福建省厦门市湖滨中学2020届高三上学期期中考试物理试题

厦门市湖滨中学2019---2020学年第一学期期中考

高三物理试卷

一、单选题（共8小题，每小题4分，共32分。）

1．小明玩飞镖游戏时，从同一位置先后以速度vA和vB将飞镖水平掷出，飞镖依次落在靶盘上的A、B两点，如图所示，飞镖在空中运动的时间分别为tA和tB.不计空气阻力，则              (　　)

A.vA<vB，tA<tB     B.vA<vB，tA>tB

C.vA>vB，tA<tB      D.vA>vB，tA>tB

2．如图所示是一做匀变速直线运动的质点的位移—时间图像，P(t1，x1)为图像上一点。PQ为过P点的切线，与x轴交于点Q。则下列说法正确的是(　　)

A．t1时刻，质点的速率为

B．t1时刻，质点的速率为

C．质点的加速度大小为

D．0～t1时间内，质点的平均速度大小为

3．实际生活中常常利用如图所示的装置将重物吊到高处。现有一质量为M的同学欲将一质量也为M的重物吊起，已知绳子在水平天花板上的悬点与定滑轮固定点之间的距离为L，不计滑轮的大小、滑轮与绳的重力及滑轮受到的摩擦力。当该同学把重物缓慢拉升到最高点时，动滑轮与天花板间的距离为(　　)

A.L                B.L  

C.L                D. L

4．“天津之眼”是一座跨河建设、桥轮合一的摩天轮,是天津市的地标之一。摩天轮透明座舱,乘客随座舱在竖直面内做匀速圆周运动。下列叙述正确的是              (　　)

A.摩天轮转动过程中,乘客的机械能保持不变

B.在最高点时,乘客重力大于座椅对他的支持力

C.摩天轮转动一周的过程中,乘客重力的冲量为零

D.摩天轮转动过程中,乘客重力的瞬时功率保持不变

5．一卫星绕某一行星表面附近做匀速圆周运动，其线速度大小为v。假设宇航员在该行星表面上用弹簧测力计测量一质量为m的物体重力，物体静止时，弹簧测力计的示数为N。已知引力常量为G，则这颗行星的质量为(　　)

A．  B．

C．  D．

6．在两个足够长的固定的相同斜面体上(其斜面光滑)，分别有如图甲、乙所示的两套装置，斜面体B的上表面水平且光滑，长方体D的上表面与斜面平行且光滑，p是固定在B、D上的小柱，完全相同的两只弹簧一端固定在p上。另一端分别连在A和C上。在A与B、C与D分别保持相对静止状态沿斜面自由下滑的过程中，下列说法正确的是(　　)

A．两弹簧都处于拉伸状态

B．两弹簧都处于压缩状态

C．弹簧L1处于压缩状态，弹簧L2处于原长

D．弹簧L1处于拉伸状态，弹簧L2处于压缩状态

7．如图所示，长为l的轻杆一端固定一质量为m的小球，另一端固定在转轴O上，杆可在竖直平面内绕轴O无摩擦转动。已知小球通过最低点Q时的速度大小为，则小球的运动情况为              (　　)

A.小球不可能到达圆轨道的最高点P

B.小球能到达圆轨道的最高点P，但在P点不受轻杆对它的作用力

C.小球能到达圆轨道的最高点P，且在P点受到轻杆对它向上的弹力

D.小球能到达圆轨道的最高点P，且在P点受到轻杆对它向下的弹力

8．如图所示，质量为M的小车置于光滑的水平面上，车的上表面粗糙，有一质量为m的木块以初速度v0水平地滑至车的上表面，若车足够长，则(　　)

A．木块的最终速度为v0

B．由于车表面粗糙，小车和木块所组成的系统动量不守恒

C．车表面越粗糙，木块减少的动量越多

D．车表面越粗糙，因摩擦产生的热量越多

二、多选题（共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）

9．2017年11月21日,我国以“一箭三星”方式将吉林一号视频04、05、06星成功发射.其中吉林一号04星的工作轨道高度约为535 km,比同步卫星轨道低很多,同步卫星的轨道又低于月球的轨道,其轨道关系如图Z4-3所示.下列说法正确的是(　　)

