高三上学期期中考试物理试题及答案（一）

高三上学期期中考试物理试题及答案（一）

高三上学期期中考试物理试题及答案（一）‎ 一．选择题（本大题共16小题；每小题3分，共48分。在每小题给出的四个选项中，有一个选项或多个选项正确。全部选对的得3分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分）‎ ‎1．下面关于加速度的描述中，正确的是( )‎ A．匀速行驶的磁悬浮列车，由于其速度很大，所以加速度也很大 B．加速度的方向与速度方向可能相同，也可能相反，但一定与速度变化的方向相同 C．加速度不变（且不为零）时，速度也有可能保持不变 D．加速度逐渐增加时，物体一定做加速运动 ‎2．关于力和运动的关系，以下说法中正确的是( )‎ A．物体做曲线运动，其加速度一定改变 B．物体做曲线运动，其加速度可能不变 C．物体的运动状态发生变化，该物体的受力情况一定发生变化 D．物体在恒力作用下运动，其速度方向可能改变 ‎ 3．如图所示，木板B放在粗糙水平面上，木块A放在B的上面，A的右端通过一不可伸长的轻绳固定在竖直墙上。现用水平恒力F向左拉动B，使其以速度v做匀速运动，此时绳水平且拉力大小为T，下面说法正确的是( )‎ T A．绳上拉力T与水平恒力F大小相等 B．木板B受到一个静摩擦力，一个滑动摩擦力，合力大小等于F C．若用恒力以2F向左拉动长木板，则木块A给木板B的滑动摩擦力等于T D．若木板B以2v匀速运动，则拉力仍为F ‎0‎ ‎10‎ ‎20‎ ‎10‎ ‎20‎ ‎30‎ t/s v/m·s-1‎ 甲 乙 ‎4．甲、乙两物体先后从同一地点出发，沿一条直线运动，它们的v-t图象如图所示，由图可知( )‎ A．甲比乙运动得快，且早出发，所以乙追不上甲 B．t=20s时，乙追上了甲 C． t=10s时，甲与乙间的间距最大 D．在t=20s之前，甲比乙运动得快，t=20s之后乙比甲运动得快 ‎5．将甲、乙两个质量相等的物体在距水平地面同一高度处，分别以v和2v的速度水平抛出，若不计空气阻力的影响，则( ) ‎ A．甲物体在空中运动过程中，任何相等时间内它的动量变化都相同 B．甲物体在空中运动过程中，任何相等时间内它的动能变化都相同 C．两物体落地时动量对时间的变化率相同 D．两物体落地时重力的功率相同 ‎6．如图所示，一些商场安装了智能化的自动扶梯。为了节约能源，在没有乘客乘行时，自动扶梯以较小的速度匀速运行；当有乘客乘行时，自动扶梯经过先加速再匀速两个阶段运行。则电梯在运送乘客的过程中( )‎ A．乘客始终受摩擦力作用 B．乘客经历先超重再失重 C．乘客对扶梯的作用力先指向右下方，再竖直向下 D．扶梯对乘客的作用力始终竖直向上 ‎7．物块以初速度v0从底端沿足够长的斜面上滑，则在以后的运动过程中该物块的速度-时间图象可能是( ) ‎ v t O v0‎ v t O v0‎ v t O v0‎ v t O v0‎ A B C D 甲 R A B 乙 R A B 丁 R A B 丙 R A B ‎8．如图甲所示，在长约1m的一端封闭的玻璃管中注满清水，水中放一个圆柱形的红蜡块R（圆柱体的直径略小于玻璃管的内径，轻重适宜，使它能在玻璃管内的水中匀速上升），将玻璃管的开口端用胶塞塞紧。将此玻璃管迅速竖直倒置（如图乙所示），红蜡块R就沿玻璃管由管口A匀速上升到管底B。若在将玻璃管竖直倒置、红蜡块刚从A端开始匀速上升的同时，将玻璃管由静止开始水平向右匀加速移动（如图丙所示），直至红蜡块上升到管底B的位置（如图丁所示）。红蜡块与玻璃管间的摩擦很小，可以忽略不计，在这一过程中相对于地面而言( )‎ A．红蜡块做速度大小、方向均不变的直线运动 B．