四川省成都市树德中学2020级高三物理期中考试卷人教版

四川省成都市树德中学2020级高三物理期中考试卷
考试时间120分钟，分值150分
第I卷（选择题共60分）
一、不定项选择题：（60分）本题共12小题，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确。

全部选对的得5分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分。

1、下列说法中正确的是（）
A、跳高时，在沙坑填沙，是为了减小冲量
B、推小车时推不动，是因为合外力冲量为零
C、小船过河，船头垂直河岸正对对岸航行时，如果河水流速加快，则横渡时间将变长
D汽车拉拖车沿平直路面加速行驶，汽车拉拖车的力大于拖车拉汽车的力
2、下列关于机械能的说法中正确的是（）
A、在物体速度减小的过程中，其机械能可能反而增大
B物体所受的合力做功为零，它的机械能一定守恒
C物体所受的合力不等于零，它的机械能可能守恒
D改变物体速度的若是摩擦力，则物体的机械能一定改变
3、如图所示，甲、乙、丙三个轮子依靠摩擦传动，相互之间不打滑，其半径
分别为「1、「2、「3。

若甲轮的角速度
为速度为（）
" 「1 1 f 「3 1 —「31
A、 B 、 C 、
r 3 「1 r2
4、如图，位于水平桌面的物块P,
由跨过定滑轮的轻绳与物块Q相连，
从定滑轮到P和Q的两段绳都是水平
的。

已知Q与P之间以及P与桌面之
间的动摩擦因数都是卩，两物块的质量都是m,滑轮的质量、滑轮轴上的摩擦都不计, 若用一水平向右的力F 拉P 使它做匀速运动，则力F 的大小为
( )
A 、4 ii mg
B 、3 fl mg
C 、2 卩 mg
D 、卩 mg
5、如图，一物体从半圆形光滑轨道上边缘处由静止开
滑，当它滑到最低点时，关于动能大小和对轨道最低点压 说
法中正确的是( ) A 、轨道半径越大，动能越大，压力也越大；
B 轨道半径越大，动能越小，压力越大；
C 轨道半径越小，动能越小，压力与半径大小无关；
D 轨道半径越大，动能越大，压力越小；
7、如图所示，小球从a 处由静止自由下落，到b 点时与弹簧接触，到c 点时弹 簧被压缩到最短，若不计弹簧的质量和空气阻力，在小球由
( )
A 、小球的机械能守恒
B 小球在b 点时的动能最大
C 、从b 到c 运动过程中小球的机械能逐渐减小
D 小球在C 点的加速度最大，大小一定大于 g
8假设一小型宇宙飞船沿人造地球卫星的轨道在高空中做匀速圆周运动， 若从 飞船上将一质量不可忽略的物体向飞船运动相反的方向抛出，以下说法错误的有
( )
A 、 物体和飞船都可能按原轨道运动
B 、 物体和飞船可能在同一轨道上运动 6、 一根长为L 的细绳一端固定在0点,
为m 的小球A ，为使细绳与竖直方向夹角为
处于静止状态，对小球施加的最小力等于:
A 、 3 mg
B 、-3mg 2 a — b —c 运动过程中
mg 2 A
C 、物体将一定落回地面，而飞船的轨道半径一定增大
D 飞船在新轨道上运动时的速率必然小于原轨道上的速率
9、在圆轨道上运动的质量为m 的人造地球卫星， 它到地面的距离等于地球半径 R,地面上的重力加速度为§,则（
A 、卫星运动的速度为 2Rg
B 、卫星运动的周期为4n 2R g
C 、卫星运动的加速度为g 4
10、一个箱子放在水平地面上，质量为 的另一端拴在箱子的顶板上，小球质量为 m 现把细线拉
D 卫星的动能为mgR 。

2 M 箱内用长为L 的细线拴一小球，线 到与竖直方向成 角自由释放，当球摆到最低点时（箱子
一直保持静止），地面受到的压力为（
A Mg(2— cos )
B 、Mg+mg(— cos )
C 、(M+m)g 、Mg+mg(— 2cos )
11、如右图所示容器，A B 的横截面积各为2S 和S ,底部由带有阀门K 的管连 通，原先A 管的水面比B 管的水面高h ,上方的大气压恒定P 0，则打开阀门K 让左 管中的水缓慢流到右管至两管水面齐平的过程中，大气压力对水做的功为
W 若水 的密度为，水与外界无热交换，则水
的内能增加了 E 。