A.吉林一号04星的发射速度一定大于7.9 km/s

B.同步卫星绕地球运行的角速度比月球绕地球的角速度小

C.吉林一号04星绕地球运行的周期比同步卫星的周期小

D.所有卫星在运行轨道上完全失重,重力加速度为零

10．下图是某同学站在压力传感器上做下蹲-起立的动作时传感器记录的压力随时间变化的图线，纵坐标为压力，横坐标为时间。由图线可知，该同学的体重约为650N，除此以外，还可以得到以下信息(　　)

A．1s时人处在下蹲的最低点

B．2s时人处于下蹲静止状态

C．该同学在0-4秒内做了2次下蹲-起立的动作

D．下蹲过程中人先处于失重状态后处于超重状态

11．如图所示是一个简易起吊设施的示意图，AC是质量不计的撑杆，A端与竖直墙用铰链连接，一滑轮固定在A点正上方，C端吊一重物。现施加一拉力F缓慢将重物P向上拉，在AC杆达到竖直前(　　)

A．BC绳中的拉力FT越来越大

B．BC绳中的拉力FT越来越小

C．AC杆中的支撑力FN不变

D．AC杆中的支撑力FN越来越大

12．如图所示，水平面放置着物块A，它通过轻绳和轻质滑轮悬挂着物块B，已知A的质量为m，B的质量为3m，A与水平面间的摩擦因素=0.5，重力加速度大小为g，不计绳子与滑轮的摩擦，静止释放物块A、B后（    ）

A．相同时间内，A、B运动的路程之比为2:1

B．细绳的拉力为

C．当B下落高度h时，B的速度为

D．当B下落高度h时，A、B组成的系统机械能减少0.5mgh

三、实验题（本题共2小题，共16分。）

13（6分）．有同学利用如图所示的装置来验证力的平行四边形定则。在竖直木板上铺有白纸，固定两个光滑的滑轮A和B，将绳子打一个结点O，每个钩码的重量相等，当系统达到平衡时，根据钩码个数读出三段绳子的拉力F1、F2和F3，回答下列问题：

(1)改变钩码个数，实验能完成的是(　　)

A．钩码的个数N1＝N2＝2，N3＝4

B．钩码的个数N1＝N3＝3，N2＝4

C．钩码的个数N1＝N2＝N3＝4

D．钩码的个数N1＝3，N2＝4，N3＝5

(2)在拆下钩码和绳子前，最重要的一个步骤是(　　)

A．标记结点O的位置，并记录OA、OB、OC三段绳子的方向

B．量出OA、OB、OC三段绳子的长度

C．用量角器量出三段绳子之间的夹角

D．用天平测出钩码的质量

(3)根据实验原理及操作，在作图时，你认为图中________是正确的。(填“甲”或“乙”)

14（10分）．某同学利用如图甲所示的装置来验证“机械能守恒定律”。将宽度为d的挡光片（质量不计）水平固定在物体A上，将物体由静止释放，让质量较大的物体B通过细线和滑轮带着A一起运动，两光电门的高度差为h，挡光片通过光电门1、光电门2的时间分别为t1、t2，A、B两物体的质量分别为mA、mB，已知当地的重力加速度为g。回答下列问题。

（1）该同学用游标卡尺测挡光片的宽度时，测量情况如图乙所示，则挡光片的宽度d=________mm。

（2）由于没有天平，不能直接测出两物体的质量，该同学找来了一个质量为的标准砝码和一根弹簧，将标准砝码、物体A和物体B分别静止悬挂在弹簧下端，用刻度尺测出弹簧的伸长量分别为、、，则A、B两物体的质量分别为mA=_________，mB=_________。

（3）若系统的机械能守恒，则应满足关系式=____________________________________。

（4）若保持物体A的质量mA不变，不断增大物体B的质量mB，则物体A的加速度a的值会趋向于_______。

四、计算题（本题共4小题，共36分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）

15（8分）．如图所示为四旋翼无人机，它是一种能够垂直起降的小型遥控飞行器，目前正得到越来越广泛的应用．一架质量为m＝2 kg的无人机，其动力系统所能提供的最大升力F＝36 N，运动过程中所受空气阻力大小恒定，无人机在地面上从静止开始，以最大升力竖直向上起飞，在t＝5 s时离地面的高度为75 m(g取10 m/s2)．

