物理·广东省汕头市潮师高级中学2017届高三上学期期中考试理综物理试卷 Word版含解析

物理·广东省汕头市潮师高级中学2017届高三上学期期中考试理综物理试卷 Word版含解析

‎2017届潮师高中高三级期中考试理科综合-物理试题 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 O-16 Mg-24 Cu-64 Fe-56 Br-80‎ 二、选择题：本大题共8小题，每小题6分。在每小题给出的四个选项中，第14~17题只有一项是符合题目要求，第18~21题有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分。有选错的得0分。‎ ‎14. 应用物理知识分析生活中的常见现象，可以使物理学习更加有趣和深入。如图所示，某同学坐在列车的车厢内，列车正在前进中，桌面上有一个小球相对桌面静止。如果他发现小球突然运动，可以根据小球的运动，分析判断列车的运动。下列判断正确的是( )‎ A. 小球相对桌面向后运动，可知列车在匀速前进 B. 小球相对桌面向后运动，可知列车在减速前进 C. 小球相对桌面向前运动，可知列车在加速前进 D. 小球相对桌面向前运动，可知列车在减速前进 ‎15．物体沿x轴正方向做直线运动，通过坐标原点时开始计时，其～t的图象如图所示，由图象可知，该物体( )‎ A.做匀速直线运动，速度为 B.匀加速直线运动，加速度为 ‎ C.在第1 s内的平均速度 D.在1 s末速度为 ‎16．如图所示，物块A放在木板B上，A、B的质量均为，A、B之间的动摩擦因数为，B与地面之间的动摩擦因数为。若将水平力作用在A上，使A刚好要相对B滑动，此时A的加速度为a1；若将水平力作用在B上，使B刚好要相对A滑动，此时B的加速度为a2，则a1与a2的比为( )‎ A. B. C. D.‎ ‎17．如图所示，斜劈A静止放置在水平地面上，木桩B固定在水平地面上，弹簧k把物体与木桩相连，弹簧与斜面平行。质量为m的物体和人在弹簧k的作用下沿斜劈表面向下运动，此时斜劈受到地面的摩擦力方向向左。则下列说法正确的是( )‎ A．若剪断弹簧，物体和人的加速度方向一定沿斜面向下 B．若剪断弹簧，物体和人仍向下运动，A受到的摩擦力方向可能向右 C．若人从物体m离开后物体m仍向下运动，A受到的摩擦力可能向右 D．若剪断弹簧同时人从物体m离开，物体m向下运动，A可能不再受到地面摩擦力 ‎18．下列说法正确的是( )‎ A．在光电效应实验中光电子的最大初动能与入射光的频率成正比 B．大亚湾核电站反应堆是利用了核聚变原理 C．放射性元素发生一次β衰变，原子序数增加1‎ D．当氢原子从n=3的状态跃迁到n=2的状态时，放出光子 ‎19. 如图所示，一大小始终不变的外力F将物体压在粗糙竖直面上，当F从实线位置绕O点顺时针转至虚线位置，物体始终静止，则在这个过程中，摩擦力f与墙壁对物体弹力FN的变化情况是( )‎ A. f方向可能一直竖直向上 B. f先变小后变大 C. FN先变大后变小 D. FN先变小后变大 ‎20. 如图所示，两个小球a、b质量均为m，用细线相连并悬挂于O点，现用一轻质弹簧给小球a施加一个拉力F，使整个装置处于静止状态，且Oa与竖直方向夹角为θ＝45o，已知弹簧劲度系数为k，则弹簧形变量可能是( )‎ A．　　　　B． ‎ C．　　　 D． ‎ ‎21．如图所示，足够长的传送带与水平面夹角为θ，在传送带上某位置轻轻放置一小木块，小木块与传送带间动摩擦因素为μ，小木块速度随时间变化关系如图所示，v0 、t0已知，则( )‎ A．传送带一定逆时针转动 B．‎ C．传送带的速度大于v0‎ D．t0后滑块的加速度为 第II卷（非选择题共174分）‎ 三、非选择题：包括必考题和选考题两部分。第22题~第32题为必考题，每个试题考生都必须做答。第33题~第40题为选考题，考生根据要求做答。‎ ‎（一）必考题（共129分）‎ ‎22．某实验小组利用小车、一端带有滑轮的导轨、打点计时器和几个已知质量的小钩码探究加速度与力的关系，实验装置如图甲所示。