1、- 1 -2019 届上学期高三期中试卷物理试题第 I卷 选择题 40 分一、选择题(共 10小题,每小题 4分,第 1-5小题为单项选择题，第 6-10小题为单项选择题，共 40分) 1.如图所示， a、 b两条曲线为汽车 a、 b在同一条平直公路上的速度时间图象，已知 a、 b曲线关于他们两交点的连线对称，且在 t2时刻两车相遇，下列说法正确的是( )A在 t1 t2这段时间内，两车位移等大B在 t1 t2这段时间内的相同时刻， a车与 b车加速度大小相等C t1时刻两车也相遇D t1时刻 a车在前， b车在后2.惯性制导系统已广泛应用于弹道式导弹工程中，这个系统的重要元件之一是加速度计加
2、速度计的构造原理的示意图如图所示：沿导弹长度方向安装的固定光滑杆上套一质量为 m的滑块，滑决两侧分别与劲度系数均为 k的弹簧相连；两弹簧的另一端与固定壁相连滑块原来静止，弹簧处于自然长度，滑块上有指针，可通过标尺测出滑块的位移，然后通过控制系统进行制导设某段时间内导弹沿水平方向运动，指针向左偏离 O点的距离为 x，则这段时间内导弹的加速度( )A 方向向左，大小为 B 方向向右，大小为C 方向向左，大小为 D 方向向右，大小为3.如图，墙上有两个钉子 a和 b，它们的连线与水平方向的夹角为 45，两者的高度差为 l.一条不可伸长的轻质细绳一端固定于 a点，另一端跨过光滑钉子 b悬挂一质量为 m
3、1的重- 2 -物 在绳子距 a端 的 c点有一固定绳圈若绳圈上悬挂质量为 m2的钩码，平衡后绳的 ac段正好水平，则重物和钩码的质量比 为( )A B 2 C D4.经长期观测发现， A行星运行的轨道半径为 R0，周期为 T0，但其实际运行的轨道与圆轨道总存在一些偏离，且周期性地每隔 t0时间发生一次最大的偏离如图 10所示，天文学家认为形成这种现象的原因可能是 A行星外侧还存在着一颗未知行星 B，则行星 B运动轨道半径为( ）A R R0 B R R0C R R0 D R R05.图为一种节能系统：斜面轨道倾角为 30，质量为 m的木箱与轨道的动摩擦因数为 .木箱在轨道顶端时，自动装货装置
4、将质量为 m的货物装入木箱，然后木箱载着货物沿轨道无初速下滑，轻弹簧被压缩至最短时，自动卸货装置立刻将货物卸下，之后木箱恰好被弹回到轨道顶端，再重复上述过程下列判断正确的是( )A 下滑过程中木箱克服轨道摩擦力做的总功等于货物减少的重力势能- 3 -B 下滑过程中木箱始终做匀加速直线运动C m 6 MD M 6 M 6.如图所示，形状和质量完全相同的两个圆柱体 a、 b靠在一起，表面光滑，重力为 G，其中b的下半部刚好固定在水平面 MN的下方，上边露出另一半， a静止在平面上现过 a的轴心施以水平作用力 F，可缓慢的将 a拉离平面一直滑到 b的顶端，对该过程分析，则应有( )A 拉力 F先增大
5、后减小，最大值是 GB 开始时拉力 F最大为 G，以后逐渐减小为 0C a、 b间的压力开始最大为 2G，而后逐渐减小到 GD a、 b间的压力由 0逐渐增大，最大为 G7.在高处以初速度 v1水平抛出一个带刺飞镖，在离开抛出点水平距离 l、2 l处有 A、 B两个小气球以速度 v2匀速上升，先后被飞镖刺破(认为飞镖质量很大，刺破气球不会改变其平抛运动的轨迹）则下列判断正确的是( )A 飞镖刺破 A气球时，飞镖的速度大小为 vAB 飞镖刺破 A气球时，飞镖的速度大小为 vAC A、 B两个小气球未被刺破前的匀速上升过程中，高度差为- 4 -D A、 B两个小气球未被刺破前的匀速上升过程中，高度
