山西大学附中届高三上学期期中考试物理试题 Word版含答案.docx

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山西大学附中届高三上学期期中考试物理试题Word版含答案

山西大学附中

2020~2021学年高三第一学期期中考试

物理试题

一、选择题（每题5分，共60分，其中1~8题只有一个正确选项；9~12题有两个或两个以上正确选项，漏选得3分，错选或多选不得分）

1．甲、乙两车在同一水平路面上做直线运动，某时刻乙车在前、甲车在后，相距s＝6m，从此刻开始计时，乙做匀减速运动，两车运动的v﹣t图象如图所示．则在0～12s内关于两车位置关系的判断，下列说法正确的是（D）

A．t＝4s时两车相遇

B．t＝4s时两车间的距离最大

C．0～12s内两车有两次相遇

D．0～12s内两车有三次相遇

2．如图所示，一质量为M的楔形木块放在水平桌面上，它的顶角为90°，两底角为α和β；ab为两个位于斜面上质量均为m的小木块，已知所有接触面都是光滑的。

现发现a、b沿斜面下滑，而楔形木块静止不动，这时楔形木块对水平桌面的压力等于（A）

A．Mg+mg

B．Mg+2mg

C．Mg+mg（sinα+sinβ）

D．Mg+mg（cosα+cosβ）

3．如图所示，两根轻绳一端系于结点O，另一端分别系于固定竖直放置的圆环上的A、B两点，O为圆心，O点下面悬挂一物体M，绳OA水平，拉力大小为F1，绳OB与绳OA成α＝120°，

拉力大小为F2．将两绳同时缓慢顺时针转过60°，并保持两绳之间的夹角α始终不变，且物体始终保持静止状态。

则在旋转过程中，下列说法正确的是（A）

A．F1逐渐增大

B．F1先增大后减小

C．F2先增大后减小

D．F2先减小后增大

4．如图所示，一轻质弹簧的下端固定在水平面上，上端叠放两个质量均为M的物体A、B（B物体与弹簧连接），弹簧的劲度系数为k，初始时物体处于静止状态．现用竖直向上的拉力F作用在物体A上，使物体A开始向上做加速度为a的匀加速运动，测得两个物体的v﹣t图象如图乙所示（重力加速度为g），则（B）

A．施加外力前，弹簧的形变量为

B．外力施加的瞬间，A、B间的弹力大小为M（g﹣a）

C．A、B在t1时刻分离，此时弹簧弹力恰好为零

D．弹簧恢复到原长时，物体B的速度达到最大值

5．如图，一质量为m的质点做平抛运动，依次经过A、B、C三点，A到B和B到C的时间相等，A、C两点距水平地面高度分别为h1、h2，质点经过A、C两点时速度与水平方向的夹角分别为30°、60°，重力加速度大小为g，则（D）

A．质点经过C点时动能为mg（h1﹣h2）

B．质点经过B点时速度与水平方向的夹角为45°

C．B、C间的高度差是A、B间的3倍

D．质点的水平速度大小为

6．假设宇宙中有两颗相距无限远的行星A和B，自身球体半径分别为RA和RB．两颗行星各自周围的卫星的轨道半径的三次方（r3）与运行公转周期的平方（T2）的关系如图所示；T0为卫星环绕各自行星表面运行的周期。

则（D）

A．行星A的质量小于行星B的质量

B．行星A的密度小于行星B的密度

C．行星A的第一宇宙速度等于行星B的第一宇宙速度

D．当两行星周围的卫星的运动轨道半径相同时，行星A的卫星的向心加速度大于行星B的卫星的向心加速度

7．如图所示，闭合开关S后A、B板间产生恒定电压U，已知两极板的长度均为L，相距d，带负电的粒子（重力不计）以恒定的初速度v，从两板的正中间平行极板射入电场，恰好打在上极板的右端C点。

