云南省元阳县一中2020届高三上学期期中考试物理试题

云南省元阳县一中2020届高三上学期期中考试物理试题

云南省元阳县一中2019-2020学年上学期期中考试 高三 理综物理 一、单选题(共5小题,每小题6.0分,共30分) ‎ ‎1.如图，直线①和曲线②分别是在平直公路上行驶的甲、乙两车的v－t图象，已知t1时刻两车在同一位置，则在t1到t2时间内(不包括t1、t2时刻)(　　)‎ A． 乙车速度先增大后减小 B． 乙车始终在甲车前方，且二者间距离先增大后减小 C． 乙车始终在甲车前方， 且二者间距离一直增大 D． 甲、乙两车的加速度总是不同 ‎2.如图所示，有一质量不计的杆AO，长为R，可绕A自由转动．用绳在O点悬挂一个重为G的物体，另一根绳一端系在O点，另一端系在以O点为圆心的圆弧形墙壁上的C点．当点C由图示位置逐渐向上沿圆弧CB移动过程中(保持OA与地面夹角θ不变)，OC绳所受拉力的大小变化情况是(　　)‎ A． 逐渐减小 B． 逐渐增大 C． 先减小后增大 D． 先增大后减小 ‎3.如图所示，在水平桌面上叠放着质量相等的A、B两块木板，在木板A上放着质量为m的物块C，木板和物块均处于静止状态．A、B、C之间以及B与地面之间的动摩擦因数均为μ，设最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，重力加速度为g，现用水平恒力F向右拉木板A，则以下判断正确的是(　　)‎ A． 不管F多大，木板B一定保持静止 B．A、C之间的摩擦力大小一定等于μmg C．B受到地面的摩擦力大小一定小于F D．A、B之间的摩擦力大小不可能等于F ‎4.冥王星绕太阳的公转轨道是个椭圆，公转周期为T0，其近日点到太阳的距离为a ‎，远日点到太阳的距离为b，半短轴的长度为c，A，B，C，D分别为长短轴的端点，如图所示．若太阳的质量为M，万有引力常量为G，忽略其他行星对它的影响则（　　）‎ A． 冥王星从A→B→C的过程中，速率逐渐变大 B． 冥王星从A→B所用的时间等于 C． 冥王星从B→C→D的过程中，万有引力对它先做正功后做负功 D． 冥王星在B点的加速度为 ‎5.如图1，abc是竖直面内的光滑固定轨道，ab水平，长度为2R；bc是半径为R的四分之一圆弧，与ab相切于b点．一质量为m的小球，始终受到与重力大小相等的水平外力的作用，自a点处从静止开始向右运动．重力加速度大小为g.小球从a点开始运动到其轨迹最高点，机械能的增量为(　　)‎ A． 2mgR B． 4mgR C． 5mgR D． 6mgR 二、多选题(共3小题,每小题6.0分,共18分) ‎ ‎6.(多选)如图甲所示，质量为M＝2 kg的木板静止在水平面上，可视为质点的物块从木板的左侧沿表面水平冲上木板．物块和木板的速度—时间图象如图乙所示，g＝10 m/s2，结合图象，下列说法错误的是(　 　)‎ A． 可求解物块在t＝2 s的位移 B． 可求解物块与木板间的动摩擦因数 C． 不可求解物块的质量 D． 可求解木板的长度 ‎7.（多选）如图所示，同步卫星与地心的距离为r，运行速率为v1，向心加速度为a1；地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度为a2，第一宇宙速度为v2，地球半径为R，则下列比值正确的是 (　　)‎ A．＝‎ B．＝()2‎ C．＝‎ D．＝‎ ‎8.(多选)如图所示，质量为m的物体在斜向上的传送带上由静止释放．传送带由电动机带动，始终保持以速度v匀速斜向上运动．物体在传送带上运动一段时间后与传送带保持相对静止．对于物体从静止释放到相对传送带静止这一过程，下列说法正确的是(　　)‎ A． 物体克服重力做的功为mv2‎ B． 合外力对物体做的功为mv2‎ C． 物体和传送带之间由于摩擦而产生的热量为mv2‎ D． 摩擦力对物体做的功等于物体机械能的增量 三、实验题(共2小题,共15分) ‎ ‎9.(9分)某同学用图1(a)所示的装置测量木块与木板之间的动摩擦因数．跨过光滑定滑轮的细线两端分别与木块和弹簧秤相连，滑轮和木块间的细线保持水平，在木块上方放置砝码．缓慢向左拉动水平放置的木板，当木块和砝码相对桌面静止且木板仍在继续滑动时，弹簧秤的示数即为木块受到的滑动摩擦力的大小．