河北衡水中学高三上学期期中考试 物理试题含答案.docx
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河北衡水中学高三上学期期中考试物理试题含答案
衡水中学第一学期高三年级期中考试
物理试卷
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。
第Ⅰ卷共4页,第Ⅱ卷共4页。
共110分。
考试时间110分钟。
第Ⅰ卷(选择题共60分)
注意事项:
1.答卷Ⅰ前,考生务必将自己的姓名、准考证号、考试科目用铅笔涂写在答题卡上。
2.答卷Ⅰ时,每小题选出答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。
如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案。
不能答在试题卷上。
3.考试结束,将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题(每小题4分,共60分。
下列每小题所给选项至少有一项符合题意,请将正确答案的序号填涂在答题卡上)
1.在物理学发展的过程中,许多物理学家的科学研究推动了人类文明的进程.在对以下几位物理学家所作科学贡献的叙述中,正确的说法是()
A.英国物理学家牛顿用实验的方法测出万有引力常量G
B.第谷接受了哥白尼日心说的观点,并根据开普勒对行星运动观察记录的数据,应用严密的数学运算和椭圆轨道假说,得出了开普勒行星运动定律
C.亚里士多德认为两个从同一高度自由落下的物体,重物体与轻物体下落一样快
D.牛顿提出的万有引力定律奠定了天体力学的基础
2、发射地球同步卫星时,先将卫星发射至近地圆形轨道1,然后经点火使其沿椭圆轨道2运行,最后再次点火将卫星送入同步轨道3。
轨道1、2相切于A点,轨道2、3相切于B点,如图所示,则当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时,以下说法正确的是()
A.卫星在轨道1上的运行速率大于轨道3上的速率
B.卫星在轨道1上的角速度小于在轨道3上的角速度
C.卫星在椭圆轨道2上经过A点时的速度大于7.9km/s
D.卫星在椭圆轨道2上经过B点时的加速度等于它在轨道3上经过B点时的加速度
3.四个小球在离地面不同高度同时从静止释放,不计空气阻力,从开始运动时刻起每隔相等的时间间隔,小球依次碰到地面.下列各图中,能反映出刚开始运动时各小球相对地面的位置的是
4.在光滑水平面上,
、
两小球沿水平面相向运动.当小球间距小于或等于
时,受到大
小相等、方向相反的相互排斥恒力作用,小球间距大于
时,相互间的排斥力为零,小球
在相互作用区间运动时始终未接触,两小球运动时速度
随时间
的变化关系图象如图所
示,
由图可知()
A.
球质量大于
球质量
B.在
时刻两小球间距最小
C.在
时间内两小球间距逐渐减小
D.在
时间内
球所受排斥力方向始终与运动方面相反
5.如图,水平传送带A、B两端相距S=3.5m,工件与传送带间的动摩擦因数μ=0.1。
工件滑上A端瞬时速度VA=4m/s,达到B端的瞬时速度设为VB,则()
A.若传送带不动,则VB=3m/s
B.若传送带以速度V=4m/s逆时针匀速转动,VB=3m/s
C.若传送带以速度V=2m/s顺时针匀速转动,VB=3m/s
D.若传送带以速度V=2m/s顺时针匀速转动,VB=2m/s
6.如图所示,一根轻绳跨过定滑轮,两端分别系着质量为m1、m2的小物块,m1放在地面上,m2离地面有一定高度。
当m2的质量发生变化时,m1上升的加速度a的大小也将随之变化。
已知重力加速度为g,图中能正确反映a与m2关系的是( )
7.受水平外力F作用的物体,在粗糙水平面上作直线运动,其v-t图线如图所示,则( )
A.在0~t1秒内,外力F大小不断增大
B.在t1时刻,外力F为零
C.在t1~t2秒内,外力F大小可能不断减小
D.在t1~t2秒内,外力F大小可能先减小后增大
