广东省兴宁市第一中学2020届高三物理上学期中段考试试题（含解析）

广东省兴宁市第一中学2020届高三物理上学期中段考试试题（含解析）1. 伽利略的斜面实验反映了一个重要事实：如果空气阻力和摩擦力小到可以忽略不计，小球一但沿斜面a滚落，必将准确地终止于斜面b上同它开始点相同高度处，绝不会更高一点，这说明，小球在运动过程中有一个“东西”是不变的，这个“东西”是a. 弹力b. 速度c. 动量d. 能量【答案】d【解析】本题考查的是对机械能的认识，根据机械能守恒定律，小球必将准确地终止于斜面b上同它开始点相同高度处。2.物体在水平力f作用下，沿水平地面由静止开始运动，1s后撤去f，再经过2s物体停止运动，其图象如图若整个过程拉力f做功为w1，平均功率为p1；物体克服摩擦阻力ff做功为w2，平均功率为p2，加速过程加速度大小为a1，减速过程加速度大小为a2，则a. w1=3w2b. a1=3a2c. f=3ffd. p1=2p2【答案】c【解析】【详解】a. 对全程由动能定理得：可得：故a错误；b. 图象的斜率的大小代表加速度的大小，故有：故b错误；c. 由图可知，物体先做匀加速直线运动，1s末速度为，由动能定理可知：减速过程中，只有阻力做功：则可得：由图象可知：解得：故c正确；d. 由图象可知所用的时间之比为：根据可知故d错误。3.如图所示，a、b两物体在水平拉力作用下一起做匀速运动，c、d两物体在水平拉力作用下一起做匀加速运动，设ab间动摩擦因数为1，b与地面间动摩擦因数为2，cd间动摩擦因数为3，d与地面间动摩擦因数为4，则可能正确的是（ ）a. 1=0、2=0、3=0、4=0；b. 1=0、20、30、4=0；c. 10、2=0、30、4=0；d. 10、20、30、40【答案】bd【解析】以a为研究对象，分析受力可知，a相对于b没有运动趋势，a不受静摩擦力，即物体a与b间的静摩擦力的大小等于零，但1不一定为零，因为摩擦系数和表面的粗糙度有关，尽管a与b无摩擦，并不代表两个接触面不粗糙，可能光滑、可能粗糙（即1可能为0，也可能不为0）；以ab整体为研究对象，分析受力可知，整体水平方向受到拉力f和地对b的静摩擦力f，由平衡条件得到：f=f，所以2一定不为零；一起做匀加速直线运动，隔离c，根据牛顿第二定律可知可知d对c有向右的摩擦力，故，把cd看成一个整体，可知可能为0，也可能不为0，综上可知故bd正确，ac错误。4.如图甲所示，物体受到水平推力f的作用在粗糙水平面上做直线运动通过力传感器和速度传感器监测到推力f、物体速度v随时间t变化的规律如图乙所示（g10m/s2）则（ ）a. 物体的质量m1.0kgb. 物体与水平面间的动摩擦因数0.20c. 第2s内物体克服摩擦力做功w2.0jd. 前2s内推力f做功的平均功率3.0 w【答案】c【解析】【详解】a. 由速度时间图象可以知道在23s的时间内，物体匀速运动，处于受力平衡状态，所以滑动摩擦力的大小为2n，在12s的时间内,物体做匀加速运动，直线的斜率代表加速度的大小，所以加速度大小为：由牛顿第二定律可得：解得：故a错误；b. 根据受力可得：解得：故b错误；c. 第二秒内物体的位移是：摩擦力做的功：即克服摩擦力做功2j，故c正确；d. 在第一秒内物体没有运动，只在第二秒运动，也只在第二秒做功，的功为：所以前2s内推力做功的平均功率为：故d错误。5.如图所示，一个圆形框架以竖直的直径为转轴匀速转动在框架上套着两个质量相等的小球a、b，小球a、b到竖直转轴的距离相等，它们与圆形框架保持相对静止下列说法正确的是（）a. 小球a合力小于小球b的合力b. 小球a与框架间可能没有摩擦力c. 小球b与框架间可能没有摩擦力d. 圆形框架以更大的角速度转动，小球b受到的摩擦力一定增大【答案】c【解析】试题分析：小球受到的合力充当向心力，因为到竖直转轴的距离相等，所以两小球的速度大小相等，半径相同，根据公式，两小球受到的合力大小相等，a错误；小球a受到的重力竖直向下，受到的支持力垂直该点圆环切线方向指向圆心，故两个力的合力不可能指向竖直转轴，所以一定受到摩擦力作用，小球b受到竖直向下的重力，受到的垂直该点切线方向指向圆心的支持力，合力可能指向竖直转轴，所以b可能不受摩擦力作用，b错误c正确；因为b可能不受摩擦力作用，所以无法判断摩擦力变化，故d错误。考点：考查了匀速圆周运动规律应用6. 右图是某小组同学为研究滑动摩擦因数所设计的实验装置。其中a为一质量为m的长直木板，b为木板上放置的质量为m的木块，q为木块右端连接的一弹簧测力计。