吉林省白城市通榆县第一中学2019届高三物理上学期期中试题

—学年度高三上学期期中考试
物理试卷
一、选择题（本题共小题，每小题分，共分。

全部选对的得分，选不全的得分，有选错或不答的得分。

）
.如图所示，一木块在光滑水平面上受一恒力作用，前方固定一足够长的弹簧，则当木块接触弹簧后( )
. 木块立即做减速运动
. 木块在一段时间内速度仍可增大
. 当等于弹簧弹力时，木块速度最小
. 弹簧压缩量最大时，木块加速度为零
【答案】
【解析】
【详解】当木块接触弹簧后，水平方向受到向右的恒力和弹簧水平向左的弹力。

弹簧的弹力先小于恒力，后大于恒力，木块所受的合力方向先向右后向左，则木块先做加速运动，后做减速运动，当弹力大小等于恒力时，木块的速度为最大值。

当弹簧压缩量最大时，弹力大于恒力，合力向左，加速度大于零，故正确，错误。

故选。

. 如图所示，两个质量相等的小球、处在同一水平线上，当小球被水平抛出的同时，小球开始自由下落，两球均未落地。

不计空气阻力，则（）
. 两球的速度变化快慢不相同
. 在同一时刻，两球的重力的功率不相等
. 在下落过程中，两球的重力做功不相同
. 在相等时间内，两球的速度增量相等
【答案】
【解析】
试题分析：两球的加速度相同，均为，速度变化快慢相同，故错误；两球加速度相同，均为，在相等时间△内两球的速度增量相等，均为•，故正确；重力的功率，两球的重力的功率相等，故错误；下落过程中，两物体在竖直方向的位移相同，根据可知，两球的重力做功相同，选项错误；故选．
考点：平抛运动；自由落体运动
【名师点睛】此题是对平抛运动及自由落体运动规律的考查；关键是知道两种运动在竖直方向的运动是相同的，加速度均为；注意理解功率的表达式：θ的含义．
.如图所示，在同一竖直平面内，小球、从高度不同的两点(>)分别以初速度和沿水平方向抛出，经时间和后落到与两抛出点水平距离相等的点，若不计空气阻力，则( )
. ＞，＜ . ＞，＞
. ＜，＜ . ＜，＞
【答案】
【解析】
两个小球都做平抛运动，竖直方向做自由落体运动，根据知，，因为＞，则＞。

根据，因为水平位移相等，＞，则＜．故正确，错误。

故选。

.所示，质量相等的、两物体（可视为质点）放在圆盘上，到圆心的距离之比是：，圆盘绕圆心做匀速圆周运动，两物体相对圆盘静止．则、两物体做圆周运动的向心力之比为（）
. ： . ： . ： . ：
【答案】
【解析】
【详解】、两物体的角速度相等，根据ω知，质量相等，半径之比为：，则向心力之比为：，故正确，错误。

.如图所示，、两物体相距＝时，在水平拉力和摩擦力作用下，正以＝的速度向右匀速运动，而物体此时正以＝向右匀减速运动，加速度＝－，则追上所经历的时间是( )
.
.
.
.
【答案】
【解析】
【详解】物体做匀速直线运动，位移为：
物体做匀减速直线运动减速过程的位移为：−
设速度减为零的时间为，有△
在的时间内，物体的位移为，物体的位移为，由于>，故物体未追上物体；
后,物体静止不动，故物体追上物体的总时间为：总
故选：
【点睛】首先根据速度时间关系求出停下所用的时间，根据位移时间公式结合几何关系列式求解此时物块是否追上物体，如没有追上，匀速走完剩余位移，根据速度位移关系，求解时间即可。

.如图所示，、是绕地球做圆周运动的两颗卫星，、两卫星与地心的连线在相等时间内扫过的面积之比为：，则、两卫星的周期的比值为( )
. . . .
【答案】
【解析】
【详解】卫星的线速度为，轨道半径为；卫星的线速度为，轨道半径为；设经过时间△，卫星扫过的面积，卫星扫过的面积；根据题意、两卫星与地心的连线在相等
时间内扫过的面积之比为，所以，得，根据＝，得；联立得
；根据开普勒第三定律：，则，故正确，错误；故选。