则下列说法正确的是 2S
W 为正;
W 为正;
W 为零; W 为零;
E 为-Sgh 2 6 E 为-Sgh 2
E 为丄Sgh 2 12 1 E 为 1 Sgh 2 12、用一根细线一端系一小球 固定在一光滑锥顶上，如图所示，设小球在水平面内作
速圆周运动的角速度为3,线的张力为 F T ，贝U F T 随
化的图象是图中的（ （可视为质点），另
端 变
匀 分,
是
探
竖
直线夹角为45°时，此刻云层底面上光点的移动速度等于 _______________
14、 一人做“蹦极”运动，用原长 20m 的橡皮绳栓住身体往下跃，若此人质量 为50kg ，从60m 高处由静止下落，不计空气阻力，从开始下落运动到停止的瞬间所 用时间为4s ，贝U 橡皮绳对人的平均作用力约为_
15、 如图，两个叠放在一起的滑块，置于
固定的，倾角为B 的斜面上，滑块 A 、B 的质量
分别为M m 斜面光滑，滑块A 的上表面水平， B
与A 间的动摩擦因数为卩，已知两滑块沿斜面 由
静止开始下滑，它们保持相对静止，则A 给B 的支
持力大小 N __________________ ;摩擦力大小f= _________________
由滑行，小车的质量为1.0kg ，可认为在整个运动过程中小车所受到的阻力大小不 变。

则小车所受到的阻力大小为 N ;小车在匀速行驶阶段的功率
P= W 已知小车在0〜t 0这段时间内做匀加速运动，则 10=
S ;小车在运动的 整个过程中位移为 m 。

17、 (1)有一游标卡尺，主尺的最小分度是 1mm 游标上有20个小的等分刻度。

用它测量一小球的直径，如图1所示的读数是 mm 。

(2) 如图2,用螺旋测微器测量一根金属丝的直径，如图所示的读数是
运动过程中，t o 〜14s 时间段内小车的功率保持不变，在14s 末停止遥控而让小车自
mm
1 2 3 (cm)
1丄丰站训山川I卄川出］0
5 10
图1
18、某同学设计了一个研究平抛运动的实验装置，如图。

在水平桌面上放置一个斜面，让钢球从斜面上由静止滚下，钢球滚过桌边后便做平抛运动。

在钢球抛出后经过的地方放置一块水平木板，木板由支架固定成水平，木板所在高度可通过竖直标尺读出，木板可以上下自由调节。

在木板上固定一张白纸。

该同学在完成装置
图。

量出ab长度L=20.00cm。

B. 让钢球从斜面上的某一位置由静止滚下，调节木板高度，使得钢球正好击中a 点，记下此时木板与桌面的高度差m =h。

C. 让钢球从斜面上的同一位置由静止滚下，调节木板高度，使得钢球正好击中
b点，记下此时木板与桌面的高度差h2 = h +10.00 (cm)。

D. 让钢球从斜面上的同一位置由静止滚下，调节木板高度，使得钢球正好击中
c点，记下此时木板与桌面的高度差h3= h +30.00 （cm。

则该同学由上述测量结果即可粗测出钢球的平抛初速度大小v o = m/s ，钢
球击中b点时速度大小为Vb= _______ m/s 。

题中的木板与桌面的高度差h = cm已知钢球的重力加速度为g=10m/S2，空气阻力不计。

19、在一次“验证机械能守恒”实验中，得到纸带如图所示（图中单位是cm），相邻计数点间时间间隔为0.02s，设重物质量为1 Kg,那么，从起点P到打下计数点B的过程中，物体的重力势能减少量
△ E P= __ J,此过程中物体动能的增加［工冲一jss—H-zoeT I
量^ E<= ____ Jo （结果保留3 位有效数）山------------- ^―-------- -
2 （g=9.8m/s ）
三、计算题：（把答案填在题中的横线上或按题目要求作答，解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要步骤，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。

本题共5小题，共计60分）
20、（8分）如图所示,物体A B相距s=7m A正以速度V A=4m/s向右做匀速直线运动，而物体B此时速度V B=10m/s，方向向右，在地面摩擦力的作用下，正以加速度a=2m/s2做匀减速直线运动。

