湖北省宜昌市部分示范高中协作体2019届高三物理上学期期中试题（含解析）.docx

湖北省宜昌市部分示范高中协作体2018-2019学年高三（上）期中物理试卷一、单选题1.在物质的发展历程中，下面哪位科学家首先建立了平均速度，瞬时速度和加速度等概念用来描述物体运动，并首先采用了实验检验猜想和假设的科学方法，把实验和逻辑推理和谐地结合起来，从而有力地推进了人类科学发展（ ）A. 爱因斯坦 B. 牛顿 C. 伽利略 D. 亚里士多德【答案】C【解析】【详解】伽利略首先建立了平均速度，瞬时速度和加速度等概念用来描述物体的运动，并首先采用了实验检验猜想和假设的科学方法，把实验和逻辑推理和谐地结合起来，从而有力地推进了人类科学的发展。故选C。2.明朝谢肇淛的五杂组中记载：“明姑苏虎丘寺庙倾侧，议欲正之，非万缗不可。一游僧见之,曰：无烦也，我能正之。”游僧每天将木楔从塔身倾斜一侧的砖缝间敲进去，经月余扶正了塔身。假设所用的木楔为等腰三角形，木楔的顶角为，现在木楔背上加一力F，方向如图所示，木楔两侧产生推力N，则：A. 若F一定，大时N大B. 若F一定，小时N大C. 若一定，F大时N大D. 若一定，F小时N大【答案】BC【解析】选木楔为研究对象，木楔受到的力有：水平向左的F、和两侧给它的与木楔的斜面垂直的弹力，由于木楔处于平衡状态，所以侧给它的与木楔的斜面垂直的弹力与F沿两侧分解的分力是相等的，力F的分解如图：则：，所以：，由公式可知，当F一定，小时FN大；当一定，F大时FN大。故A、D错误，B、C正确。故选BC。【点睛】对力进行分解时，一定要分清力的实际作用效果的方向如何，再根据平行四边形定则或三角形定则进行分解即可。3.A、B两个物体在水平面上沿同一直线从同一位置同时运动，它们的图象如图所示。B物体仅在摩擦力作用下做匀减速运动，加速度大小为，A做匀速直线运动。则A物体追上B物体所用时间是A. 5s B. s C. 6s D. s【答案】D【解析】【详解】B减速到零所需的时间为；B减速到零经历的位移为；在这段时间内A运动的位移为；即此时A未追上B物体，还需；即A物体追上B物体所用时间是，故ABC错误，D正确；故选D。4.如图所示，一不可伸长的光滑轻绳，其左端固定于O点，右端跨过位于O点的光滑定滑轮悬挂一质量为1kg的物体，O O段水平，长度为1.6m。绳上套一可沿绳自由滑动的轻环，现在在轻环上悬挂一钩码（图中未画出），平衡后，物体上升0.4m。则钩码的质量为A. B. C. 1. 6 kg D. 1. 2 kg【答案】D【解析】【详解】重新平衡后，绳子形状如下图：设钩码的质量为M，由几何关系知：绳子与竖直方向夹角为53，则根据平衡可求得： 解得： ，故D对；ABC错；综上所述本题答案是：D5.如图所示，在竖直放置的半圆形容器的圆心O点分别以水平初速度、抛出两个小球（可视为质点），最终它们分别落在圆弧上的A点和B点，已知OA与OB互相垂直，且OA与竖直方向成角，则两小球初速度之比为（）A. B. C. D. 【答案】C【解析】试题分析：由几何关系可知，A的竖直位移，水平位移；B的竖直位移，水平位移，由平抛运动的规律可知，解得，则，C正确考点：考查了平抛运动规律的应用【名师点睛】知道平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，解题的关键在于明确题意及几何关系6.水平面上的物体M，在水平恒力F的作用下由静止开始运动，经时间t后，撤去水平恒力F，又经时间2t后停止运动，则物体所受的摩擦力大小为()A. F B. C. D. 【答案】C【解析】【详解】对全过程运用动量定理得：，解得：故C正确.【点睛】本题解题方法较多,也可以分步列示,联立求解.