天津市四合庄中学2019届高三上学期期中考试物理试题 Word版含答案

天津市四合庄中学2019届高三上学期期中考试物理试题 Word版含答案

四合庄中学 2018-2019 第一学期期中考试高三物理试卷 姓名 班级 准考证号 一．单项选择题（每题 3 分，共计 30 分） 1．如图所示，一束复色光通过三棱镜后分解成两束单色光 a、b，用这两束单色 光 a、b 分别照射同一光电管，下列说法正确的是（ ） A. 若 a 光恰能发生光电效应，则 b 光一定不能发生光电效应 B. 若 b 光恰能发生光电效应，则 a 光可能发生光电效应 C. 若 a、b 光都能发生光电效应，则 a 光的饱和电流小 D. 若 a、b 光都能发生光电效应，则 a 光的遏制电压低 2．关于近代物理实验，下列说法正确的是( ) A．黑体辐射的实验规律可用光的波动性解释 B．利用α粒子散射实验可以估算核外电子的运动半径 C．电子束通过双缝实验装置后可以形成干涉图样，说明实物粒子也具有波动性 D．汤姆孙研究阴极射线发现了电子，提出了原子核式结构模型 3.氢原子能级图如图甲所示,氢原子发出 a、b 两种频率的光,用于同一装置做双缝 干涉实验,分别得到干涉图样如图乙、丙所示,若 a 光是由能级 向 跃 迁时发出的,则 b 光可能是 A. 从能级 向 跃迁时发出的 B. 从能级 向 跃迁时发出的 C. 从能级 向 跃迁时发出的 D.从能级 向 跃迁时发出的 4..如图是一种测定风力的仪器的原理图，质量为 m 的金属球，固定在一细长的 轻金属丝下端，能绕悬点 O 在竖直平面内转动，无风时金属丝自然下垂，有风 时金属丝将偏离竖直方向一定角度θ，角θ的大小与风力 F 的大小有关，下列关于 风力 F 与θ的关系式正确的是( ) A．F＝mgtan θ B．F＝mgsin θ C．F＝mgcos θ D．F＝mg/cos θ 5．一质点在连续的 6s 内作匀加速直线运动，在第一个 2s 内位移为 12m，最后 一个 2s 内位移为 36m，下面说法正确的是（ ） A. 质点的加速度大小是 3m/s2 B. 质点的加速度大小是 2m/s2 C. 第 2s 末的速度大小是 12 m/s D. 第 1s 内的位移大小是 6m 6．如图所示，一质量为 m 的物块与车厢的竖直后壁间的动摩擦因数为μ，当该 车水平向右做加速运动时，物块恰好沿车厢后壁匀速下滑，则车的加速度为（ ） A．G B．μg C.g μ D.1 2μg 7．一个静止的物体，在 0～4 s 时间内受到力 F 的作用，力的方向始终在同一直 线上，力 F 所产生的加速度 a 随时间 t 的变化关系如图所示，则该物体( ) A．在 0～4 s 时间内做匀变速运动 B．第 2 s 末位移改变方向 C．在 0～4 s 时间内，位移的方向不变 D．第 4 s 末运动速度最大 8.一质量为 m 的物体在水平恒力 F 的作用下沿水平面运动，在 t0 时刻撤去力 F， 其 vt 图象如图 9 所示．已知物体与水平面间的动摩擦因数为μ，则下列关于力 F 的大小和力 F 做功 W 的大小关系式正确的是( ) A．F＝μmg B．F＝2μmg C．W＝μmgv0t0 D．W＝3 2μmgv0t0 9．如图所示，“天舟一号”货运飞船与“天宫二号”空间实验室对接后，组合体在 时间 t 内沿圆周轨道绕地球转过的角度为θ，组合体轨道半径为 r，引力常量为 G， 不考虑地球自转。则（ ） A. 组合体做圆周运动的线速度为 tr  B. 可求出组合体受到地球的万有引力 C. 地球的质量为 2 3 2 r Gt  D. 可求出地球的平均密度 10．如图所示，在一端封闭的光滑细玻璃管中注满清水，水中放一红蜡块 R（R 视为质点）．将玻璃管的开口端用胶塞塞紧后竖直倒置且与 y 轴重合，在 R 从坐 标原点以速度 v0=3cm/s 匀速上浮的同时，玻璃管沿 x 轴正向做初速度为零的匀 加速直线运动，合速度的方向与 y 轴夹角为α．则红蜡块 R 的（ ） A. 分位移 y 与 x 成正比 B. 分位移 y．的平方．．．与 x 成正比 C. 合速度 v 的大小与时间 t 成正比 D. tanα与时间 t．的平方．．．成正比 二．多项选择题（每题 4 分，填不全得 2 分，共计 20 分） 11．下列有关原子结构和原子核的认识，其中正确的是( ) A．γ射线是高速运动的电子流 B．氢原子辐射光子后，其绕核运动的电子动能增大 C．太阳辐射能量的主要来源是太阳中发生的重核裂变 D.Bi 的半衰期是 5 天，100 克 210 83Bi 经过 10 天后还剩下 25 克 12．在游乐园中，游客乘坐升降机可以体验超重与失重的感觉．