安徽省滁州市定远县重点中学2019届高三物理上学期期中试题（含解析）.doc

2018-2019学年安徽省滁州市定远县重点中学高三（上）期中物理试卷一、单选题（本大题共6小题，共24.0分）1.在地质、地震、勘探、气象与地球物理等领域的研究中，需要精确的重力加速度g值，g值可由实验精确测定近年来有一种测g值的方法叫“对称自由下落法”：将真空长直管沿竖直方向放置，自其中O点向上抛小球又落至原处的时间为T2，在小球运动过程中经过比O点高H的P点，小球离开P点至又回到P点所用的时间为T1，测得T1、T2和H，可求得g等于( )A. B. C. D. 【答案】A【解析】试题分析：将小球的运动分解为竖直向上的匀减速直线运动和竖直向下的自由落体运动，根据则从最高点下落到O点所用时间为，从最高点下落到P点所用时间为，则，则从P点下落到O点的过程中的平均速度为，从P点下落到O点的时间为，根据得，解得，故A正确，B、C、D错误。考点：自由落体运动【名师点睛】对称自由落体法实际上利用了竖直上抛运动的对称性，所以解决本题的关键是将整个运动分解成向上的匀减速运动和向下匀加速运动，利用下降阶段即自由落体运动阶段解题另外本题用到了利用平均速度求解位移的方法：。2.如图所示，小圆环A系着一个质量为m2的物块并套在另一个竖直放置的大圆环上，有一细线一端拴在小圆环A上，另一端跨过固定在大圆环最高点B的一个小滑轮后吊着一个质量为m1的物块如果小圆环、滑轮、绳子的大小和质量以及相互之间的摩擦都可以忽略不计，绳子又不可伸长，若平衡时弦AB所对应的圆心角为，则两物块的质量比m1：m2应为（）A. cos B. sin C. 2sin D. 2cos【答案】C【解析】解法一：采取相似三角形法对小圆环A受力分析，如图所示，FT2与FN的合力与FT1平衡，由矢量三角形与几何三角形相似，可知得解法二：采用正交分解法建立如解法一中图所示的坐标系，可知：FT2=FN=m2g解得解法三：采用三力平衡的推论法FT2与FN的合力与FT1平衡，则FT2与FN所构成的平行四边形为菱形，有FT2=m2g,FT1=m1g解得3.如图(a)所示，用一水平外力F推着一个静止在倾角为的光滑斜面上的物体，逐渐增大F，物体做变加速运动，其加速度a随外力F变化的图象如图(b)所示，若重力加速度g取10 m/s2.根据图(b)中所提供的信息计算出( )A. 物体的质量B. 斜面的倾角C. 物体能静止在斜面上所施加的最小外力D. 加速度为6 m/s2时物体的速度【答案】ABC【解析】AB、对物体受力分析，受推力、重力、支持力，如图x方向：y方向：从图象中取两个点,代入解得：,.故A正确，B正确。C、物体能静止在斜面上，当F沿斜面向上时所施加的外力最小,故C正确；D、题中并未说明物体的位移，物体做的是变加速的运动，故无法求出加速度为时物体的速度大小。故D错误。故选：ABC。【点睛】对物体受力分析，根据牛顿第二定律得出力F与加速度a的函数关系，然后结合图象得出相关信息4.“太极球”是近年来在广大市民中较流行的一种健身器材做该项运动时，健身者半马步站立，手持太极球拍，拍上放一橡胶太极球，健身者舞动球拍时，球却不会掉落地上现将太极球简化成如图所示的平板和小球，熟练的健身者让球在竖直面内始终不脱离板而做匀速圆周运动，且在运动到图中的A、B、C、D位置时球与板间无相对运动趋势。A为圆周的最高点，C为最低点，B、D与圆心O等高且在B、D处板与水平面夹角为。设球的质量为m，圆周的半径为R，重力加速度为g，不计拍的重力，若运动过程到最高点时拍与小球之间作用力恰为mg，则A. 圆周运动的周期为：B. 圆周运动的周期为：C. 在B、D处球拍对球的作用力为D. 在B、D处球拍对球的作用力为【答案】C【解析】试题分析：在最高点，根据牛顿第二定律得：，解得：，则圆周运动的周期为：，故AB错误；球做匀速圆周运动，在B、D处，根据合外力提供向心力结合几何关系得：，解得：，故C正确，D错误。