中学高三物理上学期期中试题

大庆实验中学2016—2017学年度上学期期中考试
高三物理试题
说明：本试卷考试时间为90分钟，满分110分
一、选择题（本题包括14小题，共56分。

其中第1到第9小题给出的四个选项中只有一个选项符合要求；第10到第14小题每小题给出的四个选项中，有多个选项符合要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）
1．甲、乙两人同时同地出发骑自行车做直线运动，
前1小时内的位移—时间图像如图所示。

下列表述正确的是( ) A ．0.2～0.5小时内，甲的加速度比乙的 B ．0.2～0.5小时内，甲和乙的速度相等 C ．0.2～0.8小时内，甲和乙的位移相同 D ．1小时内，甲、乙骑行的路程相等
2．如图是简易测水平风速的装置，轻质塑料球用细线悬于竖直杆顶端O ，当水平风吹来时，球在水平风力F 的作用下飘起来。

F 与风速v 的大小成正比，当v ＝3 m/s 时，测得
球平衡时细线与竖直方向的夹角0
60=θ，则( ) A ．水平风力F 越大，球平衡时，细线所受拉力越小 B ．当风速v ＝3 m/s 时，F 的大小恰好等于球的重力的3倍
C ．当风速v ＝6 m/s 时0
90=θ
D ．换用半径相等，但质量较小的球，则当0
60=θ时，v 大于3 m/s 3．如图所示，小物体P 放在直角斜劈M 上，M 下端连接一竖直弹簧，并紧贴竖直光滑墙壁；开始时，P 、M 静止，M 与墙壁间无作用力．现以平行斜面向上的力F 向上推物体P ，但P 、M 未发生相对运动．则在施加力F 后（ ）
A ．P 、M 之间的摩擦力一定变大
B ．P 、M 之间的摩擦力一定变小
C ．弹簧的形变量不变
D ．墙壁与M 之间一定有作用力
4．如图甲所示，光滑水平面上的O 处有一质量为m ＝ 2 kg 的物体。

物体同时受到两个水平力的作用，F 1＝4N ，方向向右，F 2的方向向左，大小如图乙所示。

物体从静止开始运动，此时开始计时，则在0～2s 时间内下列结论错误的是（ ） A ．加速度的最大值为1 m/s 2
B ．当t ＝1 s 时速度最大，最大值为0.5 m/s
C ．合外力的冲量为8N ·S
D ．t ＝1.5 s 时物体的加速度大小为0.5m/s 2
5．在粗糙的水平地面上有一质量为2 kg 的小物块，在水平拉力作用下从t ＝0时开始做初速度为零的直线运动，t ＝6 s 时撤去拉力，其速度图像如图所示。

若取重力加速
度g ＝10 m/s 2
，则下列说法正确的是( ) A ．物块与地面间的动摩擦因数为0.25 B ．0～2 s 内，物块所受的拉力大小为8N C ．0～8 s 内，物块离出发点最远为6m D ．0～8 s 内，物块的平均速度大小为2.5 m/s
6．甲、乙两名滑冰运动员沿同一直线相向运动，速度大小分别为3 m/s 和1 m/s ，迎面碰撞后(正碰)甲、乙两人反向运动，速度大小均为2 m/s 。

则甲、乙两人质量之比为
( )
A ．3∶5
B ．2∶5
C ．5∶3
D ．2∶3
7．某一金属在一束绿光的照射下发生了光电效应，则下列说法正确的是( ) A ．若改用红光照射也一定能发生光电效应
B ．若增大绿光的照射强度，则逸出的光电子的最大初动能可能变大
C ．若增大绿光的照射强度，则单位时间内逸出的光电子的数目一定增多
D ．若改用紫光照射，则单位时间内逸出的光电子的数目一定增多
8．一辆质量为m 的汽车在发动机牵引力F 的作用下，沿水平方向运动。

