物理卷·2018届广西钦州市钦州港经济技术开发区中学高三上学期期中考试试题（解析版）

物理卷·2018届广西钦州市钦州港经济技术开发区中学高三上学期期中考试试题（解析版）

广西钦州市钦州港经济技术开发区中学2018届高三上学期 期中考试物理试题 二、选择题： ‎ ‎1. “太空涂鸦”技术的基本物理模型是：原来在较低圆轨道运行的攻击卫星从后方接近在较高圆轨道上运行的侦察卫星时，准确计算轨道并向其发射“漆雾”弹，“漆雾”弹在临近侦察卫星时，压爆弹囊，让“漆雾”散开并喷向侦察卫星，喷散后强力吸附在侦察卫星的侦察镜头、太阳能板、电子侦察传感器等关键设备上，使之暂时失效。下列说法正确的是(　　)‎ A. 攻击卫星在原轨道上运行的线速度大于7.9 km/s B. 攻击卫星在原轨道上运行的线速度比侦察卫星的线速度小 C. 攻击卫星完成“太空涂鸦”后应减速才能返回低轨道上 D. 若攻击卫星周期已知，结合万有引力常量就可计算出地球质量 ‎【答案】C ‎2. 如图所示，水平桌面光滑，A、B物体间的动摩擦因数为μ(可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力)，A物体质量为2m，B和C物体的质量均为m，滑轮光滑，砝码盘中可以任意加减砝码．在保持A、B、C三个物体相对静止共同向左运动的情况下，B、C间绳子所能达到的最大拉力是(　　)‎ A. μmg B. μmg C. 2μmg D. 3μmg ‎【答案】B ‎【解析】试题分析：AB间的最大静摩擦力为μ•2mg，先以BC整体为研究对象，根据牛顿第二定律：μ•2mg=2mamax 得：amax=μg；以C为研究对象，根据牛顿第二定律：Tmax=ma=μmg，故选B.‎ 考点：牛顿第二定律.‎ ‎3. 如图所示，滑块A和B叠放在固定的光滑斜面体上，从静止开始以相同的加速度一起沿斜面加速下滑。则在下滑过程中正确的是（）‎ A. B对A的支持力不做功 B. B对A的合力不做功 C. B对A的摩擦力不做功 D. B对A的摩擦力做负功 ‎【答案】B ‎【解析】试题分析：B对A的支持力竖直向上，A和B是一起沿着斜面下滑的，所以B对A的支持力与运动方向之间的夹角大于90°，所以B对A的支持力做负功，所以A错误．以A、B整体为研究对象，应用牛顿第二定律得a=gsinθ；隔离A分析，如图所示，‎ 有mgsinθ+fcosθ-Nsinθ=ma，得fcosθ=Nsinθ，f与N的合力沿+y方向，B对A的合力不做功，故B正确．‎ C、B对A的摩擦力是沿着水平面向左的，与运动方向之间的夹角小于90°，所以B对A的摩擦力做正功，故C D错误．故选B．‎ 考点：牛顿第二定律的应用；功 ‎4. 如图所示，质量为m2的物体2放在正沿平直轨道向右行驶的车厢底板上，并用竖直细绳通过光滑定滑轮连接质量为m1的物体1，与物体1相连接的绳与竖直方向成θ角，则(　　)‎ A. 车厢的加速度为gsinθ B. 绳对物体1的拉力为 C. 底板对物体2的支持力为(m2－m1)g D. 物体2所受底板的摩擦力为0‎ ‎【答案】B ‎【解析】以物体1为研究对象，分析受力情况如图：重力m1g和拉力T，根据牛顿第二定律得 ‎ m1gtanθ=m1a，得a=gtanθ，则车厢的加速度也为gtanθ． ．故A错误，B正确．对物体2研究，分析受力如图，根据牛顿第二定律得：N=m2g-T=m2g-，f=m2a=m2gtanθ．故CD 错误．故选B．