6、差为8.如图所示，轻杆长为 3L，在杆的 A、 B两端分别固定质量均为 m的球 A和球 B，杆上距球A为 L处的点 O装在光滑的水平转动轴上，外界给予系统一定的能量后，杆和球在竖直面内转动在转动的过程中，忽略空气的阻力若球 B运动到最高点时，球 B对 杆恰好无作用力，则下列说法正确的是( )A 球 B转到最低点时，其速度为 vBB 球 B在最低点时速度为C 球 B在最高点时，杆对水平轴的作用力为 1.5mgD 球 B在最高点，杆对水平轴的作用力为 1.25mg9.一物体悬挂在细绳下端，由静止开始沿竖直方向运动，运动过程中物体的机械能与物体位移关系的图象如图所示，其中 0 s1过程的图线为曲线，
7、 s1 s2过程的图线为直线根据该图象，下列判断正确的是( )A 0 s1过程中物体所受合力一定是变力，且不断减小B s1 s2过程中物体可能在做匀速直线运动C s1 s2过程中物体可能在做变加速直线运动D 0 s1过程中物体的动能可能在不断增大10.将一长木板静止放在光滑的水平面上，如图甲所示，一个小铅块(可视为质点)以水平初速度 v0由木板左端向右滑动，到达右端时恰能与木板保持相对静止。现将木板分成 A和 B两段，使 B的长度和质量均为 A的 2倍，并紧挨着放在原水平面上，让小铅块仍以初速度 v0由木块 A的左端开始向右滑动，如图乙所示。若小铅块相对滑动过程中所受的摩擦力始终不变，则下列有
8、关说法正确的是( )- 5 -A 小铅块将从木板 B的右端飞离木板B 小铅块滑到木板 B的右端前就与木板 B保持相对静止C 甲、乙两图所示的过程中产生的热量相等D 图甲所示的过程产生的热量大于图乙所示的过程产生的热量第 II卷 非选择题 60 分二、实验题(共 2小题 ,共 16分) 11.（8 分）如图所示，一端带有定滑轮的长木板上固定有甲、乙两个光电门，与之相连的计时器可以显示带有遮光片的小车在其间的运动时间，与跨过定滑轮的轻质细绳相连的轻质测力计能显示挂钩处所受的拉力不计空气阻力及一切摩擦(1)在探究“合外力一定时，加速度与质量的关系”时，要使测力计的示数等于小车所受合外力，操作中必须满
9、足_ _；要使小车所受合外力一定，操作中必须满足_实验时，先测出小车质量 m，再让小车从靠近光电门甲处由静止开始运动，读出小车在两光电门之间的运动时间 t.改变小车质量 m，测得多组 m、 t的值，建立坐标系描点作出图线下列能直观得出“合外力一定时，加速度与质量成反比”的图线是_(2)如下图抬高长木板的左端，使小车从靠近光电门乙处由静止开始运动，读出测力计的示数 F和小车在两光电门之间的运动时间 t0，改变木板倾角，测得多组数据，得到的 F 的图线如图所示- 6 -实验中测得两光电门的距离 L0.80 m，砂和砂桶 的总质量 m10.34 kg，重力加速度 g取9.8 m/s2，则图线的斜率为
10、_(结果保留两位有效数字)；若小车与长木板间的摩擦不能忽略，测得的图线斜率将_(填“变大”、“变小”或“不变 ”)12.（8 分）测量小物块 Q与平板 P之间动摩擦因数的实验装置如图所示 AB是半径足够大的、光滑的四分之一圆弧轨道，与水平固定放置的 P板的上表面 BC在 B点相切， C点在水平地面的垂直投影为 C.重力加速度大小为 g.实验步骤如下：用天平称出物块 Q的质量 m；测量出轨道 AB的半径 R、 BC的高度 L和 CC的高度 h；将物块 Q在 A点从静止释放，在物块 Q落地处标记其落地点 D；重复步骤，共做 10次；将 10个落地点用一个尽量小的圆围 住，用米尺测量圆心到 C的距离
11、 s.(1)用实验中的测量量表示：()物块 Q到达 B点时的动能 EkB_；()物块 Q到达 C点时的动能 EkC_；()在物块 Q从 B运动到 C的过程中，物块 Q克服摩擦力做的功Wf_；()物块 Q与平板 P之间的动摩擦因数 _.(2)回答下列问题：()实验步骤的目的是 _；()已知实验测得的 值比实际值偏大，其原因除了实验中测量量的误差之外，其他的可能是_ _(写出一个可能的原因即可)三、计算题(共 4小题 ,每小题 11分，共 44分) - 7 -13.如图所示，一滑块通过长度不计的短绳拴在小车的前壁上，小车上表面光滑小车由静止开始向右匀加速运动，经过 2 s，细绳断裂细绳断裂后，小车
