福建省师范大学附属中学2020届高三物理上学期期中试题

1 福建省师范大学附属中学福建省师范大学附属中学 20202020 届高三物理上学期期中试题届高三物理上学期期中试题 试卷说明 1 本卷共三大题 17 小题 解答写在答卷的指定位置上 考试结束后 只交答卷 2 考试过程中不得使用计算器或具有计算功能的电子设备 使用黑色签字笔答题 第第 卷 选择题 共卷 选择题 共 4848 分 分 一 选择题 本大题共一 选择题 本大题共 1212 小题 每小题小题 每小题 4 4 分 在每小题给出的四个选项中 第分 在每小题给出的四个选项中 第 1 1 8 8 题只有题只有 一项是符合题目要求 第一项是符合题目要求 第 9 9 1212 题有多项符合题目要求 全部选对的得题有多项符合题目要求 全部选对的得 4 4 分 选对但分 选对但 不全的得不全的得 2 2 分 有选错的得分 有选错的得 0 0 分 分 1 将一个小球从报废的矿井口由静止释放后做自由落体运动 5 s 末落到井底 该小球开始 下落后第 2 s 内和第 5 s 内的平均速度之比是 a 1 3 b 1 5 c 2 5 d 3 7 2 如图所示 实线为等量异种点电荷周围的电场线 虚线为以一点电荷为中心的圆 m点是 两点电荷连线的中点 若将一正试探点电荷从虚线上m点移动到n 点 设m n两点的电势分别为 m n 此电荷在m n两点的加 速度分别为am an 此电荷在m n两点的电势能分别为epm epn 下列判断中正确的是 a am an b m n c epm epn d 电场力对电荷做正功 3 在平直公路上行驶的a车和b车 其位移时间图象分别为图中直线a和曲线 b t 3s 时 直线a和曲线b刚好相切 下列说法正确的是 a t 3s 时 两车具有共同的加速度 b a车做匀速运动 b车做加速运动 c 在运动过程中 b车始终没有超过a车 d 在 0 3s 的时间内 a车的平均速度比b车的大 2 4 如图所示 一辆有驱动力的小车上有一水平放置的弹簧 其左端固定在小车上 右端与 一质量为 1kg 的物块相连 物块和小车一起向右匀速运动时 弹簧处于压缩状态 弹簧 弹力大小为 2n 若小车开始向右加速运动 加速度大小为 4m s2 则物块受到的摩擦力的 大小与匀速时比较 a 不变 b 变大 c 变小 d 以上三种情况均有可能 5 在光滑绝缘水平面上 三个带电小球a b和c分别位于边长为l的正三角形的三个顶点 上 a b带正电 电荷量均为q 整个系统置于方向水平的匀强电场中 若三个小球均 处于静止状态 则c球的带电量为 a q b q c 2q d 2q 6 某天体的两颗卫星a b分别在同一平面内的p q轨道上沿逆时针方向做匀速 圆周运动 某时刻如图所示 p q轨道的半径分别为r1 r2 且r2 4r1 则下面说法正 确的是 a 卫星a的加速度小于卫星b的加速度 b 从图示位置开始计时 在一小段时间内两卫星间的距离不断减小 c 在以后运动过程中 只要卫星b处于图示位置 则卫星a也一定处于图示位 置 d 若使卫星a变轨到q轨道上运动 则必须减小卫星a的速度 7 从地面竖直向上抛出一物体 取地面为重力势能零点 该物体的机械能e总和重力势能ep 随它离开地面的高度h的变化如图所示 重力加速度取 10 m s2 由图中数据可得 a 物体的质量为 1 kg b h 0 时 物体的速率为 20 m s c h 2 m 时 物体的动能ek 50 j d 物体上升过程中所受的阻力为变力 8 如图所示左侧为一个固定在水平桌面上的半径为的半球形碗 碗口直径ab水平 o点 r 为球心 碗的内表面及碗口光滑 右侧是一个足够长的固定光滑斜面 一根不可伸长的 轻质细绳跨过碗口及竖直固定的轻质光滑定滑轮 细绳两端分别系有可视为质点的小球 3 和物块 开始时在点 在斜面上且距斜面顶 1 m 2 m 12 mm 1 m a 2 m 端足够远 此时连接的细绳与斜面平行且伸直 