在t 0时刻关闭发动机，其运动的v ­t 图像如图所示。

已知汽车行驶过程中所受的阻力是汽车重力的k 倍，已知重力加速度为g ，则( ) A ．加速过程与减速过程的平均速度之比为1∶2 B ．加速过程与减速过程的位移大小之比为1∶2 C ．0--04t 时间内汽车克服阻力做的功为002t kmgv D ．0--04t 汽车牵引力F 做的功为3kmgv 0t 02
9．如图所示，在竖直平面内固定有两个很靠近的共面同心圆轨道，外圆光滑，内圆粗糙．一质量为m 的小球从轨道的最低点以初速度v 0向右运动，球的直径略小于两圆间距，球运动的轨道半径为R ，不计空气阻力．设小球过最低点时重力势能为零，已知重力加速度为g ，下列说法正确的是（ ） A ．若小球运动到最高点时速度为0，则小球机械能守恒 B ．若经过足够长时间，小球最终的机械能可能为mgR C ．若使小球始终做完整的圆周运动，则v 0可以小于gR 5
D ．若小球第一次运动到最高点时速度大小为0，则v 0等于gR
4
10．随着我国登月计划的实施，我国宇航员登上月球已不是梦想：假如我国宇航员登上月球并在月球表面附近以初速度v 0竖直向上抛出一个小球，经时间t 后回到出发点。

已知月球的半径为R ，万有引力常量为G ，则下列说法正确的是( )
A ．月球表面的重力加速度为
t
v 0
B ．月球的质量为Gt
R v 2
C ．宇航员在月球表面获得
t
R
v 02 的速度就可能离开月球表面围绕月球做圆周运动 D ．宇航员在月球表面附近绕月球做匀速圆周运动的绕行周期为 0
2v Rt π
11．已知地球赤道上的物体随地球自转的线速度大小为v 1、向心加速度大小为a 1，近地卫星线速度大小为v 2、向心加速度大小为a 2，地球同步卫星线速度大小为v 3、向心加速度大小为a 3。

设近地卫星距地面高度不计，同步卫星距地面高度约为地球半径的6倍。

则以下结论正确的是( ) A ．
632=v v B ．7131=v v C ．493
2=a a
D ．
7
1
31=a a 12．如图所示，一个质量为m 的小球套在固定的与水平方向成600
的倾斜光滑杆上，一根轻质弹簧的一端悬挂于O 点，另一端与小球相连，弹簧与杆在同一竖直平面内，将小球沿杆拉到与O 点等高的位置（此时弹簧刚好为原长）由静止释放，小球沿杆下滑，当弹簧处于竖直时，小球速度恰好为零，此时小球下落的高度为h 。

若弹簧始终处于弹性限度内，重力加速度为g ，在小球下滑过程中，下列说法正确的是（ ） A ．释放瞬间小球的加速度大小为g 2
3
B ．小球的机械能先增大后减小
C ．小球下滑到最低点过程中，弹簧的弹性势能为mgh
D ．当弹簧与杆垂直时，小球的动能最大
13．质量为m 的物体以v 0的速度水平抛出，经过一段时间速度大小变为5v 0，不计空气阻力，重力加速度为g ，则在该过程中以下说法正确的是( )
A ．平均速度大小为025
1v +
B ．下落的高度为g v 20
C ．运动时间为
g
v 02
D ．速度大小变为5v 0时，重力的瞬时功率为2mgv 0
14．如图所示，倾角为30°、高为L的固定斜面底端与水平面平滑相连，质量分别为4m、m的两个小球A、B用一根长为L的轻绳连接，A球置于斜面顶端。

现由静止释放A、B两球，球B与弧形挡板碰撞过程时间极短无机械能损失，且碰后只能沿斜面下滑，两球最终均滑到水平面上．已知重力加速度为g，不计一切摩擦，小球均可看做质点。