‎ ‎5. “神舟七号”载人飞船发射升空后，飞行了2天20小时27分钟，绕地球运行45圈，返回舱顺利返回着陆．这标志着我国航天事业又迈上了一个新台阶，假定正常运行的神舟七号飞船和通信卫星（同步卫星）做的都是匀速圆周运动，下列说法正确的是（）‎ A. 飞船的线速度比通信卫星的线速度小 B. 飞船的角速度比通信卫星的角速度小 C. 飞船的运行周期比通信卫星的运行周期小 D. 飞船的向心加速度比通信卫星的向心加速度小 ‎【答案】C ‎【解析】试题分析：根据万有引力提供向心力，根据周期的大小关系比较轨道半径，从而比较出线速度、角速度、向心加速度的大小关系．‎ 解：由题意可知，“神舟七号”的周期大约为T=，小于同步卫星的周期，根据知，飞船的角速度大于通信卫星的角速度，故B错误，C正确．‎ 根据知，T=，因为“神舟七号”的周期小于同步卫星的周期，则“神舟七号”的轨道半径小于同步卫星的轨道半径．‎ 根据知，a=，v=，知飞船的线速度比通信卫星的线速度大，飞船的向心加速度比通信卫星的向心加速度大，故A、D错误．‎ 故选：C．‎ ‎【点评】解决本题的关键掌握万有引力提供向心力这一重要理论，知道线速度、角速度、向心加速度、周期与轨道半径的关系．‎ ‎6. 内壁光滑的环形凹槽半径为R，固定在竖直平面内，一根长度为R的轻杆，一端固定有质量为m的小球甲，另一端固定有质量为2m的小球乙，将两小球放入凹槽内，小球乙位于凹槽的最低点，如图所示。由静止释放后(　　) ‎ A. 下滑过程中甲球减少的机械能总等于乙球增加的机械能 B. 下滑过程中甲球减少的重力势能总等于乙球增加的重力势能 C. 杆从左向右滑时，甲球无法下滑到凹槽的最低点 D. 杆从右向左滑回时，乙球一定能回到凹槽的最低点 ‎【答案】ACD ‎【解析】甲与乙两个物体构成的系统只有重力做功，机械能守恒，故甲减小的机械能一定等于乙增加的机械能，故A正确；甲与乙两个物体系统机械能守恒，甲球减小的重力势能转化为乙的势能和动能以及甲的动能，故B错误；若甲球沿凹槽下滑到槽的最低点，乙则到达与圆心等高处，但由于乙的质量比甲大，造成机械能增加了，明显违背了机械能守恒定律，故甲球不可能到凹槽的最低点，故C正确；由于机械能守恒，故动能减为零时，势能应该不变，故杆从右向左滑回时，乙球一定能回到凹槽的最低点，故D正确；故选ACD．‎ ‎7. 如图所示，不计质量的光滑小滑轮用细绳悬挂于墙上O点，跨过滑轮的细绳连接物块A、B，A、B都处于静止状态，现将物块B移至C点后，A、B仍保持静止，下列说法中正确的是(　　)‎ A. B与水平面间的摩擦力增大 B. 绳子对B的拉力增大 C. 悬于墙上的绳所受拉力不变 D. A、B静止时，图中α、β、θ三角始终相等 ‎【答案】AD ‎【解析】试题分析：对B分析，B向右移动时，绳与地面的夹角减小，绳水平分量增大，而水平方向B受力平衡，摩擦力增大，故A正确；对A分析，由于A处于静止，故绳子的拉力等于A的重力；绳子对B的拉力也保持不变，等于A的重力；故B错误；由于两绳间夹角增大，而两拉力不变，故悬于绳上的绳子的拉力将减小，故C错误；对滑轮分析，由于A一直竖直，故绳子与墙平行，故α=θ；因拉A的绳子与拉B的绳子力相等，而拉滑轮的力与两绳子的力的合力大小相等，故拉滑轮的力应这两绳子拉力的角平分线上，故α、β、θ三角始终相等，故D正确；故选AD．‎ 考点：物体的平衡 ‎【名师点睛】本题要注意分别对A、B及滑轮分析，根据共点力的平衡条件可得出各物体受力的关系；同时注意要根据力的合成与分解等知识进行讨论。