8.质量m=1kg的物体在光滑平面上运动,初速度大小为2m/s。
在物体运动的直线上施以一个水平恒力,经过t=1s,速度大小变为4m/s,则这个力的大小可能是( )
A.2NB.4NC.6ND.8N
9.如图所示,竖直平面内放一直角杆MON,杆的水平部分粗糙,动摩擦因数μ=0.2,杆的竖直部分光滑。
两部分各套有质量均为1kg的小球A和B,A、B球间用细绳相连。
初始A、B均处于静止状态,已知:
OA=3m,OB=4m,若A球在水平拉力的作用下向右缓慢地移动1m(取g=10m/s2),那么该过程中拉力F做功为( )
A.14JB.10JC.6JD.4J
1
2
3
10.将一只苹果斜向上抛出,苹果在空中依次飞过三个完全相同的窗户1、2、3.图中曲线为苹果在空中运行的轨迹.若不计空气阻力的影响,以下说法正确的是()
A.苹果通过第1个窗户所用的时间最长
B.苹果通过第3个窗户的竖直方向平均速度最大
C.苹果通过第1个窗户重力做的功最大
D.苹果通过第3个窗户重力的平均功率最小
11、一吊篮悬挂在绳索的下端放在地面上,某人站在高处将吊篮由静止开始竖直向上提起,
运动过程中,吊篮的机械能与位移的关系如图所示,其中
段图像为直线,
段图像为曲线,
段图像为水平直线,则下列说法正确的是:
()
A、在
过程中,吊篮所受的拉力均匀增大
B、在
过程中,吊篮的动能不断增大
C、吊篮在
处的动能可能小于
处的动能
D、在
过程中,吊篮受到的拉力等于重力
12、如图所示,具有一定初速度的物块,沿倾角为30°的粗糙斜面向上运动的过程中,受一恒定的沿斜面向上的拉力F作用,这时物块的加速度大小为4m/s2,方向沿斜面向下,那在物块向上运动过程中,正确的说法是()
A.物块的机械能一定增加B.物块的机械能一定减小
C.物块的机械能可能不变D.物块的机械能可能增加也可能减小
13.如图甲所示,斜面体固定在水平面上,倾角为θ=30°,质量为m的物块从斜面体上由静止释放,以加速度a=
开始下滑,取出发点为参考点,则图乙中能正确描述物块的速率v、动能Ek、势能EP、机械能E、时间t、位移x关系的是()
14.一位同学做飞镖游戏,已知圆盘的直径为d,飞镖距圆盘为L,且对准圆盘上边缘的A点水平抛出,初速度为v0,飞镖抛出的同时,圆盘以垂直圆盘过盘心O的水平轴匀速运动,角速度为ω。
若飞镖恰好击中A点,则下列关系正确的是( )
A.dv02=L2gB.ωL=π(1+2n)v0,(n=0,1,2,3,…)
C.v0=ωD.dω2=gπ2(1+2n)2,(n=0,1,2,3…)
15质量为2×103kg,发动机额定功率为80kW的汽车在平直公路上行驶;若汽车所受阻力大小恒为4×103N,则下列判断中正确的有
A.汽车的最大动能是4×105J
B.汽车以加速度2m/s2匀加速启动,启动后第2秒末时发动机实际功率是32kW
C.汽车以加速度2m/s2做初速度为0的匀加速运动中,达到最大速度时摩擦力做功为4×105J
D.若汽车保持额定功率启动,则当汽车速度为5m/s时,其加速度为6m/s2
卷Ⅱ(非选择题共50分)
注意事项:
1.答卷Ⅱ前考生务必将自己的姓名、班级、考号填在答卷纸密封线内规定的地方。
2.答卷Ⅱ时用兰黑色钢笔或圆珠笔直接填写在答卷纸规定的地方。
二、填空题(每空1分,共10分)
16.一小球在桌面上做匀加速直线运动,现用高速摄影机在同一底片上多次曝光,记录下小球运动过程中在每次曝光时的位置,并将小球的位置编号,得到的照片如图所示.由于底片保管不当,其中位置4处被污损.若已知摄影机连续两次曝光的时间间隔均为1s,则利用该照片可求出:
小球运动的加速度约为________m/s2.位置4对应的速度为________m/s,能求出4的具体位置吗?
_________(填“能”或“不能”).求解方法是:
___________________________(不要求计算,但要说明过程).
17.某实验小组在做“验证机械能守恒定律”实验中,提出了如图所示的甲、乙两种方案:
甲方案为用自由落体运动进行实验,乙方案为用小车在斜面上下滑进行实验.
