高三上学期期中考试物理试题.docx
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高三上学期期中考试物理试题
金山中学2015学年度第一学期高三年级物理学科期中考试卷
考生注意:
1.g取10m/s2.
2.第30、31、32、33题要求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,而未写出主要演算过程的,不能得分,有数字计算的问题,答案中必须明确写出数值和单位.
(56分)选择题.本大题分单项选择题和多项选择题,共20小题.
一.单项选择题.每小题给出的四个答案中只有一个是正确的,选对得2分,共16分.
1.1.下列各组物理量单位中,全属于国际单位制中基本单位的是()
A.N、A、sB.kg、A、s
C.kg、T、ND.kg、V、m/s
2.物理学中引入了“质点”、“单摆”、“理想气体”等概念,从科学方法上来说属于()
A.控制变量B.类比C.理想模型D.等效替代
3.关于力,下列说法中正确的是()
A.力一定产生在两个直接接触的物体之间
B.滑动摩擦力的方向一定与物体的运动方向相反
C.作用力和反作用力的合力为零
D.力是使物体产生加速度的原因
4.关于加速度和速度的关系,下列几种说法中正确的是()
A.物体的加速度不为零,速度一定不为零
B.物体的加速度不为零,速度的大小一定改变
C.物体的加速度方向不变,速度的方向可能不断改变
D.物体的加速度减小,速度一定不断减小
5.关于功和能的联系和区别,下列说法中不正确的是()
A.功就是能,能就是功B.功是过程量,能是状态量
C.功是能量转化的量度D.做功的过程总对应着能量的转化过程
6.伽利略的理想实验指出了()
A.一切物体都具有惯性
B.维持物体运动不需要力的作用
C.力是使物体产生加速度的原因
D.力是产生运动和维持物体运动的原因
7.“神舟七号”载人飞船发射升空后,飞行了2天20小时27分钟,绕地球运行45圈,返回舱顺利返回着陆。
这标志着我国航天事业又迈上了一个新台阶,假定正常运行的神舟七号飞船和通信卫星(同步卫星)做的都是匀速圆周运动,下列说法正确的是[]
A.飞船的线速度比通信卫星的线速度小
B.飞船的角速度比通信卫星的角速度小
C.飞船的运行周期比通信卫星的运行周期小
D.飞船的向心加速度比通信卫星的向心加速度小
8.以24m/s的初速度从地面竖直向上抛出一个物体,上升的最大高度为24m。
设空气阻力大小不变,则上升过程和下降过程中,动能和势能相等的高度分别为[ ]
A.12m,12mB.>12m,>12mC.<12m,>12mD.>12m,<12m
二.单项选择题.每小题给出的四个答案中只有一个是正确的,选对得3分,共24分.
9.在“研究平抛物体运动”的实验中,以下说法正确的是[]
A.实验的目的是求出平抛运动物体的位移
B.为使小球水平抛出,必须调整斜槽使其末端的切线呈水平方向
C.实验中必须用天平称出小球的质量
D.小球每次从斜槽上同一位置滚下,该位置在斜槽上的高低对实验结果的误差影响很大
10.如图所示,AO、BO、CO是完全相同的绳子,并将钢梁水平吊起,若钢梁足够重时,绳子AO先断,则[]
A.θ=120°B.θ>120°
C.θ<120°D.不论θ为何值,AO总是先断
11.如图所示是一种汽车安全带控制装置的示意图.当汽车处于静止或匀速直线运动,摆锤竖直悬挂,锁棒水平,棘轮可以自由转动,安全带能被拉动.当汽车突然刹车时,摆锤由于惯性绕轴摆动,使得锁棒锁定棘轮的转动,安全带不能被拉动.若摆锤从图中实线位置摆到虚线位置,汽车的可能运动方向和运动状态是()
A.向左行驶、突然刹车B.向右行驶、突然刹车
C.向左行驶、匀速直线运动D.向右行驶、匀速直线运动
12.两物体甲和乙在同一直线上运动,它们在0~0.4s时间内的v-t图象如图所示。
若仅在两物体之间存在相互作用,则物体甲与乙的质量之比和图中时间t1分别为()
A.
和0.30sB.3和0.30s
C.