但动量定理,更加简洁明了.7.用一根细线一端系一小球可视为质点，另一端固定在一光滑锥顶上，如图所示，设小球在水平面内做匀速圆周运动的角速度为，细线的张力为，则随变化的图象是下图中的A. B. C. D. 【答案】C【解析】设绳长为L，锥面与竖直方向夹角为，当0时，小球静止，受重力mg、支持力N和绳的拉力T而平衡，Tmgcos0，故A B错误；增大时，T增大，N减小，当N0时，角速度为0，当0时，由牛顿第二定律得：TsinNcosm2Lsin，TcosNsinmg，解得Tm2Lsin2mgcos；当0时，小球离开锥子，绳与竖直方向夹角变大，设为，由牛顿第二定律得Tsinm2Lsin，所以TmL2，可知T2图线的斜率变大，故C正确，D错误。所以C正确，ABD错误。8.嫦娥五号”探测器由轨道器、返回器、着陆器等多个部分组成。探测器在2017年由“长征五号”运载火箭在中国文昌卫星发射中心发射升空，自动完成月面样品采集，并从月球起飞，返回地球。若已知月球半径为R，“嫦娥五号”在距月球表面高度为R的圆轨道上飞行，周期为T，万有引力常量为G，下列说法正确的是（ ）A. 月球质量为B. 月球表面重力加速度为C. 月球密度为D. 月球第一宇宙速度为【答案】A【解析】【详解】对探测器，万有引力提供向心力，根据牛顿第二定律，有：，解得：，故A正确；月球表面的重力加速度为：，则B错误；月球的密度：，故C错误；月球的第一宇宙速度为月球表面的环绕速度，根据牛顿第二定律，有：，解得：，故D错误；故选A。【点睛】本题关键是明确探测器的动力学原理，结合牛顿第二定律列式求解，注意月球的第一宇宙速度是月面卫星的环绕速度。二、多选题9.如图所示，水平传送带由电动机带动并始终保持以速度v匀速运动现将质量为m的某物块由静止释放在传送带上的左端，经过时间t物块保持与传送带相对静止设物块与传送带间的动摩擦因数为，对于这一过程下列说法正确的是：（ ）A. 物块加速过程，摩擦力对物块做正功B. 物块匀速过程，摩擦力对物块做负功C. 摩擦力对木块做功为D. 摩擦力对木块做功为0.5 mgvt【答案】【解析】ACD试题分析：A、物块加速运动时，就是摩擦力作为动力使物体运动的，所以摩擦力对物体做的是正功，所以A正确B、物块匀速过程中，物块和传送带一起运动，此时没有摩擦力的作用，所以摩擦力的功为零，所以B错误C、由动能定理可得W=EK=，所以C正确D、由于f=mg，l=t=vt，摩擦力对木块做功W=fl=0.5mgvt，所以D正确故选ACD10.一质量为2kg的物体受到水平拉力F作用，在粗糙水平面上作加速直线运动时的图象如图2所示，时其速度大小为，滑动摩擦力大小恒为则下列说法正确的是A. 在时刻，物体的速度为B. 在时间内，合力对物体做的功为400JC. 在时间内，合力对物体做的功为396JD. 在时刻，拉力F的功率为200W【答案】ACD【解析】【详解】根据可知：图象中，图象与坐标轴围成的面积表示速度的增量，则在时刻，物体的速度，故A正确；根据动能定理得：W合，故B错误，C正确；在时刻，根据牛顿第二定律得：；则在时刻，拉力F的功率，故D正确。故选ACD。【点睛】本题主要考查了动能定理、牛顿第二定律及瞬时功率公式的直接应用，解题的突破口是知道图象中，图象与坐标轴围成的面积表示速度的增量.11.如图，质量相同的两物体a、b，用不可伸长的轻绳跨接在同一光滑的轻质定滑轮两侧，a在水平桌面的上方，b在水平粗糙桌面上。初始时用力压住b使a、b静止，撤去此压力后，a开始运动，在a下降的过程中，b始终未离开桌面。在此过程中A. a的速率小于b的速率B. 两物体机械能的变化量相等C. a的重力势能的减小量等于两物体总动能的增加量D. 