考点：向心力；匀速圆周运动【名师点睛】在最高点，根据牛顿第二定律列式求解小球做匀速圆周运动的速度，再根据周期和线速度关系求解周期，球做匀速圆周运动，在B、D处，根据合外力提供向心力结合几何关系求解球拍对球的作用力；本题考查了牛顿第二定律的应用，重点要对物体的受力做出正确的分析，列式即可解决此类问题，注意球做匀速圆周运动，合外力提供向心力。5.如图所示，细绳长为L，挂一个质量为m的小球，球离地的高度h=2L，当绳受到大小为2mg的拉力时就会断裂，绳的上端系一质量不计的环，环套在光滑水平杆上，现让环与球一起以速度向右运动，在A处环被挡住而立即停止，A离墙的水平距离也为L，球在以后的运动过程中，球第一次碰撞点离墙角B点的距离是（不计空气阻力）：A. B. C. D. 【答案】D【解析】环被A挡住的瞬间，又，解得F=2mg，故绳断，之后小球做平抛运动；假设小球直接落地，则，球的水平位移x=vt=2LL，所以小球先与墙壁碰撞；球平抛运动到墙的时间为t，则，小球下落高度；碰撞点距B的距离，故选D。【点睛】本题关键分析清楚小球的运动规律，然后分段考虑要注意绳断前瞬间，由重力和绳子的拉力的合力提供小球的向心力6.“娱乐风洞”是一项将科技与惊险相结合的娱乐项目，它能在一个特定的空间内把表演者“吹”起来假设风洞内向上的风量和风速保持不变，表演者调整身体的姿态，通过改变受风面积表演者在垂直风力方向的投影面积，来改变所受向上风力的大小已知人体所受风力大小与受风面积成正比，人水平横躺时受风面积最大，设为，站立时受风面积为；当受风面积为时，表演者恰好可以静止或匀速漂移如图所示，某次表演中，人体可上下移动的空间总高度为H，表演者由静止以站立身姿从A位置下落，经过B位置时调整为水平横躺身姿不计调整过程的时间和速度变化，运动到C位置速度恰好减为零关于表演者下落的过程，下列说法中正确的是A. B点距C点的高度是B. 从A至B过程表演者克服风力所做的功是从B至C过程表演者克服风力所做的功的C. 从A至B过程表演者所受风力的冲量是从A至C过程表演者所受风力的冲量的D. 从A至B过程表演者所受风力的平均功率是从B至C过程表演者所受风力平均功率的【答案】B【解析】【详解】设人水平横躺时受到的风力大小为，由于人体受风力大小与正对面积成正比，故人站立时风力为。由于受风力有效面积是最大值的一半时，恰好可以静止或匀速漂移，故可以求得人的重力，即有。则从A至B过程表演者的加速度为，从B至C过程表演者的加速度大小为，由速度位移公式得：从A至B过程表演者的位移，从B至C过程表演者的位移，故：3，因而有，故A错误；表演者A至B克服风力所做的功为；B至C过程克服风力所做的功为；所以，故B正确；因此从A至B过程表演者的加速度小于从B至C过程表演者的加速度，故A错误；设B点的速度为v，则从A至B过程表演者的运动时间从B至C过程表演者的运动时间，根据动量定理，故C错误；根据，又，联立解得，故D错误。所以B正确，ACD错误。二、多选题（本大题共4小题，共16.0分）7.如图所示为用位移传感器和速度传感器研究某汽车刹车过程得到的vx图象，汽车刹车过程可视为匀减速运动则()A. 汽车刹车过程的加速度大小为1 m/s2B. 汽车刹车过程的时间为2 sC. 当汽车运动的位移为5 m时的速度为5 m/sD. 当汽车运动的速度为5 m/s时运动的位移为7.5 m【答案】D【解析】由于汽车刹车过程为匀加速过程，因此v22ax，解得：，A错误；减速经历的时间为：，B正确；根据速度位移公式有：v2v022ax，解得：v5m/s，C错误；根据速度位移公式有：v2v022ax，解得：，D正确故选BD.点睛：本题主要考查了匀变速直线运动的速度位移公式，能从图象中找出初速度和减速到零通过的位移是解题的关键.8.