福建省莆田第一中学2019届高三上学期期中考试物理试卷(含答案)-新版

莆田一中2018-2019学年度上学期第一学段考试试卷
高三物理
1．本试卷考试时间100分钟，满分100分。

第Ⅰ卷 （选择题，共48分）
一、选择题（本题共12小题，每小题4分。

在每小题给出的四个选项中，第l ～7题只有一项符合题目要求，第8～12题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，有选错或不选的得0分。

）
1、某同学通过以下步骤测出了从一定高度落下的排球对地面的最大冲击力：将一张白纸铺在水平地面上，把排球在水里弄湿，然后让排球从规定的高度自由落下，并在白纸上留下球的水印。

再将印有水印的白纸铺在台秤上，将球放在纸上的水印中心，缓慢地向下压球，使排球与纸接触部分逐渐发生形变直至刚好遮住水印，记下此时台秤的示数，即为冲击力最大值。

下列物理学习或研究中用到的方法与该同学的方法相同的是( )。

A ．建立“合力与分力”的概念
B ．建立“点电荷”的概念
C ．建立“瞬时速度”的概念
D ．研究加速度与合力、质量的关系
2、如图所示，一杂技演员在表演手指耍盘动作。

设该盘的质量为m ，
手指与盘之间的滑动摩擦因数为µ，重力加速度为g ，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，盘底处于水平状态且不考虑盘的自转，则下列说法中正确的是（ ）。

A ．若手指支撑着盘，使盘保持静止状态，则手指对盘的作用力大于mg B ．若手指支撑着盘并一起水平向右匀速运动，则盘受到水平向右的静摩擦力 C ．若手指支撑着盘并一起水平向右匀加速运动，则手对盘的作用力大小为μmg D ．若盘随手指一起水平匀加速运动，则手对盘的作用力大小不可超过mg 21μ+
3、三个质量均为1Kg 的相同木块a 、b 、c 和两个劲度均为
500N/m
a
的相同轻弹簧p 、q 用轻绳连接如图，其中a 放在光滑水平桌面上。

开始时p 弹簧处于原长，木块都处于静止。

现用水平力缓慢地向左拉p 弹簧的左端，直到c 木块刚好离开水平地面为止，g 取10m/s 2。

该过程p 弹簧的左端向左移动的距离是: （ ）。

A ．4cm B ．6cm C ．8cm D ．10cm
4、在地质、地震、勘探、气象和地球物体等领域的研究中，需要精密的重力加速度g 值，g 值可由实验精确测定。

其中测g 值的一种方法叫“对称自由下落法”，它是将测g 值归于测长度和时间，以稳定的氦氖激光的波长为长度标准，用光学干涉的方法测距离，以铷原子钟或其他手段测时间，能将g 值测得很准，具体做法是：将真空长直管沿竖直方向放置，自其中O 点向上抛小球又落至原处的时间为T 2，在小球运动过程中经过比O 点高H 的P 点，小球离开P 点至又回到P 点所用的时间为T 1，测得T 1 、T 2和H ，可求得g 等于（ ）。

A.
212)(8T T H - B. 2
1
224T T H - C. 21228T T H - D. 212)(4T T H - 5、电动自行车具有低噪声、无废气、无油污的环保性，而且它的能源利用率很高。

下表为某品牌电动自行车规格及所用电动机的主要技术参数，不计其自身机械损耗。

若该车在额定状态下以最大运行速度行驶，则（ ）。

①电动机的输入功率为576W ②电动机的内电阻为4Ω
③该车获得的牵引力为104N
④该车受到阻力为63N
A ．①② B．①④ C．①③ D．②④
6、如图所示，一质量为m 的小球从高度为H 的平台上以速度v 0水平抛出，落在软基路面上出现一个深度为h 的坑，不计空气阻力，对从抛出到落至坑底的过程中，以下说法正确的是（ ）。

A ．外力最小球做的总功为2
01()2
mg H h mv ++
B ．小球机械能的减少量为2
01()2
mg H h mv ++
C ．路基对小球做的功为2
012
mv -
D ．路基对小球平均阻力的大小为
()
mg H h h
+ 7、如图所示，实线表示某电场的电场线（方向未标出），虚线是一带负电的粒子只在电场力作用下的运动轨迹，设M 点和N 点的电势分别为M N ϕϕ、，粒子在M 和N 时加速度大小分别为M N a a 、，速度大小分别为M N v v 、，电势能分别为P P M N E E 、。

下列判断正确的是（ ）
A ．M N M N v v a a <<，
B ．M N M N v v ϕϕ<<，
C ．P P M N M N E E ϕϕ<<，
D ．P P M N M N a a
E E <<，
8、如图，一平行板电容器连接在直流电源上，电容器的极板水平，两微粒a 、b 所带电荷量大小相等、符号相反，使它们分别静止于电容器的上、下极板附近，与极板距离相等。

