【物理】江苏省海安高级中学2020届高三上学期期中考试试题(解析版)

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【物理】江苏省海安高级中学2020届高三上学期期中考试试题(解析版)

江苏省海安高级中学2020届高三上学期 期中考试试题 一.单项选择题 ‎1.一轮船以船头指向始终垂直于河岸方向以一定的速度向对岸行驶,水匀速流动,则关于轮船通过的路程、渡河经历的时间与水流速度的关系,下列说法中正确的是 ( )‎ A. 水流速度越大,路程越长,时间越长 B. 水流速度越大,路程越短,时间越短 C. 水流速度越大,路程越长,时间不变 D. 路程和时间都与水流速度无关 ‎【答案】C ‎【解析】‎ 设河宽为d,船垂直于河岸的速度为v, .时间与水速无关; 如果水速越大,船在水中运动的路程就越大,故ABD错误,C正确.‎ 故选C 点睛:因为船垂直于河岸方向的速度不变,而水流方向是垂直于这个方向的,在这个方向上没有分速度,所以不论水速多大时间不变;水速越大,水流方向的位移就越大. ‎ ‎2.伽利略为了研究自由落体运动的规律,将落体实验转化为著名的“斜面实验”,利用斜面实验主要是考虑到实验时便于 A. 测量小球运动的时间 B. 测量小球运动的路程 C. 测量小球运动的速度 D. 直接得到落体的运动规律 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】伽利略最初假设自由落体运动的速度是随着时间均匀增大,但是他所在的那个时代还无法直接测定物体的瞬时速度,所以不能直接得到速度随时间的变化规律;伽利略通过数学运算得到结论:如果物体的初速度为零,而且速度随时间的变化是均匀的,那么它通过的位移与所用的时间的二次方成正比,这样,只要测出物体通过通过不同位移所用的时间,就可以检验这个物体的速度是否随时间均匀变化.但是物体下落很快,当时只能靠滴水计时,这样的计时工具还不能测量自由落体运动所用的较短的时间;伽利略采用了一个巧妙的方法,用来“冲淡”重力.他让铜球沿阻力很小的斜面滚下,二小球在斜面上运动的加速度要比它竖直下落的加速度小得多,所以时间长,所以容易测量;‎ A.与分析相符,故A正确;‎ B.与分析不符,故B错误;‎ C.与分析不符,故C错误;‎ D.与分析不符,故D错误.‎ ‎3.如图所示电路,当滑片放在滑动变阻器的正中时,三盏灯的亮度相同, 则在滑动变阻器的滑片下移过程中 A. A灯变亮 B. B灯变亮 C. C灯变亮 D. C灯亮度不变 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】由图知,变阻器与灯串联后与灯并联,最后与灯串联;当滑片向下滑动时,变阻器在路电阻增大,外电阻增大,根据闭合电路欧姆定律得知,干路电流减小,则灯变暗,路端电压增大,而灯两端电压减小,所以灯两端电压增大,则变亮.通过电流,由于减小,增大,则减小,所以灯变暗;‎ A.与分析不符,故A错误;‎ B.与分析相符,故B正确;‎ C.与分析不符,故C错误;‎ D.与分析不符,故D错误.‎ ‎4.2019年4月10日,人类首张黑洞照片在全球六地同步发布.两个黑洞在合并过程中,由 于彼此间的强大引力作用,会形成短时间的双星系统.如图所示,黑洞围绕连线上的O点做匀速圆周运动,且小于NO,黑洞可视为质点,不计其它天体的影响,下列 说法正确的是 A. 黑洞M的质量大于黑洞N的质量 B. 黑洞M的线速度大于黑洞N的线速度 C. 黑洞M的角速度大于黑洞N的角速度 D. 黑洞M的向心力大于黑洞N的向心力 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】双星靠相互间万有引力提供向心力,具有相同的角速度,黑洞的半径比较大,根据可知,黑洞的线速度大于的线速度;双星靠相互间的万有引力提供向心力,根据牛顿第三定律可知,对的作用力与对的作用力大小相等,方向相反,即的向心力等于黑洞的向心力;根据知,、相等,大于,所以的质量大于黑洞的质量;‎ A.与分析相符,故A正确;‎ B.与分析不符,故B错误;‎ C.