【物理】海南省嘉积中学2020届高三上学期期中考试试题（解析版）

【物理】海南省嘉积中学2020届高三上学期期中考试试题（解析版）

海南省嘉积中学2020届高三上学期 期中考试试题 ‎—、单项选择题 ‎1.飞机起飞过程是从静止出发，在跑道上加速前进，当达到一定速度时离地升空．已知飞机加速前进路程为1600 m，所用时间为40 s，若这段运动为匀加速直线运动，用a表示加速度，v表示离地时的速度，则(　　)‎ A. a＝2 m/s2，v＝80 m/s B. a＝2 m/s2，v＝40 m/s C. a＝1 m/s2，v＝40 m/s D. a＝1 m/s2，v＝80 m/s ‎【答案】A ‎【解析】‎ 由x＝t，得 ，而，故选项A正确．‎ ‎2.甲、乙两个质点沿同一直线运动，其中质点甲以6m/s的速度匀速直线运动，质点乙做初速度为零的匀变速直线运动，它们的位置x随时间t的变化如图所示。已知t=3s时，甲、乙图线的斜率相等。下列判断正确的是 A. 最初的一段时间内，甲、乙的运动方向相反 B. t=3s时，乙的位置坐标为-11m C. 图t=6s时，两车相遇 D. 乙经过原点的速度大小为m/s ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A.位移时间图象的斜率表示速度，则最初的一段时间内，甲、乙的斜率都为正方向，所以运动方向相同，故A不符合题意；‎ B.质点乙作初速度为零的匀变速直线运动，t=3s时，甲、乙图线的斜率相等，所以，t=3s时乙的速度是6m/s，乙的加速度 ‎0-3s，乙的位移 所以t=3s时，乙的位置坐标为 故B符合题意。‎ C.设过t两车相遇 解得：‎ 故C不符合题意。‎ D.根据v2-0=2ax，乙经过原点时的速度大小为 ，故D不符合题意。‎ ‎3.物体A、B、C均静止在同一水平面上，它们的质量分别为mA、mB、mC，与水平面的动摩擦因数分别为μA、μB、μC．用水平拉力F分别拉物体A、B、C，所得加速度a与拉力F的关系如图所示，A、B两直线平行，B、C延长线交于a轴负半轴同一点．则以下关系正确的是（　　）‎ A. μA=μB=μC B. μA＞μB=μC ‎ C. mA=mB＜mC D. mA＜mB=mC ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 根据牛顿第二定律得到加速度的函数表达式，由函数关系式和图线的关系进行比较即可得解。‎ ‎【详解】根据牛顿第二定律：F-mg=ma，可得加速度a=F-g，由函数关系式和图线的关系可知，图线的斜率为，A、B两直线平行斜率相同且大于C直线的斜率，即mA=mB＜mC；图线在纵轴的截距为g，所以有：μAμB=μC，故A、B、D错误，C正确。‎ 故选：C ‎4.如图所示，物体M通过与斜面平行的细绳与小物块m相连，斜面的倾角θ可以改变，讨论物块M对斜面的摩擦力的大小，则一定有 A. 若物块M保持静止，则θ角越大，摩擦力越大 B. 若物块M保持静止，则θ角越大，摩擦力越小 C. 若物块M沿斜面下滑，则θ角越大，摩擦力越大 D. 若物块M沿斜面下滑，则θ角越大，摩擦力越小 ‎【答案】D ‎【解析】‎ 试题分析：当M有向下的运动趋势时，所受静摩擦力方向沿斜面向上，有，随着a角的增大，静摩擦力逐渐增大，B错；当M有向上的运动趋势时，所受静摩擦力方向沿斜面向下，，随着a角的增大，静摩擦力逐渐减小，A错；若物块M沿斜面下滑，摩擦力为滑动摩擦力，大小为，随着α角的增大，摩擦力逐渐减小，D对；C错；‎ 点评：本题难度中等，对于摩擦力的计算，首先要确定摩擦力的类型，如果是静摩擦力要根据受力平衡或牛顿第二定律求解，滑动摩擦力根据公式求解 ‎5.如图所示，重80N的物体A放在倾角为30°的粗糙斜面上，有一根原长为10cm、劲度系数为1000N/m的弹簧，其一端固定在斜面底端，在另一端放置物体A后，弹簧长度缩短为8cm，现用一测力计沿斜面向上拉物体，若物体与斜面间最大静摩擦力为25N，当弹簧的长度仍为8cm时，测力计读数不可能为(　 　)‎ A. 10 N B. 20 N C. 40 N D. 60 N ‎【答案】D ‎【解析】‎ 放置物体A后，有，施加向上拉力后，若保持弹簧的长度仍为8 cm时，则拉力的最大值有：，，D不可能。‎ ‎6.如图所示，一轻杆两端分别固定着质量为mA和mB的两个小球A和B（可视为质点）．