‎ ‎ （1）图乙是实验中得到的一条纸带，图中打相邻两计数点的时间间隔为0.1 s，由图中的数据可得小车的加速度a= m/s2；(计算结果保留三位有效数字) ‎ ‎（2）该实验小组以测得的加速度a为纵轴，所挂钩码的总重力F为横轴，作出的图象 如丙图中图线1所示，发现图象不过原点，怀疑在测量力时不准确，他们将实验进行了改装，将一个轻质力传感器安装在小车前端，直接测量细线拉小车的力F ′，作a-F ′图如丙图中图线2所示，则图象不过原点的原因是 ，对于图象上相同的力，用传感器测得的加速度偏大，其原因是 。‎ ‎23. 某同学欲用图甲所示装置探究“加速度与质量的关系”.实验中砂和砂桶的总质量为m，小车和砝码的总质量为M.且实验过程中始终保持M<20m.‎ ‎①实验中，为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力，先调节长木板上滑轮的高度，使细线与长木板平行.接下来还需要进行的一项操作是（）‎ A. 将长木板水平放置，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，给打点计时器通电，调节m的大小，使小车在砂和砂桶的牵引下运动，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动.‎ B. 将长木板的一端垫起适当的高度，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，撤去砂和砂桶，给打点计时器通电，轻推小车，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动.‎ C. 将长木板的一端垫起适当的高度，撤去纸带以及砂和砂桶，轻推小车，观察判断小车是否做匀速运动.‎ ‎②图乙是实验中得到的一条纸带，O、A、B、C、D、E、F、G为8个相邻的计数点，相邻的两个计数点之间还有四个点未画出，已知打点计时器的工作频率为50 Hz.该同学计划利用v-t图象计算小车的加速度.首先用刻度尺进行相关长度的测量，其中CE的测量情况如图丙所示，由图可知CE长为 cm，依据此数据计算打点计时器打下D点时小车的速度为 m/s.图丁中已标注出了打点计时器打下A、B、C、E、F五个点时小车的速度。‎ ‎③请将打下D点时小车的速度标注在v-t图上.并描绘出小车的v-t图象.‎ ‎④由图丁中描绘的图线可得出小车的加速度为________m/s2(计算结果保留两位有效数字)‎ ‎⑤该同学保持砂和砂桶的总质量m不变，通过在小车上增加砝码改变小车的质量M，得到多组实验数据.为了探究加速度与质量的关系，该同学利用所测数据，做出了与M的图象 ‎，下列给出的四组图象中正确的是：（ ）‎ ‎24. （14分）质量m=10kg的滑块在倾角为370的斜面底部受一个沿斜面向上的力F=100N作用，由静止开始运动。2s内滑块在斜面上移动了4m，2s末撤去力F，求F撤去后，经过多长时间滑块返回斜面底部？（g=10m/s2）‎ ‎25．（18分）如图所示，水平传送带以v=12m/s的速度顺时针做匀速运动，其上表面的动摩擦因数μ1=0.1，把质量m=20kg的行李包轻放上传送带，释放位置距传送带右端x=4.5m处.平板车的质量M=30kg，停在传送带的右端，水平地面光滑，行李包与平板车上表面间的动摩擦因数μ2=0.3，平板车长L=10m，行李包从传送带滑到平板车过程速度不变,行李包可视为质点.（g=10m/s2）求：‎ ‎(1)行李包在平板车上相对于平板车滑行的时间是多少?‎ ‎(2)要想行李包不从平板车滑出，求行李包释放位置应满足什么条件？‎ ‎（二）选考题：共45分。‎ 物理部分：仅此一题，必考！！！‎ ‎35. (15分)如图，轻质细杆上端固定在O处的水平转轴上，下端连接一质量可忽略的力传感器P（可测出细杆所受拉力或压力大小）和质量m=1kg的小球，小球恰好没有触及水平轨道．轻杆可绕O处的转轴无摩擦在竖直面内转动，小球的轨道半径R=0.5m．在水平轨道左侧某处A固定一高度H=1.5m的光滑曲面，曲面底端与水平轨道平滑连接.