2020内蒙古包钢一中高三上学期期中考试物理含答案

包钢一中2020届高三上学期期中考试

理综试卷物理部分

二、选择题：本题共8小题，每题6分。在每小题给出的四个选项中，第14--17题只有一项符合题目要求，第18--21题有多项符合题目要求。全选对得6分，选对但不全的得3分，有错选的得0分。

14.我国ETC(电子不停车收费系统)已实现全国联网,大大缩短了车辆通过收费站的时间.一辆汽车以20m/s的速度驶向高速收费口,到达自动收费装置前开始做匀减速直线运动,经4s的时间速度减为5m/s且收费完成,司机立即加速产生的加速度大小2.5m/s2,假设汽车可视为质点.则下列说法正确的是   (     )

A.汽车开始减速时距离自动收费装置110m

B.汽车加速4s后速度恢复到20m/s

C.汽车从开始减速到速度恢复到20m/s通过的总路程为125m

D.汽车由于通过自动收费装置耽误的时间为4s[来源:Zxxk.Com]

15.地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度为a1,地球的同步卫星绕地球做匀速圆周运动的轨道半径为r,向心加速度为a2。已知引力常量为G,地球半径为R,地球表面的重力加速度为g，且地球近地卫星轨道处的重力加速度为g0下列说法正确的是   （     ）

16.如图所示，一倾斜的匀质圆盘绕垂直于盘面的固定转轴以恒定角速度ω转动，盘面上离转轴距离2.5m处有一小物体与圆盘始终保持相对静止，物体与盘面间的动摩擦因数为/2（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力）盘面与水平面的夹角为30°，g取10m/s2，则ω的最大值是(     )

A.rad/s       B. rad/s       C.1.0rad/s      D.0.5rad/s

17.如图所示，光滑直角三角形支架ABC竖直固定在水平地面上，B、C两点均在地面上，AB与BC间的夹角为θ，分别套在AB、AC上的小球a和b用轻绳连接，系统处于静止状态，轻绳与CA间的夹角为α.a、b的质量之比为(      )

A．tanα/tanθ          B．tanθ/tanα

C．sinα/cosθ          D．sinθ/cosα

18.如图所示，空间有一底面处于水平地面上的正方体框    架ABCD-A1B1C1D1,从顶点A沿不同方向平抛一小球（可视为质点）。关于小球的运动，下列说法正确的是（     ）

A．落点在A1B1C1D1内的小球落在C1点时平抛的初速度最大

B．落点在B1D1上的小球,平抛初速度的最小值与最大值之比为1:2

C．运动轨迹与A1C相交的小球,在交点处的速度方向都相同

D．运动轨迹与AC1相交的小球,在交点处的速度方向都相同

19.甲乙两个质量均为1kg的物块，在光滑的水平面上分别受到一个水平力作用，由静止开始加速，甲物块所受的力F随时间t的变化关系和乙物块所受的力T随位移x的变化关系如图所示，当水平力分别按各自的规律从0增大到10N的过程中，下列说法正确的是    (     )

20.如图所示,在匀速转动的电动机带动下,足够长的水平传送带以恒定速率v1匀速向右运动,一质量为m的滑块从传送带右端以水平向左的速率v2(v2>v1)滑上传送带,最终滑块又返回至传送带的右端,就上述过程,下列判断正确的有(     )

A. 合力对物块的冲量大小可能为2mv2
B. 此过程中传送带对滑块做功为(mv22-mv12)/2
C. 此过程中滑块与传送带间摩擦产生的热量为m(v1+v2)2/2
D. 此过程中电动机多做功为mv1(v1+v2)

21.如图甲所示,水平面上有质量相等的两个木块A、B用一根轻弹簧相连接,整个系统处于平衡状态。现用一个竖直向上的力F拉动木块A,使木块A向上做匀加速直线运动,弹簧始终处于弹性限度内,如图乙所示。研究从力F刚作用在木块A上时（x=0）到木块B刚离开地面时(x=x0)这个过程,并且选定这个过程中木块A的起始位置为坐标原点,得到表示力F和木块A的位移x之间关系的图象如图丙,则下列说法正确的是 (     )