将其放在一个直角形光滑槽中，已知当轻杆与槽左壁成角时，A球沿槽下滑的速度为vA，则此时B球的速度（ ）‎ A. vAtan B. vAcot C. vAcos D. vAsin ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】根据题意，将A球速度分解成沿着杆和垂直于杆方向的两个分速度，同时将B球速度也分解成沿着杆和垂直于杆两方向。‎ 则有，A球：v∥=vAcos 而B球，v∥=vB=vBsin 由于同一杆，则有vAcos=vBsin 所以vB=vA=vAcot，故B正确，A、C、D错误；‎ 故选：B ‎7.如图所示，P是水平面上的圆弧凹槽，从高台边B点以某速度v0水平飞出的小球，恰能从固定在某位置的凹槽的圆弧轨道的左端A点沿圆弧切线方向进入轨道．O是圆弧的圆心，θ1是OA与竖直方向的夹角，θ2是BA与竖直方向的夹角，则 A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】平抛运动在水平方向上做匀速直线运动,在竖直方向上做自由落体运动.速度与水平方向的夹角为，则：‎ 位移与竖直方向的夹角为，则：‎ 所以：‎ 所以选C.‎ ‎8.如图所示，在倾角是30°的光滑斜面上，有一长为l的轻杆，杆的一端固定着一个小球，质量为m.另一端绕垂直于斜面的光滑轴做圆周运动，运动到最高点速度是。‎ A. 在最高点时，杆对球的作用力为0‎ B. 在最高点时，杆对球的作用力沿杆向上 C. 在最高点时，杆对球的作用力沿杆向下，大小是mg D. 在最低点时，杆对球的作用力沿杆向上，大小是 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】ABC．在最高点有：‎ 代入数据计算可得：‎ 说明杆对球的作用力沿杆向下，大小为，故A错误，B错误，C错误.‎ D．设在最低点时速度为，根据动能定理可得：‎ 设杆对球的作用力为，则：‎ 代入数据计算可得：‎ 说明在最低点时，杆对球的作用力沿杆向上，大小是，故D正确 二、多项选择题 ‎9.如图所示，竖直运动的电梯底面上放有托盘弹簧秤，质量为2kg的物体放在水平托盘中，当电梯运动时，发现弹簧秤的示数为24N，g取10m/s2。电梯的运动情况是 A. 电梯可能以2m/s2的加速度向上做匀加速运动 B. 电梯可能以2m/s2的加速度向下做匀减速运动 C. 电梯可能以12m/s2的加速度向上做匀加速运动 D. 电梯可能以12m/s2加速度向下做匀减速运动 ‎【答案】AB ‎【解析】对物体分析，弹簧秤的示数即弹簧秤对物体的支持力，根据牛顿第二定律得：，方向竖直向上，知电梯以 的加速度加速上升，或以的加速度减速下降，故AB正确，CD错误。‎ 点睛：解决本题的关键知道物体与电梯的加速度相同，根据牛顿第二定律求出加速度的大小和方向是解决本题的关键。‎ ‎10.如图是氢原子的能级图，a、b、c为原子跃迁时所发出的三种光。当用c光照射某种金属时恰能发生光电效应，下列说法正确的是 A. c光的频率小于b光的频率 B. a光的频率大于b光的频率 C. 换成a光照射该种金属，一定会发生光电效应 D. 换成b光照射该种金属，可能会发生光电效应 ‎【答案】BC ‎【解析】因为Em-En=hv，则Ea＞EC＞Eb，依据E=hγ，可知，γa＞γc＞γb，可知a光频率最高，b光的频率最低，故A错误，B正确；因为a光的能量大于c光的能量，所以能发生光电效应，故C正确；因为b光的能量小于c光的能量，所以不能发生光电效应，故D错误。所以BC正确，AD错误。‎ ‎11.如图所示为人造地球卫星的轨道示意图，其中1为近地圆周轨道，2为椭圆轨道，3为地球同步轨道，其中P、Q为轨道的切点，则下列说法中正确的是 A. 卫星在1轨道上运行可经过一次加速转移到3轨道上运行 B. 卫星由1轨道进入2轨道机械能增大 C. 卫星在轨道1上的运行周期最短 D. 在轨道2上由Q点运行到P点的过程中，万有引力对其做正功，它的动能增加，重力势能减少，机械能增加 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】A.卫星从1轨道转移到3轨道上运行，需要在P点和Q点加速两次。故A错误；‎ B.卫星由1轨道进入2轨道需要在P点点火加速，所以机械能增大。故B正确；‎ C.