山东省平度市第九中学2020届高三上学期期中考试物理试卷

山东省平度市第九中学2020届高三上学期期中考试物理试卷

‎ 高三物理试题 ‎ 本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，共100分，考试时间90分钟。‎ 注意事项：‎ ‎1．答卷前，考生务必用2B铅笔和0.5毫米黑色签字笔（中性笔）将姓名、准考证号、考试科目、试卷类型填涂在答题卡规定的位置上。‎ ‎2．第Ⅰ卷每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应的答案标号涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号，答案不能答在试题卷上。‎ ‎3．第Ⅱ卷必须用0.5毫米黑色签字笔（中性笔）作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应的位置，不能写在试题卷上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用涂改液、胶带纸、修正带，不按以上要求作答的答案无效。‎ 第Ⅰ卷（选择题 共48分）‎ 一、 选择题：本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，1~8题只有一个选项符合题意，9~12题有多个选项符合题意，全选对的得4分，对但不全的得2分，选错或不答的得0分。‎ ‎1．理想化模型是简化物理研究的重要手段，它抓住问题的主要因素，忽略次要因素，促进了物理学的发展，下列关于理想化模型建立的表述正确的是 A．点电荷作为理想化模型忽略了电荷本身的大小 B．质点作为理想化模型忽略了物体的质量 C．理想电压表忽略了电压表的内阻 D．重心就是一个理想化模型 ‎2．一只小鸟停在一棵细树枝上，随树枝上下晃动，从最低点到最高点的过程中，忽略空气阻力的影响，下列说法正确的是 A． 树枝对小鸟的支持力大于小鸟对树枝的压力 ‎ B． 树枝对小鸟做的功等于小鸟克服重力做的功 C． 小鸟先失重后超重 ‎ D． 小鸟处于平衡状态 ‎3．高速公路的ETC电子收费系统如图所示，ETC通道的长度是识别区起点到自动栏杆的水平距离。某人驾驶汽车以5 m/s的速度匀速进入识别区，ETC天线用了0.4‎ ‎ s的时间识别车载电子标签，识别完成后发出“滴”的一声，司机发现自动栏杆没有抬起，于是采取制动刹车，汽车刚好紧贴栏杆停下。已知司机的反应时间为0.7 s，刹车的加速度大小为5 m/s2，则该ETC通道的长度为 A． 5.4m　 ‎ B． 6.0 m ‎ C． 8.0m　 　‎ D． 9.6 m ‎4．六岁的小刚和他父亲在游玩的过程中，发现了一个“套圈游戏”，套中啥就可以拿走那样东西。父亲套中了一个距离起点水平距离为2m熊大的雕像，小刚想把距离起点水平距离也为2m的光头强雕像套中。假设他们套圈的时候圈的运动是平抛运动，父亲抛圈的速度为3m/s，则小刚要将像套中，抛圈的速度应该 A．等于3m/s的速度抛出 B．大于3m/s的速度抛出 C．小于3m/s的速度抛出 D．条件不足，无法判断 ‎5．如图，某人正用高压水枪冲洗车体，若水柱截面为S，水流以速v垂直射到车轮上，之后水速减为零，已知水的密度为ρ，则水对车轮的冲力为 A． B． ‎ C． D． ‎ ‎6．表格中是一款充电式电动牙刷铭牌上的参数，下列说法正确的是 充电器输入电压 AC220V 充电器输出电压 DC5V 充电器输出电流 ‎1A 电池容量 ‎2800mAh 电动牙刷额定功率 ‎1.8W 电动牙刷额定电压 DC3.6V A．