则（）
7
A．A球刚滑至水平面时的速度大小为gL
5
12
B．B球刚滑至水平面时的速度大小为gL
5
C．两小球在水平面上不可能相撞
6
D．在整个过程中，轻绳对B球做功为mgL
5
二、实验题（本题共2个小题，共16分，把答案填在答题纸相应的横线上）
15．利用如图的装置做“探究合外力做功与物
体动能变化的关系”实验，将光电门固定在轨
道上的B点，用重物通过细线拉小车，细线的
拉力的大小可由拉力传感器测出，小车（包括
遮光条和拉力传感器）质量为M，保持小车的质量不变，改变所挂重物的质量m，进行多次实验，每次小车都从同一位置A由静止释放。

（1）完成该实验时，（填“需要”或“不需要”）平衡摩擦力；（填“需要”或“不需要”）重物的质量m远小于小车（包括遮光条和拉力传感器）质量M;
（2）在正确规范操作后，实验时读出拉力传感器的示数F，测出小车的质量M，遮光条宽度d，挡光时间t 及AB间的距离L，则验证动能定理的表达式为（用测得的物理量表示）。

16．用图甲所示装置“探究小车加速度与力、质量的关系”。

请思考并完成相关内容：
（1）实验时，为平衡摩擦力，以下操作正确的是（）
A．平衡摩擦力时，应将空沙桶用细线跨过定滑轮系
在小车上，让细线与长木板平行
B．平衡摩擦力时，应将纸带连接在小车上并穿过打
点计时器
C．每次改变小车质量时，不需要重新平衡摩擦力
D．实验时，应先释放小车，再接通电源
（2）图乙是实验得到的一条纸带，已知相邻两计数点间还有四个计时点未画出，打点计时器所用电源频率为50H Z ，由此求出小车的加速度a= m/s 2
（计算结果保留三位有效数字）
(3)一组同学在保持木板水平时，研究小车质量一定的情况下加速度a 与合外力F 的关系，得到如图丙中①所示的图线，则小车运动时受到的摩擦力f= N ；小车的质量M= kg 。

若该组同学正确完成了（1）问中的步骤，得到的a －F 图线应该是图丙中的 （填“②”“③”或“④”）
三、计算题（本题共3小题，共38分，在答题卷上解答，应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写最后答案不得分。

有数值计算的题，答案应明确写出数值和单位。

）
17．(12分)如图所示，一竖直平面内的光滑圆弧轨道ABC ，B 点为最低点，O 为圆心，轨道半径R=1m ，OA 连线与OB 夹角θ=37°．现有一个质量m=0.2kg 的小球（可视为质点）以某一速度s m v /80 从P 点水平抛出，恰好从圆弧轨道的A 点沿切线方向进入（不计空气阻力），（sin370
=0.6，cos370
=0.8，取g=10m/s 2），求： （1）P 点与A 点的水平距离和竖直高度；
（2）小球到达圆弧最高点C 时受到轨道的作用力。

18．(12分)如图所示为某工厂的货物传送装置，水平运输带与一斜面MP 平滑连接，小物体在此处无碰撞能量损失，小物体与运输带间的动摩擦因数为μ1＝0.5，运输带运行的速度为v 0＝5 m/s ．在运输带上的N 点将一小物体轻轻地放在上面，N 点距运
输带的右端距离为x ＝3 m ，小物体的质量为m ＝0.4 kg ．设小物体到达斜面最高点P 时速度恰好为零，斜面长度L ＝1.25m ，它与运输带的夹角为θ＝37°。

( sin370
=0.6，cos370
=0.8，g ＝10 m/s 2
，空气阻力不计)．求：
（1）小物体运动到运输带右端时的速度v 的大小； （2）小物体与斜面间的动摩擦因数μ2；
（3）由于传送小物体而使带动传送带的电动机多输出的能量为多少?
19．(14分)如图，光滑的水平面上放置质量均为m=2kg 的甲、乙两辆小车，两车之间通过一感应开关相连（当滑块滑过感应开关时，两车自动分离）。