实验时用力将a从b的下方抽出，通过q的读数即可测出动摩擦因数。若实验条件较为理想，则（ ）a. 只有将木板a匀速抽出才能从q上读取稳定读数b. 将木板a加速、减速或匀速抽出均能从q上读取稳定读数c. 通过该方法可测得a与b之间的动摩擦因数d. 通过该方法可测得a与地面之间的动摩擦因数【答案】bc【解析】试题分析：将木板a加速、减速或匀速抽出，a对b的摩擦力力ff是相同的，以b为研究对象q对b的拉力与a对b的摩擦力平衡，所以均能从q上读取稳定读数，故a错误；b正确；在根据可求a、b之间的动摩擦因数，所以c正确；a与地面之间的动摩擦因数无法求出，故d正确。考点：本题考查摩擦力、物体的平衡等。7.图所示，不可伸缩、质量不计的细线跨过同一高度处的两个光滑轻质定滑轮连接着质量相同的物体a和b，a套在固定的光滑水平杆上，物体、细线、滑轮和杆都在同一竖直平面内，水平细线与杆的距离h=0.2 m。当倾斜细线与杆的夹角=53时，同时无初速度释放a、b。关于此后的运动过程，下列判断正确的是（cos 53=0.6，sin 53=0.8，重力加速度g取10 m/s2）a. 当5390时，a、b的速率之比b. 当5390时，a、b的速率之比c. a能获得的最大速度为1 m/sd. a能获得的最大速度为【答案】ac【解析】【分析】将a的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向，沿绳子方向上的分速度等于b的速度大小，根据该关系得出a、b的速率之比。当=90时，a的速率最大，此时b的速率为零，根据系统机械能守恒求出a获得的最大速度。【详解】将a的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向，沿绳子方向上的分速度等于b的速度大小可得：vacos=vb，则va：vb=1：cos，故a正确，b错误；a、b组成的系统机械能守恒，当=90时，a的速率最大，此时b的速率为零。根据系统机械能守恒有：，解得v=1m/s，故c正确，d错误。所以ac正确，bd错误。【点睛】本题主要考查了速度的分解，知道要沿绳子方向上的分速度等于b的速度大小，以及知道a、b组成的系统机械能守恒。8.如图所示，在某行星表面上有一倾斜的匀质圆盘，面与水平面的夹角为，盘面上离转轴距离l处有小物体与圆盘保持相对静止，绕垂直于盘面的固定对称轴以恒定角速度转动角速度为时，小物块刚要滑动，物体与盘面间的动摩擦因数为（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力），星球的半径为r，引力常量为g，下列说法正确的是（ ）a. 这个行星的质量b. 这个行星的第一宇宙速度c. 这个行星的同步卫星的周期是d. 离行星表面距离为r的地方的重力加速度为【答案】ad【解析】【详解】a. 物体在圆盘上受到重力、圆盘的支持力和摩擦力，合力提供向心加速度，可知当物体转到圆盘的最低点，所受的静摩擦力沿斜面向上达到最大时，角速度最大，由牛顿第二定律得：解得：绕该行星表面做匀速圆周运动的物体受到的万有引力提供向心力，则：解得这个行星的质量：故a正确；b. 这个行星的第一宇宙速度：故b错误；c. 不知道同步卫星的高度，所以不能求出同步卫星的周期，故c错误；d. 离行星表面距离为的地方的万有引力：即重力加速度为，故d正确。9.用打点计时器测量做匀加速直线运动的物体的加速度，电源频率f=50hz。如图甲所示，在实验获得的纸带上，选出零点，每隔4个点取1个计数点，沿各计数点垂直纸带将纸带剪断；将剪得的几段纸带并排贴在坐标中，各段紧靠但不重叠；最后将纸条上端中心连起来，得到v-t图象如图乙所示。(1)各段纸带对应的时间间隔t=_s；(2)第1段纸带与纵轴v的交点表示_；(3)由图乙可知物体加速度大小为_（保留三位有效数字）；(4)打下计数点“0”时，物体的速度为_（保留三位有效数字）。【答案】 (1). t=0.10s (2). 第1段纸带的平均速度（或第1段纸带中间时刻的速度） (3). 1.60m/s2 (4). 0.500m/s【解析】【详解】(1)1由于每相邻两个计数点间还有4个点没有画出，所以相邻的计数点间的时间间隔；(2)2根据平均速度等于中时刻瞬时速度，那么第1段纸带与纵轴的交点表示第1段纸带的平均速度(或第1段纸带中间时刻的速度)；(3)3由纸带数据，可得：根据加速度的公式可得：(4)4根据匀变速直线运动的速度公式可得0点时物体的速度为：10.