12、的加速度不变，又经过一段时间，滑块从小车尾部掉下，在这段时间内，已知滑块相对小车前 3 s内滑行了 4.5 m，后 3 s内滑行了 10.5 m求：(1)小车底板长是多少？(2)从小车开始运动到滑块离开车尾，滑块相对于地面移动的距离是多少？14.如图甲所示，木板 OA可绕轴 O在竖直平面内转动，某研究小组利用此装置探究物块在方向始终平行于斜面且指向 A端、大小为 F8 N的力作用下的加速度与斜面倾角的关系已知物块的质量 m1 kg，通过 DIS实验，得到如图乙所示的加速度与斜面倾角的关系图线若物块与木板间的动摩擦因数 0.2，假定物块与木板间的最大静摩擦力始终等于滑动摩擦力， g取 10 m/
13、s2.(1)图乙中图线与纵轴交点的纵坐标 a0是多大？(2)若图乙中图线与 轴交点的横坐标分别为 1和 2，当斜面倾角处于这两个角度时摩擦力指向何方？说明在斜面倾角处于 1和 2之间时物块的运动状态(3)如果木板长 L2 m，倾角为 37，物块在力 F的作用下由 O点开始运动，为保证物块不冲出木板顶端，力 F最多作用多长时间？(sin 370.6，cos 370.8)15.如图所示，在光滑水平地面上，有一质量 m1=4.0kg的平板 小车，小车的右端有一固定的竖直挡板，挡板上固定一轻质细弹簧位于小车上 A点处的质量为 m2=1.0kg的木块（视为质点）与弹簧的左端相接触但不连接，此时弹簧与木块
14、间无相互作用力木块与 A点左侧的车面之间有摩擦，与 A点右侧的车面之间的摩擦可忽略不计现小车与木块一起以 v0=2.0m/s的初速度向右运动，小车将与其右侧的竖直墙壁发生碰撞，已知碰撞时间极短，碰撞后小车以 v1=1.0m/s的速度水平向左运动，取 g=10m/s2（i）求小车与竖直墙壁发生碰撞的过程中小车动量变化量的大小；（ii）若弹簧始终处于弹性限度内，求小车撞墙后与木块相对静止时的速度大小和弹簧的最大弹性势能- 8 -16.图中给出了一段“S”形单行盘山公路的示意图弯道 1、弯道 2可看作两个不同 水平面上的圆弧，圆心分别为 O1、 O2，弯道中心线半径分别为 r110 m， r220
15、m，弯道 2比弯道1高 h12 m，有一直道与两弯道圆弧相切质量 m1 200 kg的汽车通过弯道时做匀速圆周运动，路面对轮胎的最大径向静摩擦力是车重的 1.25倍，行驶时要求汽车不打滑(sin 370.6，sin 530.8， g10 m/s 2)(1)求汽车沿弯道 1中心线行驶时的最大速度 v1；(2)汽车以 v1进入直道，以 P30 kW的恒定功率直线行驶了 t8.0 s进入弯道 2，此时速度恰为通过弯道 2中心线的最大速度，求直道上除重力以外的阻力对汽车做的功；(3)汽车从弯道 1的 A点进入，从同一直径上的 B点驶离，有经验的司机会利 用路面宽度，用最短时间匀速安全通过弯道设路宽 d
16、10 m，求此最短时间( A、 B两点都在轨道的中心线上，计算时视汽车为质点)高三物理答案一、选择题答案解析1. B 2. D 3. C 4. A - 9 -5. C6. BC7. BC8. AC9. BD10. BD二、实验题答案解析11. (1)小车与滑轮间的细绳与长木板平行 砂和砂桶的总质量远小于小车的质量 C(2)0.54 kgm或 0.54 Ns2 不变12. (1)() mgR () () mgR () (2)()减小实验误差 ()圆弧轨道存在摩擦(或接缝 B处不平滑等)【解析】(1)() A B过程中，机械能守恒，得 EkB mgR.() C D过程中，物块 Q做平抛运动，则 v