现同时释放a 、b ，它们由静止开始运动，在随后的某时刻t ，a 、
b 经过电容器两极板间下半区域的同一水平面，a 、b 间的相互作用和重力可忽略。

下列说法正确的是（ ）。

A ．a 的质量比b 的大
B ．在t 时刻，a 的动能比b 的大
C ．在t 时刻，a 和b 的电势能相等
D ．在t 时刻，a 和b 的动量大小相等
9、如图所示，水平传送带以恒定速率v 运动。

现将质量均为m 的甲、乙两小物体先后轻放在传送带的最左端，两物体速率达到v 时通过的位移分别为s 甲、s 乙，且s 甲 >S 乙，则在两物体加速运动过程中，下列说法正确的是( ) A ．传送带对两物体做的功相等 B ．两物体加速运动的时间相等
C ．两物体加速运动的加速度相等
D ．两过程中摩擦产生的热量相等
10、如图所示，电路中电压表V 1 、V 2 、V 3和电流表A 1、A 2均为理想电表，电源内阻为r ，两个定值电阻阻值均为R 。

现闭合电键，将滑动变阻器滑片向下滑动，电压表V 1、 V 3示数变化量的绝对值为ΔU
1、ΔU 3，电流表A 1示数变化量的绝对值分别为ΔI 1，则（ ）。

A. A 2示数增大
B 电源效率减小，电源的输出功率增大 C. V 2示数与A 1示数的比值减小
D. ΔU 1与ΔI 1的比值不变，ΔU 3与ΔI 1的比值增大
11．宇宙中存在一些质量相等且离其他恒星较远的四颗星组成的四星系统，通常可忽略其他星体对它们的引力作用。

设四星系统中每个星体的质量均为m ，半径均为R ，四颗星稳定分布在边长为a 的正方形的四个顶点上。

已知引力常量为G 。

关于宇宙四星系统，下列说法正确的是（ ）
A ．四颗星围绕正方形对角线的交点做匀速圆周运动
B ．四颗星的轨道半径均为a
2
C ．四颗星表面的重力加速度均为Gm
R 2 D ．四颗星的周期均为2πa
2a
(4＋2)Gm
12、据报道2016 年 1 月 1 日郑州发生了万伏电缆落地，持续大火将路面烧焦成大坑的事件。

高压电线落地可能导致行人跨步触电，如图所示，设人的两脚 M N 间跨步距离为d ，触地点 O 流入大地的电流为 I ，大地的电阻率为ρ，O N 间的距离为 R 。

电流在以 O 点为圆心半径为 r 的半球面上均匀分布，其电流密度为
2
2I
r π，电流密度乘以电阻率等于电场强度，该场强可以等效于把点电荷 Q 放在真空中 O 点处产生的场强。

下列说法正确的是( )
A ．等效点电荷 Q 电量为
2I
K
ρπ(K 为静电力常量) B ．若图中的N 、M 处于O 点左侧，且N 、M 、O 三
点共线，则两脚间的跨步电压可能等于2
2Id
R ρπ C ．两脚间的跨步电压不可能为零
D ．两脚并拢跳离触地点是防跨步触电的一种有效方法
第Ⅱ卷（非选择题共52分）
二、实验题(本题共2小题，共16分。

把答案填在题中的横线上或按题目要求作答。

) 13、（6分）某同学在练习使用多用电表时连接的电路如下图所示
（1）若旋转选择开关，使尖端对准直流电流挡，此时测得的是通过________（选填“R 1”或“R 2”）的电流；
（2）若断开电路中的电键，旋转选择开关使其尖端对准欧姆挡，则测得的是_________。

A. R 1的电阻 B.R 2的电阻 C.R 1和R 2的串联电阻 D.R 1和R 2的并联电阻 （3）将选择倍率的旋钮拨至“×100 Ω”的挡时，测量时指针偏转角很大，为了提高测量的精确度，应将选择开关拨至 挡（选填“ ×1 k Ω”或“ ×10 Ω”），将两根表笔短接调节调零旋钮，使指针停在0 Ω刻度线上，然后将两根表笔分别接触待测电阻的两端，若此时指针偏转情况如图所示，则所测电阻大小为________ Ω。

14、（10分）国标（GB /T ）规定自来水在15℃时电阻率应大于13 Ω·m。

某同学利用图甲电路测量15℃自来水的电阻率，其中内径均匀的圆柱形玻璃管侧壁连接一细管，细管上加有阀门K 以控制管内自来水的水量，玻璃管两端接有导电活塞（活塞电阻可忽略），右活塞固定，左活塞可自由移动。