根据开普勒第三定律可知，轨道半径最小的1轨道的周期最小。故C正确；‎ D. 卫星在椭圆轨道2上自由运行时，只有万有引力对它做功，其机械能守恒，则它在P点的机械能等于在Q点的机械能．故D错误．‎ ‎12. 跳伞运动员从某高度的直升机上跳下，经过2s拉开绳索开启降落伞，此后再过18s落地．整个跳伞过程中的v﹣t图象如图所示．根据图象信息可知（ ）‎ A. 第10s秒初速度等于前两秒的平均速度 B. 14s末加速度为零 C. 前2s跳伞运动员做自由落体运动 D. 跳伞运动员下落的总高度约为240m ‎【答案】AB ‎【解析】‎ 试题分析：第10s秒初速度为8m/s，前两秒做匀加速直线运动，平均速度为，其加速度为，不是做自由落体运动，A正确C错误；图像的斜率表示加速度，所以14s末斜率为零，加速度为零，做匀速直线运动，B正确；速度图象的面积表示位移，面积可以通过图象与时间轴所围成的面积估算，本题可以通过数方格的个数来估算，（大半格和小半格合起来算一格，两个半格算一格）每格面积为4m，20s内数得的格数大约为49格，所以18s内运动员下落的总高度为：，故D错误．‎ 考点：考查了速度时间图像 ‎【名师点睛】在速度时间图像中，需要掌握三点，一、速度的正负表示运动方向，看运动方向是否发生变化，只要考虑速度的正负是否发生变化，二、图像的斜率表示物体运动的加速度，三、图像与坐标轴围成的面积表示位移，在坐标轴上方表示正方向位移，在坐标轴下方表示负方向位移 ‎13.如图所示，倾角为θ的斜面体c置于水平地面上，小物块b置于斜面上，通过细绳跨过光滑的定滑轮与沙漏斗a连接，连接b的一段细绳与斜面平行．在a中的沙子缓慢流出的过程中，a、b、c都处于静止状态，则 ( )‎ A. c对b的摩擦力一定增大 B. 细绳的张力一定减小 C. 地面对c的支持力一定增大 D. 地面对c的一定摩擦力减小 ‎【答案】BCD ‎【解析】‎ ‎【详解】AB、以b为研究对象，b受重力，a给它的拉力，斜面给它的支持力，摩擦力未画出，摩擦力有多种情况：（1）F大于重力沿斜面向下的分力，则摩擦力沿斜面向下，在a中的沙子缓慢流出的过程中，拉力F变小，摩擦力先变小到零后反向变大，（2）F小于重力沿斜面向下的分力，则摩擦力沿斜面向上，在a中的沙子缓慢流出的过程中，拉力F变小，摩擦力一直变大，故B正确，A错误；‎ CD、以bc整体为研究对象，分析受力如图，根据平衡条件得知，水平面对c的摩擦力，方向水平向左，地面对c的支持力，在a中的沙子缓慢流出的过程中，拉力F变小，，地面对c的支持力一定增大，地面对c的一定摩擦力减小，故C、D正确；‎ 故选BCD ‎【点睛】关键是b受到c摩擦力的变化情况，与两物体的重力、斜面的倾角有关；对bc整体研究，由平衡条件分析水平面对c的摩擦力方向和支持力的大小。‎ 三、实验题 ‎14.图(a)是“研究匀变速直线运动”实验中获得的一条纸带，O、A、B、C、D和E为纸带上六个计数点。加速度大小用a表示。‎ ‎①OD间的距离为_______cm ‎②图(b)是根据实验数据绘出的s-t2图线（s为各计数点至同一起点的距离），斜率表示_______，其大小为_______m/s2（保留三位有效数字）。‎ ‎【答案】①1.20 ②加速度一半，0.933‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】①1cm+1mm×2.0格=1.20cm，②加速度一半，，所以a=0.933m/s2‎ ‎15.在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，某同学使用了如下图1所示的装置，其中砂桶质量为m,小车质量为M，打点计时器使用的交流电频率为50 Hz。‎ ‎（1）实验前，在进行平衡摩擦力的操作时，下列注意事项正确的是_______。‎ ‎ A．应该让小车连接纸带并穿过打点计时器 B．必须让小车连接砂桶 ‎ C．纸带和砂桶都应连接 D．改变小车质量时，需要重新平衡摩擦力 ‎（2）该同学得到一条纸带，在纸带上取连续的六个点，如图2所示，自A点起，相邻两点的距离分别为10.1 mm、12.0 mm、14.1 mm、16.0 mm、18.0 mm，则打E点时小车速度为______m/s，小车的加速度为______ m/s2（结果保留一位小数）。‎ ‎（3）该同学通过数据的处理作出了a－F图象，如图3所示，则图中直线不过原点的原因可能是______。