质量与小球相同 的物块从曲面顶端由静止释放，物块与水平轨道间的动摩擦因数 μ=0.5，物块滑到B处时与小球发生弹性正碰，碰后小球连杆绕O点做圆周运动.重力加速度g=10m/s2.‎ ‎（1）若AB间的距离s=1m，求物块与小球碰后瞬间力传感器显示的力的大小.‎ ‎（2）多次改变光滑曲面在水平轨道左侧的位置并固定，每次都使物块从曲面顶端由静止释放，若有两次小球通过最高点C时力传感器中显示力的大小都为6N，求这两次AB间的距离s1和s2. ‎ 试题解析部分 ‎14.D ‎【解析】本题考查惯性的知识，意在考查学生的理解能力。‎ 小球相对桌面向后运动，说明列车在加速前进，选项AB错误；小车相对于桌面向前运动，说明列出在减速前进，选项C错误，D正确。综上本题选D。‎ ‎ ‎ ‎15.D ‎【解析】本题考查匀变速直线的规律，意在考查学生的应用和分析能力。‎ 由图线可知，质点运动的平均速度逐渐增大，则质点做匀加速直线运动；根据图线可得，既，可得v0=0.5m/s，a=1m/s2，选项AB错误；质点在1 s末速度为v=v0+at=1.5 m/s，选项D正确；质点在第1 s内的平均速度，选项C错误。综上本题选D。‎ ‎ ‎ ‎16.C ‎【解析】本题考查牛顿第二定律的知识，意在考查学生的理解能力。‎ 将水平力作用在A上，使A刚好要相对B滑动，此时AB间的摩擦达到最大静摩擦，则对物体B根据牛顿定律：，解得；将水平力作用在B上，使B刚好要相对 A滑动，则对物体A：，解得，则a1：a2=1 : 3，选项C正确。综上本题选C。‎ ‎ ‎ ‎17.A ‎【解析】本题考查牛顿第二定律的知识，意在考查学生的应用能力。‎ 剪断弹簧前，对斜面分析，受重力、地面的支持力和静摩擦力、滑块对斜面体的力（滑块对斜面体的滑动摩擦力和压力的合力），斜劈受到地面的摩擦力方向向左，故根据平衡条件，滑块对斜面体的力向右下方；根据牛顿第三定律，斜面对滑块的力向左上方；若剪断弹簧，滑块和人整体还要受重力，故合力偏左，根据牛顿第二定律，加速度是沿斜面向下，选项A正确；若剪断弹簧，物体和人仍向下运动，故物体和人整体对斜面体的力不变，故斜面体受力情况不变，故地面摩擦力依然向左，选项B错误；若人从物体m离开，由于惯性，物体m仍向下运动；动摩擦因数是不变的，故滑块对斜面体压力和滑动摩擦力正比例减小，故压力和滑动摩擦力的合力依然向右下方，故地面对斜面体的静摩擦力依然向左，选项C错误；若剪断弹簧同时人从物体m离开，由于惯性，物体m仍向下运动；动摩擦因素是不变的，故滑块对斜面体压力和滑动摩擦力正比例减小，故压力和滑动摩擦力的合力依然向右下方，故地面对斜面体的静摩擦力依然向左，选项D错误。综上本题选A。‎ ‎ ‎ ‎18.CD ‎【解析】本题考查光电效应、核反应、衰变、跃迁等知识，意在考查学生的理解能力。‎ 在光电效应实验中光电子的最大初动能与入射光的频率成一次函数关系，选项A错误；大亚湾核电站反应堆是利用了核裂变原理，选项B错误；放射性元素发生一次β衰变时一个中子转化为一个质子和一个电子，原子序数增加1，选项C正确；当氢原子由高能级向低能级跃迁时，放出光子，选项D正确。综上本题选CD。‎ ‎ ‎ ‎19.AC ‎【解析】本题考查共点力平衡的知识，意在考查学生的分析能力。‎ 物体受力平衡，若F斜向下，设与水平方向夹角为，根据平衡条件有：‎ ‎，方向向上 ‎ ‎ 当F由实线位置转到水平位置时，减小，减小，增大，所以f减小，增大；‎ 若F斜向上，设与水平方向夹角为，根据平衡条件有：‎ ‎，方向向上 ‎ ‎ 当F由水平位置转到虚线位置时，增大，增大，减小，所以f减小，减小；选项AC正确，BD错误。综上本题选AC。‎ ‎ ‎ ‎20.BCD ‎【解析】本题考查共点力平衡和胡克定律的知识，意在考查学生的分析能力。‎ 以ab为整体为研究对象，受力如图所示：‎ ‎ ‎ 根据平衡条件可知，F与T的合力与总重力2mg大小相等、方向相反，当F与绳子oa垂直时，F有最小值，根据受力图可得最小值为：‎ ‎，‎ 根据胡克定律可得：，解得=，选项BCD正确。综上本题选BCD。