辽宁省沈阳市重点联合体2020届高三物理上学期期中试卷（附解析Word版）

城郊市重点联合体期中考试高三年级物理试卷 试卷说明： 1.命题范围：人教版高中物理必修 1、必修 2 全部内容 2.本试卷考试时间为 90 分钟，满分为 100 分。 3. 试卷分两卷，第 I 卷为客观题部分，请将正确答案用 2B 铅笔涂在答题卡上，第 II 卷为非 选择题，请将答案按照题序用黑色水性签字笔填写在答题纸上 第Ⅰ卷（客观题部分，共 65 分） 一、单项选择题（本题共 8 小题。每小题 5 分，共 40 分。在每小题给出的四个选项中，只有 一个选项正确。选对的得 4 分，选错或不答的得 0 分） 1.物理学中的许多规律是通过实验发现的，下列说法中符合史实的是(   ) A. 库仑用扭秤测出了引力常量 B. 牛顿通过理想斜面实验发现了物体的运动不需要力来维持 C. 伽利略认为：力是维持物体运动的原因 D. 卡文迪许借助扭秤实验测出了万有引力常量 【答案】D 【解析】 【详解】A.卡文迪许用扭秤测出了引力常量，故 A 错误，D 正确； B.伽利略通过理想斜面实验发现了物体的运动不需要力来维持，故 B 错误； C.伽利略认为力不是维持物体运动的原因，而亚里士多德认为力是维持物体运动的原因，故 C 错误。 2.物体做直线运动，速度—时间图像如图所示。由图像可以判断( ) A. 第 1 s 末物体相对于出发点的位移改变方向 B. 第 1 s 末物体的速度改变方向 C. 前 2 s 物体的位移之和为零 D. 第 3 s 末和第 5 s 末物体的位置相同 【答案】D 【解析】 试题分析：第 1s 内与第 2s 内对应图形的面积都在 t 轴上方，即代表位移均为正，故第 1s 内 与第 2s 内的位移方向相同，故 A 错误；1s 末前后对应速度值均为正，故速度方向未该改变， B 错误；前 2s 物体的位移一直为正，不是零，故 C 错误；第 3s 末到第 4s 末的位移和第 4s 末 到第 5s 末的位移等大反向，即第 3s 末到第 5s 末物体的位移为零，故第 3s 末和第 5s 末物体 的位置相同，故 D 正确；故选 D。 考点：v-t 图线 【名师点睛】本题考查对图象的识别，要知道图线与 t 轴所围面积表示运动位移，图形在 t 轴上方表示位移为正，图形在 t 轴下方表示位移为负；“斜率”等于加速度；解题时重点要 看清坐标轴，其次要看斜率，即图线所围的面积表示的含义。 3.如图所示，斜面体 P 放在水平面上，物体 Q 放在斜面上．Q 受一水平作用力 F，Q 和 P 都静 止．这时 P 对 Q 的静摩擦力和水平面对 P 的静摩擦力分别为 f1、f2．现使力 F 变大，系统仍静 止，则（ ） A. f1、f2 都变大 B. f1 变大，f2 不一定变大 C. f2 变大，f1 不一定变大 D. f1、f2 都不一定变大 【答案】C 【解析】 【详解】对物体 Q 受力分析，受推力、重力、支持力，可能有摩擦力： ①当 时，摩擦力沿着斜面向上，大小为 ，当 F 增 大时， 变小； ②当 时，摩擦力为零，F 增大时， 变大； ③当 时，摩擦力沿着斜面向下，大小为 ，F 增大时， 变大。 对整体受力分析，则有 ，F 变大，则 一定变大。 sin cosmg Fθ θ> 1 sin cosf mg Fθ θ= − 1f sin cosmg Fθ θ= 1f sin cosmg Fθ θ< 1 cos sinf F mgθ θ= − 1f 2f F= 2f 故 C 正确，ABD 错误． 4.如图所示，物体在水平力 F 作用下压在竖直墙上静止不动，则（ ） A. 物体所受摩擦力的反作用力是重力 B. 力 F 就是物体对墙的压力 C. 力 F 的反作用力是墙壁对物体的支持力 D. 墙壁对物体的弹力的反作用力是物体对墙壁的压力 【答案】D 【解析】 ：选 D.物体受的摩擦力的反作用力是物体对墙的摩擦力，A 错误；力 F 是物体受的力，而物 体对墙的压力作用于墙上，故力 F 不是物体对墙壁的压力，B 错误；墙壁对物体的支持力与物 体对墙的压力为一对作用力和反作用力，D 正确；C 错误． 5.如图所示质量为 1kg 的滑块从半径为 50cm 的半圆形轨道的边缘 A 点滑向底端 B，此过程中， 摩擦力做功为 3J。