【物理】辽宁省沈阳市重点联合体2020届高三上学期期中考试试题（解析版）

【物理】辽宁省沈阳市重点联合体2020届高三上学期期中考试试题（解析版）

辽宁省沈阳市重点联合体2020届高三上学期 期中考试试题 试卷说明： ‎ ‎1.命题范围：人教版高中物理必修1、必修2全部内容 ‎2.本试卷考试时间为90分钟，满分为100分。‎ ‎3. 试卷分两卷，第I卷为客观题部分，请将正确答案用2B铅笔涂在答题卡上，第II卷为非选择题，请将答案按照题序用黑色水性签字笔填写在答题纸上 第Ⅰ卷（客观题部分，共65分）‎ 一 、单项选择题（本题共8小题。每小题5分，共40分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确。选对的得4分，选错或不答的得0分）‎ ‎1.物理学中的许多规律是通过实验发现的，下列说法中符合史实的是(　 　)‎ A. 库仑用扭秤测出了引力常量 B. 牛顿通过理想斜面实验发现了物体的运动不需要力来维持 C. 伽利略认为：力是维持物体运动的原因 D. 卡文迪许借助扭秤实验测出了万有引力常量 ‎【答案】D ‎【详解】A.卡文迪许用扭秤测出了引力常量，故A错误，D正确； B.伽利略通过理想斜面实验发现了物体的运动不需要力来维持，故B错误；‎ C.伽利略认为力不是维持物体运动的原因，而亚里士多德认为力是维持物体运动的原因，故C错误。‎ ‎2.物体做直线运动，速度—时间图像如图所示。由图像可以判断( )‎ A. 第1 s末物体相对于出发点的位移改变方向 B. 第1 s末物体的速度改变方向 C. 前2 s物体的位移之和为零 D. 第3 s末和第5 s末物体的位置相同 ‎【答案】D ‎【解析】‎ 试题分析：第1s内与第2s内对应图形的面积都在t轴上方，即代表位移均为正，故第1s内与第2s内的位移方向相同，故A错误；1s末前后对应速度值均为正，故速度方向未该改变，B错误；前2s物体的位移一直为正，不是零，故C错误；第3s末到第4s末的位移和第4s末到第5s末的位移等大反向，即第3s末到第5s末物体的位移为零，故第3s末和第5s末物体的位置相同，故D正确；故选D。‎ 考点：v-t图线 ‎【名师点睛】本题考查对图象的识别，要知道图线与t轴所围面积表示运动位移，图形在t轴上方表示位移为正，图形在t轴下方表示位移为负；“斜率”等于加速度；解题时重点要看清坐标轴，其次要看斜率，即图线所围的面积表示的含义。‎ ‎3.如图所示，斜面体P放在水平面上，物体Q放在斜面上．Q受一水平作用力F，Q和P都静止．这时P对Q的静摩擦力和水平面对P的静摩擦力分别为f1、f2．现使力F变大，系统仍静止，则（ ）‎ A. f1、f2都变大 B. f1变大，f2不一定变大 C. f2变大，f1不一定变大 D. f1、f2都不一定变大 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】对物体Q受力分析，受推力、重力、支持力，可能有摩擦力：‎ ‎①当时，摩擦力沿着斜面向上，大小为，当F增大时，变小；‎ ‎②当时，摩擦力为零，F增大时，变大；‎ ‎③当时，摩擦力沿着斜面向下，大小为，F增大时，变大。‎ 对整体受力分析，则有，F变大，则一定变大。‎ 故C正确，ABD错误．‎ ‎4.如图所示，物体在水平力F作用下压在竖直墙上静止不动，则（ ）‎ A. 物体所受摩擦力的反作用力是重力 B. 力F就是物体对墙的压力 C. 力F的反作用力是墙壁对物体的支持力 D. 墙壁对物体的弹力的反作用力是物体对墙壁的压力 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎：选D.物体受的摩擦力的反作用力是物体对墙的摩擦力，A错误；力F是物体受的力，而物体对墙的压力作用于墙上，故力F不是物体对墙壁的压力，B错误；墙壁对物体的支持力与物体对墙的压力为一对作用力和反作用力，D正确；C错误．‎ ‎5.