物理卷·2018届河北省定州中学高三上学期期末考试（2018-01）

物理卷·2018届河北省定州中学高三上学期期末考试（2018-01）

河北定州中学 2017—2018 学年度第一学期期末考试 物理试卷 一、选择题 1．如图所示，相同的乒乓球 1、2 落台后恰好在等高处水平越过球，过时的速度方向均垂直 于球．不计乒乓球的旋转和空气阻力，乒乓球自起跳到最高点的过程中，下列说法中正确的 是（ ） A. 过时球 1 的速度大于球 2 的速度 B. 球 1 的速度变化率小于球 2 的速度变化率 C. 球 1 的飞行时间大于球 2 的飞行时间 D. 起跳时，球 1 的重力功率等于球 2 的重力功率 2．老鼠从洞口出发沿直线远离洞口，速度大小与离开洞口的距离成反比，即 rv=A，A 为一 个已知的定值，单位为 m2/s．这个运动不是匀速直线，也不是匀变速直线运动．如下图， 中学物理没有给出相应的规律，但我们可以类比用 v − t 图线求“图线下面积”从而求位移 的办法，根据 r 与 1/v 成正比或 v 与 1/ r 成正比关系，通过求下列图线中某一条图线与横轴 所夹“面积”求得老鼠从某点 P（离洞口 rP ）运动到（离洞口 rQ ）的时间．那么能实现这 一目的的图线是（ ） A. 把横坐标换成 v，把纵坐标换成 1/r B. 把横坐标换成 r 把纵坐标换成 1/v C. 把横坐标换成 1/v，把纵坐标换成 r D. 横坐标换成 1/r，把纵坐标换成 v 3．如图所示，一质量为 m 的小球，用长为 L 的轻绳悬挂于 O 点，第一次在水平力 F 作用下， 小球以恒定速率在竖直平面内由 P 点运动到 Q 点，第二次在水平恒力 'F 作用下，从 P 点静 止开始运动并恰好能到达 Q 点，关于这两个过程，下列说法正确的是（不计空气阻力，重 力加速度为 g） A. 第一个过程中，力 F 在逐渐变大 B. 第一个过程中，重力的瞬时功率不变 C. 第二个过程中，重力和水平恒力 'F 的合力的功率先增加后减小 D. 在这两个过程中，机械能都一直增加 4．如图所示，质量为 m 的半圆轨道小车静止在光滑的水平地面上，其水平直径 AB 长度为 2R，现将质量也为 m 的小球从距 A 点正上方 h0 高处由静止释放，然后由 A 点经过半圆轨道 后从 B 冲出，在空中能上升到距 B 点所在水平线的最大高度为 03 4 h 处（不计空气阻力，小 球可视为质点），则（ ） A. 小球和小车组成的系统动量守恒 B. 小球离开小车后做竖直上抛运动 C. 小车向左运动的最大距离为 R D. 小球第二次在空中能上升到距 B 点所在水平线的最大高度为 0 2 h 5．如图所示，斜劈形物体的质量为 M，放在水平地面上，质量为 m 的粗糙物块以某一初速 沿斜劈的斜面向上滑，至速度为零后又加速返回，而斜劈始终保持静止，物块 m 上、下滑 动的整个过程中（ ） A. 地面对斜劈 M 的摩擦力方向没有改变 B. 地面对斜劈 M 的摩擦力方向先向左后向右 C. 地面对斜劈 M 的支持力始终小于（M＋m）g D. 物块 m 向上和向下滑动因摩擦产生的热量相同 6．A、B 两物体质量均为 m ，通过劲度系数为 k 的轻质弹簧相连放在水平面上，如图所示， 开始时两者都处于静止状态.现对 A 施加一竖直向上的恒力 =2F mg （ g 为重力加速度）， 若不计空气阻力，则以下看法正确的是 A. 刚施加力 F 的瞬间， A 的加速度大小为 g ，方向竖直向上 B. B 刚离开地面时， A 的速度大小为 2 mg k C. B 刚离开地面时， A 的速度大小为 2mg k D. B 刚离开地面时， A 的加速度为零 7．