从图示位置开始计时,A追上B经过的时间是多少？
21、（10分）如图，一光滑水平桌面
的光滑半圆形轨道相切于C点，且两者固定不动。

一长L为0.8 m的细绳，一端固
定于0点，另一端系一个质量m1为0.2 kg的球。

当球在竖直方向静止时，球对水
平桌面的作用力刚好为零。

现将球提起使细绳处于水平位置时无初速释放。

当球m 摆至最低点时，恰与放在桌面上的质量m2为0.8kg的小铁球正碰，碰后m1小球以2
m/s的速度弹回，m2将沿半圆形轨道运动，恰好能通过最高点D。

g=10m/s2,求
(1)m2在圆形轨道最低点C的速度为多大?
(2)光滑圆形轨道半径R应为多大？
22、( 10分)如图，滑块质量为m与水平地面的摩擦系数为0.1，它受一大小为3m Rg水平冲量后由A向B滑行5R,并滑上光滑的半径为R的1圆弧BC，在C 点正上方有一离C高度也为R的旋转平台，沿平台直径方向开有两个离轴心距离相等的小孔P、Q旋转时两孔均能达到C点的正上方，若滑块滑过C点后穿过P,又
恰能从Q孔落下，则平台转动角速度3应满足什么条件?
'0
23、( 14分)弹簧在不受作用力时
所具有的长度称为自然长度，记为丨0；弹簧受到拉力作用后会伸长，受到压力作用后会缩短，如果受力作用时的长度称为实际长度，记为I ；而I与l o之差的绝对值
称为形变量，记为x ；x=|l —I o|。

有一弹簧振子如图所示，放在光滑的水平面上，
弹簧处于自然长度时M静止在O位置，一质量为m=20g的子弹，以一定的初速度v。

射入质量为M=1980g的物块中，并留在其中一起压缩弹簧。

振子在振动的整个过程中, 弹簧的弹性势能随弹簧的形变量变化的关系如图所示。

贝U
(1) 根据图线可以看出，M被子弹击中后将在O点附近哪一区间运动？
(2) 子弹的初速度V0为多大？
(3) 当M运动到0点左边离O点2cm的A点处时，速度V A多大？
(4) 现若水平面粗糙，上述子弹击中M后同样从O点运动到A点时，振子的速度变
为3m/s,则M从开始运动到运动到A点的过程中，地面的摩擦力对M做了多
少功？弹簧的弹力对M做了多少功？
24、( 18分)如图所示为车站使用的水平传送带的模型，它的水平传送带的长度为L=8m传送带的皮带轮的半径均为R=0.2m,传送带的上部距地面的高度为
h=0.45m,现有一个旅行包(视为质点)以v o=1Om/s的初速度水平地滑上水平传送带。

已知旅行包与皮带之间的动摩擦因数为卩=0.6。

本题中g取10m/s2。

试讨论下
列问题：
(1)若传送带静止，旅行包滑到B端时，人若没有及时取下，旅行包将从B端滑落。

则包落地点距B端的水平距离为多少？
(2)设皮带轮顺时针匀速转动，并设水平传送带长度仍为8m旅行包滑上传送带
的初速度恒为10m/s。

设皮带轮以不同的角速度顺时针匀速转动，详细分析旅行包落地点的情况；并写出旅行包落地点距B端的水平距离s随皮带轮的角速度3 变化的函数表达式。

(3)在图中画出旅行包落地点距B端的水平距离s随皮带轮的角速度3 变化的图象。

［参考答案］
一、选择题（本题共12小题，全部选对的得5分，选不全的得2分，有选错或 不答的得0分。

、填空题（本题共计 7小题，每空2分，总分30分）
13、
2
3 h。

14
、
1000
N 。

15、 2
N=mg cos ;
f=
mg sin 2
2。

16、 f = 1.5 N
； P= 9 W ; t 0= 2 S ;S= 78 m
17、 （1）
_
13.55 mm ；（2） _ 0.680 mm 。

18 V 0 =
2.00 m/s
;V b = 2.50
m/s ;h = :1.25 cm
;
19、 △ E P =
0.490 J
;△ E K = 0.480 J。

三、计算题（本题共5小题，共计60分）
20、（8分）解：B 物体匀减速，经历时间t 停止，有
0 V b
at .......................................... （ 2 分）
B 物体发生位移为L ，有
（2 分）
A 追上B,发生位移为S+L ，知
S L
v a t'
得t ' =8秒 ..................... （2分）
21、（10分）（1）设球m 摆至最低点时速度为V 。