与分析不符,故C错误;‎ D.与分析不符,故D错误.‎ ‎5.如图所示为三种形式吊车示意图,QA为重力不计的杆,其O端固定,A端带有一小滑轮,AB为重力不计的缆绳,当它们吊起相同重物时,缆绳对滑轮作用力的大小关系是 A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】分别对三种形式的滑轮进行受力分析,设绳子的作用力分别为、、,各图中绳子拉力均为;‎ 在图(a)中,则有:‎ 在图(b)中,则有:‎ 在图(c)中,则有:‎ 可知:‎ A.与分析不符,故A错误;‎ B.与分析相符,故B正确;‎ C.与分析不符,故C错误;‎ D.与分析不符,故D错误.‎ ‎6.如图所示,x轴上相距L的两个点电荷Q1、Q2分别固定在M、N两点,Q1和Q2之间连线上各点电势高,如图曲线所示,已知取无穷远处电势为零,从图中可以判定 A. Q1电量大于Q2电量 B. Q1和Q2连线上由M到N,电势先降低后升高 C. 正检验电荷q沿x轴从M点移到N点的过程中,其电势能先减少后增加 D. 只在电场力作用下,正检验电荷q沿x轴从M点移到N点的过程中,其加速度先减小后增大 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A.由题可知无穷远处电势为零,而处电势大于零,处电势小于零,则知,和一定是异种电荷;在它们的连线上的点的电势是零,但点离近,所以的电荷量要小于的电荷量,故A错误;‎ B.和连线上由到,电势逐渐降低,故B错误;‎ C.因为正电荷在电势越高的地方电势能越大,所以正检验电荷沿轴从点移到点的过程中,其电势能逐渐减小,故C错误;‎ D.电势与关系图象的斜率绝对值大小等于场强,从点移到N点的过程,图象的斜率先减小后增加,所以场强先减小后增加,所以加速度先减小后增大,故D正确.‎ 二.多项选择题 ‎7.从地面上同一位置O处抛出两小球A、B,分别落到地面上的M、N点,两小球在空中的运动轨迹如图所示,空气阻力不计,则 A. B的加速度比A的大 B. A的飞行时间比B的飞行时间长 C. B的飞行时间比A的飞行时间长 D. B在最高点的速度比A在最高点的速度大 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】A.不计空气阻力两球均只受重力,故两球的加速度都为重力加速度,故A错误;‎ BC.两球都做斜抛运动,竖直方向的分运动是竖直上抛运动,根据运动的对称性可知,两球上升和下落的时间相等,而下落过程,由知用时较长,故的飞行时间比的飞行时间长,故B正确,C错误;‎ D.两球水平方向都做匀速直线运动,在水平方向则有:‎ 而:‎ 根据解得:‎ 在最高点时,两球的速度等于水平方向的速度,所以在最高点的速度比在最高点的速度大,故D正确.‎ ‎8.关于静电场的电场强度,下列说法正确的是 A. 电场中某点不放检验电荷时,该点电场强度等于零 B. 电场中某点的场强方向与放入该点的检验电荷的正负无关 C. 电场中某点的场强大小与放入该点的检验电荷的正负无关 D. 由可知,电场强度与成正比,与成反比 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】电场强度的方向与正电荷所受电场力方向相同,与负电荷所受电场力方向相反,电场中某点的场强方向与放入电场中电荷的电性无关;电场强度等于电荷所受电场力和该电荷电量的比值,即,与放入电场中的检验电荷,以及放入电场中的电荷的电荷量、受力均无关,由电场本身性质决定;‎ A.与分析不符,故A错误;‎ B.与分析相符,故B正确;‎ C.与分析相符,故C正确;‎ D.与分析不符,故D错误.‎ ‎9.静止在水平面的A.B两个物体,分别在水平拉力的作用下,从同一位置开始运动,其运动的v-t图象如图所示,已知两物体的质量相等,与水平面之间的动摩擦因数也相同,下列判断中正确的是 A. t0时刻,物体A与物体B相遇 B. 在t0时刻,物体A与物体B的加速度大小相等 C. 在t0时间内,物体B所受的水平拉力逐渐减小 D. 