 kg ，g 取10m/s2。‎ ‎（1）求小球到达D点时速度的大小及弹簧压缩至A点时所具有的弹性势能；‎ ‎（2）小球第一次滑上传送带后的减速过程中，在传送带上留下多长的痕迹？‎ ‎（3）小球第一次滑上传送带后的减速过程中，小球与传送带因摩擦产生的热量和电动机多消耗的电能？‎ ‎【答案】（1） (2) (3) ‎ ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 由题意可知考查竖直面内的圆周运动，传送带模型，根据牛顿运动定律、功能关系分析计算可得。‎ ‎【详解】(1) 小球刚好能沿圆弧DEN轨道滑下，说明小球在D点，只受重力作用，由牛顿第二定律可得 代入数值可求得 从A到D由动能定理可得 代入数值可得 ‎ 弹簧弹力对外做正功，弹性势能减小，由功能关系可得 ‎(2) 从D到N由动能定理可得 代入数值可得 ‎ 小球在传送带上先向左做匀减速运动，加速度大小为a，由牛顿第二定律可知 设小球向左减速到零的时间为t1，位移为 x1‎ 设该段时间内传送带向右匀速运动距离为x2‎ 该段时间内小球和传送带相对距离为 小球速度减为零后开始向右匀加速运动，加速度大小仍为5m/s2，设经过时间t2 和传送带达到共速 设小球位移为x3，传送带位移为x4‎ 相对距离 设在传送带上留下痕迹，则 ‎(3) 由功能关系可得 设电动机多消耗的电能为E，由功能关系可得 ‎【点睛】物体在竖直面上（内轨道）做圆周运动通过最高点时的速度最小为 ，计算滑动摩擦力做功生热时可以用摩擦力乘以相对距离来计算。理解小球的各阶段的运动性质：小球在传送带上先向左做匀减速运动，速度减为零后再向右做匀加速直线运动，达到传速带的速度后做匀速运动。计算相对距离，同向时相减，反向时相加。‎