【点睛】解题的关键是掌握开普勒行星运动第二及第三定律，并能用表达式表示出一定时间扫过的面积以及运动半径等物理量.
.如图所示，长为的轻杆可绕水平转轴转动，在杆两端分别固定质量均为的球、(可视为质点)，球距轴的距离为.现给系统一定动能，使杆和球在竖直平面内转动．当球运动到最高点时，水平转轴对杆的作用力恰好为零，忽略空气阻力．已知重力加速度为，则球在最高点时，下列说法正确的是( )
. 球的速度为
. 杆对球的弹力为
. 球的速度为
. 球的速度等于
【答案】
【详解】当球运动到最高点时，水平转轴对杆的作用力恰好为零时，杆对两球的作用力大小相等、方向相反。

由牛顿第二定律得：对球：ω•；对球：•ω•；解得，，则杆对球的
弹力为。

球的速度ω•，球的速度ω，故选。

【点睛】本题球运动到最高点时，球对杆恰好无作用力，即重力恰好提供向心力，同时两球角速度相等，线速度之比等于转动半径之比．
.如图所示是某课外研究小组设计的可以用来测量转盘转速的装置。

该装置上方是一与转盘固定在一起有横向均匀刻度的标尺，带孔的小球穿在光滑细杆上与一轻弹簧相连，弹簧的另一端固定在转动轴上，小球可沿杆自由滑动并随转盘在水平面内转动。

当转盘不转动时，指针指在处，当转盘转动的角速度为ω时，指针指在处，当转盘转动的角速度为ω时，指针指在处，设弹簧均没有超过弹性限度。

则ω与ω的比值为( )
. . . .
【答案】
【解析】
设每格的长度为，根据弹簧的弹力提供向心力有：•ω• ，•ω• ，联立解得：，故正确，错误。

.一球形行星对其周围物体的万有引力使物体产生的加速度用表示，物体到球形行星表面的距离用表示，随变化的图象如图所示，图中、、、及万有引力常量均为己知．根据以上数据可以计算出（）
. 该行星的半径 . 该行星的质量
. 该行星的自转周期 . 该行星同步卫星离行星表面的高度
【答案】
、球形行星对其周围质量为的物体的万有引力：
所以：，，联立可得：，正确；
、将代入加速度的表达式即可求出该行星的质量，正确；
、由题目以及相关的公式的物理量都与该行星转动的自转周期无关，所以不能求出该行星的自转周期，错误；
、由于不能求出该行星的自转周期，所以也不能求出该行星同步卫星离行星表面的高度，错误；
故选。

.(多选)质量均为的、两个小球之间连接一个质量不计的弹簧，放在光滑的台面上．紧靠墙壁，如图所示，今用恒力将球向左挤压弹簧，达到平衡时，突然将力撤去，此瞬间 ( )
. 球的加速度为
. 球的加速度为零
. 球的加速度为
. 球的加速度为
【答案】
【解析】
力撤去前弹簧的弹力大小为．将力撤去的瞬间，弹簧的弹力没有变化，则的受力情况没有变化，合力为零，加速度为零；的合力大小等于，根据牛顿第二定律得，球的加速度为。