在时间内,物体B克服摩擦力所做的功比物体A克服摩擦力所做的功多 ‎【答案】CD ‎【解析】‎ ‎【详解】A.根据图象的面积表示位移可知在时间内物体与物体的位移关系:‎ 由于物体与物体从同一位置开始运动,所以在时刻,物体与物体不相遇,故A错误;‎ B.图象的斜率表示加速度,在时刻,物体斜率大于物体的斜率,所以物体加速度大于物体的加速度,故B错误;‎ C.图象的斜率表示加速度,物体的斜率逐渐变小,加速度也逐渐变小,根据牛顿第二定律则有:‎ 物体所受的水平拉力也逐渐减小,故C正确;‎ D.图象的面积表示位移,由图知,而克服摩擦力做功为:‎ 所以物体克服摩擦力所做的功比物体克服摩擦力所做的功多,故D正确.‎ ‎10.2019年1月,我国“嫦娥四号”成功地在月球背面实施软着陆,为了减小月面凹凸不平的不利影响,“嫦娥四号”采取了近乎垂直的着陆方式.已知“嫦娥四号”近月环绕周期为T,月球半径为R,引力常量为G,下列说法正确的是 A. 月球的密度约为 B. 月球表面重力加速度g约为 C. “嫦娥四号”垂直着陆前的最后阶段处于失重状态 D. “嫦娥四号"着陆前近月环绕月球做圆周运动的速度等于7.9km/s ‎【答案】AB ‎【解析】‎ ‎【详解】A.“嫦娥四号”近月卫星做匀速圆周运动,根据万有引力提供向心力,则有:‎ 得月球质量:‎ 又:‎ 月球的密度:‎ 故A正确;‎ B.“嫦娥四号”着陆前近月环绕月球做圆周运动的时万有引力提供向心力,即:‎ 所以月球表面重力加速度:‎ 故B正确;‎ C.在“嫦娥四号”着陆前的时间内“嫦娥四号”需要做减速运动,处于超重状态,故C错误;‎ D.7.9km/s是地球的第一宇宙速度,“嫦娥四号”着陆前近月环绕月球做圆周运动的速度不等于地球的第一宇宙速度7.9km/s,故D错误.‎ ‎11.如图所示,长方体物块上固定一长为L的竖直杆,物块及杆的总质量为如2m.质量为m的小 环套在杆上,当小环从杆顶端由静止下滑时,物块在水平拉力F作用下,从静止开始沿光滑 水平面向右匀加速运动,环落至杆底端时,物块移动的距离为2L,已知F=3mg,重力加速度为g.则小环从顶端下落到底端的运动过程 A. 小环通过的路程为 B. 小环所受摩擦力为 C. 小环运动的加速度为 D. 小环落到底端时,小环与物块及杆的动能之比为5:8‎ ‎【答案】ABD ‎【解析】‎ ‎【详解】ABC.水平方向上,据牛顿第二定律有:‎ 代入数据解得:‎ 小球在水平方向上做初速度为零的匀加速直线运动,另据水平方向的位移公式有:‎ 解得运动时间为:‎ 在竖直方向上有:‎ 解得:‎ 即小球在竖直方向上做加速度为的匀加速直线运动,据牛顿第二定律有:‎ 解得小球所受摩擦力为:‎ 故小球运动的加速度为:‎ 小球的合运动为匀加速直线运动,其路程与位移相等,即为:‎ 故AB正确,C错误;‎ D.小环落到底端时的速度为:‎ 环 其动能为:‎ 环 此时物块及杆的速度为:‎ 杆 其动能为:‎ 杆 故有小环与物块及杆的动能之比为5:8,故D正确.‎ 三、简答题 ‎12.某兴趣小组同学用所学知识来测定一段金属丝的电阻率.‎ ‎(1)用游标卡尺测量金属丝的长度L时,如图甲所示,则L=______ cm;用螺旋测微器测 量金属丝的直径D时,测量结果如图乙所示,则D= ___ mm.‎ ‎(2)用多用电表粗测该金属丝的电阻,选用“100”倍率的电阻档测量,多用电表指针偏转的角度较大,因此需选择_____(选填“10”或“1k”)倍率的电阻档,再____后重新进行测量.‎ ‎(3)兴趣小组的同学用多用电表粗测该金属丝的电阻为,为了尽可能精确地测量该金属丝的电阻,在实验室中找到以下实验器材:‎ A.电流表A1(0〜0.6A,内阻约);‎ B.电流表A2(0〜0.1A,内阻约);‎ C.电压表V(0〜6V,内阻约);‎ D.滑动变阻器R((0〜10,额定电流2A);‎ E.直流电源E(电动势为6V,内阻忽略不计);‎ F.开关一只,导线若干.‎ ‎①某兴趣小组设计了如图丙所示实验电路图,其中电表1是_______,电表2是____ (填写器材的对应序号).‎ ‎②用正确的方法测出了多组数据,以电表1的数据为纵轴、电表2的数据为横轴得到如图丁所示的图象(图中为已知量),可求出金属丝的电阻率____(用字母表示).