A. x=x0/2时,弹簧刚好恢复原长
B. 该过程中拉力做功WF=(F1+F2)x0/2
C.0- x0/2过程,拉力做的功大于木块A机械能的增加量
D.0- x0过程,木块A动能的增加量等于拉力和重力做功的总和

第Ⅱ卷 非选择题（共174分）

三、非选择题：包括必考题和选考题两部分。第22题~第32题为必考题，每个试题考生都必须作答。第33题~第38题为选考题，考生根据要求作答。

（一）必考题（11题，共130分）

22.(6分) 利用图示装置可以做多个力学实验。

（1）用此装置“研究匀变速直线运动”时,______（填“必须”或“没必要”）平衡小车和木板间的摩擦阻力；

（2）用此装置探究“加速度与质量的关系”时,改变小车质量后_____（填“必须”或“没必要”）重新平衡摩擦阻力；

（3）用此装置探究“功与速度变化的关系”,为了尽可能准确,不挂钩码平衡摩擦力时,小车后面_______（填“必须”或“没必要”）固定纸带；

23.(8分) 用落体法验证机械能守恒定律的实验装置中,器材安装如图甲所示．
 

（1）请指出图甲中的错误及不妥之处（至少写出两处）：

_________________________________________________；

_________________________________________________．

（2）改进实验中错误及不妥之处后 ,打出如图乙所示一条纸带已知打点计时器频率为50 Hz,根据纸带所给数据,打C点时重物的速度为______m/s （结果保留两位有效数字）

（3）某同学选用两个形状相同（空气阻力只与行状有关）质量不同的重物a和b进行实验测得几组数据,画出v2/2--h的图像如图丙所示,求出图线的斜率k,由图像可知a的质量m1_______(填“大于”或“小于”)b的质量m2．[来源:Zxxk.Com]

（4）通过分析发现造成k2值偏小的原因是实验过程中存在各种阻力,已知实验所用重物的质量m2=0.052kg,当地重力加速度g=9.78m/s2,求出重物所受的平均阻力Ff=________N(结果保留两位有效数字)

24.(13分) 如图所示,在某竖直平面内,光滑曲面AB与水平面BC平滑连接于B点,BC右端连接内壁光滑、半径r=0.2m的四分之一细圆管CD,管口D端正下方直立一根劲度系数为k=100N/m的轻弹簧,弹簧一端固定,另一端恰好与管口D端平齐.一个质量为1kg的小球放在曲面AB上,现从距BC的高度为h=0.6m处静止释放小球,它与BC间的动摩擦因数为0.5,BC长为0.5m,小球进入管口C端后，通过CD在压缩弹簧过程中滑块速度最大时弹簧的弹性势能为EP=0.5J.取重力加速度g=10m/s2.

求: (1)C处管壁受到的作用力;

(2)在压缩弹簧过程中小球的最大动能Ekm; 

(3)小球最终停止的位置.

25.（20分）如图所示，质量为M的平板车P，放在粗糙的地面上，质量为m的小物块Q的大小不计，位于平板车的左端，且M=m=5kg，系统原来静止在水平地面上．一不可伸长的轻质细绳长为R=1.6m，一端悬于Q正上方高为R处，另一端系一质量也为m的小球(大小不计)．今将小球拉至悬线与竖直位置成60°角，由静止释放，小球到达最低点时与Q的碰撞时间极短，且无能量损失.已知Q恰能滑到平板车的右端，Q与P之间的动摩擦因数为μ1=0.5，P与地面之间的动摩擦因数为μ2=0.1，重力加速度为g=10m/s2．若当Q滑到P板的右端时，在P木板上施加一个水平向右的力F，大小为70N，求：

(1)小球到达最低点与Q碰撞之前瞬间的速度v0大小和碰完之后物块Q的瞬时速度大小各为多少；

(2)平板车P的长度L为多少；

(3) 从小物块Q开始滑动到力F作用1s的整个过程中生的热量为多少焦耳。

33.【物理—选修3-3】（15分）

 (1)下列说法中正确的是（　　）

A. 分子间距离增大时，分子间的引力和斥力都减小
B. 高原地区水的沸点较低，这是高原地区温度较低的缘故
C. 功转变为热的宏观过程是不可逆过程
D. 布朗运动是液体分子的运动，它说明分子永不停息地做无规则运动
E. 瓶中充满某理想气体，且瓶内压强高于外界压强，在缓慢漏气过程中（内外气体的温度相同且保持不变），则瓶内气体吸收热量且分子平均动能不变

(2)如图所示，一导热性能良好、内壁光滑的汽缸竖直放置，在距汽缸底部l＝36 cm处有一与汽缸固定连接的卡环，活塞与汽缸底部之间封闭了一定质量的气体．当气体的温度T0＝300 K、大气压强p0＝1.0×105Pa时，活塞与汽缸底部之间的距离l0＝30 cm，不计活塞的质量和厚度．现对汽缸加热，使活塞缓慢上升，求：
(1)活塞刚到卡环处时封闭气体的温度T1；
(2)封闭气体温度升高到T2＝540 K时的压强p2.
 