红蜡块做速度大小变化的直线运动 ‎ C．红蜡块做加速度大小、方向均不变的曲线运动 ‎ D．红蜡块做加速度大小变化的曲线运动 A B ‎9．如图所示，内壁光滑的圆锥筒的轴线垂直于水平面，圆锥筒固定不动，两个质量不等的小球A和B紧贴着内壁分别在图中所示的水平面内做匀速圆周运动，则( ) ‎ A．球A的角速度一定大于球B的角速度 B．球A的线速度一定大于球B的线速度 C．球A的运动周期一定小于球B的运动周期 D．球A对筒壁的压力一定大于球B对筒壁的压力 ‎10．2007年10月24日，“嫦娥一号”成功发射，11月5日进入38万公里以外的环月轨道，11月24日传回首张图片，这是我国航天事业的又一成功。“嫦娥一号”围绕月球的运动可以看作匀速圆周运动，万有引力常量已知，如果在这次探测工程中要测量月球的质量，则需要知道的物理量有( )‎ A．“嫦娥一号”的质量和月球的半径 B．“嫦娥一号”绕月球运动的周期和轨道半径 C．月球的半径和“嫦娥一号”绕月球运动的周期 D．“嫦娥一号”的质量、月球的半径和“嫦娥一号”绕月球运动的周期 s/m Ek/J ‎0‎ ‎10‎ ‎20‎ ‎25‎ ‎50‎ ‎11．质量为1.0kg的物体以某初速度在水平面上滑行，由于摩擦阻力的作用，其动能Ek随位移s变化的情况如图所示，则下列判断正确的是（g=10m/s2）( )‎ A．物体与水平面间的动摩擦因数为0.30‎ B．物体与水平面间的动摩擦因数为0.25‎ C．物体滑行的总时间为2.0s D．物体滑行的总时间为4.0s ‎12．如图所示，一固定斜面倾角为30°，一质量为m的小物块自斜面底端以一定的初速度沿斜面向上做匀减速运动，加速度大小等于重力加速度的大小g。物块上升的最大高度为H，则此过程中，物块的( )‎ ‎30°‎ m A．动能损失了2mgH B．动能损失了mgH C．机械能损失了mgH D．机械能损失了 ‎13．在光滑水平面上，质量为m的小球A正以速度v0匀速运动。某时刻小球A与质量为3m的静止小球B发生正碰，两球相碰后，A球的动能恰好变为原来的1/4。则碰后B球的速度大小是( )　　　　　　　　　　　　　　　 ‎ A． B． C． D．无法确定 ‎14．矩形滑块由不同材料的上、下两层粘合在一起组成，将其放在光滑的水平面上，质量为m的子弹以速度v水平射向滑块。若射击下层，子弹刚好不射出；若射击上层，则子弹刚好能射穿一半厚度，如图所示。则上述两种情况相比较( )‎ A．子弹的末速度大小相等 B．系统产生的热量一样多 C．子弹对滑块做的功不相同 D．子弹和滑块间的水平作用力一样大 ‎15．一根长为l的细绳，一端系一小球，另一端悬挂于O点．将小球拉起使细绳与竖直方向成600角，如图所示，在O点正下方有A、B、C三点，并且有．当在A处钉钉子时，小球由静止下摆，被钉子挡住后继续摆动的最大高度为hA；当在B处钉钉子时，小球由静止下摆，被钉子档住后继续摆动的最大高度为hB；当在C处钉钉子时，小球由静止下摆，被钉子挡住后继续摆动的最大高度为hC，则小球摆动的最大高度hA、hB、hC（与D点的高度差）之间的关系是( )‎ A．hA = hB = hC B．hA >hB > hC C．hA > hB = hC D．hA = hB > hC ‎16．如图所示，一长木板放置在水平地面上，一根轻弹簧右端固定在长木板上，左端连接一个质量为m的小物块，小物块可以在木板上无摩擦滑动。现在用手固定长木板，把小物块向左移动，弹簧的形变量为x1；然后，同时释放小物块和木板，木板在水平地面上滑动，小物块在木板上滑动；经过一段时间后，长木板达到静止状态，小物块在长木板上继续往复运动。长木板静止后，弹簧的最大形变量为x2。已知地面对长木板的滑动摩擦力大小为f。