如图所示，光滑轨道 ABCD 是大型游乐设施过山车轨道的简化模型，最低点 B 处的入、出 口靠近但相互错开，C 是半径为 R 的圆形轨道的最高点，BD 部分水平，末端 D 点与右端足够 长的水平传送带无缝连接，传送带以恒定速度 v 逆时针转动，现将一质量为 m 的小滑块从轨 道 AB 上某一固定位置 A 由静止释放，滑块能通过 C 点后再经 D 点滑上传送带，则（ ） A. 滑块不可能重新回到出发点 A 处 B. 固定位置 A 到 B 点的竖直高度可能为 2R C. 滑块在传送带上向右运动的最大距离与传送带速度 v 有关 D. 传送带速度 v 越大，滑块与传送带摩擦产生的热量越多 8．质量 M=1kg 的长木板置于水平地面上，木板与地面间的动摩擦因数 0.1  。木板上放 有质量分别为 mA=2kg 和 mB=1kg 的 A、B 两物块，A、B 与木板间的动摩擦因数分别为 2 0.3  、 3 0.5  ，水平恒力 F 作用在物块 A 上，如图所示。已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力， g=10m/s2。则（ ） A. 若 F=5N，物块 A 受到的摩擦力大小为 5N B. 若 F=6N，物块 B 受到的摩擦力大小为 5N C. 若 F=7N，物块 A 将会相对木板滑动 D. 无论力 F 多大，B 与长木板之间都不会发生相对滑动 9．如图所示，倾角 37   的斜面上有一木箱，木箱与斜面之间的动摩擦因数 3 3   。现 对木箱施加一拉力 F，使木箱沿着斜面向上做匀速直线运动。设 F 的方向与斜面的夹角为 ， 在 从 0 逐渐增大到 60°的过程中，木箱的速度保持不变，则（ ） A. F 先减小后增大 B. F 先增大后减小 C. F 一直增大 D. F 一直减小 10．2017 年 6 月 15 日，中国空间科学卫星“慧眼”被成功送入轨道，卫星轨道所处的空间 存在极其稀薄的空气。“慧眼”是我国首颗大型 X 射线天文卫星，这意味着我国在 X 射线空 间观测方面具有国际先进的暗弱变源巡天能力、独特的多波段快速光观测能力等。下列关于 “慧眼”卫星的说法．正确的是（ ） A. 如果不加干预，“慧眼”卫星的动能可能会缓慢减小 B. 如果不加干预，“慧眼”卫星的轨道高度可能会缓慢降低 C. “慧眼”卫星在轨道上处于失重状态，所以不受地球的引力作用 D. 由于技术的进步，“慧眼”卫星在轨道上运行的线速度可能会大于第一宇宙速度 11．一物体做匀加速直线运动，通过一段位移△x 所用时间为 2t，紧接着通过下一段位移 △x 所用时间为 t。则物体运动加速度的大小为（ ） A. 2 x t  B. 22 x t  C. 23 x t  D. 2 2 3 x t  12．将物体以某一速度竖直向上抛出，经过时间 t0 到达最高点，之后返回。运动过程中所 受空气阻力大小与速率成正比。则此物体从抛出到返回抛出点的过程中，速率随时间变化的 图象可能正确的是（ ） A. B. C. D. 13．某人身系弹性绳自高空 p 点自由下落，图中 a 点是弹性绳的原长位置，b 点是人静止悬 吊着的位置，c 点是人所到达的最低点，空气阻力不计，则人（ ） A. 从 p 至 c 过程中人的动能不断增大 B. 从 p 至 a 过程中人的机械能不守恒 C. 从 p 至 c 过程中重力所做的功等于人克服弹性绳弹力所做的功 D. 从 a 至 c 过程中人的重力势能减少量等于弹性绳的弹性势能增加量 14．半圆柱体 P 放在粗糙的水平地面上，其右端有竖直挡板 MN。在 P 和 MN 之间放有一个 光滑均匀的小圆柱体 Q，整个装置处于静止状态。