正常刷牙每次2分钟，牙刷每次消耗的能量约为3.6J B．电池充满电后总电量约为1.0×105C C．电动牙刷工作时的额定电流为1A D．电动牙刷充电时，从无电状态到满电状态所需时间为2.8h ‎7．蹦床运动要求运动员在一张绷紧的弹性网上蹦起并做空中运动。为了测量运动员跃起的高度，训练时可在弹性网上安装压力传感器，利用传感器记录弹性网所受的压力，并在计算机上作出压力—时间图像，假如作出的图像如图所示。设运动员在空中运动时可视为质点，g取10 m/s2 ，则运动员跃起腾空的最大高度是 A．4.05m ‎ B．5.00m C．7.20m ‎ D．14.45m ‎8．如图，竖直杆固定在木块 C 上，两者总重为40N，放在水平地面上。轻细绳 a 连接小球 A 和竖直杆顶端，轻细绳 b连接小球A和B，小球B重为20N。当用与水平方向成30°角的恒力F作用在小球B上时，A、B、C 刚好保持相对静止且一起水平向左做匀速运动，绳a、b与竖直方向的夹角分别恒为30°和60°，下列判断正确的是 ‎ A．力F 的大小为15N ‎ B．地面对 C 的支持力大小为 70N ‎ C．地面对 C 的摩擦力大小为 10N ‎ D．A 球重为10N A B O Ep x EpA EpB ‎9．A、B为电场中一直线上的两个点，带负电的点电荷只受电场力的作用，从A 点以某一初速度做直线运动到B点，其电势能Ep随位移x的变化关系如图中实线所示，则从A到B过程中，下列说法正确的是　‎ A．点电荷的速度先增大后减小 B．电荷所受电场力先减小后增大 C．空间电场是某负点电荷形成的 D．A点的电势低于B点的电势 ‎10．如图，极地卫星的运行轨道平面通过地球的南北两极（轨道可视为圆轨道）。若已知一个极地卫星从北纬30°的正上方按图示方向第一次运行至南纬30°正上方时所用时间为t，地球半径为R（地球可看作球体），地球表面的重力加速度为g，引力常量为G，由以上条件可以求出 ‎ A．卫星运行的周期 B．卫星的质量 ‎ C．卫星距地面的高度 D．地球的密度 a G ‎ H ‎ P b ‎11．如图，带电小球a固定在绝缘的竖直杆上处于静止状态，地面上固定一绝缘且内壁光滑的半圆弧细管道GHP，圆心与a球位置重合，管道底端H与水平地面相切，一质量为m可视为质点的带电小球b从G端口由静止释放，当小球b运动到H端时对管道壁恰好无压力，重力加速度为g。在小球b由G沿管道向右运动过程中，下列说法中正确的是 A．小球b不能到达右侧P点 B．小球b所受库仑力大小始终为2mg C．小球b向心加速度大小先变大后变小 D．杆对小球a的作用力先变大后变小 ‎12．某种小灯泡的伏安特性曲线如图所示，三个完全相同的这种小灯泡连接成如图乙所示的电路，电源的内阻为2.0 Ω。现闭合开关S，理想电压表V的示数为4.0 V，则　‎ A．三个灯泡的总电阻为8.3 Ω B．电源的电动势为7.2 V C．电源消耗的热功率为3.72 W D．电源的效率为80.6%‎ 第Ⅱ卷（非选择题 共52分）‎ 二、实验题：本题共2小题，共12分。‎ ‎13．（6分）用自由落体法验证机械能守恒定律的实验中：‎ ‎(1)运用公式＝mgh对实验条件的要求是 ；‎ ‎ (2)若实验中先释放了纸带，后打点计时器开始打点，打出了一条纸带，选择了纸带的如图所示的部分，能否根据该纸带完成验证机械能守恒？ （填“能”或“不能”），若能，简单说明你的做法；若不能，说明原因。 。‎ ‎(3)实验中打点计时器所用电源的频率为50Hz，上图是实验时按照实际尺寸画出的纸带，请你自行测量后计算出纸带中C点速度vC= m/s（结果保留三位有效数字）。 ‎ ‎14．