若滑块与轨道间的动摩擦因数为 0.2，则在 B 点时滑块受到摩擦力的大小 为( ) A. 3.6N B. 2N C. 1.6N D. 0.4N 【答案】A 【解析】 试题分析：由 A 到 B 过程，由动能定理可得：mgR-Wf= mv2-0，在 B 点由牛顿第二定律得： ，滑块受到的滑动摩擦力 f=μF，解得：f=3.6N；故选 A. 考点：动能定理；牛顿第二定律的应用 【名师点睛】此题是动能定理以及牛顿第二定律的应用问题；解题时应用动能定理求出物体 1 2 2vF mg m R − = 受到的支持力，由滑动摩擦力公式可以求出物体受到的滑动摩擦力即可；此题是一道常规题， 意在考查学生对基础知识的掌握程度. 6.在奥运比赛项目中，高台跳水是我国运动员的强项。质量为 m 的跳水运动员进入水中后受 到水的阻力而做减速运动，设水对他的阻力大小恒为 F，那么在他减速下降高度为 h 的过程中， 下列说法正确的是（g 为当地的重力加速度） A. 他的动能减少了 Fh B. 他 机械能减少了 Fh C. 他的机械能减少了（F－mg）h D. 他的重力势能增加了 mgh 【答案】B 【解析】 【详解】运动员进入水中后，受到重力和水的阻力，克服合力做的功等于动能的减小量，故 动能减小（F-mg）h，故 A 错误；运动员进入水中后，除重力外，克服阻力做功 Fh，故机械能 减小 Fh，故 B 正确，C 错误；运动员进入水中后，重力做功 mgh，故重力势能减小 mgh，故 D 错误； 7.某人在一星球上以速度 v0 竖直上抛一物体，经 t 秒钟后物体落回手中，已知星球半径为 R， 那么使物体不再落回星球表面，物体抛出时的速度至少为（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 试题分析：设行星表面的重力加速度为 g，由物体竖直上抛运动，有 得： ； 要使物体沿水平方向抛出而不落回星球表面，沿星球表面抛出的速度为 v，则 ；联 立解得， ,故选 C． 考点：万有引力定律的应用 【名师点睛】本题是常见的竖直上抛运动和万有引力的综合应用问题，它们之间联系的桥梁 是重力加速度是 g。 的 0v t R 0v R t 02v R t 0v Rt 02vt g = 02vg t = 2vmg m R = 02Rvv t = 8. 如图所示，一个质量为 m 的物体从高为 h 的曲面上一点 A 处，由静止开始下滑，滑到水平 面上 B 点处停止.若再用平行于接触面的力将该物体从 B 处拉回到原出发点 A 处，则需要对物 体做功的最小值为（  ） A. mgh B. 2mgh C. 1.5mgh D. 3mgh 【答案】B 【解析】 试题分析：物体由 A 滑到 B 时，动能的变化为 0，而重力做功为 mgh，设摩擦力做的功为 Wf， 则由动能定理可得，mgh+Wf=0，即 Wf=－mgh；如果物体再由 B 到 A，设水平力做的功为 W，则 W+Wf+(－mgh)=0；故解得 W=mgh－Wf=2mgh，B 是正确的。 考点：动能定理。 二、多项选择题（本题共 5 小题。每小题 5 分，共 25 分。在每小题给出的四个选项中，有多 个选项正确，全部选对的得 5 分，选对但不全的得 3 分，有选错或不答的得 0 分。） 9.甲乙两辆汽车在平直的公路上沿同一方向作直线运动，t=0 时刻同时经过公路旁的同一个路 标。在描述两车运动的 v－t 图中（如图），直线 a、b 分别描述了甲乙两车在 0~20 秒的运动 情况。关于两车之间的位置关系，下列说法正确的是 A. 在 0~10 秒内两车逐渐靠近 B. 在 10~20 秒内两车逐渐远离 C. 在 5~15 秒内两车的位移相等 D. 在 t=10 秒时两车在公路上相遇 【答案】C 【解析】 【详解】A．在 0－10 s 内，乙车的速度一直比甲车大，两车应逐渐远离，则 A 错误； B．在 10－20 s 内，甲车的速度一直比乙车大，两车逐渐靠近，则 B 错误； C．在 5－15 s 内，两图象与坐标轴的面积相等，则两车的位移相等，则 C 正确； D．在 t＝10 s 时两车速度相等，相距最远，则 D 错误。 10. 在粗糙水平地面上放着一个截面为半圆的柱状物体 A，A 与竖直墙之间放一光滑半圆球 B， 整个装置处于平衡状态．