c点在圆心o 12 mm 的正下方 由静止开始释放沿半球形碗运动 则下列说法中正确的 1 m 是 a 从a点运动到c点的过程中 机械能守恒 1 m b 的速率不可能大于的速率 2 m 1 m c 从a点运动到c点的过程中 小球重力的功率一直增大 1 m 2 m d 当运动到c点时绳断开 可能沿碗面上升到b点 1 m 1 m 9 在水平地面上有相距为l的a b两点 甲小球以v1 10 m s 的初速度 从a点沿与水平 方向成 30 角的方向斜向上抛出 同时 乙小球以v2的初速度从b点竖直向上抛出 若甲在最高点时与乙相遇 重力加速度g取 10 m s2 不计空气阻力 则下列说法正确 的是 a 乙球的初速度v2不一定等于 5 m s b l为 2 5 m 3 c 相遇前甲球的速度可能小于乙球的速度 d 甲球与乙球始终在同一水平面上 10 如图所示 在竖直面内固定有一半径为r的圆环 ac是圆环竖直直径 bd是圆环水平 直径 半圆环abc是光滑的 半圆环cda是粗糙的 一质量为m小球 视为质点 在圆 环的内侧a点获得大小为v0 方向水平向左的速度 小球刚好能第二次到达c点 小球 与半圆环cda的动摩擦因素 恒定 重力加速度大小为g 则 a 小球第一次从a到c的时间和从c经d到a的时间相等 b 小球第一次回到a点时速度为 5gr c 小球第二次到达d点时受到摩擦力比第一次到达d点时受到摩擦力小 d 小球第一次和第二次从c经d到a的过程摩擦力做的功相等 11 如图所示 木板p下端通过光滑铰链固定于水平地面上的o点 物体a b叠放在木板 上且处于静止状态 此时物体b的上表面刚好水平 现使木板p绕o点缓 慢旋转到虚线所示位置 物体a b仍保持静止 且相对木板没有发生移动 4 与原位置相比 a b对a的摩擦力不变 b a对b的作用力不变 c 板对b的摩擦力减小 d 板对b的支持力减小 12 如图所示 倾角为 30 的光滑斜面底端固定一轻弹簧 点为原长位置 质量为 o 0 5kg 的滑块从斜面上点由静止释放 物块下滑并压缩弹簧到最短的过程中 最大动能为 a8j 现将物块由点上方处的点由静止释放 弹簧被压缩过程中始终在弹性限度内 a0 4mb 取 则下列说法正确的是 g 2 10m s a 从点释放 滑块被弹簧弹回经过点的动能等于 ba1j b 点到点的距离小于 ao3 2m c 从点释放后 滑块运动的最大动能为 b9j d 从点释放 弹簧最大弹性势能比从点释放增加了 ba1j 第第 卷 非选择题 共卷 非选择题 共 5252 分 分 二 实验题 共二 实验题 共 2 2 小题 共小题 共 1616 分 分 13 8 分 为了验证动能定理 某学习小组在实验室组装了如图所示的装置 备有下列器 材 打点计时器及所用的电源 导线 天平 刻度尺 细沙 他们称量滑块的质量为 沙和小桶的总质量为m 当滑块连接上纸带 让细线跨过滑轮并悬挂空的小桶时滑 m 块处于静止状态 要完成该实验 请冋答下列问题 1 实验时为保证细线拉力等于滑块所受的合外力 需要做的步骤是 实验时为保证滑块受到的力与沙 小桶的总重力大小 基本相等 沙和小桶的总质量应满足的实验条件是 5 2 在满足 1 问的条件下 让小桶带动滑块加速运动 如图所示为打点计时器所打 的纸带的一部分 图中 a b c d e 是按时间先后顺序确定的计数点 相邻计数 点间的时间间隔为t 相邻计数点间的距离标注在图上 当地重力加速度为g 则 滑块在b d两点间运动时 合力对滑块做的功w为 滑块动能的变化 为 用题中所给的表示数据的字母表示 k e 14 8 分 一个实验小组做 探究弹簧弹力与弹簧伸长关系 的实验 1 甲采用如图a所示装置 质量不计的弹簧下端挂一个小盘 在小盘中增添砝码 改变弹簧的弹力 实验中做出小盘中砝码重力随弹簧伸长量x的图象如图b所 示 重力加速度g 10m s2 利用图b中图象 可求得该弹簧的劲度系数为 n m 利用图b中图象 