‎ ‎8. 如图所示，质量为m的小球(可视为质点)用长为L的细线悬挂于O点，自由静止在A位置．现用水平力F缓慢地将小球从A拉到B位置而静止，细线与竖直方向夹角为θ＝60°，此时细线的拉力为T1，然后撤去水平力F，小球从B返回到A点时细线的拉力为T2，则(　　) ‎ A. T1＝T2＝2mg B. 从A到B，拉力F做功为mgL C. 从B到A的过程中，小球受到的合外力大小不变 D. 从B到A的过程中，小球重力的瞬时功率先增大后减小 ‎【答案】AD ‎【解析】小球在B位置时受到向下的重力mg、水平向左的拉力F、沿BO方向的拉力T1，根据平衡条件应有；小球返回到A时，根据牛顿第二定律应有 从B到A由动能定理可得mgL（1-cos60°）=mvA2−0；联立可得T2=2mg，即T1=T2=2mg ‎ ‎ ‎，所以C错误；根据P=Fvcosα，小球在B点时的速度为0，所以重力的瞬时功率也为0，尽管小球在A点时的速度最大，但此时在竖直方向的速度为0，所以重力的瞬时功率也为0，所以小球从B到A的过程中重力的瞬时功率应先增大后减小，D正确；故选AD．‎ 点睛：解答时应明确：①物体缓慢运动过程即为动态平衡过程；②瞬时功率表达式为P=FVcosα，其中α是力F与速度v的正向夹角．‎ 二.非选择题： ‎ ‎9. 某实验小组设计了如图甲所示的实验装置，一根轻质细绳绕过定滑轮A和轻质动滑轮B后，一端与力传感器相连，另一端与小车相连．动滑轮B下面悬挂一个钩码．某次实验中，由静止开始向右拉动纸带的右端，使小车向右加速运动，由传感器测出细绳对小车的拉力为F＝0.69 N，打点计时器打出的纸带如图乙所示，打点计时器使用交流电的频率为f＝50 Hz，重力加速度为g＝10 m/s2，试回答下列问题：‎ ‎(1)打点计时器打下标号为“3”的计数点时，小车的速度v3＝______m/s (保留3位有效数字)；‎ ‎(2)要求尽可能多的利用图乙中的数据计算小车运动的加速度大小a，则a＝______m/s2(保留1位小数)；‎ ‎(3)不计轻绳与滑轮及轴与滑轮之间的摩擦，动滑轮B下面所悬挂钩码的质量m＝______kg.‎ ‎【答案】 (1). (1)1.62　 (2). (2)3.0 (3). (3)0.12‎ ‎【解析】（1）由于每相邻两个计数点间还有1个点，所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.04s， 根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度， ‎ ‎（2）根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小， 得：a= =3.0m/s2， （3）由传感器测出细绳对小车的拉力为F=0.69N， 根据动滑轮的原理得B下面所悬挂钩码加速度a′==1.5m/s2， 根据牛顿第二定律得2F-mg=ma′ 解得m=0.12kg．‎ ‎10. 