‎ ‎【答案】 (1). A (2). 0.85 5.0 (3). 平衡摩擦力过度 ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)[1]平衡摩擦力时让小车拖着纸带运动,若能做匀速直线运动,摩擦力得到平衡；改变小车质量时，不需要重新平衡摩擦力；所以A正确.‎ ‎(2)[2]利用匀变速直线运动的推论可知，打E点时小车速度等于DF两点间的平均速度：‎ ‎[3]根据逐差法可知：‎ ‎(3)[4]由途中可以看出当F=0时，a不等于0，也就是说当绳子上没有拉力的时候，小车加速度不为零，说明平衡摩擦力过度，即木板倾斜过度.‎ 四、计算题 ‎16.如图所示，倾角θ=37°的斜面位于水平地面上，小球从斜面顶端A点以初速度水平向右抛出，经t1=0.6s小球恰好落到斜面底端B点处。空气阻力忽略不计，取重力加速度g = 10m/s2，。‎ ‎(1)求小球平抛的初速度的大小；‎ ‎(2)在小球水平抛出的同时，使斜面在水平面上也向右做匀速直线运动，经t2=0.3s小球落至斜面上，求斜面运动的速度大小。‎ ‎【答案】(1) 4m/s (2) 2m/s ‎【解析】‎ 试题分析：（1）根据小球在斜面上做平抛运动分析可知，斜面的倾角与位移有关，根据平抛运动的规律列式即可求解；（2）小球一边平抛，斜面一边向右匀速运动，根据几何关系找出两者的位移关系，即可求解斜面运动的速度。‎ ‎（1）如图所示，小球自斜面顶端平抛到底端B点过程中，‎ 在水平方向上有：①‎ 在竖直方向上有：②‎ 由题意知：③‎ 由①②③式并代入数据可得④‎ ‎(2)如图所示，设斜面以大小为v的速度做匀速运动 ‎ 在水平方向上有：⑤‎ 在竖直方向上有：⑥‎ 由题意知：⑦ ‎ 由④~⑦式并代入数据可得。‎ ‎【点睛】解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合运动学公式灵活求解，尤其是第（2）问要根据几何关系找出两者的位移关系。‎ ‎17.如图所示，质量为m2和m3的两物体静止在光滑的水平面上，它们之间用轻弹簧相连且刚开始处于原长，一质量为m1的物体以速度v0向右运动，m1向右运动与m3相碰后即黏合在一起.已知m1=m2=m，m3=2m，问：‎ ‎（1）m1、m3碰后共同速度？ ‎ ‎（2）弹簧第一次最长时的弹性势能？‎ ‎【答案】（1）（2）‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)设碰后、共同速度的大小为，取向右方向为正方向，对于、碰撞的过程，以两者组成的系统为研究对象，遵守动量守恒，则由动量守恒定律得：‎ 解得、相碰后瞬间的共同速度大小为： ‎ ‎(2)当三个物体的速度相同时，弹簧伸长到最长，弹性势能最大，设此时、、的速度大小为，对于三个物体组成的系统，由动量守恒得：‎ 设弹簧的最大弹性势能为， 、相碰后弹簧和三个物体组成的系统机械能守恒，则有：‎ 联立解得： ‎ 答：(1)m1、m3碰后共同速度. ‎ ‎(2)弹簧第一次最长时弹性势能.‎ ‎18.如图所示，由导热气缸和活塞封闭有一定质量的理想气体，活塞和气缸壁之间摩擦不计。已知大气压强,活塞面积,活塞质量m=4kg。环境温度不变，今在活塞上方逐渐加入细砂，使活塞缓慢下降，直到活塞距离底部的高度为初始的2/3。‎ ‎(g取)‎ ‎①上述过程中下列说法正确的是 A．缸内气体的内能一定增加 B．缸内气体的压强一定增加 C．单位时间内气体分子对活塞的碰撞次数不变 D．缸内气体将吸收热量 ‎②试计算加入细砂的质量M ‎【答案】①B(3分) ②‎ ‎【解析】‎ 试题分析：①气缸导热使得气缸内的气体温度等于外界环境温度，所以整个过程温度不变，分子平均动能不变，而气体不考虑分子势能，所以气体内能不变，选项A错。但是外界对气体做功，所以气体一定是放热选项D错。初始气体压强等于大气压和活塞重力产生的压强，后来又多了细沙产生的压强所以气体压强增加选项B对。根据温度不变，分子平均动能不变，即分子与容器壁撞击的作用力不变，而压强增大所以说单位时间内气体分子对活塞的碰撞次数增加，选项C错。‎ ‎②解：‎ 对活塞初态时进行受力分析后有：(1分)‎ 对活塞末态时进行受力分析后有：(1分)‎ 对密闭的气体由玻意耳定律得：(1分)‎ 又由题意可知：‎ 联立解得：(1分)‎ 考点：理想气体状态方程