如图所示是这个装置的纵截面图，若用外 力使 MN 保持竖直并缓慢地向右移动，在 Q 落到地面以前，发现 P 始终保持静止。在此过 程中，下列说法中正确的是（ ） A. P、Q 间的弹力逐渐增大 B. 地面对 P 的摩擦力先增大后减小 C. MN 对 Q 的弹力逐渐减小 D. Q 受到 P 和 MN 的合力逐渐增大 15．如图所示，一个质量为 m 的刚性圆环套在粗糙的竖直固定细杆上，圆环的直径略大于 细杆的直径，圆环的两边与两个相同的轻质弹簧的一端相连，轻质弹簧的另一端相连在和圆 环同一高度的墙壁上的 P、Q 两点处，弹簧的劲度系数为 k，起初圆环处于 O 点，弹簧处于 原长状态且原长为 L，细杆上面的 A、B 两点到 O 点的距离都为 L，将圆环拉至 A 点由静止 释放，重力加速度为 g，对于圆环从 A 点运动到 B 点的过程中，下列说法正确的是 [ A. 圆环通过 O 点的加速度小于 g B. 圆环在 O 点的速度最大 C. 圆环在 A 点的加速度大小为  2 2 kL m  D. 圆环在 B 点的速度为 2 gL 16．里约奥运会我国女排获得世界冠军，女排队员“重炮手”朱婷某次发球如图所示，朱婷 站在底线的中点外侧，球离开手时正好在底线中点正上空 3.04m 处，速度方向水平且在水平 方向可任意调整.已知每边球场的长和宽均为 9m，球高 2.24m，不计空气阻力，重力加速度 210 /g m s .为了使球能落到对方场地，下列发球速度大小可行的是 A. 22m/s B. 23m/s C. 25m/s D. 28m/s 17．x 轴上有两个点电荷 Q1 和 Q2，Q1 和 Q2 之间连线上各点电势高低如图曲线所示，选无穷 远处电势为零，从图中可以看出（ ） A. Q1 的电荷量小于 Q2 的电荷量 B. Q1 和 Q2 一定是同种电荷 C. Q1 和 Q2 之间连线上各点电场强度方向都指向 Q2 D. P 处的电场强度为零 18．如图所示，质量为 1m 的木块受到向右的拉力 F 的作用沿质量为 2m 的长木板向右滑行， 长木板保持静止状态.已知木块与长木板间的动摩擦因数为μ1，长木板与地面间的动摩擦因 数为 2 ，则（ ） A. 长木板受到地面的摩擦力大小一定是  2 1 2m m g  B. 长木板受到地面的摩擦力大小一定不是 2 1m g C. 若改变 F 的大小，当  2 1 2F m m g  时，长木板将开始运动 D. 无论怎样改变 F 的大小，长木板都不可能运动 19．水平地面上固定一足够长的光滑斜面，斜面顶端有一光滑定滑轮，一轻绳跨过滑轮，绳 两端分别连接小物块 A 和 B。已知斜面倾角θ=300，小物块 A 的质量为 m，小物块 B 的质量 为 0.8m，小物块 B 距离地面的高度为 h，小物块 A 距离定滑轮足够远。开始时，小物块 A 和小物块 B 位于同一水平面上，用手按住小物块 A，然后松手。则下列说法正确的是（ ） A. 松手瞬间，小物块 A 的加速度大小为 g/6 B. 松手后，小物块 A 的机械能守恒 C. 小物块 B 落地前瞬间的速度大小为 2 3 gh D. 小物块 A 能够上升到的最高点距离地面的距离为 5h/3 20．如图甲所示，A、B 两个物体靠在一起，静止在光滑的水平面上，它们的质量分别为 mA=2kg、 mB=4kg，现用水平力 FA 推 A，用水平力 FB 拉 B，FB 和 FA 随时间 t 变化的关系图象如图乙所 示。则（ ） A. A、B 脱离之前，它们一直做匀加速运动 B. t=4s 时，A、B 脱离 C. A、B 脱离时，它们的位移为 4m D. A、B 脱离后，A 做减速运动，B 做加速运动 二、实验题 21．