辽宁省六校协作体2020届高三物理上学期期中试题

- 1 - 辽宁省六校协作体辽宁省六校协作体 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 说明：本试卷由第卷和第卷组成。第卷为选择题，第卷为主观题，按要求在答题卡 上作答。 第卷（选择题 48 分） 一、选择题（本大题共 12 小题每小题 4 分，计 48 分，其中 1-8 题只有一项符合要求，9-12 题有多项符合要求，全部选对的得 4 分，部分选对的得 2 分，有错选或不选的得 0 分） 1.几个水球可以挡住子弹？国家地理频道实验证实：四个水球就足够！四个完全相同的 水球紧挨在一起水平排列，子弹在水球中沿水平方向做匀变速直线运动。恰好能穿出第四个 水球，则可以判定（ ） a. 由题干信息可以确定子弹在每个水球中运动的时间相同 b. 由题干信息可以确定子弹穿过每个水球的时间 c. 子弹在每个水球中速度变化相同 d. 子弹穿出第三个水球的瞬时速度与全程的平均速度相等 2.质量为 m 的木箱放置在光滑的水平地面上，在与水平方向成 角的恒定拉力 f 作用下由 静止开始运动,经过时间 t 速度变为 v，则在这段时间内拉力 f 与重力的冲量大小分别为( ) aft, 0 bft, mgt cmv, mgt dftcos , 0 3.建筑工人用简单的定滑轮装置将工件从地面提升并运送到楼顶。如图所示，设当重物提升 到一定高度后，工人甲拉紧绳索不动，乙通过一始终保持水平的轻绳将工件缓慢拉到楼顶， 不计滑轮的摩擦力，则工件在向左移动过程中( ) a. 楼顶对乙的摩擦力不变 - 2 - b. 绳索对甲的拉力不断减小 c. 楼顶对甲的支持力不变 d. 楼顶对甲的摩擦力大于楼顶对乙的摩擦力 4.一质量为 1kg的质点静止于光滑水平面上，从t=0 时起,第 1 秒内受到 2n的水平外力作用， 第 2 秒内受到同方向的 1n的外力作用。下列判断正确的是( ) a. 02s内外力的平均功率是w 4 9 b. 第 2 秒内外力所做的功是j 4 5 c. 第 2 秒末外力的瞬时功率最大 d. 第 1 秒内与第 2 秒内质点动能增加量的比值是 9 4 5.在欢庆节日的时候,人们会在夜晚燃放美丽的焰火。按照设计,某种型号的装有焰火的礼花 弹从专用炮筒中射出后,在 4s末到达离地面 100m的最高点时炸开,构成各种美丽的图案。假 设礼花弹从炮筒中竖直射出时的初速度是v0,上升过程中所受的平均阻力大小始终是自身重 力的k倍,那么v0和k分别等于(重力加速度g=10m/s2)( ) a. 50m/s，1.25 b. 40m/s，0.25 c. 50m/s，0.25 d. 80m/s，1.25 6.关于静电场的电场强度和电势,下列说法正确的是( ) a. 电场强度的方向就是电荷在电场中的受力方向 b. 电场强度为零的地方，电势也为零 c. 随着电场强度的大小逐渐减小，电势也逐渐降低 d. 任一点的电场强度方向总是指向该点的电势降落最快的方向 7.如图所示，a为放在地球赤道上随地球表面一起转动的物体，b为处于地面附近近地轨道 上的卫星，c是地球同步卫星，d是高空探测卫星，若a、b、c、d的质量相同,地球表面附 近的重力加速度为g。则下列说法正确的是( ) - 3 - a. d是三颗卫星中动能最小，机械能最大的 b.c距离地面的高度不是一确定值 c.a和b的向心加速度都等于重力加速度g d. a的角速度最大 8.如图所示，轻质弹簧上端固定，下端系一小球。小球在 m 处时，弹簧处于原长状态现用 力 f 作用于小球使它从 m 处缓慢下降，到达 n 处时，力 f 刚好为零。此过程中，力 f 对小球 做的功的大小为 w，不考虑空气阻力。关于此过程，下列说法不正确的有（ ） a. 小球与弹簧组成的系统机械能减少量为 w b.小球重力势能减小量一定大于 w c. 若将小球从 m 处由静止释放，则小球到达 n 处时的动能为 2w d. 弹簧弹性势能增加量一定等于 w 9空间中p、q两点处各固定一个点电荷，p、q两点附近电场的等势面分布如图所示， a、b、c、d 为电场中的 4 个点，已知a、c的电势关系为ac，则( ) ap、q两点处的电荷为等量同种电荷 ba点和b点的电场强度相同 cc点的电势低于d点的电势 d负电荷从b到d电势能增加 10如图在某次投篮中将球由静止快速出手，篮球不碰篮框直接入网，已知出手时篮球距地 面高度为h1，出手过程中手对篮球做功为w，篮框距地面高度为h2，篮球质量为m。