，由小球机械能守恒
migL
严2
V 屈匸 42 10 0.8m/s 4m/s ................................................................
m 与m 碰撞，动量守恒，设 m 、m 碰后的速度分别为V 1、V 2。

（2 分）
（2 分）
选向右的方向为正方向，则mV0 mVl mV2 即 0.2 X 4 =0.2 X （-2 ）+0.8 X V 2
解得 v 2=1.5 m/s .................. （ 2 分）
（2 ） m 2在CD 轨道上运动时,由机械能守恒有
由小球恰好通过最高点D 点可知，重力提供向心力，即
（2 分）
得 R=0.045 m. ....................................... （ 2 分）
22、（ 10 分）
解：滑块受到瞬时冲量，由动量定理得：
（1 分）
滑块由A 到P ,全程动能定理有
1 2 1 2 mg ?5R 2mgR mv ....................... mv 0
（ 2 分）
2 2
此后滑块竖直上抛，经历时间t 回到平台，动量定理得
mg ?t 2mv .............................................. （ 2 分）
能从Q 点穿出，转盘在时间t 内转过角度为B ，知
（2n 1） ........................................ （ 2 分）
而又有 .......................... （ 1分） 联立以上各式得 红」,gR n=0
，1, 2, .............................. （ 2 分）
4R
23、（14 分）
解；（1） O 点的左边4cm-O 点的右边4cm 的范围内运动。

.......... （3分） （2）子弹和物块一起压缩弹簧的过程中系统机械能守恒，故系统的机械能为
E km E pm 16J, ...................................................... （
1 分） 则可求出子弹射入物块后
两者的共同速度 v 为:
-m 2V 22 2
mhg （2R ） 严D 2
（2 分）
I mv 0
子弹射入物块时间极短，瞬间子弹、物块组成的系统动量守恒，则
mv 0 (m M )v v 0
400m/s .............................................. ( 2 分)
(3) 从图线可以看出：M 运动到O 点左边2cm 处时，形变量x 2cm ，此时弹性势 力能为E p 4J ，子弹和物块一起压缩弹簧的过程中系统机械能守恒，故有：
1 2
j- E km E pm E k E p 即 :16
4
2 u u 2 -3m/s ........................ (
3 分) 2
(4) 设地面的摩擦力对 M 做的功记为W f ，M 从开始运动到A 点，根据功和能的关 系有：
1
W f E k E p E km - 2 32 4 16( J) 3J .................................................................. ( 2 分)
2
设弹簧的弹力对M 做的功记为W, M 从开始运动到A 点，根据动能定理有：
W f W k !(M m) 2 !(M m)v 2 W k
1
2 (32
42
) ( 3) J 4(J) ............................................................... ( 2 分)
2 2 2
24、(18 分)
解：(1)当皮带静止不转动时，旅行包在皮带上做匀减速直线运动，由牛顿第二定 律可得： F ma 由运动学公式
V t 2 V 02
2aL
解得 v t 2m/s .................................... ( 2 分)
旅行包离开皮带后做平抛运动，由平抛运动知识得： S v t
解得水平位移为0.6m ............................. ( 2分)
1 2
尹
M ）v 16 v 4m/s
（1 分）
(2)由分析可知：当皮带向右运动的速度小于或等于v t 2m/s时,
即0 V)2m/ s，旅行包在皮带上一直做匀减速直线运动，情况与皮带静止时运
动完全相同，故位移应与（1）问中完全一致,
由V i R得：0 , 10rad/s ;
可知，当0 10rad / s时，旅行包位移均为0.6m, ............................... （3分）
当皮带的速度大于10m/s时，旅行包将在皮带上做匀加速运动，设旅行包一直匀加速到右端获得的速度为V3,则：
V V。

2 2aL
得V, V022aL 14m/s
此时位移：S V^2h 14 0.3m 4.2m 当皮带速度大于或等于14m/s时，
即V4R 14m/s 70rad/s
旅行包到达皮带右端的速度均为14m/s,位移均为4.2m, .......................... （3分）而当10rad /s 70rad /s，即此时皮带速度为：2m/s V 14m/s，旅行包到达右端
时的速度均与皮带的速度相同，即此时平抛位移为：S V .；2h R l，2h 0.06
故平抛位移与成正比，................. （3分）
「0.
Sltl当0 芝0
s= <0,当e < 70rad/s
综上可知：平抛位移S与的函数关系为
（3）综上可知：平抛位移S与的关系如下图所示（2
分）
（3
分）。