当弹簧的形变量为x时，弹性势能，式中k为弹簧的劲度系数。由上述信息可以判断( )‎ A．整个过程中小物块的速度可以达到 ‎ B．整个过程中木板在地面上运动的路程为 C．长木板静止后，木板所受的静摩擦力的大小不变 D．若将长木板改放在光滑地面上，重复上述操作，则运动过程中物块和木板的速度方向可能相同 二．简答题（本大题共6小题，共52分。解答应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。）‎ ‎17．2008年9月25日21点10分，我国继“神舟”五号、六号载人飞船后又成功地发射了“神舟”七号载人飞船。飞船绕地飞行五圈后成功变轨到距地面一定高度的近似圆形轨道。航天员翟志刚于27日16点35分开启舱门，开始进行令人振奋的太空舱外活动。若地球表面的重力加速度为g，地球半径为R，飞船运行的圆轨道距地面的高度为h，不计地球自转的影响，求：‎ ‎(1)飞船绕地球运行加速度的大小；(1)飞船绕地球运行的周期。‎ ‎18．如图甲是2012年我国运动员在伦敦奥运会上蹦床比赛中的一个情景。设这位蹦床运动员仅在竖直方向上运动，运动员的脚在接触蹦床过程中，蹦床对运动员的弹力F随时间t的变化规律通过传感器用计算机绘制出来，如图乙所示。取g= 10m/s2，根据F-t图象分析求解：‎ 甲 ‎500‎ ‎0‎ ‎2500‎ F/N t/s ‎3.6‎ ‎4.2‎ ‎4.8‎ ‎5.4‎ ‎6.0‎ ‎6.6‎ ‎6.8‎ ‎8.4‎ ‎9.4‎ ‎11‎ ‎12‎ 乙 ‎(1)运动员的质量；‎ ‎(2)运动员在运动过程中的最大加速度； ‎ ‎(3)在不计空气阻力情况下，运动员重心离开蹦床上升的最大高度。‎ F ‎37°‎ m ‎19．如图所示，在倾角θ=37°的足够长的固定斜面上，有一质量m=1.0kg的物体，其与斜面间动摩擦因数μ=0.25。物体受到平行于斜面向上F=9.0N的拉力作用，从静止开始运动，经时间t=8.0s绳子突然断裂。若已知sin37º=0.60，cos37º=0.80，g取10m/s2。试分析求解：‎ ‎(1)绳断时物体的速度大小；‎ ‎(2)从绳子断裂开始到物体再返回到斜面底端的运动时间。‎ O BB A C x R ‎20．如图所示，水平光滑轨道AB与竖直半圆形光滑轨道在B点平滑连接，AB段长x=10m，半圆形轨道半径R=2.5m。质量m=0.10kg的小滑块（可视为质点）在水平恒力F作用下，从A点由静止开始运动，经B点时撤去力F，小滑块进入半圆形轨道，沿轨道运动到最高点C，从C点水平飞出。重力加速度g取10m/s2。若小滑块从C点水平飞出后又恰好落在A点。试分析求解：‎ ‎(1)滑块通过C点时的速度大小；‎ ‎(2)滑块刚进入半圆形轨道时，在B点对轨道的压力大小；‎ ‎(3)水平力F 的大小。‎ h1‎ h A B ‎21．如图所示，一轻质弹簧竖直固定在地面上，自然长度l0=0.50m，上面连接一个质量m1=1.0kg的物体A，平衡时物体距地面h1=0.40m，此时弹簧的弹性势能EP=0.50J。在距物体A正上方高为h=0.45m处有一个质量m2=1.0kg的物体B自由下落后，与弹簧上面的物体A碰撞并立即以相同的速度运动，已知两物体不粘连，且可视为质点。g=10m/s2。求：‎ ‎(1)碰撞结束瞬间两物体的速度大小；‎ ‎(2)两物体一起运动第一次具有竖直向上最大速度时弹簧的长度； ‎ ‎(3)两物体第一次分离时物体B的速度大小。‎ ‎22．如图甲所示为车站使用的水平传送装置的示意图。绷紧的传送带长度L=6.0m，以v=6.0m/s的恒定速率运行，传送带的水平部分AB距离水平地面的高度h=0.45m。