34. [物理—选修3-4]

（1）（5分）（填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。每选错1个扣3分，最低得分为0分）

一列简谐横波在t=0时刻的图像如图1所示，平衡位置位于x=15m处的A质点的振动图像如图2所示，下列说法中正确的是（      ）

A．这列波沿x轴负方向传播

B．这列波的波速是5/3m/s

C．从t=0开始，质点P比质点Q晚0.4s回到平衡位置

D．从t=0到t=0.1s时间内，质点Q加速度越来越小

E．从t=0到t=0.6s时间内，质点A的位移为4m

（2）（10分）如图所示，某玻璃砖的截面由半圆和正三角形组成，半圆的直径为d，正三角形的边长也为d，一束单色光从AB边的中点D垂直于BC射入玻璃砖中，结果折射光线刚好通过半圆的圆心O，光在真空中的传播速度为c，求：

①光在玻璃砖中传播的时间（不考虑光的反射）.

②入射光线的方向不变，将光在AB面上的入射点下移，使折射光线刚好能照射到圆的最底部，入射点沿AB移动的距离为多少？这时光束在圆的最底部经玻璃砖折射后的折射角为多少？

物理答案

一．选择题（6分×8=48分）

二．实验题（6+8=14分）

22.（每空2分）没必要，没必要，必须

23.(1)（2分，答出一条1分）①使用的是直流电源;        ②重物离打点计时器太远;

③没有从上方提着纸带,而是用手托着纸带.
(2)2.2(2分)     (3)大于（2分）      (4)0.031（2分）

三．计算题

24(1) 滑块从A点运动到C点过程,由动能定理得 

-μmgsBC +mgh=mvc2/2
在C点：N+mg= mvc2/r
得出在C点上管壁受到向上的大小为25N的作用力

 (2)在压缩弹簧过程中速度最大时,合力为零.
设此时滑块离D端的距离为x0,则有 kx0=mg          计算得出 x0=0.1m
由机械能守恒定律有      
得 
(3)小球与弹簧作用后返回C处动能不变,小滑块的动能最终消耗在与BC水平面相互作用的过程中.
设物块在BC上的运动路程为s’,由动能定理有

μmgs’ =mvc2/2            计算得出s’=0.7m  
故最终小滑块距离B为0.7m-0.5m=0.2m处停下
25. （1）小球运动到最低点过程,机械能守恒

     mgR(1-cos60°)=mv02/2    得出v0=4m/s

小球与物块Q相撞时,没有能量损失,满足动量守恒,机械能守恒,则知:

由以上两式可以知道二者交换速度:

（2）小物块Q在平板车P上滑行的过程中[来源:学|科|网Z|X|X|K]

μ1mg=ma1          μ1mg-μ2(M+m)g=Ma2

经t1达到共速V

V=vQ- a1 t1                    V=a2t1
SQ1= vQt1- a1t12/2              Sp1=  a2t12/2  

L= SQ1- Sp1=1m
(3)施加力F之后,假设板块整体一起走

F-μ2(M+m)g=(M+m)a0

μ1mg=ma1                       

得出a0> a1 ,故Q与P分别加速向右运动而直到分离，各自的加速的分别为 a1和 a3

F-μ2(M+m)g-μ1mg =Ma3  [来源:学科网ZXXK]

设经过t2时间滑离

SQ2= Vt2+a1t22/2         Sp2=Vt2 + a3t22/2  

L= SP2- SQ2

得出时间t2为1s

(4)从滑块Q开始滑动到滑离木板全过程生的热量Q为

Q=μ1mgL+μ2(M+m)g Sp1+μ1mgL+μ2(M+m)g Sp2
得出Q为103.75J

33.（1）ACE

(2) ①设气缸的横截面积为S,由盖-吕萨克定律有:
代入数据得:
②由查理定律有:
代入数据得:[来源:学#科#网Z#X#X#K]

34.(1)ACD

(2) 解：①由几何关系可知，光在AB面上的入射角为60°，折射角为30°

根据折射率公式有n=

由几何关系可知，光在玻璃砖中传播的路程s=d

光在玻璃砖中传播的时间t= 

②由几何关系可知

求得 

因此入射点没AB移动的距离Δs=AE-AD=

由几何关系可知，光线在玻璃砖底部的入射角为30°，根据光路可逆可知，光线在玻璃砖底部的折射角为60°