(1)组内同学对两种方案进行了深入的讨论分析,最终确定了一个大家认为误差相对较小的方案,你认为该小组选择的方案是_______,理由是____________________________
________________________________________________________________________.
(2)若该小组采用图甲的装置打出了一条纸带如图所示,相邻两点之间的时间间隔为0.02s,请根据纸带计算出B点的速度大小为________m/s.(结果保留三位有效数字)
(3)该小组内同学根据纸带算出了相应点的速度,作出v2-h图线如图所示,请根据图线计算出当地的重力加速度g=________m/s2.(结果保留两位有效数字)
18.为了测量某一弹簧的劲度系数,将该弹簧竖直悬挂起来,在自由端挂上不同质量的砝码.实验测出了砝码质量m与弹簧长度l的相应数据,其对应点已在图上标出.(g=9.8m/s2)
(1)作出m-L的关系图线;
(2)弹簧的劲度系数为__________N/m(结果保留三位有效数字).
三.计算题:
(本题共4小题,要求每题要有必要的文字说明和解题步骤,只有结果没有过程不得分)
19(本题8分)我国某城市某交通路口绿灯即将结束时会持续闪烁3s,而后才会变成黄灯,再在3秒黄灯提示后再转为红灯。
2013年1月1日实施新的交通规定:
黄灯亮时车头已经越过停车线的车辆可以继续前行,车头未越过停车线的若继续前行则视为闯黄灯,属于交通违章行为。
(本题中的刹车过程均视为匀减速直线运动)
(1)若某车在黄灯开始闪烁时刹车,要使车在黄灯闪烁的时间内停下来且刹车距离不得大于18m,该车刹车前的行驶速度不能超过多少?
(2)若某车正以v0=15m/s的速度驶向路口,此时车距停车线的距离为L=48.75m,当驾驶员看到绿灯开始闪烁时,经短暂考虑后开始刹车,该车在红灯刚亮时恰停在停车线以内。
求该车驾驶员的允许的考虑时间。
20.(本题8分).如图所示,为一传送装置,其中AB段粗糙,AB段长为L=0.2m,动摩擦因数μ=0.6,BC、DEN段均可视为光滑,且BC的始、末端均水平,具有h=0.1m的高度差,DEN是半径为r=0.4m的半圆形轨道,其直径DN沿竖直方向,C位于DN竖直线上,CD间的距离恰能让小球自由通过.在左端竖直墙上固定一轻质弹簧,现有一可视为质点的小球,小球质量m=0.2kg,压缩轻质弹簧至A点后由静止释放(小球和弹簧不粘连),小球刚好能沿DEN轨道滑下.求:
(1)小球到达N点时的速度;
(2)压缩的弹簧所具有的弹性势能.
21(本题12分)钓鱼岛是我国固有领土,决不允许别国侵占,近期,为提高警惕保卫祖国,我国海军为此进行了登陆演练.如图所示,假设一艘战舰因吨位大吃水太深,只能停锚在离海岸登陆点s=1km处.登陆队员需要从较高的军舰甲板上,利用绳索下滑到登陆快艇上再行登陆接近目标,若绳索两端固定好后,与竖直方向的夹角θ=30°,为保证行动最快,队员甲先无摩擦自由加速滑到某最大速度,再靠摩擦匀减速滑至快艇,速度刚好为零,在队员甲开始下滑时,队员乙在甲板上同时开始向快艇以速度v0=3m/s平抛救生圈,第一个刚落到快艇,接着抛第二个,结果第二个救生圈刚好与甲队员同时抵达快艇,若人的质量为m,重力加速度g=10m/s2,问:
(1)军舰甲板到快艇的竖直高度H及队员甲在绳索上运动的时间t0;
(2)若加速过程与减速过程中的加速度大小相等,则队员甲在何处速度最大?
最大速度是多大?
(3)若快艇额定功率为5kW,载人后连同装备总质量为103kg,从静止开始以最大功率向登陆点加速靠近,到达岸边时刚好能达到最大速度10m/s,快艇在水中受到的阻力恒定,求快艇运动的时间t′.
22(本题12分)如图所示,一质量为
,长为
的木板放在水平地面上,已知木板与地面间的动摩擦因数为
,在此木板的右端上还有一质量为
的小物块,且视小物块为质点,木板厚度不计.今对木板突然施加一个
的水平向右的拉力,
.
(1)若木板上表面光滑,则小物块经多长时间将离开木板?
(2)若小物块与木板间的动摩擦因数为
、小物块与地面间的动摩擦因数为
,小物块相对木板滑动一段时间后离开继续在地面上滑行,且对地面的总位移
时停止滑行,求
值.