现有一行李箱（可视为质点）质量m=10kg，以v0＝5.0m/s的水平初速度从A端滑上传送带，被传送到B端时没有被及时取下，行李箱从B端水平抛出，行李箱与传送带间的动摩擦因数m＝0.20，不计空气阻力，重力加速度g取10 m/s2。试分析求解：‎ ‎(1)行李箱从传送带上A端运动到B端过程中摩擦力对行李箱冲量的大小；‎ ‎(2)为运送该行李箱电动机多消耗的电能；‎ 乙 x/m ‎1.0‎ ‎2.0‎ v/m×s-1‎ ‎0‎ ‎3.0‎ ‎4.0‎ ‎5.0‎ ‎6.0‎ ‎7.0‎ ‎8.0‎ ‎2.4‎ ‎0.3‎ ‎0.6‎ ‎0.9‎ ‎1.2‎ ‎1.5‎ ‎1.8‎ ‎2.1‎ ‎(3)若传送带的速度v可在0～8.0m/s之间调节，仍以v0的水平初速度从A端滑上传送带，且行李箱滑到B端均能水平抛出。请你在图乙中作出行李箱从B端水平抛出到落地点的水平距离x与传送带速度v的关系图象。（要求写出作图数据的分析过程）‎ 甲 h L v B A v0‎ 参考答案 题号 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ ‎9‎ ‎10‎ 答案 B BD CD D ACD C ABD C B B 题号 ‎11‎ ‎12‎ ‎13‎ ‎14‎ ‎15‎ ‎16‎ 答案 BD AC A AB D ‎ B ‎17．天体表面的物体受到的万有引力等于重力 有 ‎ 飞船围绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力 有 ‎ 联立可解得：T =‎ ‎18．（1）由图象可知运动员所受重力为500N，设运动员质量为m，则 m=G/g=50kg……………………………………………3分 ‎（2）由图象可知蹦床对运动员的最大弹力为Fm=2500N，设运动员的最大加速度为am，则 Fm-mg=mam……………………………………………2分 am==m/s2=40 m/s2 ……………………1分 ‎（3）由图像可知远动员离开蹦床后做竖直上抛运动，离开蹦床的时刻为6.8s或9.4s，再下落到蹦床上的时刻为8.4s或11s，它们的时间间隔均为1.6s。根据竖直上抛运动的对称性，可知其自由下落的时间为0.8s。………………………………………2分 设运动员上升的最大高度为H，则 H==m=3.2m ‎19．（1）物体受拉力向上运动过程中，受拉力F，重力mg和摩擦力f，设物体向上运动的加速度为a1，根据牛顿第二定律有 F-mgsinθ-f=ma1……（3分） 因f=μN，N=mgcosθ……（2分）‎ 解得a1=1.0m/s2……（1分）‎ 所以t=8.0s时物体的速度大小为v1=a1t=8.0m/s……（2分）‎ ‎（2）绳断时物体距斜面底端的位移s1=a1t2=32m 设绳断后物体沿斜面向上做匀减速直线运动，设运动的加速度大小为a2，则根据牛顿第二定律，对物体沿斜面向上运动的过程有 ‎ mgsinθ+μmgcosθ=ma2……（2分），解得a2=8.0m/s2……（1分）‎ 物体做减速运动的时间t2=v1/a2=1.0s，减速运动的位移s2=v1t2/2=4.0m……（2分）‎ 此后将沿斜面匀加速下滑，设物体下滑的加速度为a3，根据牛顿第二定律对物体加速下滑的过程有 mgsinθ-μmgcosθ=ma3……（2分），解得a3=4.0m/s2……（1分）‎ 设物体由最高点到斜面底端的时间为t3，所以物体向下匀加速运动的位移 s1+ s2=a3t32，解得t3=s=4.24s……（1分）‎ 所以物体返回到斜面底端的时间为t总= t2+ t3=1+=4.24s ‎20．