甘肃省临夏中学2020届高三上学期期中考试物理试题

甘肃省临夏中学2020届高三上学期期中考试物理试题

甘肃省临夏中学2019—2020学年高三第一学期期中考试卷 一、单选题（1-9题单选，10-12多选）‎ ‎1.2018年11月央视报道了一则“超级高铁”新闻，最高时速可达4000公里/小时，观众惊呼是“黑科技”其实就是利用真空管技术和磁悬浮技术，让列车在没有摩擦阻力的"胶囊管道”中实现超高速运动．工程人员在3.2公里的直线测试轨道进行试验，启动后仅用时3秒就可以通过，则（ ）‎ ‎ ‎ A. 新闻中4000公里/小时是平均速度 B. 用时3秒是时刻 C. 列车在真空管道中只受重力作用 D. 测试轨道为3.2公里是位移的大小 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A.新闻中4000公里/小时是最大速度，不是平均速度，故A错误；‎ B.用时3秒是时间，不是时刻，故B错误；‎ C.列车在真空管道中受到重力作用和支持力和水平方向的安培力的作用，故C错误；‎ D.由于是直线运动，所以测试轨道为3.2公里是位移的大小，故D正确．‎ ‎2.如图所示，A、B两个楔形物体叠放在一起，B靠在竖直墙壁上．在水平力F的作用下，A、B静止不动，则下列说法正确的是 A. 若A受三个力，B可能受三个力 B. 若A受三个力，B一定受四个力 C. 若A受四个力，B可能受四个 D. A、B之间一定存在摩擦力 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】先对AB整体进行受力分析，受到四个力作用：力F、AB的重力G、墙壁的支持力N、墙壁的摩擦力f.‎ D.对A分析，可以肯定受到的三个力：A的重力GA、力F、B对A的支持力N1.‎ 可能受到B摩擦力沿虚线方向.故D项错误.‎ ABC.对B分析，可以肯定受到的四个力：B的重力GB、墙壁的支持力N、墙壁的摩擦力f、A对B的压力N1'.‎ 可能受到A摩擦力沿虚线方向.故A项错误，C项错误，B项正确.‎ ‎3.平直马路上有同方向前后行驶的电车a和汽车b，它们的v－t图象如图所示．当t＝10s时，两车刚好相遇，由图可知 A. 开始时电车a在前汽车b在后 B. 开始时两车相距‎25m C. t＝20s时两车相距‎50 m D. t＝10s后两车还会再相遇 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A.从图像可以看出在前10s内a图像包围面积大于b图像包围的面积，故一开始a在后b在前，故A错误；‎ B.图像包围的面积代表各自运动走过的位移，所以两者一开始相距的距离为，故B正确；‎ C.从面积上可以看出t＝20s时两车相距‎25m，故C错误；‎ D. t＝10s后，b的速度一直大于a的速度，所以两车不会再相遇，故D错误 ‎4.如图所示，a、b、c三个相同的小球，a从光滑斜面顶端由静止开始自由下滑，同时b、c从同一高度分别开始自由下落和平抛．下列说法正确的有（ ）‎ A. 它们同时到达同一水平面 B. 它们的加速度相同 C. 到达地面的速度相同 D. a球到达地面所用的时间最长 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】ABD、设斜面倾角为，球b自由落体运动，球c的竖直分运动是自由落体运动，故bc两个球的加速度大小均为，球a受重力和支持力，合力为，加速度为 ‎；根据位移时间关系可得bc运动时间相同，为：；a运动的时间为，则根据解得,故，a球到达地面所用的时间最长，故AB错误,D正确；‎ C、到达地面的速度方向不同，则速度不同，故C错误．‎ ‎5.如图a所示，小物体从竖直弹簧上方离地高h1处由静止释放，其动能Ek与离地高度h的关系如图b所示．其中高度从h1下降到h2，图象为直线，其余部分为曲线，h3对应图象的最高点，轻弹簧劲度系数为k，小物体质量为m，重力加速度为g．以下说法正确的是（ ）‎ A. 