某次实验所得数据在下表中给出，其中f4的值可从图(b)中弹簧秤的示数读出．‎ 图1‎ 回答下列问题：‎ ‎(1)f4＝________N；‎ ‎(2)在图(c)的坐标纸上补齐未画出的数据点并绘出f－m图线；‎ ‎(3)f与m、木块质量M、木板与木块之间的动摩擦因数μ及重力加速度大小g之间的关系式为f＝________，f－m图线(直线)的斜率的表达式为k＝________；‎ ‎(4)取g＝9.80 m/s2，由绘出的f－m图线求得μ＝________.(保留2位有效数字)‎ ‎10.在“探究求合力的方法”实验中，现有木板、白纸、图钉、橡皮筋、细绳套和一把弹簧秤．‎ ‎(1)为完成实验，某同学另找来一根弹簧，先测量其劲度系数，得到的实验数据如下表：‎ 根据表中数据在图中作出F－x图象并求得该弹簧的劲度系数k＝________N/m；‎ ‎(2)某次实验中，弹簧秤的指针位置如图所示，其读数为________N；同时利用(1)中结果获得弹簧上的弹力值为2.50 N，请在下面虚线框中画出这两个共点力的合力F合；‎ ‎(3)由图得到F合＝________N.‎ 四、计算题 ‎ ‎11.用轻弹簧相连的质量均为m=2kg的A，B两物块都以v=6m/s的速度在光滑的水平地面上运动，弹簧处于原长，质量M=4kg的物块C静止在前方，如图所示．B与C碰撞后二者粘在一起运动．求：在以后的运动中：‎ ‎（1）当弹簧的弹性势能最大时，物体A的速度多大？‎ ‎（2）弹性势能的最大值是多大？‎ ‎12.山地滑雪是人们喜爱的一项运动，一滑雪道ABC的底部是一半径为R的圆，圆与雪道相切于C点，C点的切线水平，C点与水平雪地间距离为H，如图所示，D是圆的最高点，一运动员从A点由静止下滑，刚好能经过圆轨道最高点D旋转一周，再经C后被水平抛出，当抛出时间为t时，迎面水平刮来一股强风，最终运动员以速度v落到了雪地上，已知运动员连同滑雪装备的总质量为m，重力加速度为g，不计遭遇强风前的空气阻力和雪道及圆轨道的摩擦阻力，求：‎ ‎(1)A、C的高度差为多少时，运动员刚好能过D点？‎ ‎(2)运动员刚遭遇强风时的速度大小及距地面的高度；‎ ‎(3)强风对运动员所做的功．‎ ‎13.[物理——选修3－3](15分)‎ ‎(1)(5分)对于实际的气体，下列说法正确的是________．‎ A．气体的内能包括气体分子的重力势能 B．气体的内能包括气体分子之间相互作用的势能 C．气体的内能包括气体整体运动的动能 D．气体的体积变化时，其内能可能不变 E．气体的内能包括气体分子热运动的动能 ‎(2)(10分)如图1，一竖直放置的汽缸上端开口，汽缸壁内有卡口a和b，a、b间距为h，a距缸底的高度为H；活塞只能在a、b间移动，其下方密封有一定质量的理想气体．已知活塞质量为m，面积为S，厚度可忽略；活塞和汽缸壁均绝热，不计它们之间的摩擦。开始时活塞处于静止状态，上、下方气体压强均为p0，温度均为T0.现用电热丝缓慢加热汽缸中的气体，直至活塞刚好到达b处．求此时汽缸内气体的温度以及在此过程中气体对外所做的功．重力加速度大小为g.‎ 图1‎ ‎14.[物理——选修3－4](15分)‎ ‎(1)如图所示是一种折射率n＝1.5的棱镜，用于某种光学仪器中，现有一束光线沿MN的方向射到棱镜的AB界面上，入射角的大小i满足sini＝.求：(c＝3×108m/s)‎ ‎(1)光进入棱镜后的折射角和光在棱镜中传播的速率；‎ ‎(2)此束光线射出棱镜后的方向(不考虑返回到AB面上的光线)．‎ ‎(2).如图甲所示，在某介质中波源A、B相距d＝20 m，t＝0时两者开始上下振动，A只振动了半个周期，B连续振动，所形成的波的传播速度都为v＝1.0 m/s，开始阶段两波源的振动图象如图乙所示．‎ ‎(1)求距A点1 m处的质点，在t＝0到t＝22 s内所经过的路程？‎ ‎(2)求在t＝0到t＝16 s内从A发出的半个波前进过程中所遇到的波峰个数？‎ ‎ ‎ 答案 ‎1.C 2.C 3.A 4.D． 5.C ‎6.ABC 7.AD 8.BD ‎ ‎9.(1)2.75‎ ‎(2)见解析图 ‎(3)μ(M＋m)g　μg　(4)0.40‎ ‎【解析】(1)由图b可读出弹簧秤的示数f4＝2.75 N.‎ ‎(2)fm图线如图所示．‎ ‎(3)摩擦力表达式f＝μ(M＋m)g，其斜率k＝μg.‎ ‎(4)图线的斜率k＝＝＝3.9‎ 解得μ≈0.40.