和0.28sD.3和0.28s
13.如图,斜面C放置在水平面上,小物体B放置在C上,小球A用细线跨过光滑定滑轮与B相连,B与滑轮间的细线保持竖直方向。
将A向左拉至一定高度(低于滑轮)由静止释放,使A在竖直平面内摆动,在A摆动过程中,B、C始终保持静止。
则()
A.小物体B所受静摩擦力可能为零
B.小物体B所受静摩擦力方向可能沿斜面向下
C.斜面C对水平面的静摩擦力可能向右
D.斜面C对水平面的压力可能等于B、C重力之和
14.如图,半径为R、圆心是O的光滑圆环固定在竖直平面内,OC水平,D是圆环最低点。
质量为2m的小球A与质量为m的小球B套在圆环上,两球之间用轻杆相连。
两球初始位置如图所示,由静止释放,当小球A运动至D点时,小球B的动能为()
A.
mgRB.
mgRC.
mgRD.
mgR
15.如图所示,一块橡皮用细线悬挂于O点,现用一支铅笔贴着细线的左侧水平向右以速度v匀速移动,移动过程中铅笔的高度始终不变。
铅笔移动到图中虚线位置时()
A.橡皮的速度竖直向上
B.橡皮水平方向的速度大小为vcosθ
C.橡皮竖直方向的速度大小为vsinθ
D.橡皮的速度可能小于v
16.图示为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图。
当质点R在t=0时刻的振动状态传播到S点时,PR范围内(含P、R)有一些质点正向y轴负方向运动。
关于这些质点平衡位置坐标的取值范围,正确的是()
A.2cm≤x≤4cmB.2.5cm<x<3.5cm
C.2cm≤x<3cmD.3cm<x≤4cm
三.多项选择题.每小题给出的四个答案中,有二个或二个以上是正确的.选对的得4分;选对但不全,得部分分;有选错或不答的,得0分.共16分.
17.如图所示,用两根细线把A、B两小球悬挂在天花板上的同一点O,并用第三根细线连接A、B两小球,然后用某个力F作用在小球A上,使三根细线均处于直线状态,且OB细线恰好沿竖直方向,两小球均处于静止状态。
则该力可能为图中的()
A.F1(B)F2(C)F3(D)F4。
18.某质点做简谐运动,其位移随时间变化的关系式为x=Asin
t,则质点[]
A.第1s末与第3s末的位移相同B.第1s末与第3s末的速度大小相同
C.3s末与5s末的位移方向相同D.第3s末与第5s末的速度方向相同
19.
如图所示,一滑块从固定的斜面底端A处冲上粗糙的斜面,到达某一高度后返回A。
下列各图分别表示滑块在斜面上运动的速度v、加速度a、势能Ep、机械能E随时间变化的图像,可能正确的是()
20.如图,水平细杆上套一质量为0.54kg的小环A,用轻绳将质量为0.5kg的小球B与A相连。
B受到始终与水平成53°角的风力作用,与A一起向右匀速运动,此时轻绳与水平方向夹角为37°,运动过程中B球始终在水平细杆的下方,则(取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)()
A.B受到的风力大小为2N
B.A与杆间的动摩擦因数为1/3
C.绳对B的拉力随着风力的减小而减小
D.杆对A的支持力随着风力的增加而减小
四.填空题(20分).本大题共5小题,每小题4分.答案请写在答题纸上相应横线上的空白处,不要求写出演算过程.
21.如图所示,一在水平公路上汽车向右作匀速运动,汽车突然改变动力,使它做匀变速运动,一乘客发现车厢后壁架子上的小物体A向前飞出落在车厢地板上。
若A与地板的距离为1.25m,落地点离架子水平距离为1m,则汽车做速(填加或减)运动,其加速度大小为m/s2。
22.如图所示,电梯(包括里面所有物体)的总质量为500kg,当其受到向上的7000N拉力而运动时,则电梯内一个30kg的光滑球对倾角300的斜面压力是N,对竖直电梯壁的压力为N。
23.如图所示,A、B、C是同一半径为R的竖直圆周上的三个点,C为最低点,AC、BC为两条分别与水平方向成α、β角的光滑导轨。
则物体从A、B点滑到C点所经历的时间之比为,到达C点时的速率之比为。
24.从倾角为370的斜面顶端平抛一物体,物体的初动能为16J,当物体与斜面距离最远时,重力势能减少J,当物体与斜面距离最近时(即在斜面上),重力势能减少J
25.如图,重为G的物体,用绳子挂在支架的滑轮B上,绳子的另一端接在绞车D上。
转动绞车,物体便能升起。
设滑轮的大小及轴承的摩擦略去不计,杆AB和BC的质量不计,A、B、C三处均用铰链连接。
当物体处于平衡状态时,杆AB所受力的大小为________,杆BC所受力的大小为_________。
五.实验题(24分).本大题共4小题.