若仅将下极板向上移动距离

，带电粒子将打在上板上C点，则B板上移后（D）

A．极板间的电场强度将减小

B．粒子在板间的运动时间不变

C．粒子打在C′时的动能等于打在C时的动能

D．比原入射点低

处入射的粒子恰好能打在上板右端C点

8．如图所示，边长为l，质量为m的等边三角形导线框用绝缘细线悬挂于天花板，导线框中通一逆时针方向的电流，图中虚线过ab边中点和ac边中点，在虚线的下方有一垂直于导线框向里的匀强磁场，其磁感应强度大小为B,此时导线框处于静止状态，细线中的拉力为F1,保持其他条件不变，现将虚线下方的磁场移至虚线上方，此时细线中拉力为F2.导线框中的电流大小为（A）

A.

B.

C.

D.

9．如图所示，滑块A、B的质量均为m,A套在固定倾斜直杆上，倾斜杆与水平面成45°,B套在固定水平的直杆上，两杆分离不接触，两直杆间的距离忽略不计且足够长，A、B通过铰链用长度为L的刚性轻杆（初始时轻杆与平面成30°）连接，A、B从静止释放，B开始沿水平面向右运动，不计一切摩擦，滑块A、B视为质点，在运动的过程中，下列说法中正确的是（AD）

A．A、B组成的系统机械能守恒

B．当A到达与B同一水平面时,A的速度为

C．B滑块到达最右端时,A的速度为

D．B滑块最大速度为

10．如图所示，在水平转台上放置有轻绳相连的质量相同的滑块1和滑块2，转台绕转轴OO′以角速度ω匀运转动过程中，轻绳始终处于水平状态，两滑块始终相对转台静止，且与转台之间的动摩擦因数相同，滑块1到转轴的距离小于滑块2到转轴的距离。

关于滑块1和滑块2受到的摩擦力f1和f2与ω2的关系图线，可能正确的是（AC）

A.

B.

C.

D.

11．空间存在平行于x轴方向的静电场，其电势φ随x的分布如图所示。

一质量为m、电荷量为q的带电的粒子从坐标原点O由静止开始，仅在电场力作用下沿x轴正方向运动。

则下列说法正确的是（AC）

A．该粒子带正电荷

B．空间存在的静电场场强E是沿X

轴正方向均匀减小的

C．该粒子从原点O运动到X0过程中电势能是减小的

D．该粒子运动在X0点的速度是

12．如图所示，关于虚线AP对称的两足够长水平导轨AM与AN相接于A点，?

MAN?

20?

，导轨电阻不计，处于垂直导轨所在平面向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场中。

导体棒CD长为L，单位长度的电阻为R0，垂直虚线AP对称地放置在导轨上，某时刻导体棒在水平拉力F的作用下从A点沿AP向右以大小为v的速度做匀速直线运动。

不计摩擦，则在导体棒从开始运动到离开导轨的过程中，下列说法正确的是（BD）

A．导体棒中的感应电流逐渐增大

B．拉力F的最大值为

C．通过回路中某横截面上的电荷量为

D．拉力F所做的功为

三、实验题（共14分）

13．（每空2分，共6分）要测绘一个标有“3V，0.6W”小灯泡的伏安特性曲线，灯泡两端的电压需要由零逐渐增加到3V，并便于操作。

已选用的器材有：

电池组（电动势为4.5V，内阻约1?

）:

电流表（量程为0~250mA．内阻约5?

）；

电压表（量程为0~3V．内限约3k?

）:

电键一个、导线若干。

①实验中所用的滑动变阻器应选下列中的A（填字母代号）。

A．滑动变阻器（最大阻值20?

，额定电流1A）

B．滑动变阻器（最大阻值1750?

，额定电流0.3A）

②实验的电路图应选用图1中B填字母代号）。

③实验得到小灯泡的伏安特性曲线如图2所示。

如果将这个小灯泡接到电动势为1.5V，内阻为5.0?