小物体下降至高度h3时，弹簧形变量0‎ B. 小物体下落至高度h5时，加速度为0‎ C. 小物体从高度h2下降到h4，弹簧的弹性势能增加了 D. 小物体从高度h1下降到h5，弹簧的最大弹性势能为mg（h1-h5）‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】由图知，小物体下降至高度h3时，动能最大，速度最大，合力等于零，加速度，即kx=k(h2-h3)=mg，所以A错误；小物体下落至高度h5时，速度减为零，有向上的加速度，故B错误；小物体从高度h2下降到h4，弹簧形变量为h2-h4，由能量守恒知，弹簧的弹性势能增加了EP=mg(h2-h4)，又因k(h2-h3)=mg，所以C错误；小物体从高度h1下降到h5，由能量守恒知，弹簧的最大弹性势能等于减少的重力势能为mg（h1-h5），所以D正确．‎ ‎6.甲乙两汽车从同一地点开始行驶，它们的图象如图所示．忽略汽车掉头所需时间．下列对汽车运动状况的描述正确的是　　‎ A. 在前4小时内，乙车运动加速度的大小总比甲车的小 B. 在前4小时内，第2小时末甲乙两车相距最远 C. 第1小时末，乙车改变运动方向 D. 在第2小时末，甲乙两车相距60 km ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 根据速度时间图象的斜率绝对值分析加速度的大小．由图分析出两物体在任一时刻的速度关系，判断何时相距最远．由速度的正负分析乙车的运动方向．根据图象与时间轴所围的面积分析甲乙两车间的距离．‎ ‎【详解】图象的斜率表示加速度，斜率的绝对值表示加速度大小．由图可知，乙车的图象斜率绝对值总是大于甲车的图象斜率绝对值，故乙车的加速度总比甲车的大；故A错误．由图象与时间轴所围面积大小表示物体通过的位移，知速度相等时即第4小时末相距最远，故B错误；由图可知，前2小时内乙车一直同方向的运动，第1小时末开始减速但运动方向没有改变，故C错误；图象与时间轴围成的面积为汽车运动的位移，则可知，前2小时内，甲车正向运动的位移为；而乙车的位移大小；因两车运动方向相反，则2小时末时，两车相距；故D正确；故选D．‎ ‎【点睛】解答本题时应注意：(1)v-t图象的斜率表示加速度；(2)面积的正负表示物体位移的方向；(3)知道两车速度相等时相距最远．可通过画运动的过程示意图帮助理解题意．‎ ‎7.在水平地面固定倾角为θ的斜面体，质量为m的物体在平行于底边、大小为F的水平力作用下静止于斜面上，如图所示．重力加速度大小为g．该物体受到的摩擦力大小为（　　）‎ A. F B. F+mg C. F+mgsinθ D. ‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】对物体受力分析可知，物体受重力、支持力、拉力以及摩擦力的作用而处于平衡状态；将重力分解为垂直于斜面和沿斜面上的两个分力，则可知，在沿斜面方向上，重力的分力mgsinθ与拉力F以及摩擦力的合力为零；根据则可知，摩擦力等于拉力与重力的分力的合力，由几何关系可知，摩擦力为．‎ A.F与分析结论不符，故A错误．‎ B.F+mg与分析结论不符，故B错误．‎ C.F+mgsinθ与分析结论不符，故C错误．‎ D.与分析结论相符，故D正确．‎ C．可能先做正功，后做负功 D．可能先做负功，后做正功 ‎8.距地面高‎5m的水平直轨道上A、B两点相距‎2m，在B点用细线悬挂一小球，离地高度为h，如图所示.小车始终以‎4m/s的速度沿轨道匀速运动，经过A点时将随车携带的小球由轨道高度自由卸下，小车运动至B点时细线被轧断，最后两球同时落地.不计空气阻力，取重力加速度的大小g＝‎10 m/s2.可求得h等于(　　)‎ A. ‎1.25‎m‎ B. ‎2.25m C. ‎3.75m D. ‎‎4.75m ‎【答案】A ‎【解析】‎ 试题分析：经过A点，将球自由卸下后，A球做平抛运动，则有：H=gt12；解得：‎ ‎，小车从A点运动到B点的时间，因为两球同时落地，则细线被轧断后B处小球做自由落体运动的时间为t3=t1-t2=1-0．