2020届山东省济宁市高三上学期调研考试物理试卷
展开2020届山东省济宁市高三上学期调研考试
物理试卷
时量：90分钟 分值：100分
一、选择题(本题共10小题，每小题4分，共40分．在每小题给出的四个选项中，第1～6题只有一个选项正确，第7～10题有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不选的得0分)
1.在物理学的研究及应用过程中所用思想方法的叙述正确的是 ( )
A.在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法是猜想法
B.速度的定义式，采用的是比值法；当趋近于零时，就可以表示在时刻的瞬时速度，该定义应用了理想模型法
C.在探究加速度、质量和力三者之间的关系时，先保持质量不变研究加速度与力的关系，再保持力不变研究加速度与质量的关系，该实验应用了类比法
D.如图是三个实验装置，这三个实验都体现了放大的思想
2．质量为m的物体用轻绳AB悬挂于天花板上．用水平向左的力F缓慢拉动绳的中点O，如图所示．用T表示绳OA段拉力的大小，在O点向左移动的过程中（ ）
A．F逐渐变大，T逐渐变大
B．F逐渐变大，T逐渐变小
C．F逐渐变小，T逐渐变大
D．F逐渐变小，T逐渐变小
3.在其空中M、N两点分别放有异种点电荷＋2Q和一Q，以MN连线中点O为中心作一圆形路径abcd，a、O、c三点恰好将MN四等分．b、d为MN的中垂线与圆的交点，如图所示，则下列说法正确的（ ）
A．a、b、c、d四点电场强度的大小关系是Ea＞Ec，Eb＝Ed
B．a、b、c、d四点电势的关系是
C．在MN的连线上，O点的电场强度最小
D．将带负电的试探电荷由b沿直线移动到d的过程中，其电势能不变
4. 磕头虫是一种不用足跳但又善于跳高的小甲虫．当它腹朝天、背朝地躺在地面时，将头用力向后仰，拱起体背，在身下形成一个三角形空区，然后猛然收缩体内背纵肌，使重心迅速向下加速，背部猛烈撞击地面，地面反作用力便将其弹向空中（设磕头虫撞击地面和弹起的速率相等）．弹射录像显示，磕头虫拱背后重心向下加速（视为匀加速）的距离约为0.8mm，弹射最大高度约为24cm．人原地起跳方式是，先屈腿下蹲，然后突然蹬地向上加速．如果加速过程（视为匀加速）人的重心上升高度约为0.5m，假设人与磕头虫向下的加速度大小相等，那么人离地后重心上升的最大高度可达（不计空气阻力的影响）（ ）
A．150m B．75m C．15m D．7.5m
5． 一质量为m=1 kg的物体放在粗糙程度相同的水平面上，受到水平拉力的作用，物体由静止开始沿直线运动，物体的加速度a和速度的倒数1/v 的关系如图所示。不计空气阻力，重力加速度g=10 m/s2。下列说法正确的是（ ）
A.物体与水平面之间的动摩擦因数为0.2
B.物体速度为1.5 m/s时，加速度大小为1.5 m/s2
C.拉力的最大功率为3 W
D.物体匀加速运动的时间为1 s
6. 汽车由静止开始在平直的公路上行驶，0～60 s内汽车的加速度随时间变化的at图象如图所示．则该汽车在0～60 s内的速度随时间变化的vt图象为( )
7.如图甲所示，轻弹簧竖直固定在水平面上，一质量为m=0.2kg的小球，从弹簧上端某高度处自由下落，从它接触弹簧到弹簧压缩至最短的过程中（弹簧始终在弹性限度内），其速度v和弹簧压缩量△x之间的函数图象如图乙所示，其中A为曲线的最高点，小球和弹簧接触瞬间机械能损失不计，取g=10m/s2，则下列说法正确的是（ ）
A.小球刚接触弹簧时加速度最大
B.当△x=0.1m时，小球处于失重状态
C.该弹簧的劲度系数为20.0N/m
D.从接触弹簧到压缩至最短的过程中，小球的机械能一直减小
8．据媒体报道，科学家在太阳系发现一颗未为人知绰号“第9大行星”的巨型行星。《天文学杂志》研究员巴蒂金（Batygin)和布朗（Brown）表示．虽然没有直接观察到，但他们通过数学模型和电脑摸拟发现了这颗行星．该行星质量是地球质量的10倍．公转轨道半径是地球公转轨道半径的600倍，其半径为地球半径的3.5倍。科学家认为这颗行星属气态，类似天王星和海王星，将是真正的第9大行星．巳知地球表面的重力加速度为9.8 m/ s2，关于这颗“第9大行星”，以下说法正确的是（ ）