已知 A、B 两物体的质量分别为 M 和 m，则下列说法正确的是（  ） A. A 物体对地面的压力大小为 Mg B. A 物体对地面的压力大小为（M＋m）g C. B 物体对 A 物体的压力小于 Mg D. A 物体对地面的摩擦力可能大于 Mg 【答案】BD 【解析】 以整体为研究对象，竖直方向整体受重力、压力 F、支持力，水平方向受墙面的弹力和水平面 的摩擦力，竖直方向受力平衡，水平方向受力平衡，A 物体对地面的压力大小为（M+m)gA 对； 以 B 物体为研究对象，B 物体对 A 的压力等于重力和墙面弹力的合力，大于 mg，C 错；D 对； 11.如右图所示，斜面置于光滑水平地面上，其光滑斜面上有一物体由静止下滑，在物体下滑 过程中，下列说法正确的是(  ) A. 斜面的机械能不变 B. 物体的重力势能减少，动能增加 C. 斜面对物体的作用力垂直于接触面，不对物体做功 D. 物体的机械能守恒 【答案】B 【解析】 试题分析：只有重力或只有弹力做功时，系统的机械能守恒，对物体进行受力分析，根据机 械能守恒条件分析答题． 在整个运动过程中，物体对斜面的压力对斜面做功，斜面的机械能不守恒，故 A 错误；物体 下滑时，重力做正功，物体的重力势能减小，动能增加，故 B 正确；斜面对物体的作用力垂 直于斜面，但在作用力方向上，物体有位移，斜面对物体的作用力对物体做功，故 C 错误； 物体和斜面组成的系统在整个过程中只有重力做功，它们的机械能守恒；但物体受弹力做功； 机械能不守恒，D 错误． 12.一个质量为 0.3 kg 的弹性小球，在光滑水平面上以 6 m/s 的速度垂直撞到墙上，碰撞后小 球沿相反方向运动，反弹后的速度大小与碰撞前相同.则碰撞前后小球速度变化量的大小 Δv 和碰撞过程中墙对小球做功的大小 W 为（   ） A. Δv=0 B. Δv=12 m/s C. W=0 D. W=10.8 J 【答案】BC 【解析】 【详解】A.规定初速度方向 正方向，初速度 ，碰撞后速度 ，则速度 变化量为： 负号表示速度变化量的方向与初速度方向相反，所以碰撞前后小球速度变化量的大小为 12m/s， 故 A 错误， B 正确； C.运用动能定理研究碰撞过程，由于初、末动能相等，则： 碰撞过程中墙对小球做功的大小 W 为 0，故 C 正确，D 错误。 13.如图所示，一轻弹簧一端固定于 O 点，另一端系一重物，将重物从与悬点 O 在同一水平面 且弹簧保持原长的 A 点无初速度释放，让它自由摆下．不计空气阻力，则在重物由 A 点摆向 最低点 B 的过程中（  ） A. 弹簧与重物的总机械能守恒 B. 弹簧的弹性势能增加 C. 重物 机械能不变 D. 重物的机械能增加 【答案】AB 【解析】 【分析】 为 的 1 6m/sv = 2 6m/sv = − 2 1 12m/sv v v∆ = − = − 0kW E= ∆ = 由 A 到 B 的过程中，只有重力和弹簧弹力做功，系统机械能守恒，通过弹簧的形变量判断弹 性势能的变化，通过能量守恒判断重物机械能的变化． 【详解】由 A 到 B 的过程中，只有重力和弹簧弹力做功，系统机械能守恒，即弹簧与重物系 统的总机械能守恒。故 A 正确。在运动的过程中，弹簧的形变量增大，则弹簧的弹性势能增 加。故 B 正确。根据能量守恒定律知，系统机械能不变，弹簧的弹性势能增加，则重物的机 械能减小。故 CD 错误。故选 AB。 第Ⅱ卷（主观题部分 共 35 分） 三、填空题（本题共 3 小题，每空 4 分，共 16 分.把答案填写在答题纸对应题目的横线上.） 14.2009 年 3 月 29 日，中国女子冰壶队首次夺得世界冠军，如图所示，一冰壶以速度 v 垂直 进入三个矩形区域做匀减速运动，且刚要离开第三个矩形区域时速度恰好为零，则冰壶依次 进入每个矩形区域时的速度之比为_______，穿过每个矩形区域所用的时间之比为 ___________。 【答案】 (1). : : 1 (2). ( - ):( -1):1 【解析】 【详解】[1]逆向思维，根据速度与位移关系 可知次进入每个矩形区域时的速度之比 为： : : 1； [2] 初速度为零的匀加速直线运动中，通过连续三段相等位移的时间之比为： ，故所求时间之比为( - ):( -1):1。 