的电源两端，小灯泡消耗的功率是0.1W

14．某同学用如图甲所示装置测当地的重力加速度，光电门A、B与光电计时器相连，可记录小球经过光电门A和光电门B所用的时间。

（1）实验前用游标卡尺测量小球的直径，示数如图乙所示，则小球的直径d＝11.4mm

（2）让小球紧靠固定挡板，由静止释放，光电计时器记录小球经过光电门A和光电门B所用的时间t1、t2，测出两光电门间的高度差h，则测得的重力加速度g＝

（用测得的物理量的符号表示）。

（3）将光电计时器记录小球通过光电门的时间改为记录小球从光电门A运动到光电门B所用的时间，保持光电门B的位置不变，多次改变光电门A的位置，每次均让小球从紧靠固定挡板由静止释放，记录每次两光电门间的高度差h及小球从光电门A运动到光电门B所用的时间t，求出每次的

，作出

-t图象如图丙所示，若图象斜率的绝对值为k，则图象与纵轴的截距意义为小球经过光电门B时的速度当地的重力加速度为2K

三、计算题（15题9分；16题10分；17题17分；共36分，要有必要的文字说明和公式）

15．2020年1月7日23时20分，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，成功将通信技术试验卫星五号发射升空。

若长征三号乙运载火箭质量460吨，总长58.3m，发射塔高105.0m，点火后，经5.0s火箭离开发射塔，已知火箭离开发射塔的过程中做匀加速直线运动，

忽略一切阻力和运载火箭质量的变化，求：

（1）火箭离开发射塔瞬间的速度大小；

（2）火箭起飞时推动力的大小（保留2位有效数字）；

（3）若火箭刚离开发射塔瞬间，一个小零件从火箭的尾部自然脱落，求该零件运动过程中离地面的最大高度。

【答案】

（1）42m/s；

（2）8.5×106N；（3）193.2m

16．如图所示，在xOy坐标系中，第Ⅰ、Ⅱ象限内无电场和磁场。

第Ⅳ象限内（含坐标轴）有垂直坐标平面向里的匀强磁场，第Ⅲ象限内有沿x轴正向、电场强度大小为E的匀强磁场。

一质量为m、电荷量为q的带正电粒子，从x轴上的P点以大小为v0的速度垂直射入电场，不计

粒子重力和空气阻力，P、O两点间的距离为

（1）求粒子进入磁场时的速度大小v以及进入磁场时到原点的距离x；

（2）若粒子由第Ⅳ象限的磁场直接回到第Ⅲ象限的电场中，求磁场磁感应强度的大小需要满足的条件。

【答案】

（1）粒子进入磁场时的速度大小为

以及进入磁场时到原点的距离

（2）若粒子由第Ⅳ象限的磁场直接回到第Ⅲ象限的电场中，求磁场磁感应强度

17．如图所示，半径为R1＝1.8m的光滑圆弧与半径为R2＝0.3m的半圆光滑细管平滑连接并固定，光滑水平地面上紧靠管口有一长度为L＝2.0m、质量为M＝1.5kg的木板，木板上表面正好与管口底部相切，处在同一水平线上，木板的左方有一足够长的台阶，其高度正好与木板相同。

现在让质量为m2＝2kg的物块静止于B处，质量为m1＝1kg的物块从光滑圆弧顶部的A处由静止释放，物块m1下滑至B处和m2碰撞后不再分开，整体设为物块m（m＝m1+m2）．物块m越过半圆管底部C处滑上木板使其从静止开始向左运动，当木板速度为2m/s时，木板与台阶碰撞立即被粘住（即速度变为零），若g＝10m/s2，物块碰撞前后均可视为质点，圆管粗细不计。

（1）求物块m1和m2碰撞过程中损失的机械能；

（2）求物块m滑到半圆管底部C处时所受支持力大小；

（3）若物块m与木板及台阶表面间的动摩擦因数均为μ＝0.25，求物块m在台阶表面上滑行的最大距离。

【答案】

（1）物块m1和m2碰撞过程中损失的机械能为12J；

（2）物块m滑到半圆管底部C处时所受支持力大小为190N；

（3）物块m在台阶表面上滑行的最大距离为0.8m。