（6分）‎ θ 遮光片 光电门 甲 h L P Q h/m v2(m2.s-2)‎ O ‎0.15‎ 乙 某兴趣小组用如图甲所示的实验装置来测物块与斜面间的动摩擦因数。PQ为倾斜放置的木板, 在斜面底端Q处固定有一个光电门，光电门与数字计时器相连(图中未画)。每次实验时始终保持物块释放位置到斜面底端Q点的投影长度L=0.500 m不变，通过改变斜面倾角θ调整释放点高度h。(设物块与斜面间的动摩擦因数处处相同，物块上固定有宽度为d的遮光条)‎ ‎ ‎ ‎(1)该小组根据实验数据，计算得到物块经过光电门的速度v，并作出了如图乙所示的v2-h图象，其图象与横轴的交点为0.15，由此可知物块与斜面间的动摩擦因数u = ；‎ ‎(2)若更换动摩擦因数更小的斜面，重复上述实验得到v2-h图象，其图象的斜率将 (填“增大”、“减小”或“不变”)。‎ 三、计算题：本题共4小题，共40分，解答时写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不得分，有数值计算的题答案中必须明确写出数值和单位。‎ ‎15．（8分）‎ F A L O P y x 如图，质量m ‎=2kg的小物块(可视为质点)静止于水平平台上的A点，现用与水平方向成370斜向上的拉力F拉动小物块一段距离后撤去，物块继续滑行一段位移后以v = 5m/s的速度从平台边缘上的O点水平抛出，击中平台右下侧圆弧形挡板上的P点。以边缘O为原点在竖直面内建立如图所示的平面直角坐标系，挡板形状满足方程x2 + y2 = 6 （单位：m），拉力F=10N，A、O两点间的距离L=9m，小物块与平台表面间的动摩擦因数μ = 0.1，g = 10 m/s2，已知sin37º=0.60，cos37º=0.80，求：‎ ‎（1）拉力F作用在小物块上时小物块滑行的距离s ；‎ ‎（2）P点的坐标。‎ ‎16．（10分）‎ 如图，一工件置于水平地面上，其AB段为一半径R=0.5m的光滑四分之一圆弧轨道，BC段是上表面粗糙的水平轨道且足够长，二者相切于B点，整个轨道位于同一竖直平面内，P点为圆孤轨道上的一个确定点，P点与圆心O的连线和竖直方向的夹角为θ=370，一可视为质点的物块，其质量m=0.2kg，与BC间的动摩擦因数μ=0.2，工件质量M=0.8kg，与地面间的摩擦不计。(g=10m/s²)‎ ‎(1)若将物块置于P点，要让物块相对工件静止于P点，需给工件施加水平向左的力F的大小；‎ ‎ (2)若将物块由P点无初速度释放，求最终物块运动的水平位移大小。‎ O A B C R m M P ‎17．（10分）‎ 如图，半径为0.6l、质量为m的小球用两根不可伸长的轻绳a、b连接，两轻绳的另一端系在一根竖直杆的A、B两点上，A、B两点相距为l，当两轻绳伸直后，A、B两点到球心的距离均为l。当竖直杆以自己为轴转动并达到稳定时（轻绳a、b与杆在同一竖直平面内）。求：‎ l A a b B ‎（1）竖直杆角速度ω为多大时，小球恰好离开竖直杆；‎ ‎（2）竖直杆角速度ω=时，轻绳a上的拉力Fa 。‎ ‎18．（12分）‎ 两个完全相同的小金属块A、B，A固定在倾角=370的绝缘斜面上，带电量，以A所在的高度为零势能面。B原来不带电，质量m=1kg，A、B相距2m且将A、B视作点电荷。B由静止起沿斜面下滑。斜面动摩擦系数μ=0.25，静电力常量k =9.0×109N·m2/C2，重力加速度g=10m/s2。求：‎ ‎（1）B碰撞A时的速度大小；‎ ‎（2）B碰A后，速度方向反向，沿斜面上滑，至最高点后再次下滑，分别求出上滑过程中和下滑过程中动能最大的位置距A点的距离；‎ ‎ ‎ ‎ ‎ m ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ B ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ q ‎ ‎ ‎ A ‎（3）如果选定两个点电荷在相距无穷远的电势能为0，则相距为r时，两点电荷具有的电势能可表示为EP =。