A．绕太阳运行一周约需1.8万年
B．表面的重力加速度为8.0m/ s2
C．第一宇宙速度小于地球的第一宇宙速度
D．若该行星有一颗轨道半径与月球绕地球轨道半径相等的卫星，其周期小于一个月
9．如图所示，处于真空中的匀强电场与水平方向成15°角，AB直线与匀强电场E互相垂直．在A点以大小为v0的初速度水平抛出一质量为m，带电量为＋q的小球，经时间t，小球下落一段距离过C点(图中未画出)时速度仍为v0，在小球由A点运动到C点的过程中，下列说法中正确的是( )
A．电场力对小球做功为零 B．小球的电势能增加
C．小球的机械能减少量大于mg2t2 D．C点可能位于AB直线的左侧
10.大雾天发生交通事故的概率比平常要高出几倍甚至几十倍，保证雾中行车安全显得尤为重要．在雾天的平直公路上．甲、乙两汽车同向匀速行驶，乙在前，甲在后。某时刻两车司机听到警笛提示，同时开始刹车，结果两车刚好没有发生碰撞，如图为两车刹车后匀减速运动的v-t图象．以下分析正确的是( )
A．甲车刹车的加速度的大小为0.5m/s2
B．两车开始刹车时的距离为100m
C．两车刹车后间距一直在减小
D．两车都停下来后相距12.5m
二、实验题（每空2分，共14分）
11.用图1所示的实验装置，验证m1、m2组成的系统机械能守恒。m2从高处由静止开始下落，m1上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。图乙给出的是实验中获取的一条纸带：0是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个打点（图中未标出），计数点间的距离如图3所示。已知m1=50g、m2=150g，取g=9.8m/s2，则（结果均保留两位有效数字）
（1）在纸带上打下记数点5时的速度v= m/s；
（2）在0～5过程中系统动能的增量△EK= J，系统势能的减少量△EP= J；
（3）若某同学作出图象如图2所示，则当地的重力加速度g= m/s2
12.如图为测量物块与水平桌面之间动摩擦因数的实验装置示意图。
实验步骤如下：
A．用天平测出物块质量M＝500g、重物质量m＝200g
B．调整长木板上的轻滑轮，使细线水平；
C．调整长木板倾斜程度，平衡摩擦力；
D．打开电源，让物块由静止释放，打点计时器在纸带上打出点迹；
E．多次重复步骤（D），选取点迹清晰的纸带，求出加速度a；
F．根据上述实验数据求出动摩擦因数μ。
回到下列问题：
（1）以上实验步骤中，不需要的步骤是_____；
（2）某纸带如图所示，各点间还有4个点未标出，则物块的加速度a＝______ m／s2（结果保留三位有效数字）；
（3）根据实验原理，动摩擦因数μ＝_____（用M、m、a和重力加速度g表示）。
三、计算题（共46分）
13．（10分）某人在相距40 m的A、B两点间练习折返跑，他在A点由静止出发跑向B点，到达B点后立即返回A点．设加速过程和减速过程都是匀变速运动，加速过程和减速过程的加速度大小分别是4 m/s2和8 m/s2，运动过程中的最大速度为8 m/s，从B点返回的过程中达到最大速度后即保持该速度运动到A点．求：
（1）从B点返回A点的过程中以最大速度运动的时间；
（2）从A点运动到B点与从B点运动到A点的平均速度的大小之比．
14．（12分）如图所示，水平地面和半圆轨道面均光滑，质量M＝1kg的小车静止在地面上，小车上表面与R=0.24m的半圆轨道最低点P的切线相平。现有一质量m＝2kg的滑块（可视为质点）以v0=6m/s的初速度滑上小车左端，二者共速时的速度为v1=4m/s，此时小车还未与墙壁碰撞，当小车与墙壁碰撞时即被粘在墙壁上，已知滑块与小车表面的滑动摩擦因数μ＝0.2，g取10m/s2，求：
（1）小车的最小长度；
（2）滑块m恰好从Q点离开圆弧轨道时小车的长度；
（3）小车的长度L在什么范围，滑块不脱离轨道？
15．（12分）如图所示，将直径为2R的半圆形导轨固定在竖直面内的A、B两点，直径AB与竖直方向的夹角为60°。在导轨上套一质量为m的小圆环，原长为2R、劲度系数的弹性轻绳穿过圆环且固定在A、B两点。若弹性轻绳满足胡克定律，重力加速度为g，不计一切摩擦。将圆环由A点正下方的C点静止释放，当圆环运动到导轨的最低点D点时，求：
（1）圆环的速率v；