绳的拉力对a所做的功与对b所做的功的代数和为零【答案】AD【解析】【详解】将b的速度进行分解如下图所示：由图可知，可得，即a的速率小于b的速率，故A正确；绳对a做负功，对b做正功，则a的机械能减少，b的机械能增加。由于摩擦力对b做功，故ab系统总的机械能减少，则二者机械能的变化量不相等，故B错误；a的重力势能的减小量等于两物体总动能的增加量与产生的内能之和，故a的重力势能的减小量大于两物体总动能的增加量，故C错误；在这段时间t内，绳子对a的拉力和对b的拉力大小相等，绳子对a做的功等于，绳子对b的功等于拉力与拉力方向上b的位移的乘积，即：，又，所以绳的拉力对a所做的功与对b所做的功的绝对值相等，二者代数和为零，故D正确。故选AD。【点睛】本题是连接体问题，关键要知道两个物体沿绳子方向的分速度相等。要正确分析有摩擦力作用下的系统功能转化关系，知道系统克服摩擦力做功机械能减少，减少的机械能转化为内能。12.如图所示，竖直光滑杆固定不动，套在杆上的弹簧下端固定，将套在杆上的滑块向下压缩弹簧至离地面高度h=0.1m处，滑块与弹簧不拴接现由静止释放滑块，通过传感器测量到滑块的速度和离地面高度h并作出滑块的动能Ek随高度h变化的图象，其中从0.2m上升到0.35m高度的范围内图象为直线，其余部分为曲线，以地面为零势能面，取g=10m/s2，由图象可知（）A. 小滑块的质量为0.1kgB. 轻弹簧原长为0.2mC. 弹簧的最大弹性势能为0.5JD. 小滑块的重力势能与弹簧的弹性势能总和最小为0.4J【答案】BC【解析】在从0.2m上升到0.35m范围内，图象是直线，说明滑块只受重力，由动能定理得：Ek=mgh，图线的斜率绝对值为：，则 m=0.2kg，故A错误；在Ek-h图象中，图线的斜率表示滑块所受的合外力，由于高度从0.2m上升到0.35m范围内图象为直线，其余部分为曲线，说明滑块从0.2m上升到0.35m范围内所受作用力为恒力，所示从h=0.2m，滑块与弹簧分离，弹簧的原长的0.2m故B正确；根据能的转化与守恒可知，当滑块上升至最大高度时，增加的重力势能即等于弹簧最大弹性势能，所以Epm=mgh=0.210（0.35-0.1）=0.5J，故C正确；在滑块整个运动过程中，滑块和弹簧组成的系统，只有重力和弹力做功，系统的机械能守恒，即滑块的机械能与弹簧的弹性势能之和保持不变，等于h=0.35m时重力势能，为 E=mgh=0.2100.35J=0.7J，故D错误；故选BC.点睛：本题考查了能量守恒定律和图象的理解与应用问题，根据该图象的形状得出滑块从0.2m上升到0.35m范围内所受作用力为恒力，说明物体不再受到弹簧的弹力的作用是解题的关键要抓住系统的机械能是守恒的，但要注意滑块的机械能并不守恒三、实验题探究题13.橡皮筋也像弹簧一样，在弹性限度内伸长量x与弹力F成正比即，k的值与橡皮筋的原长L、横截面积S有关。理论与实际都表明，其中Y是一个由材料决定的常数，材料力学上称之为杨氏模量。（1）在国际单位中，杨氏模量Y的单位应该是_A.N； C.；（2）某同学通过实验测得该橡皮筋的一些数据，做出了外力F与伸长量x之间的关系图象如图所示。由图象可求得该橡皮筋的劲度系数_。保留两位有效数字【答案】 (1). D (2). 5.0102【解析】【详解】（1）根据表达式得：；已知K的单位是，L的单位m，S的单位是，所以Y的单位是，D正确，故选D。（2）图象的斜率为劲度系数，取第二个点：14.某同学在做“验证机械能守恒定律”的实验时，实验装置如图甲所示.(1)该同学开始实验时的情形如图乙所示，接通电源释放纸带开始实验.请指出该同学在实验操作中存在的两处明显错误或不当的地方是：_；_。