在测定一组干电池的电动势和内电阻的实验中，某同学设计了如图甲所示的电路来完成 实验。图中定值电阻 0 2000R   ，R 为滑动变阻器(0〜20  ，2 A)。 (1)在实验操作过程中，该同学将滑动变阻器的滑片 P 向右滑动，则电流传感器 1 的示数将 _________(选填“变大”或“变小”），电流传感器 2 的示数将_________(选填“变大”或“变小”）。 (2)图乙为该同学利用测出的实验数据绘出的 I1-I2 图线，将通过电源的电流当成等于 I2，则由 图线可得被测电池的电动势 E=______ V，内阻 r=______  。(结果均保留两位有效数字） (3)考虑系统误差，根据(2)中数据处理测出电源的电动势______(选填“大于”、“等于”或“小于”) 真实值。 三、解答题 22．如图所示，在倾角为θ=30°的光滑斜面上有两个用轻质弹簧相连接的物块 A．B，它们的 质量均为为 m，弹簧的劲度系数为 k，C 为一固定挡板，系统处于静止状态．现开始用一沿 斜面方向的力 F 拉物块 A 使之向上匀加速运动，当物块 B 刚要离开 C 时 F 的大小恰为 2mg．求： （1）从 F 开始作用到物块 B 刚要离开 C 的时间． （2）到物块 B 刚要离开 C 时力 F 所做的功． 参考答案 1．AD 2．B 3．AD 4．BC 5．ACD 6．BD 7．D 8．D 9．A 10．B 11．C 12．D 13．C 14．A 15．D 16．B 17．C 18．D 19．AD 20．AC 21． 变小 变大 3.0 2.0 小于 (1) 滑动变阻器的滑片 P 向右滑动，R 减小，电路总电阻减小，总电流增大，内电压增大， 路端电压减小，流过 R0 的电流减小，电流传感器 1 的示数将变小；流过 R 的电流等于总电 流减去流过 R0 的电流，则流过 R 的电流变大，电流传感器 2 的示数将变大。 (2) 将通过电源的电流当成等于 I2，由闭合电路欧姆定律得 2 1 0E I r I R  ，整理得： 1 2 0 0 E rI IR R   由图线纵截距得： 0 1.50E mAR  ，解得： 3.0E V 由图线斜率得：   3 0 1.5 1.0 10 0.5 0 r R    ，解得： 2.0r   (3) 将通过电源的电流当成等于 I2， 1 2 0 0 E rI IR R   考虑系统误差，则  2 1 1 0E I I r I R  真 真 ，整理得： 1 2 0 0 E rI IR r R r    真 真 真 真 由图线纵截距计算电动势，对比两表达式可得：根据(2)中数据处理测出电源的电动势小于 真实值。 22．（1） 2t k  （2） 3 23 2F m gW k  (1) 令 x1 表示未加 F 时弹簧的压缩量，由胡克定律和牛顿定律可知：mgsin30°=kx1 ， 令 x2 表示 B 刚要离开 C 时弹簧的伸长量，a 表示此时 A 的加速度，由胡克定律和牛顿定律 可知：kx2=mgsin30°， F－mgsin30°－kx2=ma ，将 F=2mg 和θ=30°代入以上各式，解得 a=g； 由 2 1 2 1 2x x at  ，解得 2mt k  ； (2) 物块 B 刚要离开 C 时，物块 A 的速度为 2mv at g k   ，此时弹簧的伸长量和 F 开始 作 用 时 的 压 缩 量 相 同 ， 弹 簧 的 弹 性 势 能 改 变 量 为 零 。 由 动 能 定 理 得   0 2 1 2 1sin30 2FW mg x x mv   ，解得 2 23 2F m gW k  。