故选。

点睛：瞬时问题是牛顿定律应用典型的问题，一般先分析状态变化前弹簧的弹力，再研究状态变化瞬间物体的受力情况，求解加速度，要抓住弹簧的弹力不能突变的特点．
.小球和用不可伸长的轻绳悬挂在天花板上，球的质量大于球的质量，悬挂球的绳比悬挂球的绳短．将两球拉起，使两绳均被水平拉直，如图所示，将两球由静止释放，在各自轨迹的最低点( )
. 球的速度一定大于球的速度
. 球的动能一定小于球的动能
. 球所受绳的拉力一定大于球所受绳的拉力
. 球的向心加速度一定小于球的向心加速度
【答案】
【解析】
从静止释放至最低点，由机械能守恒得：，解得：，在最低点的速度只与半径有关，可知＜；动能与质量和半径有关，由于球的质量大于球的质量，悬挂球的绳比悬挂球的绳短，所以不能比较动能的大小．故错误；在最低点，拉力和重力的合力提供向心力，由牛顿第二
定律得：，解得，，，所以球所受绳的拉力一定大于球所受绳的拉力，向心加速度两者相等．故正确，错误．故选．
点睛：求最低的速度、动能时，也可以使用动能定理求解；在比较一个物理量时，应该找出影响它的所有因素，全面的分析才能正确的解题．
视频
.图() 为一列简谐横波在时的波形图，图()为媒质中平衡位置在处的质点的振动图象，是平衡位置为的质点，下列说法正确的是（）
. 波速为
. 波的传播方向向右
. ～时间内，运动的路程为
. ～时间内，向轴正方向运动
. 当时，恰好回到平衡位置
【答案】
【解析】
、由图()可知该简谐横波的波长为λ,由图()知周期为,则波速为λ，故正确；
、根据图()的振动图象可知，在处的质点在时振动方向向下，所以该波向左传播，故错误；、由于，所以∼时间内，质点的路程为，故正确；
、由于该波向左传播,由图()可知时，质点已经在波谷，所以可知∼时间内，向轴负方向运动，故错误；
、，回到平衡位置且向下运动，正确；
故选：。

视频
二、填空题（本题共小题，满分分．把答案填在答案纸的横线上）
.在“探究恒力做功与动能改变的关系”实验中（装置如图甲）：
① 下列说法哪一项是正确的。

（填选项前字母）
．平衡摩擦力时必须将钩码通过细线挂在小车上
．为减小系统误差，应使钩码质量远大于小车质量
．实验时，应使小车靠近打点计时器由静止释放
② 图乙是实验中获得的一条纸带的一部分，选取、、、计数点，已知打点计时器使用的交流电频率为．则打点时小车的瞬时速度大小为（保留三位有效数字）。

【答案】 (). ().
【解析】
①、平衡摩擦力时要将纸带、打点计时器、小车等连接好，但不要通电和挂钩码；、为减小系
统误差，应使钩码质量远小于小车质量，使系统的加速度较小，避免钩码失重的影响，故错误，、实验时，应使小车靠近打点计时器由静止释放，故正确；故选。

②为时间段的中间时刻，根据匀变速运动规律得，平均速度等于中间时刻的瞬时速度，故
.某实验小组利用图所示的装置探究加速度与力、质量的关系．
图
①下列做法正确的是(填字母代号)
．调节滑轮的高度，使牵引木块的细绳与长木板保持平行
．在调节木板倾斜度平衡木块受到的滑动摩擦力时，将装有砝码的砝码桶通过定滑轮拴在木块上
．实验时，先放开木块再接通打点计时器的电源
．通过增减木块上的砝码改变质量时，不需要重新调节木板倾斜度
②为使砝码桶及桶内砝码的总重力在数值上近似等于木块运动时受到的拉力，应满足的条件是砝码桶及桶内砝码的总质量木块和木块上砝码的总质量．(选填“远大于”、“远小于”或“近似等于”)
图
③甲、乙两同学在同一实验室，各取一套图所示的装置放在水平桌面上，木块上均不放砝码，在没有平衡摩擦力的情况下，研究加速度与拉力的关系，分别得到图中甲、乙两条直线．设甲、乙用的木块质量分别为甲、乙，甲、乙用的木块与木板间的动摩擦因数分别为μ甲、μ乙，由图可知，甲乙，μ甲μ乙．(选填“大于”、“小于”或“等于”)
【答案】(). ①(). ②远小于(). ③小于 (). 大于
【解析】
【详解】()在探究加速度与力、质量的关系的实验中，平衡摩擦力时木板不通过定滑轮挂砝码桶，而要挂纸带，并且改变质量时不需要重新平衡摩擦力；在实验时应先接通电源再放开木块，故选项、均正确，、均错误。