26.(4分)(多选题)在“研究有固定转动轴物体的平衡条件”的实验中,下列叙述中正确的是[]
A.挂弹簧秤的横杆尽可能高一些,而且一定要保持水平
B.弹簧秤在使用前,必须要检查(或调整)指针是否指在零点
C.力矩盘的自重大一些,实验可以更精确D.测量各力臂时要力求准确
27.(6分)在“用DIS研究机械能守恒定律”的实验中:
(1)请按正确的实验顺序填写下列步骤:
_______________________。
①开启电源,运行DIS应用软件,点击实验条目中的“研究机械能守恒定律”软件界面
②卸下“定位挡片”和“小标尺盘”,安装光电门传感器并接入数据采集器
③摆锤置于A点,点击“开始记录”,同时释放摆锤,摆锤通过D点的速度将自动记录在表格的对应处
④把光电门传感器放在大标尺盘最底端的D点,并以此作为零势能点。
A、B、C点相对于D点的高度已事先输入,作为计算机的默认值
⑤点击“数据计算”,计算D点的势能、动能和机械能
⑥依次将光电门传感器放在标尺盘的C、B点,重复实验,得到相应的数据
(2)(多选题)除了以上实验步骤,该实验还需要测量的物理量有()
A.摆线的长度B.摆锤的直径C.摆锤的质量D.摆锤下落的时间
28.(6分)如图(甲)所示,研究平抛运动规律的实验装置放置在水平桌面上,利用光电门传感器和碰撞传感器可以测得小球的水平初速度v0和飞行时间t,底板上的标尺可以测得水平位移d。
(1)(多选题)控制斜槽轨道的水平槽口高度h不变,让小球从斜槽的不同高度处滚下,以不同的速度冲出水平槽口,以下说法正确的是()
(A)落地点的水平距离d与初速度v0成正比
(B)落地点的水平距离d与初速度v0成反比
(C)飞行时间t与初速度v0成正比
(D)飞行时间t与初速度v0大小无关
(2)另一位同学做实验时,在装置的后面竖直放置一块贴有方格纸的木板,然后在方格纸上记录了小球某次平抛运动途经的三个位置a、b、c如图(乙)所示。
该同学取下方格纸后,发现忘记记录水平和竖直方向了,已知小方格的边长L=1cm,则小球平抛运动的初速度可能为__________。
29.(8分)某同学设计了一个测定油漆喷枪向外喷射油漆雾滴速度的实验。
他采用如图(甲)所示的装置,该油漆喷枪能够向外喷射四种速度大小不同的油漆雾滴,一个直径为D=20cm的纸带环安放在水平转台上,纸带环上刻有一条狭缝A,在狭缝A的正对面画一条标志线。
在转台开始转动达到稳定转速时,向侧面同样开有狭缝B的纸盒中沿水平方向喷射油漆雾滴,当狭缝A转至与狭缝B正对平行时,雾滴便通过狭缝A在纸带的内侧面留下油漆痕迹。
改变喷射速度v0重复实验,在纸带上留下四个油漆痕迹a、b、c、d。
将纸带从转台上取下来,展开平放在刻度尺旁边,如图(乙)所示,已知
。
(1)图(乙)中,速度最大的雾滴所留的痕迹是___________点;
(2)已知转台转动的角速度ω=16rad/s,如果不计雾滴所受空气的阻力,则喷枪喷出雾滴速度的最大值为___________m/s;考虑到空气阻力的影响,该测量值___________真实值(选填“大于”、“小于”或“等于”);
(3)若转台转动的角速度ω′=400rad/s,且
,不计油漆雾滴所受空气的阻力,则雾滴速度的最小值为___________m/s。
(保留三位有效数字)
六.计算题(50分).本大题共4小题.要求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,而未写出主要演算过程的,不能得分,有数字计算的问题,答案中必须明确写出数值和单位.