‎ ‎ ‎ ‎21.AD ‎【解析】本题考查牛顿第二定律和速度时间图像的知识，意在考查学生的分析能力。‎ 根据速度时间图像可知小木块一直加速，且加速度在t0后变小，由此判断出传送带逆时针转动，且速度小于，故开始有：，t0后有，且，联立可得，=，选项AD正确，BC错误。综上本题选AD。‎ ‎ ‎ ‎22.(1)0.195 (2)未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足，钩码的重力比细线的拉力大 ‎【解析】本题考查探究加速度与合外力的关系实验，意在考查学生的分析能力。‎ ‎（1）根据逐差法可得；‎ ‎（2）由图线可知，F不等于零时，a仍然为零，可知图线不过原点的原因是未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足；力传感器可以直接得出绳子拉力大小，用钩码的重力表示绳子的拉力，必须满足钩码的质量远小于小车质量，否则绳子的拉力实际上小于钩码重力，所以对于图线上相同的力，用传感器测得的加速度偏大，原因是钩码的重力比细线的拉力大。‎ ‎ ‎ ‎23.① B ② 10.58 cm～10.62 cm 0.53 m/s ③在图像上描出D点 描绘出小车的图像 ④ 0.42 m/s2 ⑤ B ‎ ‎ ‎【解析】本题考查探究加速度与质量的关系的实验，意在考查学生的分析能力。‎ ‎①实验中，为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力，先调节长木板上滑轮的高度，使细线与长木板平行，接下来还需要进行的一项操作是平衡摩擦力，即B选项；‎ ‎②由图可知CE长为10.60 cm ，依据此数据计算打点计时器打下D点时小车的速度为0.53 m/s；‎ ‎③在图像上描出D点 描绘出小车的图像：‎ ‎ ‎ ‎④速度时间图像的斜率表示加速度大小，故加速度为：；‎ ‎⑤根据牛顿第二定律有： ‎ 故 故B正确。‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎24.2.08 s ‎【解析】本题考查牛顿第二定律和匀变速直线运动公式的知识，意在考查学生的分析能力。‎ 前2 s内，在力F作用下，滑块加速。‎ 由运动学公式有： ‎ 由牛顿第二定律有：‎ 撤去力F后滑块沿斜面向上做减速运动，至速度减为零，‎ 由牛顿第二定律：‎ 运动学公式： ‎ 之后反向做匀加速运动由牛顿第二定律有：‎ 由运动学公式有：‎ 滑块返回斜面底部所需时间为：‎ ‎ ‎ ‎25.(1)0.6 (2)释放位置距离传送带右端应小于50 m ‎【解析】本题考查牛顿第二定律和匀变速直线运动公式的知识，意在考查学生的分析能力。‎ ‎(1)行李包放上传送带做匀加速直线运动。‎ 由牛顿第二定律有：‎ 若一直加速则有： ‎ 解得：‎ 故行李包在传送带上一直加速。滑上小车后，行李包减速，小车加速。‎ 由牛顿第二定律：对行李包有：‎ 对平板车有：‎ 当两者共速时有： 解得： ‎ 其相对位移为： ‎ 解得 ‎ 故行李包在平板车上相对于平板车滑行的时间为0.6 s ‎(2)要想行李包不从平板车滑出，则当行李包刚好滑到小车右端滑时，两者共速且相对位移等于车长。设行李包刚滑上平板车时速度为，则 ‎ ‎ ‎ ‎ 解得 故行李包在传送带上一直加速，有：‎ 解得： ‎ 所以释放位置距离传送带右端应小于50 m。‎ ‎ ‎ ‎35.(1)50 N (2)， ‎ ‎【解析】本题考查动量守恒、动能定理、牛顿第二定律的知识，意在考查学生的分析能力。‎ ‎(1)设物块从静止释放运动到B处的速度为，由动能定理得 ‎ ‎ 设物块与小球碰后的速度分别为和，由动量守恒和动能守恒可得 ‎ ‎ ‎ ‎ 由牛顿第二定律得 ‎ 解得力传感器显示的力大小F=50 N ‎(2)设小球从B运动到C处时速度为，由机械能守恒定理得 ‎ ‎ ‎①若C处细杆对小球作用力为拉力，由牛顿第二定律得 ‎ 则由(1)(2)(3)(6)(7)式联立解得 ‎ ‎②若C处细杆对小球作用力为支持力，由牛顿第二定律得 则由(1)(2)(3)(6)(9)式联立解得 ， ‎