由于实验电路的系统误差造成测量值____(选填“大于”、“等于”或“小于”)真实值.‎ ‎【答案】(1)10.050 0.685 (2) ×10 欧姆调零 ‎ ‎ (3) C B 小于 ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)[1]游标卡尺的主尺读数为10cm,游标尺上第10个刻度和主尺上某一刻度对齐,所以游标读数为10×0.05mm=0.50mm,所以最终读数为:10cm+0.50mm=10.050cm;‎ ‎[2]螺旋测微器的固定刻度为0.5mm,可动刻度为18.5×0.01mm=0.185mm,所以最终读数为:0.5mm+0.185mm=0.685mm;‎ ‎(2)[3]选用“100”倍率的电阻档测量,多用电表指针偏转的角度较大,则说明电阻较小,故应换用小档位,故选用×10档,[4]换挡后要重新进行欧姆调零;‎ ‎(3)①[5]电表1用来测量金属丝两端的电压,故选电压表V(0〜6V,内阻约),即电表1选C;[6]电流表测量过金属丝的电流,由于过金属丝的最大电流为:‎ 故选电流表A2(0〜0.1A,内阻约),即电表2选B;‎ ‎②[7]图丁为金属丝的图线,其阻值为:‎ 结合电阻定律:‎ 联立解得:‎ ‎[8]由于测量金属丝电阻时用电流表的外接法,导致金属丝阻值的测得值小于真实值,根据电阻率的表达式可知,电阻率的测量值小于真实值.‎ ‎13.某兴趣小组的同学用弹簧测力计拉橡皮筋,探究求合力的方法,同时进一步研究橡皮筋拉伸过程的受力特点及对其弹性的影响.‎ ‎(1)小虎同学在“探究求合力的方法”实验中,用两只弹簧测力计拉橡皮筋的情形如图甲所示•小虎在实验操作中的错误和不妥之处有(写出两条)_____‎ ‎(2)小华同学通过实验,研究橡皮筋拉伸过程的受力特点及其对橡皮筋弹性的影响.‎ ‎①实验装置如图乙所示,将一张白纸固定在竖直放置的木板上,橡皮筋的上端固定于O点,下端A挂一质量为m的重物.人拉绳方向始终平行于白纸且与水平方向成,缓慢地移动A,当橡皮筋与水平方向也成时,记下此时下端A的位置P,重复上述过程,橡皮筋与水平方向再次成时,记下下端A的位置Q,位置P与Q不重合,从O点作一条直线过P、Q两点,如图丙所示.则实验中下端A分别被拉伸到 位置p和Q时,橡皮筋所受弹力的大小关系为 _______(选填">”、"<"、"=”).实验表 明,橡皮筋被反复拉伸后,其劲度系数 ____ (选填“变大”、“变小”、“不变”)•‎ ‎②人保持①中原拉绳方向不变,将结点A从O点正下方缓慢移动,直至橡皮筋与水平方向也成的过程中,橡皮筋所受弹力( )‎ A.一直减小 B. 一直增大 C.先减小后增大 D.先增大后减小 ‎【答案】 (1). 右侧测力计测量时未沿拉绳方向,左侧弹簧秤的拉力太大,用一把弹簧秤再次实验时会超量程 (2). FP=FQ 变小 C ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)[1]在“探究求合力的方法”实验中,用两只弹簧测力计拉橡皮筋的情形,由图可知,右侧测力计测量时未沿拉绳的方向;左侧弹簧秤的拉力太大,用一把弹簧秤再次实验时会超量程;‎ ‎(2)①[2]过点作一条直线与轨迹交于、两点,实验中橡皮筋分别被拉伸到和时所受拉力、的方向相同,由于缓慢地移动,根据平衡条件得、的大小关系为;[3]再根据胡克定律可知,它们的弹力相同,而形变量到变长,那么橡皮筋被反复拉伸后,其劲度系数会变小;‎ ‎②[4]保持①中原拉绳方向不变,将结点从点正下方缓慢移动,直至橡皮筋与水平方向也成的过程中,橡皮筋所受弹力如下图,即可知,橡皮筋所受弹力先减小后增大;‎ A.与分析不符,故A错误;‎ B.与分析不符,故B错误;‎ C.与分析相符,故C正确;‎ D.与分析不符,故D错误.‎ 四、计算题 ‎14.某公路上汽车驾驶员以=20m/s的速度匀速行驶,突然发现距离前方=120m处 有_障碍物,该驾驶员立即操纵刹车,直至汽车开始减速所经历的时间(即反应时间),刹车后汽车以大小为的恒定加速度运动,最终停止.