计算B从上滑过程的动能最大位置到再次下滑过程中电场力所做的功。‎ ‎ ‎ 物理答案及评分标准 ‎ 一、选择题：本大题共12小题，每小题4分，共48分。‎ 题号 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ ‎9‎ ‎10‎ ‎11‎ ‎12‎ 答案 A B C B C D C B BD ACD CD AD 二、实验：本大题共2小题，共12分。‎ ‎13．（1）打点时，物体从静止开始自由下落 （2分）‎ ‎（2）能 ，研究AC段，动能的变化是否等于势能的变化 （每空1分，共2分）‎ ‎（3）1.21 （1.20~1.23均可） (2分)‎ ‎14. （1）0.3 (0. 30、0. 300均可) （3分）‎ ‎（2）不变 （3分）‎ ‎ ‎ 三、解答题：本大题共4小题，共40分，解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤。‎ ‎15.（8分）‎ ‎(1)设力F 作用中，物块的位移大小为x，对物块在AO 段运动的过程，由动能定理有：‎ ‎ （2分）‎ 解得：x=5m （1分）‎ (2) 小物块从O水平抛出后满足 ‎ （1分） ‎ ‎ （1分） ‎ 解得：小物块的轨迹方程 （1分）‎ 又有 x2 + y2 = 6 ‎ 解得： （1分） ‎ P点坐标为 （1分）‎ ‎16．(10分)‎ ‎(1)m相对M静止，对m ,其加速度 a=gtanθ=7.5m/s2 （2分）‎ ‎ 对m、M整体： F=(M+m)a （1分） ‎ ‎ 解得： F=7.5 N （1分）‎ ‎(2)对M、m组成的系统，水平方向动量守恒，所以m最终静止在M上，设m最终静止在距B点x处。 ‎ 物块从P点下滑经B 点至静止整个过程，由能量守恒得：‎ mgR(1-cos370) = μmgx （2分）‎ 解得x=0.5m ‎ 由几何知识可知P点到B点的水平位移为=0.3m，‎ 在物块与工件相对运动的过程中，设物块向左的位移大小为，工件向右的位移为 ‎+=x+=0.8m （1分）‎ 系统在水平方向上动量守恒得 （2分） ‎ 得 ‎ 可得=0.64m （1分） ‎ 17. ‎（10分）‎ ‎（1）小球恰好离开竖直杆时，小球与竖直杆间的作用力为零，设此时轻绳a与竖直杆间的夹角为α，由题意可知：sinα＝0.6， r＝0.6l (1分）‎ ‎ mgtanα = mrω2 (2分） ‎ 解得： (1分）‎ ‎（2）当轻绳b恰好伸直时，此时小球做圆周运动的半径为：r＝lsin60° ‎ 沿半径：Fasin 60°＝mrω2 (1分）‎ 竖直方向：Facos60°＝mg (1分） ‎ 联立解得：Fa＝2mg ，此时ω＝ (1分）‎ 所以当ω＝时轻绳b处于拉直状态，小球做圆周运动的半径为r＝lsin 60°‎ 沿半径： Fasin 60°＋Fbsin 60° ＝mrω2 (1分）‎ 竖直方向：Facos 60°－Fbcos 60°＝mg (1分）‎ 解得Fa＝3mg (1分） ‎ ‎18．（12分）‎ ‎（1） （1分） ‎ ‎ （1分） ‎ 解得：v=4m/s （1分）‎ ‎（2）碰撞后电荷重新分配： ‎ 上滑过程： （2分）‎ 解得： （1分）‎ 下滑过程： （2分）‎ 解得： （1分） ‎ 两位置的电场力的功 （2分）‎ 解得： （1分）‎