如图所示质量为1kg的滑块从半径为50cm的半圆形轨道的边缘A点滑向底端B，此过程中，摩擦力做功为3J。若滑块与轨道间的动摩擦因数为0.2，则在B点时滑块受到摩擦力的大小为()‎ A. 3.6N B. 2N C. 1.6N D. 0.4N ‎【答案】A ‎【解析】‎ 试题分析：由A到B过程，由动能定理可得：mgR-Wf=mv2-0，在B点由牛顿第二定律得：，滑块受到的滑动摩擦力f=μF，解得：f=3.6N；故选A.‎ 考点：动能定理；牛顿第二定律的应用 ‎【名师点睛】此题是动能定理以及牛顿第二定律的应用问题；解题时应用动能定理求出物体受到的支持力，由滑动摩擦力公式可以求出物体受到的滑动摩擦力即可；此题是一道常规题，意在考查学生对基础知识的掌握程度.‎ ‎6.在奥运比赛项目中，高台跳水是我国运动员的强项。质量为m的跳水运动员进入水中后受到水的阻力而做减速运动，设水对他的阻力大小恒为F，那么在他减速下降高度为h的过程中，下列说法正确的是（g为当地的重力加速度）‎ A. 他的动能减少了Fh B. 他机械能减少了Fh C. 他的机械能减少了（F－mg）h D. 他的重力势能增加了mgh ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】运动员进入水中后，受到重力和水的阻力，克服合力做的功等于动能的减小量，故动能减小（F-mg）h，故A错误；运动员进入水中后，除重力外，克服阻力做功Fh，故机械能减小Fh，故B正确，C错误；运动员进入水中后，重力做功mgh，故重力势能减小mgh，故D错误；‎ ‎7.某人在一星球上以速度v0竖直上抛一物体，经t秒钟后物体落回手中，已知星球半径为R，那么使物体不再落回星球表面，物体抛出时的速度至少为（ ）‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ 试题分析：设行星表面的重力加速度为g，由物体竖直上抛运动，有得：；要使物体沿水平方向抛出而不落回星球表面，沿星球表面抛出的速度为v，则；联立解得，,故选C．‎ 考点：万有引力定律的应用 ‎【名师点睛】本题是常见的竖直上抛运动和万有引力的综合应用问题，它们之间联系的桥梁是重力加速度是g。‎ ‎8. 如图所示，一个质量为m的物体从高为h的曲面上一点A处，由静止开始下滑，滑到水平面上B点处停止.若再用平行于接触面的力将该物体从B处拉回到原出发点A处，则需要对物体做功的最小值为（　　）‎ A. mgh B. 2mgh C. 1.5mgh D. 3mgh ‎【答案】B ‎【解析】‎ 试题分析：物体由A滑到B时，动能的变化为0，而重力做功为mgh，设摩擦力做的功为Wf，则由动能定理可得，mgh+Wf=0，即Wf=－mgh；如果物体再由B到A，设水平力做的功为W，则W+Wf+(－mgh)=0；故解得W=mgh－Wf=2mgh，B是正确的。‎ 考点：动能定理。‎ 二、多项选择题（本题共5小题。每小题5分，共25分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项正确，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分。）‎ ‎9.甲乙两辆汽车在平直的公路上沿同一方向作直线运动，t=0时刻同时经过公路旁的同一个路标。在描述两车运动的v－t图中（如图），直线a、b分别描述了甲乙两车在0~20秒的运动情况。关于两车之间的位置关系，下列说法正确的是 A. 在0~10秒内两车逐渐靠近 B. 在10~20秒内两车逐渐远离 C. 在5~15秒内两车的位移相等 D. 在t=10秒时两车在公路上相遇 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A．在0－10 s内，乙车的速度一直比甲车大，两车应逐渐远离，则A错误；‎ B．在10－20 s内，甲车的速度一直比乙车大，两车逐渐靠近，则B错误；‎ C．在5－15 s内，两图象与坐标轴的面积相等，则两车的位移相等，则C正确；‎ D．