宇宙飞船以周期为T绕地球做圆周运动时，由于地球遮挡阳光，会经历“日全食”过程，如图所示。已知地球的半径为R，地球质量为M，引力常量为G，地球自转周期为T0。太阳光可看作平行光，宇航员在A点测出的张角为，则A. 飞船绕地球运动的线速度为B. 一天内飞船经历“日全食”的次数为T/T0C. 飞船每次“日全食”过程的时间为T0/(2)D. 飞船周期为【答案】AD【解析】试题分析：飞船绕地球匀速圆周运动过程中，线速度，根据几何关系知，即，联立可得，A正确；地球自转一圈时间为，飞船绕地球一圈时间为T，飞船绕一圈会有一次日全食，所以每过时间T就有一次日全食，得一天内飞船经历“日全食”的次数为，B错误；由几何关系，飞船每次“日全食”过程的时间内飞船转过角，所需的时间为，C错误；根据公式，解得，故有，D正确考点：考查了万有引力定律的应用【名师点睛】在万有引力这一块，设计的公式和物理量非常多，在做题的时候，首先明确过程中的向心力，然后弄清楚各个物理量表示的含义，最后选择合适的公式分析解题，另外这一块的计算量一是非常大的，所以需要细心计算视频9.一辆质量为m的轿车，在平直公路上运行，启动阶段轿车牵引力保持不变，而后以额定功率继续行驶，经过一定时间，其速度由零增大到最大值vm，若所受阻力恒为Ff.则关于轿车的速度v、加速度a、牵引力F、功率P的图象正确的是()A. B. C. D. 【答案】ACD【解析】这题考的知识点是汽车启动的两种方式，恒定加速度启动和恒定功率启动。本题属于恒定加速度启动，由于牵引力不变，根据公式P=FV可知随着速度的增加。汽车的实际功率在增加，此过程汽车做匀加速运动，当实际功率达到额定功率时，功率不能增加了，想要增加速度，就必须减小牵引力，当牵引力减小到等于阻力时，加速度等于零，速度达到最大值。10. 如图，固定在地面的斜面上开有凹槽，槽内紧挨放置六个半径均为r的相同小球，各球编号如图。斜面与水平轨道OA平滑连接，OA长度为6r，将6个小球由静止同时释放，小球离开A点后均做平抛运动，不计一切摩擦。则在各小球运动过程中，下列正确的是A. 球1的机械能守恒B. 六个球落地点各不相同C. 球6的水平射程最小D. 球6在OA段机械能增大【答案】CD【解析】试题分析：6个小球都在斜面上运动时，只有重力做功，整个系统的机械能守恒当有部分小球在水平轨道上运动时，斜面上的小球仍在加速，球2对1的作用力做功，故球1的机械能不守恒，故A错误；由于6、5、4三个球在水平布运动时，在斜面上的小球仍在加速，所以离开A点时，球6的速度最小，水平射程最小，而最后三个球在水平面上运动时不再加速，3、2、1的速度相等，水平射程相同，所以六个球的落点不全相同，故B错误由于有部分小球在水平轨道上运动时，斜面上的小球仍在加速，所以可知离开A点时球6的速度最小，水平射程最小，故C正确；球6在OA段运动时，斜面上的球在加速，球5对球6的作用力做正功，动能增加，机械能增加，故D正确考点：考查了机械能守恒定律的应用【名师点睛】6个小球都在斜面上运动时，整个系统的机械能守恒，当有部分小球在水平轨道上运动时，斜面上的小球仍在加速，所以从6到4，小球离开A的速度不断增大，最后3个小球离开A点的速度相同通过分析小球离开平台的速度，判断射程的大小三、填空题（本大题共2小题，共15.0分）11.