‎ ‎10.(1)‎ ‎53(说明：±2范围内都可)‎ ‎(2)2.10(说明：有效数字位数正确，±0.02范围内都可)‎ ‎3．3(说明：±0.2范围内都可)‎ ‎【解析】(1)以水平方向为x轴，竖直方向为F轴，建立直角坐标系，然后描点，选尽可能多的点连成一条线，其图线的斜率即为弹簧的劲度系数k，在直线上任取一点，如(6×10－2,3.2)，则k＝N/m≈53 N/m.‎ ‎(2)弹簧秤的读数为2.10 N，选标度　　　　　　‎ 合力的图示如图所示．‎ 经测量，合力F合＝3.3 N.‎ ‎11.（1）当弹簧的弹性势能最大时，物体A的速度3m/s；‎ ‎（2）弹性势能的最大值是12J．‎ ‎【解析】（1）当A、B、C三者的速度相等时弹簧的弹性势能最大．由A、B、C三者组成的系统动量守恒得：‎ ‎（mA+mB）v=（mA+mB+mC）VA 代入数据解得：VA=3m/s ‎（2）B、C碰撞时，B、C系统动量守恒，设碰后瞬间两者的速度为v1，则：‎ mBv=（mB+mC）v1‎ 代入数据解得：v1=2m/s 设弹簧的弹性势能最大为EP，根据机械能守恒得：‎ EP=（mB+mc）v12+mAv2﹣（mA+mB+mc）vA2‎ 代入解得为：EP=12J．‎ ‎12.(1)　(2)　H－gt2‎ ‎(3)mv2－mg ‎【解析】(1)运动员恰好做完整的圆周运动，则在D点有：mg＝m 从A运动到D的过程由动能定理得mg(h－2R)＝mv 联立解得h＝.‎ ‎(2)运动员做平抛运动，运动时间t时在竖直方向的速度为vy＝gt，从A到C由动能定理得mgR＝mv 所以运动员刚遭遇强风时的速度大小为v1＝＝‎ 此时运动员下落高度为h1＝gt2‎ 所以此时运动员距地面高度为h2＝H－h1＝H－gt2‎ ‎(3)设强风对运动员所做的功为W，在运动员的整个运动过程中，由动能定理知 W＝mv2－mg.‎ ‎13.(1)BDE　(2)T0　(p0S＋mg)h ‎【解析】‎ ‎(1)气体的内能不考虑气体自身重力的影响，故气体的内能不包括气体分子的重力势能，A项错误；实际气体的内能包括气体的分子动能和分子势能两部分，B、E项正确；气体整体运动的动能属于机械能，不是气体的内能，C错误；气体体积变化时，分子势能发生变化，气体温度也可能发生变化，即分子势能和分子动能的和可能不变，D项正确．‎ ‎(2)开始时活塞位于a处，加热后，汽缸中的气体先经历等容过程，直至活塞开始运动．设此时汽缸中气体的温度为T1，压强为p1，根据查理定律有 ‎＝①‎ 根据力的平衡条件有 p1S＝p0S＋mg②‎ 联立①②式可得 T1＝T0③‎ 此后，汽缸中的气体经历等压过程，直至活塞刚好到达b处，设此时汽缸中气体的温度为T2；活塞位于a处和b处时气体的体积分别为V1和V2.根据盖—吕萨克定律有 ‎＝④‎ 式中 V1＝SH⑤‎ V2＝S(H＋h) ⑥‎ 联立③④⑤⑥式解得 T2＝T0⑦‎ 从开始加热到活塞到达b处的过程中，汽缸中的气体对外做的功为 W＝(p0S＋mg)h⑧‎ ‎14.(1)30°　v＝2×108m/s　(2)光线沿DF方向垂直于AC边射出棱镜 ‎【解析】(1)由＝n，得r＝30°‎ 由折射率公式v＝，代入数据得v＝2×108m/s ‎(2)在△NBD中，∠BND＝60°，∠BDN＝45°，光线射到BC界面时的入射角：i1＝90°－∠BDN＝45°‎ 由sinC＝得：C＝arcsin 0.67，‎ 而i1＝arcsin 0.71‎ 即：i1>C，故在BC界发生全反射．故光线沿DF方向垂直于AC边射出棱镜．光路如图．‎ ‎15.(1)128 cm　(2)6个 ‎【解析】(1)距A点1 m处的质点在先经过左边的A波路程为s1＝2×4 cm＝8 cm B波22秒传播的距离为：x＝vt＝22 m；B波的波长λ＝vTB＝2 m B波已经传播过距A点1 m处的质点Δx＝3 m，经过此点1.5个波长，‎ 故此点又振动的路程为s2＝6×20 cm＝120 cm；‎ 距A点1 m处的质点在t＝0到t＝22 s内所经过的路程：‎ s＝s1＋s2＝128 cm ‎(2)16 s内两列波相对运动的长度为：Δl＝lA＋lB－d＝2vt－d＝12 m，‎ A波宽度为a＝＝v＝0.2 m，B波波长为λB＝vTB＝2 m n＝＝6，可知A波经过了6个波峰．‎