求:‎ ‎(1)刹车后汽车减速运动的时间t;‎ ‎(2)该汽车停止时到障碍物的距离L;‎ ‎(3)欲使该车不会撞到障碍物,汽车安全行驶的最大速度 .‎ ‎【答案】(1)4.0s (2)60m (3)30m/s ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)汽车的刹车时间:‎ ‎(2)设汽车从发现障碍物到停止,前进的距离为:‎ 汽车停止时到障碍物的距离:‎ ‎(3)题设有:‎ 解得:‎ ‎15.如图所示,一负离子从静止开始经加速电场加速后,获得水平速度,从水平放置的一对平行金属板正中间射入偏转电场中.已知负离子的电荷量为,质量为用m,偏转金属极板长为L,两极板间距为d,偏转电压为U.求:‎ ‎(1)加速电场两端的电压;‎ ‎(2)负离子飞出偏转电场时沿垂直偏转板方向偏移的距离y和速度偏转角的正切值;‎ ‎(3)要使负离子能飞出偏转电场,水平金属板间所加偏转电压U应满足的条件.‎ ‎【答案】(1) (2) (3)‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)根据动能定理有:‎ 解得:‎ ‎(2)负离子以速度进入偏转电场后,做类平抛运动,设离子在偏转电场中运动的时间为,加速度为,离开偏转电场时竖直方向的速度为,偏移量为,根据牛顿第二定律和运动学公式有:‎ 解得:‎ ‎(3)负离子能飞出偏转电场应满足 解得:‎ ‎16.如图所示,半径均为R的四分之一光滑圆弧轨道AB、BC在B处平滑连接构成轨道ABC,其中AB如为细管道.轨道ABC竖直放置,且固定在水平台阶CE上,圆心连线水平,台阶距离水平地面的高度为R—质量为m的小球静置于水平管口A点,若 小球受微小扰动,从静止开始沿轨道ABC运动,已知小球直径略小于管道内径,重力加速度为g.‎ ‎(1)小球通过C点时,求轨道对小球的弹力大小;‎ ‎(2)小球从C点飞出落到地面上,求落地点(图中未画出)到C点的距离S;‎ ‎(3)某同学将该小球从地面上的D点斜向右上方抛出,小球恰好从C点水平飞入轨道, 已知水平距离,求小球沿轨道上滑到最高点时离地面的高度h.‎ ‎【答案】(1)5mg(2)3R(3)2R ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)由到 ,由机械能守恒得:‎ 在点,根据牛顿第二定律可得:‎ 解得:‎ ‎(2)小球从点做平抛运动,水平方向有:‎ 竖直方向有:‎ 解得:‎ 落地点到点的距离:‎ S==3R ‎(3)小球从抛到的过程可以看作由到的平抛运动,设小球到达点的速度大小为,则有:‎ 解得:‎ 设小球从点上滑的最大高度为,对小球上滑到最高的过程,根据动能定理可得:‎ 解得:‎ 所以:‎ ‎17.如图甲所示,M、P、N为直角三角形的三个顶点,NM与MP间的夹角,MP中点处固定一电荷量为Q的正点电荷,粗糙绝缘杆MN的长,沿MN方向建立x轴(取M点处),今在杆上穿一带正电小球(可视为点电荷),自N点由静止释放,小 球的重力势能和电势能随位置的变化图象如图乙(a)、(b)所示,图中电势能,已知小球的电荷量,质量m=1.0kg,取,重力加速度g=10m/s2‎ ‎(1)若小球下滑至图中横坐标处时,杆对它的弹力恰好为零,求固定在中点处正点电荷的电荷量Q;‎ ‎(2)求小球在横坐标处的电势能;‎ ‎(3)若该小球从M点以初速度沿轴向上运动,恰好能运动到N点,然后再返回到M点,求小球返回到M点时的动能 ‎【答案】(1)6.40×l0-5C;(2)1.92J;(3)2.976J ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)在处,根据受力分析可知:‎ 其中:‎ 由题意知:‎ 代入数据得:‎ ‎(2)由图知,小球在处的电势能等于,可得:‎ ‎(3)设小球从到的过程,克服电场力做功为,从到的过程有:‎ 解得:‎ 由对称性可知,小球从返回的过程,克服电场力做功也为,从到再返回的过程有:‎ 代入数据解得:‎
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