（2）导轨对圆环的作用力F的大小。
16．（12分）如图所示，半径R=0.5m的光滑圆弧面CDM分别与光滑斜面体ABC和斜面MN相切于C、M点，O为圆弧圆心，D为圆弧最低点．斜面体ABC固定在地面上，顶端B安装一定滑轮，一轻质软细绳跨过定滑轮（不计滑轮摩擦）分别连接小物块P、Q （两边细绳分别与对应斜面平行），并保持P、Q两物块静止．若PC间距为L1=0.25m，斜面MN足够长，物块Q质量m=4kg，与MN间的动摩擦因数μ=，求：（ sin37°=0.6，cos37°=0.8）
（1）烧断细绳后，物块P第一次到达D点时对轨道的压力大小；
（2）物块P第一次过M点后0.3s到达K点，则 MK间距多大；
（3）物块P在MN斜面上滑行的总路程．
物理答案
一、选择题（40分）
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
D | A | A | A | C | B | CD | BD | BC | BD |
二．填空题（14分）
11. （1）在纸带上打下记数点5时的速度v= 2.4 m/s；
（2）在0～5过程中系统动能的增量△EK= 0.58 J，系统势能的减少量 △EP= 0.59J；
（3）若某同学作出图象如图2，则当地的重力加速度g= 9.7 m/s2．
12. C 1.25
三．计算题（46分）
13. （10分）（1）； （2）
试题分析： （1）设此人从静止到加速至最大速度时所用的时间为，加速运动的位移大小为，从B点返回A点的过程中做匀速运动的时间为，A、B两点间的距离为L，由运动学公式可得
，，联立以上各式并代入数据可得。
（2）设此人从A点运动到B点的过程中做匀速运动的时间为，减速运动的位移大小为，减速运动的时间为，由运动学方程可得： ，，
，联立以上各式并代入数据可得：。
考点：匀变速直线运动的位移与时间的关系、匀变速直线运动的速度与时间的关系
14．（12分）【解析】（1)，设小车的最小长度为L1
由能量守恒知， （分）
得L1=3m（1分）
(2)m恰能滑过圆弧的最高点，(2分)
小车粘在墙壁后，滑块在车上滑动，运动到最高点Q，
在这个过程对滑块由动能定理：（2分）
解得： (1分）
所以小车长度（1分）
（3）若滑块恰好滑至圆弧到达T点时速度为0，则滑块也能沿圆轨道运动而不脱离圆轨道。
小车粘在墙壁后，滑块在车上滑动，运动到T点， 在这个过程对滑块由动能定理：（1分）
解得（1分）
所以小车长度（1分）
小车的长度L必须满足：L≥5. 8m（1分）
15.（12分） 解：（1）由几何知识得，圆环在C点、D点时，弹性绳形变量相同，弹性势能相等。由机械能守恒定律，有
（2分）
由几何关系可知 （1分）
解得 （2分）
（2）圆环在D点受力如图，弹性绳的弹力为（1分）
其中 （1分）
由牛顿第二定律，有
（3分）
解得 （2分）
16.（12分） 解：（1）滑块由P到D过程，由动能定理，得：
mgh=mvD2
根据几何关系，有：
h=L1sin53°+R（1﹣cos53°）
在D点，支持力和重力的合力提供向心力，则有：
FD﹣mg=m
代入数据解得：FD=78N
由牛顿第三定律得，物块P对轨道的压力大小为78N．
（2）PM段，根据动能定理，有：
m1gL1sin53°=
代入数据解得：vM=2m/s
沿MN向上运动过程，根据牛顿第二定律，得到：a1=gsin53°+μgcos53°=10m/s2
根据速度时间公式，有：
vM=a1t1
代入数据解得：t1=0.2s
所以t1=0.2s时，P物到达斜面MN上最高点，故返回过程，有：
x=
沿MN向下运动过程，根据牛顿第二定律，有：
a2=gsin53°﹣μgcos53°=6m/s2
故，根据运动学公式，有：xMK=﹣=0.17m，即MK之间的距离为0.17m．
（3）最后物体在CM之间来回滑动，且到达M点时速度为零，对从P到M过程运用动能定理，得到：
mgL1sin53°﹣μmgL1cos53°L总=0
代入数据解得：L总=1.0m
即物块P在MN斜面上滑行的总路程为1.0m．
答：（1）烧断细绳后，物块P第一次到达D点时对轨道的压力大小是78N；
（2）物块P第一次过M点后0.3s到达K点，则 MK间距是0.17m；
（3）物块P在MN斜面上滑行的总路程是1.0m．