座次号
姓名班级考号
衡水中学第一学期高三期中考试
高三物理参考答案
1.D2.ACD3.C4.AC5.ABC6.D
7.解析:
v-t图像的斜率表示加速度,在0~t1秒内,物体做加速度减小的加速运动,由牛顿第二定律得:
F-f=ma,所以外力F大小不断减小,选项A错误;在t1时刻,加速度为零,外力F大小等于摩擦力f的大小,选项B错误;在t1~t2秒内,物体做加速度增大的减速运动,由牛顿第二定律得:
f-F=ma′,所以外力F可能不断减小,选项C正确;若物体静止前,外力F已减至零,则此后,外力F必再反向增大,选项D正确。
答案:
CD
8.解析:
物体的加速度可能是2m/s2,也可能是6m/s2,根据牛顿第二定律,这个力的大小可能是2N,也可能是6N,所以答案是A、C。
答案:
AC
9.A10.D
11.BC12.A13.ACD14.B
15.ABD
16.答案 3.0×10-2(2.8×10-2~3.1×10-2均可) 9×10-2 能 利用(s6-s4)-(s4-s2)=4aT2可以求出位置4的具体位置(其他方法合理均可)
答案
(1)见解析
(2)1.37 (3)9.8
17.解析
(1)甲 采用乙方案时,由于小车与斜面间存在摩擦力的作用,且不能忽略,所以小车在下滑的过程中机械能不守恒,故乙方案不能用于验证机械能守恒定律.
(2)vB=m/s≈1.37m/s.(3)因为mgh=mv2,所以g==k,k为图线的斜率,求得g=9.8m/s2.
18.解析
(1)如图所示
(2)根据图象的斜率可以求得弹簧的劲度系数:
Δmg=kΔl,则k=g=×9.8N/m=0.261N/m(在0.248N/m~0.262N/m之间均正确)
19.【解析】
(1)设在满足题设条件的情况下该车的最大行驶速度为
根据平均速度公式
(1分)
解得
(1分)
(2)该车驾驶员的允许的反应时间最大值为,反应时间内车行驶的距离为
(1分)
从绿灯闪烁到红灯亮起的过程中,汽车做减速运动的时间
(1分)
设汽车刹车过程中通过的位移为
(1分)
绿灯开始闪烁时,该车距停车线的距离为L
(1分)
解得
(1分)
即该车驾驶员的反应时间不能大于0.5s(1分)
20.答案
(1)2m/s
(2)0.44J
解析
(1)小球刚好能沿DEN轨道滑下,则在半圆最高点D点必有:
mg=m(1分)
从D点到N点,由机械能守恒得:
mv+mg·2r=mv+0(2分)
联立以上两式,代入数据得:
vD=2m/s,vN=2m/s.(2分)
(2)弹簧推开小球的过程中,弹簧对小球所做的功W等于弹簧所具有的弹性势能Ep,根据动能定理得W-μmgL+mgh=mv-0(2分)
代入数据得W=0.44J(1分)
即压缩的弹簧所具有的弹性势能为0.44J.
21.答案
(1)16.2m 3.6s
(2)绳索中点处 10.39m/s (3)1.1×102s
解析 设救生圈做平抛运动的时间为t,有
H=gt2①(1分)
Htanθ=v0t②(1分)
设人下滑时间为t0,由题意知:
t0=2t③(1分)
联立①②③得:
H=16.2m,t0=3.6s(2分)
(2)由几何关系得:
绳索长L=H/cos30°=18.7m.(1分)
因加速过程与减速过程的加速度大小相等,所以,甲在绳索中点处速度最大,
由vmt×2=L(1分)
得vm==10.39m/s(1分)
(3)加速过程有Pt′-Ffs=Mvm′2④(2分)
加速到匀速时vm′=⑤(1分)
联立④⑤解得t′=1.1×102s(1分)
22..(12分)解:
(1)对木板受力分析,由牛顿第二定律得:
(1分)
由运动学公式,得
(1分)
解得:
(1分)
(2)对物块:
在木板上时
在地面上时
(1分)
设物块从木板上滑下时的速度为
,物块在木板上和地面上的位移分别为
、
,则:
(1分)
并且满足
解得
(1分)
设物块在木板上滑行时间为
,则
(1分)
对木板:
(1分)
木板对地面的位移
(1分)
(1分)
解得
(2分)
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