解：（1）设滑块从C点飞出时的速度为vC，从C点运动到A点时间为t，滑块从C点飞出后，做平抛运动 竖直方向：2R=gt2 ‎ 水平方向：x=vCt ‎ 解得：vC=10m/s ‎ ‚设滑块通过B点时的速度为vB，根据机械能守恒定律 mv=mv+2mgR ‎ 设滑块在B点受轨道的支持力为FN，根据牛顿第二定律 FN－mg=m 联立解得：FN= 9N ‎ 依据牛顿第三定律，滑块在B点对轨道的压力F¢N= FN=9N ‎ ‎（2）若滑块恰好能够经过C点，设此时滑块的速度为v¢C，依据牛顿第二定律有 ‎ mg=m 解得v¢C===5m/s ‎ 滑块由Ａ点运动到C点的过程中，由动能定理 Fx- mg×2R≥ ‎ Fx≥mg×2R+‎ 解得水平恒力F应满足的条件 F≥0.625N （1分）‎ ‎21．（1）设物体B自由下落与物体A相碰时的速度为v0，则 ‎ ‎ 解得：v0=3.0m/s ‎ 设A与B碰撞结束瞬间的速度为v1，根据动量守恒定律 m2 v0=（m1+ m2）v1， ‎ 解得：v1=1.5 m/s，‎ ‎（2）设物体A静止在弹簧上端时弹簧的压缩量为x1,‎ ‎ x1=l0-h1=0.10m ‎ 设弹簧劲度系数为k，根据胡克定律有 ‎ m1g=kx1 ‎ ‎ 解得：k=100N/m ‎ 两物体向上运动过程中，弹簧弹力等于两物体总重力时具有最大速度，‎ 设此时弹簧的压缩量为x2，则 ‎（m1+ m2）g=kx2， ‎ 解得：x2=0.20m，‎ 设此时弹簧的长度为l，则 l=l0-x2‎ 解得：l=0.30m ‎ ‎（3）两物体向上运动过程中在弹簧达到原长时分离，分 从碰后到分离的过程，物体和弹簧组成的系统机械能守恒，‎ ‎ ‎ 解得：v2= m/s=0.87 m/s。‎ ‎22．解：（1）行李箱刚滑上传送带时做匀加速直线运动，设行李箱受到的摩擦力为Ff ‎ 根据牛顿第二定律有 Ff＝mmg＝ma 解得 a＝mg＝2.0 m/s2 ‎ 设行李箱速度达到v＝6.0 m/s时的位移为s1‎ v2－v02＝2as1‎ s1＝＝3.75m ‎ 即行李箱在传动带上刚好能加速达到传送带的速度3.0 m/s ‎ 设摩擦力的冲量为If，依据动量定理If＝mv－mv0 ‎ 解得If＝10N·s ‎ 说明：用其他方法求解，正确的也给分。没有判断速度能达到6.0 m/s的过程扣1分。‎ ‎（2）在行李箱匀加速运动的过程中，传送带上任意一点移动的长度s＝vt＝3 m 行李箱与传送带摩擦产生的内能Q＝mmg(s-s1) （1分）‎ 行李箱增加的动能ΔEk＝m(v2－v02) （1分）‎ 设电动机多消耗的电能为E，根据能量转化与守恒定律得 E＝ΔEk+Q 解得 E＝60J （1分）‎ ‎（3）若行李箱一直做匀减速直线运动，到达右端的速度：‎ ‎ v1＝＝1.0m/s 若行李箱一直做匀减速直线运动，到达右端的速度：‎ v2＝＝7.0m/s 若传送带的速度v < v1，行李箱将一直做匀减速运动，到达右端后滑出，之后做平抛运动，时间，水平位移x＝v1t = 0.3m 若传送带的速度v1< v < v0，行李箱将先做匀减速运动，达到与传速带共速后匀速滑出，行李箱的水平位移，式中为恒量，即水平位移x与传送带速度v成正比。 ‎ 若传送带的速度v0< v < v2，行李箱将先做匀加速运动，达到与传速带共速后匀速滑出，行李箱的水平位移，式中为恒量，即水平位移x与传送带速度v成正比。 ‎ 若传送带的速度v³7.0m/s时，行李箱一直做匀加速运动，到达右端后滑出，水平位移x＝v2t＝2.1 m ‎ 行李箱从传送带水平抛出后的x-v图象如答图所示。 ‎ 乙 x/m ‎1.0‎ ‎2.0‎ v/m×s-1‎ ‎0‎ ‎3.0‎ ‎4.0‎ ‎5.0‎ ‎6.0‎ ‎7.0‎ ‎0.3‎ ‎0.6‎ ‎0.9‎ ‎1.2‎ ‎1.5‎ ‎1.8‎ ‎2.1‎ ‎8.0‎