在t＝10 s时两车速度相等，相距最远，则D错误。‎ ‎10. 在粗糙水平地面上放着一个截面为半圆的柱状物体A，A与竖直墙之间放一光滑半圆球B，整个装置处于平衡状态．已知A、B两物体的质量分别为M和m，则下列说法正确的是（　　）‎ A. A物体对地面的压力大小为Mg B. A物体对地面的压力大小为（M＋m）g C. B物体对A物体的压力小于Mg D. A物体对地面的摩擦力可能大于Mg ‎【答案】BD ‎【解析】‎ 以整体为研究对象，竖直方向整体受重力、压力F、支持力，水平方向受墙面的弹力和水平面的摩擦力，竖直方向受力平衡，水平方向受力平衡，A物体对地面的压力大小为（M+m)gA对；以B物体为研究对象，B物体对A的压力等于重力和墙面弹力的合力，大于mg，C错；D对；‎ ‎11.如右图所示，斜面置于光滑水平地面上，其光滑斜面上有一物体由静止下滑，在物体下滑过程中，下列说法正确的是(　　)‎ A. 斜面的机械能不变 B. 物体的重力势能减少，动能增加 C. 斜面对物体的作用力垂直于接触面，不对物体做功 D. 物体的机械能守恒 ‎【答案】B ‎【解析】‎ 试题分析：只有重力或只有弹力做功时，系统的机械能守恒，对物体进行受力分析，根据机械能守恒条件分析答题．‎ 在整个运动过程中，物体对斜面的压力对斜面做功，斜面的机械能不守恒，故A错误；物体下滑时，重力做正功，物体的重力势能减小，动能增加，故B正确；斜面对物体的作用力垂直于斜面，但在作用力方向上，物体有位移，斜面对物体的作用力对物体做功，故C错误；物体和斜面组成的系统在整个过程中只有重力做功，它们的机械能守恒；但物体受弹力做功；机械能不守恒，D错误．‎ ‎12.一个质量为0.3 kg的弹性小球，在光滑水平面上以6 m/s的速度垂直撞到墙上，碰撞后小球沿相反方向运动，反弹后的速度大小与碰撞前相同.则碰撞前后小球速度变化量的大小Δv和碰撞过程中墙对小球做功的大小W为（ 　　）‎ A. Δv=0 B. Δv=12 m/s C. W=0 D. W=10.8 J ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】A.规定初速度方向正方向，初速度，碰撞后速度，则速度变化量为：‎ 负号表示速度变化量的方向与初速度方向相反，所以碰撞前后小球速度变化量的大小为12m/s，故A错误， B正确； C.运用动能定理研究碰撞过程，由于初、末动能相等，则：‎ ‎ ‎ 碰撞过程中墙对小球做功的大小W为0，故C正确，D错误。‎ ‎13.如图所示，一轻弹簧一端固定于O点，另一端系一重物，将重物从与悬点O在同一水平面且弹簧保持原长的A点无初速度释放，让它自由摆下．不计空气阻力，则在重物由A点摆向最低点B的过程中（　　）‎ A. 弹簧与重物的总机械能守恒 B. 弹簧的弹性势能增加 C. 重物机械能不变 D. 重物的机械能增加 ‎【答案】AB ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 由A到B的过程中，只有重力和弹簧弹力做功，系统机械能守恒，通过弹簧的形变量判断弹性势能的变化，通过能量守恒判断重物机械能的变化．‎ ‎【详解】由A到B的过程中，只有重力和弹簧弹力做功，系统机械能守恒，即弹簧与重物系统的总机械能守恒。故A正确。在运动的过程中，弹簧的形变量增大，则弹簧的弹性势能增加。故B正确。根据能量守恒定律知，系统机械能不变，弹簧的弹性势能增加，则重物的机械能减小。故CD错误。故选AB。‎ 第Ⅱ卷（主观题部分 共35分）‎ 三、填空题（本题共3小题，每空4分，共16分.把答案填写在答题纸对应题目的横线上.）‎ ‎14.2009年3月29日，中国女子冰壶队首次夺得世界冠军，如图所示，一冰壶以速度v垂直进入三个矩形区域做匀减速运动，且刚要离开第三个矩形区域时速度恰好为零，则冰壶依次进入每个矩形区域时的速度之比为_______，穿过每个矩形区域所用的时间之比为___________。