用如图a所示装置做“验证动能定理”的实验。实验时，通过电磁铁控制小铁球从p处自由下落，小铁球依次通过两个光电门甲、乙，测得遮光时间分别为和，两光电门中心点间的高度差为h。(1)用游标卡尺测得小铁球直径如图b所示，则小铁球的直径d =_mm；(2)为验证动能定理，还需知道的物理量是_（填物理量名称及符号），验证动能定理的表达式为：_；(3)由于光电门甲出现故障，某同学实验时只改变光电门乙的高度，进行多次实验获得多组数据，分别计算出各次小铁球通过光电门乙时的速度v，并作出并作出v2-h图像。图(c)中给出了a、b、c三条直线，他作出的图像应该是直线_；由图像得出，小铁球到光电门甲中心点的高度差为_cm，小铁球通过光电门甲时的速度为_m/s。（计算结果保留三位有效数字）【答案】 (1). 6.30 (2). 重力加速度g (3). (4). a (5). 10.0 (6). 1.41(1.341.41)【解析】【详解】(1)1小铁球的主尺读数为6mm，游标读数为，则小铁球的直径为6.30mm；(2)23根据动能定理则有：而则验证的动能定理表达式为：可知还需要测量的物理量是重力加速度；(3)4改变光电门乙的高度，根据知：知正确的图线为直线；5当时，小铁球到光电门甲中心点的高度差为；6小铁球通过光电门甲时的速度：11.如图所示，一根轻绳绕过光滑的轻质定滑轮，两端分别连接物块a和b，b的下面通过轻绳连接物块c，a锁定在地面上已知b和c的质量均为m，a的质量为，b和c之间的轻绳长度为l，初始时c离地的高度也为l.现解除对a的锁定，物块开始运动设物块可视为质点，落地后不反弹重力加速度大小为g求：(1)a刚上升时加速度大小a； (2)a上升过程的最大速度大小vm；(3)离地的最大高度h.【答案】(1) (2) (3) 【解析】（1）解除对a的锁定后，a加速上升，b和c加速下降，加速度a大小相等，设轻绳对a和b的拉力大小为t，由牛顿第二定律得对a： 对b、c： 由式得（2）当物块c刚着地时，a的速度最大从a刚开始上升到c刚着地的过程，由机械能守恒定律得由式得（3）设c落地后a继续上升h时速度为零，此时b未触地，a和b组成的系统满足由式得由于，假设成立，所以a离地的最大高度12.如图所示，上表面光滑下表面粗糙的木板放置于水平地面上。可视为质点的滑块静止放在木板的上表面。t=0时刻，给木板一个水平向右的初速度v0，同时对木板施加一个水平向左的恒力f，经一段时间，滑块从木板上掉下来。已知木板质量m=3kg，高h=0.2m，与地面间的动摩擦因数=0.2；滑块质量m=0.5 kg，初始位置距木板左端l1=0.46m，距木板右端l2=0.14 m；初速度v0=2m/s，恒力f=8 n，重力加速度g=10 m/s2。求： （1）滑块从离开木板开始到落至地面所用时间；（2）滑块离开木板时，木板的速度大小；（3）从滑块离开木板到落到地面的过程中，摩擦力对木板做的功。【答案】（1）0.2s（2）0.6m/s（3）-0.8j【解析】【详解】（1）设滑块从离开木板开始到落到地面所用时间为，以地面为参考系，滑块离开木板后做自由落体运动，根据运动学公式知：解得： （2）以木板为研究对象，向右做匀减速直线运动，由牛顿第二定律得：解得：，则木板减速到零所经历的时间：所经过的位移： s10.4m 由于s1l10.46m，表明这时滑块仍然停留在木板上。 此后木板开始向左做匀加速直线运动，摩擦力的方向改变，由牛顿第二定律得： 解得：滑块离开木板时，木板向左的位移 该过程根据运动学公式：s2 解得：t21.8s滑块滑离瞬间木板的速度 （3）滑块离开木板后，木板所受地面的支持力及摩擦力随之改变，由牛顿第二定律得：解得：故木板在t0这段时间的位移为 s3v2t0代入数据解得 s3m滑块离开木板到落到地面的过程中，摩擦力对木板做的功为代入数据解得 wf8.0j13.关于分子动理论和物体的内能，下列说法正确的是()a. “油膜法”估测分子大小实验中，可将纯油酸直接滴入浅盘的水面上b. 温度越高，液体中悬浮微粒的布朗运动就越明显c. 液体很难被压缩，这是因为压缩时液体分子间的分子力表现为斥力d. 分子势能随分子间距离的增大而增大e. 当分子间的引力和斥力平衡时，分子势能最小【答案】bce【解析】【详解】a. 在“油膜法”估测分子大小实验中，先在水面上撒上痱子粉，再将油酸溶液滴入痱子粉上，故a错误；b. 布朗运动是由于液体分子碰撞的不平衡性造