(2)根据纸带算出相关各点的速度v，量出下落距离h，以为纵轴，画出的图像应是图中的_.(3)将错误或不当的地方改正后，打点计时器所用交流电的频率为50Hz，该同学选取如图丙所示的一段纸带，O是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个打下的点(图中未标出)，各计数点到O点的距离如图所示,他对OC段进行研究在重物下落高度的过程中，重物减小的重力势能_J，增加的动能_ J (，重力加速度，结果保留3位有效数字).【答案】 (1). 打点计时器接的直流电源 (2). 重物离打点计时器太远 (3). C (4). 2.19 (5). 2.12【解析】（1）本实验要求采用打电计时器，而打点计时器采用的是交流电源，而本实验中采用了直流电源；同时，由于加速度较大，故纸带应在1米左右，且应让重物紧靠打点计时器，而本实验中离打点计时器太远，故错误为：打点计时器接了直流电源；重物离打点计时器太远；（2）利用图线处理数据，从理论角度物体自由下落过程中机械能守恒可以得出：，即，所以以为纵轴，以h为横轴画出的图线应是过原点的倾斜直线，也就是图中的C（3）重力势能的减小量为：C点的瞬时速度为：，则动能的增加量为：【点睛】在处理实验学的问题中，一定要先明确实验的原理，由原理即可容易得出实验中的仪器选择，数据处理及误差分析等问题要能够找出斜率和截距的物理意义，我们必须要从物理角度找出两个物理变量的关系表达式利用图象问题结合数学知识处理物理数据是实验研究常用的方法我们更多的研究直线图形，找出其直线的斜率和截距四、计算题15.如图所示，空中固定一粗糙的水平直杆，将质量为的小环静止套在固定的水平直杆上环的直径略大于杆的截面直径，小环和直杆间的动摩擦因数，现对小环施加一位于竖直面内斜向上，与杆的夹角为的拉力F，使小环以的加速度沿杆运动，求拉力F的大小。已知重力加速度，【答案】1N和9N【解析】【详解】对环进行受力分析得，环受重力、拉力、弹力和摩擦力。令，得，此时环不受摩擦力的作用。当时，杆对环的弹力竖直向上，由牛顿第二定律可得： 得当时，杆对环的弹力竖直向下，由牛顿第二定律可得： 得则F的大小可能值为1N和9N.【点睛】本题考查牛顿第二定律的应用，要注意明确本题中可能存在的两种情况，明确拉力过大时，物体受杆下部的挤压，而拉力较小时，受杆上端的挤压，要求能找出这两种情况才能全面分析求解。16.如图所示，质量为m的木块放在光滑的水平桌面上，用轻绳绕过桌边光滑的定滑轮与质量为2m的砝码相连。把绳拉直后，使砝码从静止开始下降h的距离时砝码未落地，木块仍在桌面上，求此时砝码的速度大小以及轻绳对砝码做的功。【答案】；-mgh【解析】【详解】以木块和砝码组成的系统为研究对象，只有重力做功，系统的机械能守恒，则有：2mgh=(m+2m)v2解得： 对砝码由动能定理可得：2mgh+W=2mv2解得：W=-mgh；【点睛】本题考查动能定理及机械能守恒定律的应用，要注意明确绳子的对木块的拉力要小于砝码的重力17.如图1所示，升降机在电动机的拉力作用下，从静止开始沿竖直方向向上运动，升降机先做匀加速运动，5s末到达额定功率，之后保持额定功率运动。其运动情况如图象2所示，已知电动机的牵引力的额定功率为36kW，重力加速度g取，求：(1)升降机的总质量大小；(2)5s末时瞬时速度v的大小；(3)升降机在07s内上升的高度。【答案】(1) 300kg；(2) 10m/s；(3) 46.8m【解析】【详解】（1）设升降机的总质量为m，升降机最后做匀速运动，牵引力根据得（2）设匀加速运动时加速度大小为a当时，速度此时牵引力 根据牛顿第二定律得，解得a=2m/s2，v=10m/s（3）则内的位移对内运用动能定理得，