‎ ‎【答案】: : 1 (-):(-1):1‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】[1]逆向思维，根据速度与位移关系可知次进入每个矩形区域时的速度之比为：: : 1；‎ ‎[2] 初速度为零的匀加速直线运动中，通过连续三段相等位移的时间之比为：，故所求时间之比为(-):(-1):1。‎ ‎15.一个屋檐距地面9 m高，每隔相等的时间就有一个水滴从屋檐自由落下。当第4滴水刚要离开屋檐时，第1滴水正好落到地面，则此时第2滴水离地的高度为______（g = 10 m/s2）‎ ‎【答案】5m ‎【解析】‎ ‎【详解】[1]由题意作出情景图：‎ 自由落体运动为初速度为零的匀加速直线运动，第一个时间内、第二个时间内、第三个时间内的位移之比为，故第二滴水滴距地面的高度为：。‎ ‎16.汽车额定功率为P，汽车质量为m，在平直路面上行驶时所受阻力为车重的k倍，则汽车在此水平路面上运动的最大速度为_________.‎ ‎【答案】‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】[1]当牵引力与阻力相等时，速度最大,摩擦力为：，根据得最大速度为：‎ ‎。‎ 四、解答题（本题共2个小题，共19分．解答应写出必要的文字说明、方程和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．）‎ ‎17.某学校学生进行“交通信号灯”的课题研究中发现在公路的十字路口, 红灯拦停了很多汽车。 若拦停的汽车排成笔直的一列, 最前面的一辆汽车的前端刚好与路口停车线相齐, 相邻两车的前端之间的距离均为L =" 6.0" m, 若汽车起动时都以a =2.5m/s2 的加速度作匀加速运动, 加速到v="10.0" m/s 后做匀速运动通过路口。该路口亮绿灯时间t =" 40.0" s, 而且有按倒计时显示的时间显示灯. 另外交通规则规定: 原在绿灯时通行的汽车, 红灯亮起时, 车头已越过停车线的汽车允许通过。求：若绿灯亮起瞬时, 所有司机同时起动汽车, 问有多少辆汽车能通过路口？‎ ‎【答案】能有64辆汽车通过路口.‎ ‎【解析】‎ 试题分析：由题意知：根据速度与时间关系汽车加速时间：（2分）‎ 在40．0 s时间，汽车能行驶的位移为（3分）‎ 所以能通过路口的汽车数为：（3分）‎ 根据题意，能有64辆汽车通过路口． （2分）‎ 考点：匀变速直线运动的位移与时间的关系、匀变速直线运动的速度与时间的关系 ‎【名师点睛】本题主要考查了匀变速直线运动的位移与时间关系、匀变速直线运动的速度与时间关系。要求同学们能正确分析汽车的运动情况，先求出加速的时间，根据运动学基本公式求出 40．0 s时间，汽车能行驶的位移，从而求出能通过路口的汽车。‎ ‎18.滚轴溜冰运动是青少年喜爱的一项活动。如图所示，一滚轴溜冰运动员（可视为质点）质量m=30kg，他在左侧平台上滑行一段距离后沿水平方向抛出，恰能无能量损失地从A点沿切线方向进入光滑竖直圆弧轨道并沿轨道下滑。已知A、B为圆弧的两端点，其连线水平；圆弧半径R="1.0" m，对应圆心角θ=106º；平台与A、B连线的高度差h="0.8" m。（取g=10m/s2，sin53º=0.80，cos53º=0.60）‎ 求：（1）运动员做平抛运动的初速度；‎ ‎（2）运动员运动到圆弧轨道最低点O时，对轨道压力。‎ ‎【答案】（1）4m/s （2）1290N ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）设小孩平抛的初速度为vx，在A点的竖直分速度为vy，‎ 由平抛运动的规律有，，‎ 代入数据解得，；‎ 因小孩在A点的速度沿A点切线方向 故有，‎ 代人数据解得，故，‎ ‎（2）设小孩在最低点的速度为v，由机械能守恒定律，‎ 有，‎ 在最低点，根据牛顿第二定律，有 代人数据解得，由牛顿第三定律可知，小孩对轨道压力为1290 N