甲车上带有一半径R=1m 的1/4光滑的圆弧轨道，其下端切线水平并与乙车上表面平滑对接，乙车上表面水平，动摩擦因数μ=
3
1
，其上有一右端与车相连的轻弹簧，一质量为m 0=1kg 的小滑块P （可看做质点）从圆弧顶端A 点由静止释放，经过乙车左端点B 后将弹簧压缩到乙车上的C 点，此时弹簧最短（弹簧始终在弹性限度内），之后弹簧将滑块P 弹回，已知B 、C 间的长度为L=1.5m ，求：
（1）滑块P 滑上乙车前瞬间甲车的速度v 的大小； （2）弹簧的最大弹性势能E Pm ；
（3）计算说明滑块最终能否从乙车左端滑出，若能滑出，则求出滑出时滑块的速度大小；若不能滑出，则求出滑块停在车上的位置距C 点的距离。

高三期中考试物理试题参考答案
一、选择题:
二、实验题：
15. （6分） (1) 需要 、 不需要 (2)2)(21t d M FL ∆=
16. （10分） (1)( BC )(2) 0.906 ；(3) 0.08 ； 0.16 ； ③ 。

三、计算题:
17.（12分）解：（1）小球运动到A 点时：竖直速度：s m v v y /6tan 0==θ (1分) 时间： s m g
v t y /6.0==
(1分)
下落高度度：m g
v h y
8.122
==
(1分)
水平距离： m t v x 8.40==(1分)
(2)运动到A 点时速度：
s m v v A /10cos 0
==
θ
(1分) 由A 到C 机械能守恒有：
)1(2
1212
2θCOS mgR mv mv c A ++= (3分) 在C 点由牛顿第二定律有： R
v m mg F c 2
=+ （3分) 解得：N F 8.10=(1分)
18．（12分）解：(1)小物体在传送带上运动，由牛顿第二定律得：11ma mg =μ，(1分)
物体与传送带速度相同所用的时间为t ，则t a v 10=(1分)， 小物体通过的距离为x m at x ＜5.22
12
1==
(2分) 小物体先做匀加速运动，后做匀速运动，到达右端时速度与传送带相同为s m v /50=(1分) (2)设小物体在斜面上的加速度为a ２，由牛顿第二定律得mgsin θ＋μ2mgcos θ＝ma ２(1分) 因小物体到达斜面最高点P 时速度恰好为零，由运动学方程得v 2
＝2a ２L (1分)
联立解得5.0=μ
(1分)
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
12
13 14 答案 C B
D
C
B
A
C
C
B
CD
BCD AC
CD
ABD
(3)运输带的位移为x '＝v 0t ＝5 m ． (1分) 小物体与运输带的相对路程为Δx ＝v 0t －x 1＝2.5 m ．(1分) 小物体与运输带间产生的热量为J x mg Q 5=∆=μ(1分) 电动机多输出的能量为J mv Q E 102
12
=+
=∆(1分) (或电动机多输出的能量等于传送带克服摩擦力做的功.即J t mgv E 1001==∆μ(3分))
19．（14分）
解：（1）滑块下滑过程中水平方向动量守恒，
mv v m 2000-= (2分)
机械能守恒：2200022121mv v m gR m ⨯+=
(2分)
解得：s m v /1=(1分)，s m v /40=
（2）滑块滑上乙车后，由动量守恒定律得：1000)(v m m mv v m +=- (2分) s m v /3
2
1= 由能量守恒定律有：gL m E v m m mv m Pm 0210220)(2
1
2121μ+++=+(2分) 解得：J E P 3
10
m =
(1分) （3）设滑块没有滑出，共同速度为2v ，由动量守恒可知12v v =(1分)，由能量守恒定律有：
L g m E P '=0m μ(1分)
解得：m L 1='＜L(1分)，所以不能滑出，停在车上的位置距C 点的距离为1m(1分)。