不计空 气阻力，篮球可看成质点，则篮球( ) a. 出手时的速率为 m w2 b. 进框时的动能为wmgh1+mgh2 c. 从静止到进框的过程中,篮球的机械能的增量为w d. 从出手到进框的过程中,运动总时间为 g hh)(2 12 11. 如图所示,半径为r、内径很小的光滑半圆管竖直放置，两个质量均为m的小球 a、b以 不同的速度进入管内，a通过最高点c时，对管壁上部压力为 3mg，b通过最高点c时，对管 壁上下部均无压力，则小球 a 通过最高点 c 点时的速度 v 及 a、b两球落地点间的距离 x 为 （ ） - 4 - a. x=r b. x=2r c. v= gr d. v=gr2 12.光滑水平面上有一静止的长木板，其左端放着一个质量为m的小铁块，如图所示的初始 位置。某时刻小铁块获得一水平向右的初速度v后开始在木板上滑行，经一段时间后从长木 板的右端离开，小铁块与木板之间存在摩擦力。则小铁块刚滑到长木板的右端时，与初始的 相对位置比较，图中所示的四种情况中，不可能出现的是（ ） a. b. c. d. 第卷（非选择题 52 分） 二、实验题（共 16 分 ） 13. (6 分)在用电火花计时器(或电磁打点计时器)研究匀变速直线运动的实验中,某同学打出 了一条纸带，已知计时器打点的时间间隔为 0.02s，他按打点先后顺序每 5 个点取 1 个计数 点，得到了o、a、 b、c、 d等几个计数点，如图所示，则相邻两个计数点之间的时间间隔 为_s。用刻度尺测得 oa=1.50cm、 ab=1.90cm 、bc=2.30cm、cd=2.70cm。由 此可知,纸带做_直线运动(选填“匀加速”或“匀减速”)，打c点时纸带的速度 大小为_m/s。物体运动的加速度为_m/s2(结果保留两位有效数字) - 5 - 14.(10 分)如图所示的实验装置可以用来验证机械能守恒定律。左侧重物a带有挡光片，其 总质量为m，右侧重物b质量为m，两重物由跨过光滑定滑轮的绳相连。光电门可以测量挡 光片经过光电门时的挡光时间，挡光片的宽度用b表示，挡光片与光电门之间的距离用h表 示，挡光片通过光电门时的平均速度可看成挡光片通过光电门时的瞬时速度。 (1)实验开始之前，先用游标卡尺测量挡光片的宽度 b。按上图所示连接实验器材，实验时两 重物由静止开始运动，重物 a、b的质量应满足的关系为 m_m. (填大于、等于、小于) (2)在实验过程中，与光电门相连的数字毫秒计记录下挡光片的挡光时间为 t，则挡光片通过 光电门时的瞬时速度可表示为 v=_。(用题中所给字母表示) (3)两重物从静止开始运动，当挡光片经过光电门时，两重物组成的系统动能增加量可表示 ek=_，系统的重力势能减少量可表示为ep=_，在实验误差允许的 范围内，若满足ek=ep，则可认为系统的机械能守恒。(重力加速度为 g) (4)为了减小偶然误差,实验时多次改变挡光片到光电门的距离 h，作出的 v2h 图象为一直线， 并测得该图象的斜率为 k，则重力加速度表达式 g=_。 三、计算题（共 36 分，要求写出必要的文字说明、方程式或重要的演算步骤，只写出最后 答案的不得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 ） 15. (10 分)如图所示，羽毛球筒的a端封闭、b端开口，某同学欲从b端取出筒内的位于a 端的羽毛球，他将球筒举到距离桌面h=40cm处，手握球筒让其快速竖直向下加速运动，该 过程可看作是由静止开始的匀加速直线运动，经t=0.20s后球筒撞到桌面并立即停止，羽毛 球则相对球筒继续向下滑动，当羽毛球的球托c滑到b端时恰好停止。若球筒总长l=39cm， - 6 - 羽毛球的长度d=7cm，设羽毛球相对球筒滑动时受到的摩擦阻力和空气阻力均恒定,重力加速 度g=10m/s2。求： (1)球筒撞击到桌面前瞬间的速度大小； (2)羽毛球相对球筒滑动时所受的总阻力大小与其重力大小的比值。 16. (12 分)如图所示，在光滑水平面上放置一个长为 l=1.5m 的木板 a，在距离 a 的右端 d=0.2m 处放置一个表面光滑的半径足够大的四分之一圆弧槽 c，圆弧槽末端切线水平且与木 板 a 的上表面在同一水平线上。