如图所示，用同种材料制成的倾角为37°的斜面和长水平面，斜面长11.25 m且固定，一小物块从斜面顶端以初速度v0沿斜面下滑，如果v0＝3.6 m/s，则经过3.0‎ ‎ s后小物块停在斜面上，不考虑小物块到达斜面底端时因碰撞损失的能量，求：(已知sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)‎ ‎ ‎ ‎(1)小物块与该种材料间的动摩擦因数μ为多少；‎ ‎(2)若小物块的初速度为6 m/s，小物块从开始运动到最终停下的时间t为多少 ‎【答案】（1）0.9（2）2.83s ‎【解析】(1)小物块沿斜面匀减速下滑 ‎ ‎ 根据牛顿第二定律：‎ 联立以上各式，可得 ‎ ‎(2)当时，小物块若保持匀减速下滑，最大滑行距离，所以小物块将滑到水平面上 设小物块滑到斜面底端时的速度为 ‎ ‎ ‎ 在斜面上， ‎ 在水平面上， ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ 总时间 ‎ 综上所述本题答案是： ， ‎ ‎11. 如图所示，长度为L的轻绳上端固定在O点，下端系一质量为m的小球（小球的大小可以忽略）．已知重力加速度为g．‎ ‎（1）在水平拉力F的作用下，轻绳与竖直方向的夹角为α，小球处于平衡状态．求力F的大小；‎ ‎（2）由图示位置无初速释放小球，求当小球第一次通过最低点时的速度及轻绳对小球的拉力（不计空气阻力）．‎ ‎【答案】（1）mgtanα（2），mg（3﹣2cosα）．‎ ‎【解析】试题分析：（1）小球受重力、绳子的拉力和水平拉力平衡，根据共点力平衡求出力F的大小．‎ ‎（2）根据机械能守恒定律求出小球第一次到达最低点的速度，再根据牛顿第二定律，小球重力和拉力的合力提供向心力，求出绳子拉力的大小．‎ 解：（1）根据平衡条件，应满足Tcosα=mg，Tsinα=F，‎ 拉力大小F=mgtanα；‎ ‎（2）运动中只有重力做功，根据机械能守恒：mgL（1﹣cosα）=mv2，‎ 则通过最低点时：小球的速度大小v=，‎ 方向水平向左；‎ 根据牛顿第二定律：T﹣mg=，‎ 绳子对小球的拉力：T=mg+=mg（3﹣2cosα），‎ 方向竖直向上．‎ 答：（1）力F的大小为mgtanα．‎ ‎（2）小球第一次通过最低点时的速度v=，轻绳对小球的拉力mg（3﹣2cosα）．‎ ‎【点评】本题综合考查了共点力平衡，牛顿第二定律、机械能守恒定律，难度不大，关键搞清小球在最低点做圆周运动向心力的来源．‎ ‎12. 如图，AB段为长L＝8 m倾角θ＝37°的斜面，BC段水平，AB与BC平滑相连．一个质量m＝2 kg的物体从斜坡顶端以v0＝2.0 m/s的初速度匀加速滑下，经时间t＝2.0 s 到达斜坡底端B点．滑雪板与雪道间的动摩擦因数在AB段和BC段均相同．求：‎ ‎(1)物体在斜坡上滑行时加速度的大小a;‎ ‎(2)滑雪板与雪道间的动摩擦因数μ；‎ ‎(3)物体滑上水平雪道后，在t′＝2.0 s内滑行的距离x. ‎ ‎【答案】(1)2m/s2　(2)0.5　(3)3.6 m ‎【解析】试题分析：（1）物体沿斜面下滑L过程中，由运动学公式 ‎（2）沿斜面下滑过程，由牛顿第二定律知：‎ ‎（3）在水平轨道滑行过程：‎ 考点：牛顿第二定律 运动学公式 ‎［物理――选修3－3］‎ ‎13. 下列说法中正确的是_______‎ A．气体扩散现象表明气体分子间存在斥力 ‎ B．布朗运动就是液体分子的无规则运动 C．常见的金属都是多晶体 D．一定质量的理想气体，在等压膨胀过程中内能一定增大 E．已知阿伏伽德罗常数、某种理想气体的摩尔质量和密度，就可以估算出该气体分子间的平均距离 ‎【答案】CDE ‎【解析】扩散现象是指分子能够充满整个空间的过程，它说明分子永不停息地运动，与分子之间存在斥力无关，故A错误；布朗运动是固体小颗粒的运动，它间接说明分子永不停息地做无规则运动，故B错误；金属是多晶体，故C正确；由盖吕萨克定律可知，理想气体在等压膨胀过程中气体温度升高，气体内能增加，故D正确；已知阿伏伽德罗常数、气体的摩尔质量和密度，估算出该气体分子间的平均距离为，故E正确。