关于游客在随升 降机一起运动的过程中所处的状态，下列说法中正确的是（ ） A. 当升降机加速上升时，游客处于失重状态 B. 当升降机减速下升时，游客处于超重状态 C. 当升降机减速上升时，游客处于失重状态 D. 当升降机加速下升时，游客处于超重状态 13．如图所示，质量为 m1 的木块在质量为 m2 的长木板上向右滑行，木块同时受 到向右的拉力 F 的作用，长木板处于静止状态，已知木块与木板间的动摩擦因数 μ1，木板与地面间的动摩擦因数为μ2，则（ ） A． 木块受到木板的摩擦力的大小等于 F B． 木板受到地面的摩擦力的大小一定是μ2（m1+m2）g C． 木板受到地面的摩擦力的大小一定是μ1m1g D． 无论怎样改变 F 的大小，木板都不可能运动 14．我国天宫一号目标飞行器已完成了所有任务，预计在 2018 年上半年坠入大 气层后烧蚀销毁．如图所示，设天宫一号原来在圆轨道 I 上稳定飞行，到达 P 点 时转移到较低的椭圆轨道 II（未进入大气层），则天宫一号（ ） A．在 P 点减速进入轨道 II B．在轨道 I 上运动的周期大于轨道 II 上运动的周期 C．在轨道 I 上的加速度大于轨道 II 上的加速度 D．在轨道 I 上的机械能大于轨道 II 上的机械能 15．[多选]如图甲所示，物块的质量 m＝1 kg，初速度 v0＝10 m/s，在一水平向左 的恒力 F 作用下从 O 点沿粗糙的水平面向右运动，某时刻后恒力 F 突然反向， 整个过程中物块速度的平方随位置坐标变化的关系图像如图乙所示，g＝10 m/s2。 下列选项中正确的是( ) A．0～5 s 内物块做匀减速运动 B．在 t＝1 s 时刻，恒力 F 反向 C．恒力 F 大小为 10 N D．物块与水平面间的动摩擦因数为 0.3 三．填空题（每空 3 分，共计 12 分） 16.木块 A、B 分别重 50 N 和 60 N，它们与水平地面之间 的动摩擦因数均为 0.25；夹在 A、B 之间的轻弹簧被压缩 了 2 cm，弹簧的劲度系数为 400 N/m.系统置于水平地面上静止不动．现用 F＝1 N 的水平拉力作用在木块 B 上，如图所示，求力 F 作用后木块 A 所受摩擦力的 大小为 牛顿，B 所受摩擦力的大小 牛顿． 17．如图所示，光滑水平面上，一小球在穿过 O 孔的绳子的拉力 作用下沿一圆周匀速运动，当绳的拉力为 F 时，圆周半径为 R， 当绳的拉力增大到 8F 时，小球恰可沿半径为 R／2 的圆周做匀速 圆周运动，在上述增大拉力的过程中，绳的拉力对小球做的功为 18.将质量为 m 的小球以速度 v0 由地面竖直向上抛出。小球落回地面时，其速度 大小为 3 4v0。设小球在运动过程中所受空气阻力的大小不变，则空气阻力的大小 等于 四．实验题（每空 1 分，共计 6 分） 19.如图 1 所示,用质量为 的重物通过 滑轮牵引小车,使它在长木板上运动, 打点计时器在纸带上记录小车的运动 情况。利用该装置可以完成“探究动能 定理”的实验。 (1).打点计时器使用的电源 是 (选填选项前的字母)。 A.直流电源 B.交流电源 (2).实验中,需要平衡摩擦力和其他阻力。正确操作方法是 (选填选项前的字母)。 A.把长木板右端垫高 B.改变小车的质量 在不挂重物且 (选填选项前的字母)的情况下,轻推一下小车,若小车拖着纸带 做匀速运动,表明已经消除了摩擦力和其他阻力的影响。 A.计时器不打点 B.计时器打点 (3).接通电源,释放小车,打点计时器在纸带上打下一系列点,将打下的第一个点标 为 。在纸带上依次去 、 、 ……若干个计数点,已知相邻计数点间的时间间 隔为 。测得 、 、 ……各点到 点的距离为 、 、 ……,如图 2 所示。 实验中,重物质量远小于小车质量,可认为小车所受的拉力大小为 ,从打 点打 点的过程中,拉力对小车做的功 ,打 点时小车的速度 。 (4).假设已经完全消除了摩擦力和其他阻力的影响,若重物质量不满足远小于小 车质量的条件,则从理论上分析,图 4 中正确反映 关系的是 。 五．计算题（20 题 10 分，21 题 12 分，22 题 10 分，共计 32 分） 20．质量为10kg 的箱子放在水平地面上，箱子和地面的滑动摩擦因数为0.5，现 用与水平方向成37倾角的100N 力拉箱子，如图所示．箱子从静止开始运动，2s 末撤去拉力，（sin37 0.6  ，cos37 0.8  ），求： (1)撤去拉力时箱子的速度为多大？ (2)箱子继续运动多长时间才能静止？ (3)箱子在整个运动过程中克服摩擦力做功为多少？ 21.