可求得小盘的质量为 kg 小盘的质量会导致弹簧劲 度系数的测量结果比真实值 选填 偏大 偏小 或 相同 2 为了制作一个弹簧测力计 乙同学选了a b两根规格不同的弹簧进行测试 根据 测得的数据绘出如图c所示的图象 为了制作一个量程较大的弹簧测力计 应选弹 簧 填 a 或 b 为了制作一个精确度较高的弹簧测力计 应选 弹簧 填 a 或 b 三 计算题 共三 计算题 共 3 3 小题 共小题 共 3636 分 解答应写出必要的文字说明 方程式和重要演算步骤 分 解答应写出必要的文字说明 方程式和重要演算步骤 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 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 a bc 6 15 10 分 如图所示 竖直平行正对放置的带电金属板a b 两板间的电势差 uab 500v b板中心的小孔正好位于平面直角坐标系xoy的o点 y轴沿竖直方向 在 x 0 的区域内存在沿y轴正方向的匀强电场 一质量为m 1 10 13 kg 电荷量 q 1 10 8 c 带正电粒子p从a板中心o 处静止释放 其运动轨迹恰好经过m m 1 m 点 粒子p的重力不计 试求 5 1 粒子到达o点的速度 2 x 0 的区域内匀强电场的电场强度 3 粒子p到达m点的动能 16 12 分 如图所示 半径r 1 6 m 的光滑半圆形轨道固定于竖直平面内 下端与传送带 相切于b点 水平传送带上a b两端点间距l 16 m 传送带以v0 10 m s 的速度顺 时针运动 将质量m 1 kg 的小滑块 可视为质点 放到传送带上 滑块与传送带间的 动摩擦因数 0 4 取g 10 m s2 1 将滑块在传送带a端由静止释放 求滑块由释放到第一次经过b端的过程中 所需时间 因放上滑块 电机对传送带多做的功 2 若滑块仍由静止释放 要想滑块能通过圆轨道的最高点c 求滑 块在传送带上释放的位置范围 17 14 分 如图 质量均为 2m的木板a b并排静止在光滑水平地面上 a左端紧贴固定于 水平面的半径为r的四分之一圆弧底端 a与b a与圆弧底端均不粘连 质量为m的小 滑块c从圆弧顶端由静止滑下 经过圆弧底端后 沿a的上表面从左端水平滑上a 并 在恰好滑到b的右端时与b一起匀速运动 已知重力加速度为g c过圆弧底端时对轨 道的压力大小为 1 5mg c在a b上滑行时受到的摩擦阻力相同 c与b一起匀速运动 的速度是c刚滑上a时的 0 3 倍 木板a的长度为l0 求 1 c从圆弧顶端滑到底端的过程中克服摩擦力做的功 2 木板b的长度l 3 c刚滑到b的右端时 a右端到b左端的水平距 离s与木板b的长度l之比 7 福建师大附中 2019 2020 学年高三物理第一学期期中考试参考答案 题 号 1 12 23 34 45 56 67 78 89 9101011111212 答 案 ab ca dccbbdbc bcabc 13 8 分 1 平衡摩擦力 2 沙和小桶的总质量远小于滑块的质量 3 4 23 mg xx 22 3412 11 2222 xxxx mm tt 14 1 200n m 2 分 0 1kg 2 分 相同 2 分 2 b 1 分 a 1 分 15 10 分 解 1 加速过程 2 分 得 1 分 2 0 1 0 2 ab qumv 4 0 10 m sv 2 类平抛运动 1 分 1 分 0 xv t 2 1 2 yat 1 分 得 1 分 qe a m 400v me 3 根据动能定理 2 分 得 1 分 2 0 1 2 k qeyemv 6 9 10 j k e 16 12 分 解 1 设滑块加速运动的时间为t1 加速度大小为a 对滑块受力分析 有 mg ma 1 分 v0 at1 1 分 解得 t1 2 5 s a 4 m s2 设滑块速度达到v0时经过的位移为x1 