在“探究功与速度变化的关系”实验中(1)如图是甲同学的实验装置图，下列做法能够实现橡皮筋对小车做功呈整数倍变化的是（ ）A释放小车的位置等间距的变化B橡皮筋两端固定，使橡皮筋的伸长量依次加倍C橡皮筋两端固定，使橡皮筋的长度依次加倍D增加相同橡皮筋的条数，使小车每次从同一位置释放(2)该同学按照正确的操作在实验中得到了若干条纸带，则纸带上打下的相邻点间的距离变化情况是（ ）A一直增大且增量不变 B先减小后增大C先增大后减小 D先增大后均匀不变再减小(3)该实验可以有不同的设计，乙同学设计了如下实验方案：A实验装置如图所示，一端系在滑块上的细绳通过转轴光滑的轻质滑轮挂上钩码，用垫块将长木板固定有定滑轮的一端垫起调整长木板的倾角，直至轻推滑块后，滑块沿长木板向下做匀速直线运动；B保持长木板的倾角不变，取下细绳和钩码，让滑块沿长木板向下做匀加速直线运动请回答下列问题：滑块做匀速直线运动时，纸带上打出的点的分布是_；滑块在匀加速下滑过程中所受的合外力大小_钩码的重力大小(选填“大于”“等于”或“小于”)【答案】 (1). (1)D (2). (2)D (3). (3)等间距， (4). 等于【解析】试题分析：（1）并且橡皮筋的拉力是一个变力，根据胡克定律及功的定义得：，所以当释放小车的位置等间距的变化时，不能够实现橡皮筋对小车做功呈整数倍变化，故A错误；当橡皮筋伸长量按倍数增加时，功并不简单地按倍数增加，故BC错误；增加相同橡皮筋的条数，使小车每次从同一位置释放，这样保证了x不变，F呈整数倍增加，橡皮筋做功呈整数倍增加，可以用一根橡皮筋做功记为W，用两根橡皮筋做功记为2W，用三根橡皮筋做功记为3W，从而回避了直接求功的困难，故D正确。（2）橡皮条伸长阶段，小车在橡皮条的拉力作用下加速运动，当橡皮条恢复原长后，小车由于惯性继续前进，做匀速运动，后在阻力作用下做减速运动，根据运动学规律知点间距先增加后均匀，再减小，故D正确。（3）根据匀速直线运动规律知，确定滑块做匀速直线运动的依据是，看打点计时器在纸带上所打出点的分布应该是等间距的。滑块做匀速直线运动时，由平衡条件得：除细绳对滑块拉力T之外，滑块所受其它力的合力与拉力等大反向，而拉力与钩码的重力等大反向。当保持长木板的倾角不变，取下细绳和钩码，让滑块沿长木板向下做匀加速直线运动时，滑块所受的合外力为，故滑块在匀加速下滑过程中所受的合外力大小等于钩码的重力大小。考点：本题考查打点计时器的工作原理和探究功与速度变化关系实验的原理，意在考查考生的实验能力、分析能力和迁移能力。12.某实验小组“用落体法验证机械能守恒定律”，实验装置如图甲所示.实验中测出重物自由下落的高度h及对应的瞬时速度v，计算出重物减少的重力势能mgh和增加的动能mv2，然后进行比较，如果两者相等或近似相等，即可验证重物自由下落过程中机械能守恒.请根据实验原理和步骤完成下列问题： (1)关于上述实验，下列说法中正确的是_.A.重物最好选择密度较小的木块B.重物的质量可以不测量C.实验中应先接通电源，后释放纸带D.可以利用公式v来求解瞬时速度(2)如图乙是该实验小组打出的一条点迹清晰的纸带，纸带上的O点是起始点，选取纸带上连续的点A、B、C、D、E、F作为计数点，并测出各计数点到O点的距离依次为27.94 cm、32.78 cm、38.02 cm、43.65 cm、49.66 cm、56.07 cm.已知打点计时器所用的电源是50 Hz的交流电，重物的质量为0.5 kg，则从计时器打下点O到打下点D的过程中，重物减小的重力势能Ep_ J；重物增加的动能Ek_ J，两者不完全相等的原因可能是_.(重力加速度g取9.8 m/s2，计算结果保留三位有效数字)(3)实验小组的同学又正确计算出图乙中打下计数点A、B、C、D、E、F各点的瞬时速度v，以各计数点到A点的距离h为横轴，v2为纵轴作出图象，如图丙所示，根据作出的图线，能粗略验证自由下落的物体机械能守恒的依据是_.【答案】 (1). BC (2). 2.14 (3). 2.12 (4). 重物下落过程中受到阻力作用 (5). 