所以CDE正确，AB错误。‎ ‎14. “拔火罐”是一种中医疗法，为了探究“火罐”的“吸力”，某人设计了如图实验。圆柱状汽缸（横截面积为S）被固定在铁架台上，轻质活塞通过细线与重物m相连，将一团燃烧的轻质酒精棉球从缸底的开关K处扔到汽缸内，酒精棉球熄灭同时密闭开关K（设此时缸内温度为t℃），此时活塞下的细线刚好拉直且拉力为零，而这时活塞距缸底为L。由于汽缸传热良好，重物被吸起，最后重物稳定在距地面L/10处。已知环境温度为27℃不变，mg/S与1/6大气压强相当，汽缸内的气体可看做理想气体，求t值。‎ ‎【答案】1270C ‎【解析】试题分析：酒精棉球熄灭时，封闭气体向下得压力，大气压向上的支持力，由平衡得：‎ 解得：，此时体积为：，温度为：‎ 重物被吸起稳定后，活塞受绳子得拉力，封闭气体向下得压力和大气压向上得支持力，由平衡得：‎ 解得：‎ 此时体积为：，温度为 有理想气体状态方程得：‎ 解得：‎ 考点：考查了理想气体状态方程 ‎【名师点睛】本题得关键是以活塞为研究对象，受力分析利用平衡求出初末状态压强，然后利用理想气体状态方程列式即可求解，酒精棉球熄灭后，以活塞为研究对象可求出封闭气体初末状态压强，利用理想气体状态方程列式即可求解 ‎ [物理选修3---4]‎ ‎15. 一列简谐横波，在t＝4.0 s时的波形如图甲所示，图乙是这列波中质点P的振动图象。关于该简谐波，下列说法正确的是_________‎ A．波速v＝0.25 m／s，向左传播 B．波速v＝0.50 m／s，向右传播 C．0到4.0 s时间内，质点P通过的路程是1.0m D．0到4.0 s时间内，质点P通过的路程是0.32m E.该列波的波长为50cm.‎ ‎【答案】ADE ‎【解析】由甲图读出波长λ=0.5m，由乙图读出周期T=2s，则该波的波速 ‎，由图乙知，t=4.0s时刻质点经过平衡位置向上振动，由甲图P点向上振动可知，波沿x轴负方向传播，即向左传播，故A正确，B错误；t=4s=2T，则质点P通过的路程s=2×4A=2×4×0.04=0.32m，故C错误，D正确；由波形图可知，这列波的波长为50cm，选项E正确；故选ADE.‎ 点睛：本题中根据质点的振动方向判断波的传播方向，可采用波形的平移法和质点的振动法等等方法，要熟练掌握，要抓住振动图象与波动图象之间的联系．‎ ‎16. 半径为R的固定半圆形玻璃砖的横截面如图所示，O点为圆心，OO′为直径MN的垂线。足够大的光屏PQ紧靠在玻璃砖的右侧且与MN垂直。一束复色光沿半径方向与OO′成θ=300角射向O点，已知复色光包含有折射率从n1=到n2=的光束，因而光屏上出现了彩色光带。‎ ‎①求彩色光带的宽度；‎ ‎②当复色光入射角逐渐增大时，光屏上的彩色光带将变成一个光点，求θ角至少为多少？‎ ‎【答案】① ②450‎ ‎【解析】试题分析：①由折射定律有 代入数据解得：β1＝45° β2＝60°‎ 故彩色光带的宽度有Rtan45°－Rtan30°＝（1－）R ‎②此时折射率为n1的单色光恰好发生全反射，故 即入射角θ＝C＝45°‎ 考点：光的折射定律；全反射 ‎【名师点睛】此题考查了光的折射定律及全反射问题；解题时除了要掌握光的折射定律级临界角公式外，还要结合几何光路图求解。‎ ‎ ‎