实验器材还有：电源（电动势约为3 V ，内阻可忽略），
电压表V 1（量程为3 V ，内阻很大），电压表V 2（量程为3 V ，内阻很大），定值电阻R 1（阻值4 k Ω），定值电阻R 2（阻值2 k Ω），电阻箱R （最大阻值9 999 Ω），单刀双掷开关S ，导线若干，游标卡尺，刻度尺。

实验步骤如下：
A ．用游标卡尺测量玻璃管的内径d ；
B ．向玻璃管内注满自来水，并用刻度尺测
量水柱长度L ；
C ．把S 拨到1位置，记录电压表V 1示数；
D ．把S 拨到2位置，调整电阻箱阻值，使
电压表V 2示数与电压表V 1示数相同，记录电阻箱的阻值R ；
E ．改变玻璃管内水柱长度，重复实验步骤C 、
D ，记录每一次水柱长度L 和电阻箱阻值R ； F ．断开S ，整理好器材。

（1）测玻璃管内径d 时游标卡尺示数如图乙， 则d = cm 。

（2）玻璃管内水柱的电阻R x 的表达式为： R x = （用R 1、R 2、R 表示）。

（3）利用记录的多组水柱长度L 和对应的电阻箱阻
值R 的数据，绘制出如图丙所示的R ﹣L
1
关系图
象。

自来水的电阻率ρ= Ω·m（保留两位有效数字）。

（4）本实验中若电压表V 1内阻不是很大，则自来水电阻率测量结果将 （填
“偏大”“不变”或“偏小”）。

三、计算题（本题共4小题，共36分。

答题时应写出必要的文字说明、方程式和重要
演算步骤，只写出最后答案的不得分，有数值计算的题目，答案中必须明确写出数值的单位。

）
丙
1L
/m -1 3
4
5 cm
乙
甲
15、（7分）下图是《驾驶员守则》中的安全距离图示和部分安全距离表格：
请根
据图
表计
算
⑴如果驾驶员的反应时间一定，请在表格中填上A的数据；
⑵如果路面情况相同，请在表格中填上B、C的数据；
⑶如果路面情况相同，一名喝了酒的驾驶员发现前面50m处有一队学生正在横穿马路，此时他的车速为72km/h，而他的反应时间比正常时慢了0.1s，请问他能在50m内停下来吗？
16、（7分）图中滑块和小球的质量均为m，滑块可在水平放置的光滑固定导轨上自由滑动，小球与滑块上的悬点O由一不可伸长的轻绳相连，轻绳长为l，开始时，轻绳处于水平拉直状态，小球和滑块均静止。

现将小球由静止释放，当小球到达最低点时，水平向右运动的滑块刚好被一表面涂有粘性物质的固定挡板粘住，在极短的时间内速度减为零，小球继续向左摆动。

求：
（1）从滑块与挡板接触到速度刚好变为零的过程中，挡板阻力对滑块的冲量；
（2）小球从释放到第一次到达最低点的过程中，绳的拉力对小球做的功；
17、（8分）某兴趣小组举行遥控赛车比赛，比赛轨道
如图所示：水平直线轨道与光滑竖直半圆轨道BC相切
与B点。

一辆可视为质点的赛车从起点A B点进入
光滑竖直半圆轨道，并通过轨道的最高点C作平抛运动，落地后才算完成比赛。

已知光滑竖直半圆轨道半径为R = O.4m、赛车质量m = O.5 kg。

通电后赛车电动机以额定功率P =4W工作，赛车在水平轨道上受到的阻力恒为f = O.4 N， g取1Om/s2。

则：
(1)若 AB间距离L=10m，要使赛车能完成比赛，电动机至少要工作多长时间？
(2)若赛车在B点速度v B= 8.Om/s，问半圆轨道半径R改变为多少时赛车能完成比赛，且落地点离B点最远？
18、（14分）如图所示，水平放置的平行金属板AB间的
距离d=0.1m，板长L=0.3m，在金属板的左端竖直放置一带有小孔的挡板，小孔恰好位于AB板的正中间，距金属板右端x=0.5m处竖直放置一足够大的荧光屏，现在AB板间
=1.0×102V，t=0s时刻，A板电势高于B 加如图（b）所示周期性的方波形电压，已知U
板电势。

在挡板的左侧，有大量带负电的相同粒子以平行于金属板方向的速度持续射向
=1.0×104m/s，挡板，粒子的质量m=1.0×10-7kg，电荷量q=1.0×10-2C，速度大小均为v
带电粒子的重力不计，则：
（1）求粒子在电场中的运动时间；
（2）求在t=0时刻进入的粒子打在荧光屏上的位置到光屏中心O点的距离；
（3）若撤去挡板，求粒子打在荧光屏上的最高位置和最低位置到光屏中心O点的距离。