图象的斜率等于19.52，约为重力加速度g的两倍，故能验证【解析】（1）A、重物最好选择密度较大的铁块，受到的阻力较小，故A错误；B、本题是以自由落体运动为例来验证机械能守恒定律，需要验证的方程是，因为我们是比较、的大小关系，故m可约去比较，不需要用天平测量重物的质量操作时应先接通电源，再释放纸带，故B正确C、释放纸带前，重物应靠近打点计时器必须保证计时器的两限位孔在同一竖直线上，然后先接通电源，后释放纸带，故C正确；D、不能利用公式来求解瞬时速度，否则体现不了实验验证，却变成了理论推导，故D错误。（2）重力势能减小量利用匀变速直线运动的推论 动能增加量由于存在阻力作用，所以减小的重力势能大于动能的增加了；（3）根据表达式，则有：；若图象的斜率为重力加速度的2倍时，即可验证机械能守恒，而图象的斜率；因此能粗略验证自由下落的物体机械能守恒。点睛：解决本题的关键知道实验的原理，通过原理确定所需测量的物理量，以及知道实验中的注意事项，在平时的学习中，需加以总结，要熟记求纸带上某点瞬时速度的求法。四、计算题（本大题共4小题，共45.0分）13.甲、乙两质点在同一时刻、从同一地点沿同一方向做直线运动，其中质点甲做初速度为零、加速度大小为a1的匀加速直线运动，质点乙做初速度为v010 m/s、加速度大小为a2的匀减速直线运动直至停止甲、乙两质点在运动过程中位移为5 m时速度相同，经过另一相同位置时，甲、乙两质点的速度分别为8 m/s、6 m/s.求：(1)甲、乙两质点的加速度大小a1、a2；(2)甲、乙两质点相遇时离出发点的距离【答案】(1) 5 m/s2 5 m/s2(2)10 m【解析】解：(1)设质点乙、甲先后通过x5 m处时的速度均为v，对质点甲： 对质点乙：联立解得： 当质点甲的速度v18 m/s、质点乙的速度v26 m/s时，两质点通过相同的位移均为x.对质点甲： 对质点乙：联立解得：a1a2联立解得：(2)设甲、乙两质点经过时间t后相遇，相遇时离出发点距离为d，对质点甲：对质点乙：联立解得：14.如图，水平面上相距为L=5m的P、Q两点分别固定一竖直挡板，一质量为M=2kg的小物块B静止在O点，OP段光滑，OQ段粗糙且长度为d=3m。一质量为m=1kg的小物块A以v0=6m/s的初速度从OP段的某点向右运动，并与B发生弹性碰撞。两物块与OQ段的动摩擦因数均为=02，两物块与挡板的碰撞时间极短且均不损失机械能。重力加速度g=10m/s2，求（1）A与B在O点碰后瞬间各自的速度；（2）两物块各自停止运动时的时间间隔。【答案】（1），方向向左；，方向向右。（2）1s【解析】试题分析：（1）设A、B在O点碰后的速度分别为v1和v2，以向右为正方向由动量守恒：碰撞前后动能相等：解得：方向向左，方向向右）（2）碰后，两物块在OQ段减速时加速度大小均为：B经过t1时间与Q处挡板碰，由运动学公式：得：（舍去）与挡板碰后，B的速度大小，反弹后减速时间反弹后经过位移，B停止运动。物块A与P处挡板碰后，以v4=2m/s的速度滑上O点，经过停止。所以最终A、B的距离s=d-s1-s2=1m，两者不会碰第二次。在AB碰后，A运动总时间，整体法得B运动总时间，则时间间隔。考点：弹性碰撞、匀变速直线运动15.如下图为某机场旅客行李水平传输装置一部分的俯视图，它由传送带和转盘组成行李箱从A处无初速放到传送带上，运动到B处后随转盘一起匀速转动无相对滑动，到C处被取走已知A、B两处的距离，传送带的传输速度，行李箱在转盘上与轴O的距离，行李箱与传送带间的动摩擦因数若行李箱在转盘上的最大静摩擦力可视为与滑动摩擦力大小相等，则行李箱与转盘间的动摩擦因数至少为多大？若行李箱的平均质量为5kg，传送带平均每分钟传输送20个行李箱，则工作半小时传送带电动机因为传送行李箱需要输出的能量多大？【答案】； 12000J【解析】【分析】行李箱放在传送带上，先做匀加速直线运动，由牛顿第二定律和运动学公式结合求出此过程的位移，与传送带长度比较，分析有无匀速直线运动过程，求出行李箱到达转盘时的速度行李箱在转盘上所受的静摩擦力提供向心力，当