5=0．5s，则h=gt2＝×10×0．52＝1．‎25m，故选A．‎ 考点：平抛运动；自由落体运动 ‎【名师点睛】本题主要考查了平抛运动和自由落体运动基本公式的直接应用，关键抓住同时落地求出B处小球做自由落体运动的时间，难度不大，属于基础题．‎ ‎【此处有视频，请去附件查看】‎ ‎9.一辆公共汽车进站后开始刹车,做匀减速直线运动．开始刹车后的第1 s内和第2 s内位移大小依次为‎9 m和‎7 m,则刹车后6 s内的位移是 A. ‎25 m B. ‎24 m C. ‎20 m D. ‎‎75 m ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 根据连续相等时间内的位移之差是一恒量求出加速度，结合位移时间公式求出初速度，从而得出汽车刹车到停止的时间，判断汽车是否停止，结合位移公式求出汽车刹车后的位移．‎ ‎【详解】根据△x=at2，可得：；从开始刹车计时，1 s时的速度为：v1=m/s＝‎8m/s，再经过汽车停止运动，所以汽车的总刹车时间是5 s，刹车后6 s内的位移即5s内的位移为：，故选A.‎ ‎10.如图所示，A、B两物体质量均为m，叠放在轻质弹簧上(弹簧下端固定于地面上)．对A施加一竖直向下、大小为F(F＞2mg)的力，将弹簧再压缩一段距离(弹簧始终处于弹性限度内)而处于平衡状态．现突然撤去力F，设两物体向上运动过程中A、B间的相互作用力大小为FN．不计空气阻力，关于FN的说法正确的是(重力加速度为g)(　　)‎ A. 刚撤去力F时，FN＝ B. 弹簧弹力大小F时，FN＝‎ C. A、B的速度最大时，FN＝mg D. 弹簧恢复原长时，FN＝0‎ ‎【答案】BCD ‎【解析】‎ ‎【详解】A.在突然撤去F的瞬间，AB整体的合力向上，大小为F，根据牛顿第二定律，有：‎ F=2ma 解得：‎ 对物体A受力分析，受重力和支持力，根据牛顿第二定律，有：‎ FN-mg=ma 联立解得：，故A错误；‎ B.弹簧弹力等于F时，根据牛顿第二定律得：对整体有：‎ F-2mg=2ma 对A有：‎ FN-mg=ma 联立解得：，故B正确；‎ D.当物体的合力为零时，速度最大，对A，由平衡条件得FN=mg，故C正确．‎ C.当弹簧恢复原长时，根据牛顿第二定律得：对整体有：‎ ‎2mg=2ma 对A有：‎ mg-FN=ma 联立解得 FN=0，故D正确；‎ ‎11.在机场和火车站对行李进行安全检查用的水平传送带如图所示，当行李放在匀速运动的传送带上后，传送带和行李之间的滑动摩擦力使行李开始运动，随后它们保持相对静止，行李随传送带一起匀速通过检测仪检查，设某机场的传送带匀速前进的速度为‎0.4 m/s，某行李箱的质量为‎5 kg，行李箱与传送带之间的动摩擦因数为0.2，当旅客把这个行李箱小心地放在传送带上的A点，已知传送带AB两点的距离为‎1.2 m ,那么在通过安全检查的过程中，g取‎10 m/s2，则 （ ）．‎ A. 开始时行李箱的加速度为‎0.2 m/s2‎ B. 行李箱从A点到达B点时间为3.1 s C. 传送带对行李箱做的功为0.4 J D. 传送带上将留下一段摩擦痕迹，该痕迹的长度是‎0.04 m ‎【答案】BCD ‎【解析】‎ 试题分析：行李开始运动时由牛顿第二定律有：μmg=ma，所以得：a="2" m/s2，故A错误；物体加速到与传送带共速的时间，此时物体的位移：，则物体在剩下的x2=‎1.2m-0.04m=‎1.96m内做匀速运动，用时间，则行李箱从A点到达B点时间为t=t1+t2="3.1" s，选项B正确；行李最后和传送带最终一起匀速运动，根据动能定理知，传送带对行李做的功为：W=mv2="0.4" J，故C正确；在传送带上留下的痕迹长度为：，故D正确．故选BCD．‎ 考点：牛顿第二定律；动能定理 ‎12.