莆田一中2018-2019学年度上学期第一学段考试
高三 物理答案
一、选择题（本题共12小题。

每小题4分，共48分。

在每小题给出的四个选项中，第l ～7题只有一项符合题目要求，第8～12题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，有选错或不选的得0分。

）
13、（6分）（1）R 1 （1分） （2）C （1分）
（3）×10 Ω （2分） 160或1.60×102 （2分）
14、（10分）（1）3.000（2分） （22分）
（3）14（3分） （4）偏大（3分）
三、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的单位。

） 15、（7分）解析： （1）反应时间s km h m V S t 9.0/4
1
11=⋅==
A=20m （1分） （2）加速度22/162
1000
/802s m m h km x v a =⋅==反应
m m a V B 4080
28022
2=⨯== （1分）
所以C=60m （1分）
（3）司机的反应距离为m m vt x 20)1.09.0(201=+⨯== （1分）
加速度2
2/1621000
/802s m m h km x v a =⋅==反应
（1分）
司机的刹车距离为m m a
v x 4.32162
100022022
2
2=⨯
== （1分）
m x x x 4.5221=+= 52.4m>50m,故不能在50m 内停下来。

（1分）
16、（7分）解析：
（1）设小球第一次到达最低点时，滑块和小球速度的大小分别为v 1、v 2，取水平向右方向为正方向。

从小球释放到第一次到达最低点的过程中，滑块和小球组成的系统机械能守恒，水平方向动量也守恒，则： 22121122
m m mgl +=v v （1分） 0=mv 1-mv 2 （1分）
解得：12==v v 设挡板阻力对滑块的冲量为，由动量定理得：
10I m =-=-v （1分）
方向：水平向左 （1分）
（2）小球从开始释放到第一次到达最低点的过程中，绳拉力对小球做功为W ，由动能定理得： 2212
mgl W m +=v （2分） 解得：12
W mgl =- （1分） 17、（8分）解析：
（1）赛车刚好能过C 点时，赛车仅由重力提供向心力，即
mg=R
v m 20 （1分） 设电动机工作最短时间为t 1，赛车由A 点到C 点的过程中，由动能定理W 总=Δk ，得：
Pt 1- fL-2 mg R =202
1
mv - 0 （1分） 得t 1=2.25s （1分）
（2）设赛车过C 点速度为v C ，B 点所在水平面为零势能参考平面，
赛车由B 点运动到C 点的过程中，由机械能守恒定律得： 221B mv +0=22
1C mv +2mgR （1分） 赛车过C 点后平抛： 2R= （1分）
x=v C t 2 （1分）
整理上式得 )4(42
R g
v R x B -= （1分）
由数学知识得 4R=R g v B 42- 时，平抛的水平距离x 最大，即g v R B 82==0.8m （1分） 18、(14分)
(1)进入电场的粒子在水平方向不受力，做匀速直线运动0L v t = （1分） 粒子在电场中运动时间50
310L t s v -==⨯ （1分） （2）粒子在电场运动时间一共是
，根据两极板电压变换图b ，在竖直方向
上粒子匀加速运动，粒子匀减速直线运动，由于电压大小一样，所以加速度大小相等 （1分）
离开电场时竖直方向速度
（1分） 竖直方向位移
（1分）
离开电场后到金属板的过程，水平方向匀速直线运动
（1分）
竖直方向匀速直线运动
（1分） 所以打到荧光屏的位置到O 点的距离（1分）
（3）因为任意时刻进入电场的粒子在电场中运动的时间50310L t s v -=
=⨯=T （交变电场变化的周期），设粒子在任意的t 0时刻进入，离开电场时竖直方向的末速度
s /m 10003
T a at 3T a -t -3T 2a V 00y ==+=）（ 均相同 （也可借助图像分析） 所以所有粒子离开电场时的速度方向相互平行（1分）
由（2）得，t=nT （n=0、1、2...）时刻进入的粒子，离开电场时在竖直方向上具有最大的位移y=0.035m （1分）
若粒子进入的位置合适，粒子可以从极板的上边缘离开电场，如图所示
故粒子打到荧光屏上最高点到O 点的的距离为m 1.0'y 2
d H =+= （1分）
nT ＋≤ t ≤nT ＋时刻进入的粒子，若粒子进入的位置合适，粒子向B 板运动的速度减小到0时，粒子刚好可以到达B 板，随后开始向A 板加速，加速时间均为，此情形下粒子射出极板时位置最低，打到荧光屏上的位置也最低。

对应粒子射出极板时离B 板距离为（2分）
则粒子打到荧光屏上最低点到O 点的的距离为0.005m 。

（1分）
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