汽车发动机的功率为 60 kW，汽车的质量为 4 t，当它行驶在坡度为 0.02 的长 直公路上时，所受阻力为车重的 0.1 倍（g 取 10 m/s2）。问： （1）汽车所能达到的最大速度 vmax 多大？ （2）若汽车从静止开始以 0.6 m/s2 的加速度作匀加速直线运动，则此过程能维 持多长时间？ （3）当汽车匀加速行驶的速度达到最大值时，汽车做功多少？ （4）在 10 s 末汽车的即时功率为多大？ 22．如图所示，水平桌面上有一轻弹簧，左端固定在 A 点，自然状态时其右端 位于 B 点．水平桌面右侧有一竖直放置的轨道 MNP，其形状为半径 R=1.0m 的 圆环剪去了左上角 120°的圆弧，MN 为其竖直直径，P 点到桌面的竖直距离是 h=2.4m．用质量为 m=0.2kg 的物块将弹簧缓慢压缩后释放，物块经过 B 点后在 桌面上做匀变速运动，其位移与时间的关系为 x=6t﹣2t2，物块飞离桌面后恰好 由 P 点沿切线落人圆轨道．（不计空气阻力，g 取 l0m/s2） （1）求物块过 B 点时的瞬时速度大小 vB 及物块与桌面间的动摩擦因数μ； （2）若物块刚好能到达轨道最高点 M，求物块从 P 点到 M 点运动过程中克服摩 擦力所做的功 W． 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 D C D C A C C D C B 11 12 13 14 15 BD BC CD ABD BD 16. 8 牛顿，9 牛顿 17. FR2 3 18.. 7 25mg 19. 1.B; 2.A; B; 3. , 4.A 20.【解析】(1) 物体在拉力 F 作用下加速滑行，受重力、拉力、支持力和滑动摩擦力， 根据牛顿第二定律有：   1cos sinF mg F ma     ，解得 2 1 6m/sa  (2)撤去拉力后，物体由于惯性继续滑行，受力，支持力和滑动摩擦力，根据牛顿第二定律 有： 2mg ma  ，解得 2 2 5m/sa  ．匀减速过程，根据速度时间关系公式有 2 2v a t ，解 得 2 2.4st  (3)撤去拉力前，受力分析，得  1 sin37 20f mg F N    根据牛二定律， 1 1cos37F f ma  ，解得 2 1 6m/sa  根据运动学公式 2 1 1 1 12m2x at  ，根据运动学公式 0 1tv v a t  解得 2 12m/sv S  撤去拉力后， 2 50Nf mg  ，根据牛二定律 2 2=F f ma mg 合 解得： 2 2 5m/sa  ． 根 据 运 动 学 公 式 2 2 2 2 0 14.4m2 v Sx a   故 21 1 1 2 2 12 20 14.4 50 960Jf f fW W W f x f x          21.解析：（1）加速度为 0 时，速度最大，有 F= f+0.02mg ，P=Fvm=(f+0.02mg)vm，解得 vm= 0.02 P f mg = 60000 0.1 4000 10 0.02 4000 10     m/s=12.5 m/s。 （1）设 0.6 m/s2 加速度运动的最大速度设为 v′，则 P=F v′，由牛顿第二定律得 ' P v f0.02mg=ma，解得 v′= 0.02 P ma f mg  = 25 3 m/s。此过程能维持时间 t= 'v a ≈14 s。 （2）汽车做的功 W=Fs= ' P v × 1 2 at2=7200× 1 2 ×0.6×142=4.2×105 J。 （3）10 s＜14 s，故 10 s 末汽车做匀加速直线运动，有 v=at=0.6×10 m/s=6 m/s。 F=ma+f+0.02mg=7200 N，P′=Fv=7200×6 W=43200 W。 答案：（1）汽车所能达到的最大速度 vmax 为 12.5 m/s；（2）若汽车从静止开始以 0.6 m/s2 的 加速度作匀加速直线运动，则此过程能维持 14 s；（3）当汽车匀加速行驶的速度达到最大值 时，汽车做功为 4.2×105 J；（4）在 10 s 末汽车的即时功率为 43200 W。 22.【答案】（1）6m/s；0.4；（2）2.4J． 【解析】（1）物块过 B 点后做匀变速运动，由 x=6t﹣2t2 知：vB=6m/s a=4m/s2 由牛顿第二定律：μmg=ma 解得μ=0.4 （2）物体刚好能到达 M 点，有 2 Mvmg m R  由平拋运动规律，在 P 点竖直方向： 2 2yv gh vy=vP•sin60° 从 P 到 M 的过程，由动能定理得  0 2 21 11 cos60 2 2M PmgR W mv mv     联 立解得 W=2.4J．