如图所示，质量均为M的物块A、B叠放在光滑水平桌面上，质量为m的物块C用跨过轻质光滑定滑轮的轻绳与B连接，且轻绳与桌面平行，A、B之间的动摩擦因数为μ，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为g，下列说法正确的是( )‎ A. 物块A运动的最大加速度为 B. 要使物块A、B发生相对滑动，应满足关系 C. 若物块A、B未发生相对滑动，物块A受到的摩擦力为 D. 轻绳对定滑轮的作用力为 ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【详解】A.A受到的最大合外力为μMg，则A的最大加速度：‎ a=μMg/M=μg 故A正确；‎ B. 当A的加速度恰好为μg时，A、B发生相对滑动，以A、B、C系统为研究对象，由牛顿第二定律得：‎ mg=(M+M+m)μg 解得：m= ，要使物块A、B之间发生相对滑动，物块C的质量至少为，故B错误；‎ C. 若物块A、B未发生相对滑动，A、B、C三者加速度的大小相等，由牛顿第二定律得：‎ mg=(‎2M+m)a 对A:‎ f=Ma 解得：f=，故C正确；‎ D.C要向下做加速运动，C处于失重状态，绳子的拉力：TUB B. 气体分子的平均速率vA>vB>vC C. 气体分子对器壁单位面积的平均作用力FA>FB,FB=FC D. 气体分子在单位时间内对器壁单位面积碰撞的次数是NA>NB,NA>NC E. 单位体积内气体的分子数nA=nB=nC ‎【答案】ACD ‎【解析】‎ ‎【详解】A. C→A为等温变化，， A→B为等容变化，，由查理定律可知，，则，一定量理想气体的内能只与温度有关，因为，所以，故A正确.‎ B. 因为，分子平均动能与温度有关，则分子的平均速率，故B错误；‎ C.由B可知，，分子的平均速率，气体分子在单位时间内对器壁的平均作用力，故C正确；‎ D.由A、B可知，，C状态分子数密度最小，单位时间撞击器壁的分子数最少，A与B状态的分子数密度相等，但A状态的分子平均速率大，单位时间A状态撞击器壁的分子数多，则气体分子在单位时间内对器壁单位面积碰撞次数，故D正确．‎ E.由图示图象可知，体积，则单位体积的分子数关系为：，故E错误；‎ ‎18．选修3-4‎ ‎19.如图所示，甲图为某波源的振动图象，乙图是该波源产生的横波在某时刻的波形图，波形图的O点表示波源．问： ‎ ‎ ‎ ‎(1)这列波的波速多大？ ‎ ‎(2)若波向右传播，当乙图中质点Q 第一次到达平衡位置且向上运动时，从乙图图示时刻开始质点P已经经过了多少路程？‎ ‎【答案】(1) ‎1 m/s. (2) ‎‎0.5 m ‎【解析】‎ ‎（1）由振动图象可知周期T＝0.2 s，由波动图象可知波长λ＝‎0.2 m ‎ 则由波速公式可得 ‎ v＝＝m/s＝‎1 m/s． ‎ ‎（2）P点振动了t＝＝s＝0.4 s=2T ‎ 可得P点经过的路程为2×‎4A＝2×4×‎0.05m＝‎0.4m． ‎ ‎20.如图，一半径为R的玻璃半球，O点是半球的球心，虚线OO′表示光轴（过球心O与半球底面垂直的直线）．已知玻璃的折射率为1.5．现有一束平行光垂直入射到半球的底面上，有些光线能从球面射出（不考虑被半球的内表面反射后的光线）．求 ‎（1）从球面射出的光线对应的入射光线到光轴距离的最大值；‎ ‎（2）距光轴的入射光线经球面折射后与光轴的交点到O点的距离．‎ ‎【答案】（1） （2）2.74R ‎【解析】‎ ‎【详解】（i）如图所示：‎ 从底面上A处射入的光线，在球面上发生折射时的入射角为i，当i等于全反射临界角i0时，对应入射光线到光轴的距离最大，设最大距离为l．‎ ‎①‎ 设n是玻璃的折射率，由全反射临界角的定义有②‎ 由几何关系有③‎ 联立①②③式并利用题给条件，得④‎ ‎（ii）设与光轴距的光线在球面B点折射时的入射角和折射角分别为i1和r1，由折射定律有 ‎⑤‎ 设折射光线与光轴的交点为C，在△OBC中，由正弦定理有⑥‎ 由几何关系有⑦‎ ‎⑧‎ 联立⑤⑥⑦⑧式及题给的条件得⑨‎ ‎ ‎