at12 12 5 m 1 分 1 2 设滑块匀速运动的位移为x2 则x2 l x1 3 5 m 则滑块匀速运动的时间为t2 0 35 s 1 分 x2 v0 所需时间为t t1 t2 2 85 s 1 分 设滑块加速运动过程中传送带的位移为x3 则x3 v0 t1 25 m 1 分 法一 w mg x3 100j 2 分 法二 w mv02 mg x3 x1 100j 2 分 1 2 2 滑块能通过c点的临界条件是在c点轨道对滑块压力为 0 则在c点由牛顿第二定 律得mg m 1 分 vc2 r 8 b点到c点由动能定理得 mg 2r mvc2 mvb2 1 分 1 2 1 2 滑块通过b点的速度至少为vb 4 m s 5 vb2 2ax 1 分 解得 x 10 m 滑块在a端与距a端 6 m 的范围内任何一个位置释放均可到达半圆轨道的最高点 c处 1 分 17 14 分 解 1 设 c 到达圆弧底端时 的速度为v0 轨道对 c 支持力大小为n 下滑过程 c 克服摩擦力做的功为wf 由动能定理 有 2 分 2 0 1 0 2 f mgrwmv c 过底端时 由牛顿第二定律 有 1 分 2 0 mv nmg r 由牛顿第三定律 知 1 分 解得 1 分 1 5nmg 3 4 f wmgr 2 设 c 刚滑过 a 到达 b 时 c 的速度为vc a b 的速度为v b c 共同速度为 vbc c 与 a b 间的摩擦力为f c 从滑上 a 到刚滑到 b 这个过程 c 和 a b 组成的系统动量守恒 由动量守恒守律 1 分 0c 4mvmvmv 由功能关系 1 分 0c0 222 111 4 222 flmvmvmv c 滑上 b 到与 b 共速这个过程 对 c 和 b 组成的系统 由动量守恒定律 1 分 cbc 2 2 mvmvmm v 由功能关系 1 分 222 cbc 111 2 2 222 flmvmvmm v 或 c 从滑上 a 到与 b 共速的全过程 由动量守恒定律 1 分 0bc 2 2 mvmvmm v 由功能关系 1 分 2 0b0 22 c 111 2 2 222 f llmvmvmm v 9 代入得 b0 0 3vv 0c0 0 050 8vvvv 代入 得 1 分 0c0 0 050 8vvvv 0 15 14 ll 3 设 c 从滑上 b 到与 b 共速所经历的时间为t 对 b 由动量定理 1 分 22 b ftmvmv 设 b 在t时间内通过的距离为sb 对 b 应用动能定理 1 分 1 分 22 bb 11 22 22 fsmvmv ba sss 联立并代入 得 1 分 b0 0 3vv 0 0 05vv 1 3 s l 10 福建师大附中 2019 2020 学年高三物理第一学期期中考试参考答案 题 号 1 12 23 34 45 56 67 78 89 9101011111212 答 案 ab ca dccbbdbc bcabc 13 8 分 1 平衡摩擦力 2 沙和小桶的总质量远小于滑块的质量 3 4 14 1 200n m 2 分 0 1kg 2 分 相同 2 分 2 b 1 分 a 1 分 15 10 分 解 1 加速过程 2 分 得 1 分 2 类平抛运动 1 分 1 分 1 分 得 1 分 3 根据动能定理 2 分 得 1 分 16 12 分 解 1 设滑块加速运动的时间为t1 加速度大小为a 对滑块受力分析 有 mg ma 1 分 v0 at1 1 分 解得 t1 2 5 s a 4 m s2 设滑块速度达到v0时经过的位移为x1 error error at12 12 5 m 1 分 设滑块匀速运动的位移为x2 则x2 l x1 3 5 m 则滑块匀速运动的时间为t2 error error 0 35 s 1 分 所需时间为t t1 t2 2 85 s 1 分 设滑块加速运动过程中传送带的位移为x3 则x3 v0 t