现有一质量为 m=1kg 的小物块 b 以初速度v0 =5m/s 从木板 a 左端滑上木板的上表面，已知木板 a 与圆弧槽 c 的质量均为 2m，木板 a 与圆弧槽 c 相碰时作 用时间极短，且碰后粘在一起不再分开。小物块 b 与木板 a 的动摩擦因数，g取5 . 0 10m/s2。 求： (1)木板 a 和圆弧槽 c 碰撞前瞬间，木板 a 与小物块 b 的速度各为多大。 (2)从小物块 b 滑上木板 a 到小物块 b 最终与木板 a 相对静止的过程中，由于摩擦力产 生的热量是多少？ 17. (14 分)如图是某种静电分选器的原理示意图，两个竖直放置的平行金属板带有等量异 号电荷，形成匀强电场。分选器漏斗的出口与两板上端处于同一高度，到两板距离相等。混 合在一起的 a、b 两种颗粒从漏斗出口下落时，a 种颗粒带上正电,b 种颗粒带上负电。经分 - 7 - 选电场后，a、b 两种颗粒分别落到水平传送带 a、b 上。已知两板间距 d=0.1m,板的长度l =0.5m，电场仅局限在平行板之间;各颗粒所带电量大小与其质量之比均为 1105c/kg。设颗 粒进入电场时的初速度为零，分选过程中颗粒大小及颗粒间的相互作用力不计。要求两种颗 粒离开电场区域时，不接触到极板但有最大偏转量。重力加速度g=10m/s2（计算结果均保留 一位有效数字） 。 (1)左、右两板各带何种电荷?两极板间的电压多大? (2)若两带电平行板的下端距传送带 a、b 的高度 h=0.3m，颗粒落至传送带时的速度大小是多 少? - 8 - (3)设颗粒每次与传送带碰撞反弹时，沿竖直方向的速度大小为碰撞前竖直方向速度大小的 一半，求颗粒第 2 次与传送带碰撞反弹的高度？ - 9 - 物理试题答案 一、选择题（本大题共 12 小题每小题 4 分，计 48 分，其中 1-8 题只有一项符合要求，9- 12 题有多项符合要求，全部选对的得 4 分，部分选对的得 2 分，有错选或不选的得 0 分） 1d 2b 3d 4a 5c 6d 7a 8c 9cd 10ac 11bd 12acd 二、实验题（共 16 分 ） 13、0.1 (1 分)， 匀加速 (1 分)， 0.25 (2 分)， 0.40 (2 分). 14、 （1）大于 (1 分) （2）(2 分) t b （3） (2 分) (2 分) （4）(3 分) 2 2 2t bmm ghmm mm mmk 2 三、计算题（共 36 分，要求写出必要的文字说明、方程式或重要的演算步骤，只写出最后 答案的不得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 ） 15、(1)羽毛球先与筒一起匀加速，加速度大小为 1 a 由 h=-1 分 2 1 2 1 ta 解得：=20m/s2 -1 分 1 a 0.20s末，球筒撞击桌面前瞬间的速度：v=t -1 分 1 a v=4m/s -1 分 (2)球筒撞击桌面后羽毛做匀减速直线运动,设其加速度大小为a2 v2=2 a2 (l-d) -2 分 解得：a2 =25m/s2 对羽毛球受力分析：fmg=ma2 -2 分 解得：f=3.5mg 所以=3.5 -2 分 mg f 16、（1）设木板 a 与圆弧槽 c 碰前瞬间，木板 a 的速度为 va,物块 b 的速度为 vb,对于木板 a，从小物块 b 滑上木板 a 到木板 a 与圆弧槽 c 相碰前的过程，设 a、b、c 的质量分别为 ma 、mb、mc，ma=mc =2m ,mb=m. - 10 - 由动能定理得 mbgd= 得 va=1m/s -2 分a av m 2 2 1 由动量守恒定理定律 mbv0=mava+ mbvb vb=3m/s -2 分 小物块 b 滑上木板 a 到木板 a 与圆弧槽 c 即将相碰的过程，设 b 在 a 上运动的距离为 x1, 由能量转化和守恒定律 mbg x1=mbv02 -mbvb2-mava2 -1 分 2 1 2 1 2 1 解得：x1=1.4m 由于 vb va, 且 x1l，故木板 a 与圆弧槽 c 相碰时，物块 b 仍在木板 a 上滑行，故碰撞前瞬 间 va=1m/s ， vb=3m/s 。-1 分 （2）设木板 a 与圆弧槽 c 碰后共同速度 v，对木板 a 和圆弧槽 c 碰撞前后应用动量守恒定律 mava=（ma+mc）v -1 分 解得