()选木块()、砝码桶及桶内的砝码()为研究对象，
则＝(＋)①
选砝码桶及桶内的砝码为研究对象
则－＝②
联立①②得：＝－
要使＝需要接近于即≫
()对木块由牛顿第二定律得：
－μ＝
即＝－μ。

由上式与题图结合可知：，μ甲>μ乙。

即：甲<乙，μ甲>μ乙
【点睛】要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用．关于图象问题，常用的方法是得出两个物理量的表达式，结合图线的斜率和截距进行分析求解．
三．计算题（本题共小题，共分.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能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位.）
.如图所示，一光滑斜面固定在水平地面上，质量＝的物体在平行于斜面向上的恒力作用下，从点由静止开始运动，到达点时立即撤去拉力.此后，物体到达点时速度为零．每隔通过传感器测得物体的瞬时速度，下表给出了部分测量数据.
求：()恒力的大小；
()撤去外力的时刻．
【答案】() ()
【解析】
【详解】（）加速阶段由加速度的定义知，加速度：
减速阶段加速度大小为：
加速阶段中由牛顿第二定律得：θ
减速阶段中由牛顿第二定律得：θ
由上两式代入数据得：（）
（）撤力瞬间速度最大（'）（其中：，'）
解得
【点睛】本题考查匀变速直线运动规律，是典型的牛顿定律解题中的一类．关键是应用加速度定义和牛顿第二定律表示加速度的大小，这是一道好题．
.如图所示，半圆玻璃砖的半径＝，折射率为＝，直径与屏幕垂直并接触于点。

激光以入射角θ＝°射向半圆玻璃砖的圆心，结果在屏幕上出现两个光斑。

求两个光斑之间的距离。

【答案】
【解析】
【详解】画出如图光路图，入射光线一部分折射一部分反射，折射光线在屏幕上形成的光斑距点的距离为，反射光线在屏幕上形成的光斑距点的距离为，
设折射角为，根据折射定律得：×°
得：°
由几何知识得两个光斑之间的距离：
（）×（°°）≈
【点睛】本题是几何光学问题，作出光路图是关键，是光的折射定律、反射定律与几何知识的综合应用。

.如图，一不可伸长的轻绳上端悬挂于点，下端系一质量的小球．现将小球拉到点（保持绳绷直）由静止释放，当它经过点时绳恰好被拉断，小球平抛后落在水平地面上的点．地面上的点与在同一竖直线上，已知绳长，点离地高度，、两点的高度差，重力加速度取，不计空气影响，求：
()地面上两点间的距离；
()轻绳所受的最大拉力大小．
【答案】() ()
【解析】
试题分析：（）设小球在点速度为，对小球从到由动能定理得
绳子断后，小球做平抛运动，运动时间为，则有
间距离
解得：
（）在位置，设绳子最大拉力为，由牛顿第二定律得：
考点：本题考查了平抛运动和圆周运动
.如图所示，质量的小车放在光滑水平面上，在小车左端加一水平推力。

当小车向右运动的速度达到时，在小车右端轻轻地放一个大小不计、质量的小物块。

小物块与小车间的动摩擦因数μ．，小车足够长。

取，则：
（）放上小物块后，小物块及小车的加速度各为多大；
（）经多长时间两者达到相同的速度；
（）从小物块放上小车开始，经过小车通过的位移大小为多少？
【答案】（），．（）（）．
【解析】
试题分析：（）设小物块加速度为
μ
设小车加速度为
μ
．
（）设经过时间两者达到共同速度
所以
（）两者共速后加速度为
（）
．
共速前小车的位移为
共速后小车的位移为
．
所以．
考点：牛顿第二定律的综合应用。