30.(10分)如图(a)所示,质量为m=2kg的物块以初速度v0=20m/s从图中所示位置开始沿粗糙水平面向右运动,同时物块受到一水平向左的恒力F作用,在运动过程中物块速度随时间变化的规律如图(b)所示,g取10m/s2。
试求:
(1)物块在0—4s内的加速度a1的大小和4—8s内的加速度a2的大小;
(2)恒力F的大小及物块与水平面间的动摩擦因数μ。
31.(12分)如图所示,一质量为2×103kg的小汽车从倾斜路面上以20m/s的速度经A点驶入泥泞的水平路面,行驶200m路程后到达B点,速度降为5m/s,此后速度保持恒定,已知整个过程中汽车发动机的输出功率恒为40kW。
求:
(1)泥泞路面上行驶时,汽车受到的阻力;
(2)速度为10m/s时,汽车的加速度;
(3)汽车在AB段上的运动时间。
32.(14分)如图,质量M=1.6kg的均匀水平板AB长为1.2m,B端靠在墙上,板中点C处固连一根长为0.6m的轻质斜杆CO,与板面夹角为53°,O点为固定转轴。
在B端处有一静止小木块,先用大小为8.05N的拉力F使木块向左滑动,再撤去拉力F,木块能滑到板的最左端A,且支架恰好不会失去平衡向左翻倒,木块与板之间的动摩擦因数µ=0.5。
求:
(取g=10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6)
(1)木块质量m;
(2)拉力F作用于木块的最短时间。
33.(14分)如图所示,为光电门计时器的实验简易示意图。
光滑水平导轨MN上放两个完全相同的、质量为1kg物块A和B,左端挡板处有一弹射装置P,右端N处与水平传送带平滑连接。
今将宽度为d=3.6×10-3m的两块黑色磁带分别贴在物块A和B上,使高出物块的部分在通过光电门时挡光。
传送带水平部分的长度L=8m,沿逆时针方向以恒定速度v=6m/s匀速转动。
物块A、B与传送带间的滑动摩擦因数μ=0.2。
开始时在A和B之间压缩一轻弹簧,锁定其处于静止状态,现解除锁定,弹开物块A和B,迅速移去轻弹簧,两物块第一次通过光电门,计时器显示的读数均为t=9.0×10-4s。
重力加速度g=10m/s2,试求:
(1)弹簧储存的弹性势能EP;
(2)物块B沿传送带向右滑动的最远距离sm;
(3)物块B滑回水平面MN的速度大小vB′;
(4)若物体B返回水平面MN后与被弹射装置P弹回的物块A在水平面上相碰,且A和B碰后互换速度,则弹射装置P至少对物块A做多少功,才能在AB碰后使B刚好能从Q端滑出?
在滑过NQ过程中,滑块B与传送带之间因摩擦产生的内能
为多大?
金山中学2015学年度第一学期高三年级物理学科期中考试卷
物理参考答案
一、选择题(56分)
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
答案
B
C
D
C
A
B
C
D
题号
9
10
11
12
13
14
15
16
答案
B
C
B
B
A
D
c
c
题号
17
18
19
20
答案
BC
ABD
BC
BD
四.填空题。
本大题共5小题,每题4分。
(请将答案写在题号后的横线上)
21.减,822.280
140
23.1:
1;sinα/sinβ24.9,3625.2.73G;3.73G
五.实验题。
本大题共4小题,24分(请将答案写在题号后的括号内或横线上)
26.BD
27.
(1)②①④③⑤⑥
(2)BC
28.
(1)AD(2分)。
(2)
m/s=0.63m/s,或者
=0.3873m/s
(答对一个得2分)
29.
(1)d(分)。
(2)40.0(分),小于(分)。
(3)12.2(分)
六、计算题。
(12+10+14+14=50分)
30.
(1)由图可知,0-4s内,物体向右做匀减速直线运动,其加速度大小
4s-8s内,物体向左做匀加速直线运动;其加速度大小
(2)根据牛顿第二定律,在0-4s内恒力F与摩擦力同向:
F+μmg=ma1
4s-8s内恒力F与摩擦力反向:
F-μmg=ma2
代入数据解得:
F=7N,μ=0.15
31.解答与评分标准:
(1)到达B点后,速度恒定不变,处于平衡状态
Ff=F牵2=
(2)当汽车速度为10m/s时,汽车的牵引力
F牵3=
根据牛顿第二定律得:
F牵3-Ff=ma
所以,a=
(3)汽车在AB段上做减速直线运动,根据动能定理得:
解出
32.解:
(1)当木块滑到A端时,由于板恰处于平衡状态,
对板AB:
MgLcos53°=mg(L-Lcos53°)+μmgLsin53°
代入过程m=1.2kg
(2)为使F作用时间最短,则木块运动加速度需最大,设F与水平面的夹角为β
Fcosβ-μ(mg-Fsinβ)=ma1
=2.5m/s2
撤去外力F后,a2=μg=5m/s2
a1︰a2=1︰2,所以s1︰s2=2︰1,得s1=0.8m
=0.8s
33.解答:
(1)解除锁定弹开物块AB后,两物体的速度大小:
弹簧储存的弹性势能
(2)物块B滑上传送带匀减速运动,当速度减为零时,滑动的距离最远.
由动能定理得:
得:
(3)物块B沿传送带向左返回时,先匀加速运动,物块速度与传送带速度相同时再一起匀速运动,设物块B加速到传送带速度v需要滑动的距离为
由
得
表明物块B滑回水平面MN的速度没有达到传送带的速度:
所以:
(4)设弹射装置对物块A做功为
,则:
AB碰后速度互换,B的速度
=
B要刚好能滑出传送带的Q端,由能量关系有:
又mA=mB,联立解得:
在B滑过传送带的过程中,传送带移动的距离:
因摩擦产生的内能为:
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