17、C ，则 EkC mv .() B C过程中，对物块 Q只有摩擦力做功，由动能定理得克服摩擦力做的功Wf( EkC EkB) mgR .()根据 f F N得 .(2)()因每次落点总不同，偶然误差较大，所以取多个落点的圆心位置测量 s是为了尽可能地减小实验误差()实验原理中只有 P对 Q的摩擦力做负功，实际还有其他阻力做负功使系统机械能减小，因此测量的 Wf应比真实值大，即测得的 值偏大，其他阻力有空气阻力、圆弧轨道阻力、接缝 B处阻力等三、计算题答案解析 13. (1)12.5 m (2)12 m【解析】(1)设小车加速度为 a.断裂时，车和滑块的速度为：v1 at12 a绳断裂后，小车的
18、速度为： v v1 at- 10 -小车的位移为： x1 v1t at2滑块的位移为： x2 v1t前 3 s时间内： x x1 x2 at24.5 ma 1 m/s 2， v12 m/s设后 3 s小车初速度为 v1，则小车的位移为：x1 v1 t at2滑块位移为： x2 v1tx1 x23 v14.5 m3 v110.5 m解得： v14 m/s由此说明后 3 s实际上是从绳断后 2 s开始的，滑块与小车相对运动的总时间为 t 总 5 s.故小车底板长为 L v1t 总 at v1t 总 12.5 m.(2)滑块加速阶段的位移： x 加 at 2 m滑块匀速运动的位移： x 匀 v1t
19、总 10 m故滑块从小车开始运动到滑块离开车尾，相对地面移动的距离为 x 总 x 加 x 匀 12 m.14. (1)6 m/s2 (2)沿斜面向下 沿斜面向上 静止状态 (3)3.1 s【解析】(1)图线与纵轴交点的纵坐标 a0代表木板水平放置时物块的加速度，此时滑动摩擦力f mg0.2110 N2 Na0 6 m/s 2.(2)当斜面倾角为 1时，摩擦力沿斜面向下；当斜面倾角为 2时，摩擦力沿斜面向上当 1 2时，物块所受摩擦力为静摩擦力，物块始终受力平衡，处于静止状态(3)力 F作用时的加速度方向沿斜面向上，大小为a1 0.4 m/s 2撤去力 F后的加速度方向沿斜面向下，大小为a2 7
20、.6 m/s 2设物块不冲出木板顶端，力 F最长作用时间为 t，则撤去力 F时的速度 v a1t，- 11 -位移 s1 a1t2撤去力 F后运动的距离 s2由题意得 L s1 s2代入数据解得 t3.1 s.15. （i）求小车与竖直墙壁发生碰撞的过程中小车动量变化量的大小是 12kgm/s；（ii）若弹簧始终处于弹性限度内，求小车撞墙后与木块相对静止时的速度大小和弹簧的最大弹性势能是 3.6J【解析】（）以 v1的方向为正方向，则小车与竖直墙壁发生碰撞的过程中，小车动量变化量的大小为p=m 1v1m 1（v 0）=12kgm/s （）小车与墙壁碰撞后向左运动，木块与小车间发生相对运动将弹簧
21、压缩至最短时，二者速度大小相等，此后木块和小车在弹簧弹力和摩擦力的作用下，做变速运动，直到二者再次具有相同速度，此后，二者相对静止整个过程中，小车和木块组成的系统动量守恒设小车和木块相对静止时的 速度大小为 v，根据动量守恒定律有 m1v1m 2v0=（m 1+m2）v 代入数据解得：v=0.40m/s 当小车与木块首次达到共同速度 v时，弹簧压缩至最短，此时弹簧的弹性势能最大设最大弹性势能为 EP，根据机械能守恒定律可得代入数据得：E P=3.6 J 16. （1）11.2 m/s （2）21 000 J （3）1.85 s【解析】(1) kmg解得 v1 5 m/s11.2 m/s.(2)kmg m解得 v2 5 m/s15.8 m/s.Pt mgh W 阻 mv mv .所以 W 阻 21 000 J.- 12 -(3)用时最短必使 v最大(即 R最大)且 s最短，对应轨道应为过 A、 B两点且与路内侧边相切的圆弧R2 r R( r1 )2解得 R12.5 m，vm 12.5 m/s，sin ，即 106，所以 tmin s s1.85 s.