(1)求运动过程中所受空气阻力大小；

(2)假设由于动力系统故障，悬停的无人机突然失去升力而坠落．无人机坠落地面时的速度为40 m/s，求无人机悬停时距地面高度；

16（12分）．山谷中有三块石头和一根不可伸长的轻质青藤,其示意图如下。图中A、B、C、D均为石头的边缘点,O为青藤的固定点,h1=1.8m,h2=4.0m,x1=4.8m,x2=8.0m。开始时,质量分别为M=10kg和m=2kg的大、小两只滇金丝猴分别位于左边和中间的石头上,当大猴发现小猴将受到伤害时,迅速从左边石头的A点水平跳至中间石头。大猴抱起小猴跑到C点,抓住青藤下端,荡到右边石头上的D点,此时速度恰好为零。运动过程中猴子均可看成质点,空气阻力不计,重力加速度g=10m/s2。求：

(1)大猴从A点水平跳离时速度的最小值。

(2)猴子抓住青藤荡起时的速度大小。

(3)猴子荡起时,青藤对猴子的拉力大小。

17（16分）．静止在水平地面上的两小物块A、B，质量分别为mA=l.0 kg，mB=4.0 kg；两者之间有一被压缩的微型弹簧，A与其右侧的竖直墙壁距离l=1.0m，如图所示。某时刻，将压缩的微型弹簧释放，使A、B瞬间分离，两物块获得的动能之和为Ek=10.0 J。释放后，A沿着与墙壁垂直的方向向右运动。A、B与地面之间的动摩擦因数均为u=0.20。重力加速度取g=10 m/s²。A、B运动过程中所涉及的碰撞均为弹性碰撞且碰撞时间极短。

（1）求弹簧释放后瞬间A、B速度的大小；

（2）物块A、B中的哪一个先停止？该物块刚停止时A与B之间的距离是多少？

（3）A和B都停止后，A与B之间的距离是多少？

湖滨中学2019---2020学年第一学期期中考高三物理答案

13．(1)BCD　(2)A　(3)甲

15．解析；(1)根据题意，在上升过程中由牛顿第二定律得：F－mg－Ff＝ma

由运动学规律得，上升高度：h＝at2

联立解得：Ff＝4 N；

(2)下落过程由牛顿第二定律：mg－Ff＝ma1

得：a1＝8 m/s2

落地时的速度v2＝2a1H

联立解得：H＝100 m；

16.解析：(1)设猴子从A点水平跳离时速度的最小值为vmin,根据平抛运动规律,有

h1=gt2　      ①

x1=vmint　      ②

联立①、②式得vmin=8m/s   ③

(2)猴子抓住青藤后从C到D的过程,由机械能守恒定律,得：

(M+m)gh2=(M+m)　    ④

vC==m/s≈9m/s  ⑤

(3)设拉力为T,青藤的长度为L,在最低点,由牛顿第二定律得T-(M+m)g=(M+m)　              ⑥

由几何关系(L-h2)2+=L2　   ⑦

得：L=10m    ⑧

综合⑤、⑥、⑧式并代入数据解得：T=(M+m)g+(M+m)=216N。

  17．解析：（1）0=mAvA-mBvB①               ②

联立①②式并代入题给数据得vA=4.0 m/s，vB=1.0 m/s

（2）A、B两物块与地面间的动摩擦因数相等，因而两者滑动时加速度大小相等，设为a。有 ④         ⑤             ⑥

在时间t内，A可能与墙发生弹性碰撞，碰撞后A将向左运动，碰撞并不改变A的速度大小，所以无论此碰撞是否发生，A在时间t内的路程SA都可表示为sA=vAt–   ⑦

联立③④⑤⑥⑦式并代入题给数据得sA=1.75 m，sB=0.25 m              ⑧

这表明在时间t内A已与墙壁发生碰撞，但没有与B发生碰撞，此时A位于出发点右边0.25 m处。B位于出发点左边0.25 m处，两物块之间的距离s为s=0.25 m+0.25 m=0.50 m          ⑨

（3）t时刻后A将继续向左运动，假设它能与静止的B碰撞，碰撞时速度的大小为vA′，由动能定理有

联立③⑧⑩式并代入题给数据得

故A与B将发生碰撞。设碰撞后A、B的速度分别为vA′′以和vB′′，由动量守恒定律与机械能守恒定律有

联立式并代入题给数据得

这表明碰撞后A将向右运动，B继续向左运动。设碰撞后A向右运动距离为sA′时停止，B向左运动距离为sB′时停止，由运动学公式

由④式及题给数据得

sA′小于碰撞处到墙壁的距离。由上式可得两物块停止后的距离