15.一个屋檐距地面 9 m 高，每隔相等的时间就有一个水滴从屋檐自由落下。当第 4 滴水刚要 离开屋檐时，第 1 滴水正好落到地面，则此时第 2 滴水离地的高度为______（g = 10 m/s2） 【答案】5m 【解析】 【详解】[1]由题意作出情景图： 3 2 3 2 2 2 2axv = 3 2 1:( 2 1) :( 3 2)− − 3 2 2 自由落体运动为初速度为零的匀加速直线运动，第一个 时间内、第二个 时间内、第三个 时 间内的位移之比为 ，故第二滴水滴距地面的高度为： 。 16.汽车额定功率为 P，汽车质量为 m，在平直路面上行驶时所受阻力为车重的 k 倍，则汽车 在此水平路面上运动的最大速度为_________. 【答案】 【解析】 【详解】[1]当牵引力与阻力相等时，速度最大,摩擦力为： ，根据 得 最大速度为： 。 四、解答题（本题共 2 个小题，共 19 分．解答应写出必要的文字说明、方程和重要的演算步 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.某学校学生进行“交通信号灯”的课题研究中发现在公路的十字路口, 红灯拦停了很多汽 车。 若拦停的汽车排成笔直的一列, 最前面的一辆汽车的前端刚好与路口停车线相齐, 相邻 两车的前端之间的距离均为 L =" 6.0" m, 若汽车起动时都以 a =2.5m/s2 的加速度作匀加速运动, 加速到 v="10.0" m/s 后做匀速运动通过路口。该路口亮绿灯时间 t =" 40.0" s, 而且有按倒计 时显示的时间显示灯. 另外交通规则规定: 原在绿灯时通行的汽车, 红灯亮起时, 车头已越过 停车线的汽车允许通过。求：若绿灯亮起瞬时, 所有司机同时起动汽车, 问有多少辆汽车能通 过路口？ 【答案】能有 64 辆汽车通过路口. 【解析】 试题分析：由题意知：根据速度与时间关系汽车加速时间： （2 分） 在 40．0 s 时间，汽车能行驶的位移为 （3 分） t t t 1:3:5 5 9m 5m1 3 5 5 9 Hh = = × =+ + p kmg f kmg= mP Fv fv= = Pv kmg = 所以能通过路口的汽车数为： （3 分） 根据题意，能有 64 辆汽车通过路口． （2 分） 考点：匀变速直线运动的位移与时间的关系、匀变速直线运动的速度与时间的关系 【名师点睛】本题主要考查了匀变速直线运动的位移与时间关系、匀变速直线运动的速度与 时间关系。要求同学们能正确分析汽车的运动情况，先求出加速的时间，根据运动学基本公 式求出 40．0 s 时间，汽车能行驶的位移，从而求出能通过路口的汽车。 18.滚轴溜冰运动是青少年喜爱的一项活动。如图所示，一滚轴溜冰运动员（可视为质点）质 量 m=30kg，他在左侧平台上滑行一段距离后沿水平方向抛出，恰能无能量损失地从 A 点沿切 线方向进入光滑竖直圆弧轨道并沿轨道下滑。已知 A、B 为圆弧的两端点，其连线水平；圆弧 半径 R="1.0" m，对应圆心角 θ=106º；平台与 A、B 连线的高度差 h="0.8" m。（取 g=10m/s2， sin53º=0.80，cos53º=0.60） 求：（1）运动员做平抛运动的初速度； （2）运动员运动到圆弧轨道最低点 O 时，对轨道 压力。 【答案】（1）4m/s（2）1290N 【解析】 【详解】（1）设小孩平抛的初速度为 vx，在 A 点的竖直分速度为 vy， 由平抛运动的规律有 ， ， 代入数据解得 ， ； 因小孩在 A 点的速度沿 A 点切线方向 故有 ， 代人数据解得 ，故 ， （2）设小孩在最低点的速度为 v，由机械能守恒定律， 有 ， 的 21 2h gt= yv gt= 0.4t s= 4 /yv m s= ( )tan / 2 /y xv vθ = 3 /xv m s= 0 4 /v m s= ( )2 21 1 1 cos532 2 xmv mv mg h R − = + −  在最低点，根据牛顿第二定律，有 代人数据解得 ，由牛顿第三定律可知，小孩对轨道 压力为 1290 N的 2 /NF mg mv R− = 1290NF N=