2020届辽宁省沈阳市重点联合体2017级高三上学期期中考试理科综合物理试卷及解析

2020届沈阳市重点联合体2017级高三上学期期中考试
理科综合物理试卷
★祝考试顺利★
试卷说明：
1.命题范围：人教版高中物理必修1、必修2全部内容
2.本试卷考试时间为90分钟,满分为100分。

3. 试卷分两卷,第I卷为客观题部分,请将正确答案用2B铅笔涂在答题卡上,第II 卷为非选择题,请将答案按照题序用黑色水性签字笔填写在答题纸上
第Ⅰ卷（客观题部分,共65分）
一、单项选择题（本题共8小题。

每小题5分,共40分。

在每小题给出的四个选项中,只有一个选项正确。

选对的得4分,选错或不答的得0分）
1.物理学中的许多规律是通过实验发现的,下列说法中符合史实的是( )
A. 库仑用扭秤测出了引力常量
B. 牛顿通过理想斜面实验发现了物体的运动不需要力来维持
C. 伽利略认为：力是维持物体运动的原因
D. 卡文迪许借助扭秤实验测出了万有引力常量
【答案】D
【解析】
【详解】A.卡文迪许用扭秤测出了引力常量,故A错误,D正确；
B.伽利略通过理想斜面实验发现了物体的运动不需要力来维持,故B错误；
C.伽利略认为力不是维持物体运动的原因,而亚里士多德认为力是维持物体运动的原因,故C错误。

2.物体做直线运动,速度—时间图像如图所示。

由图像可以判断( )
A. 第1 s末物体相对于出发点的位移改变方向
B. 第1 s 末物体的速度改变方向
C. 前2 s 物体的位移之和为零
D. 第3 s 末和第5 s 末物体的位置相同 【答案】D 【解析】
试题分析：第1s 内与第2s 内对应图形的面积都在t 轴上方,即代表位移均为正,故第1s 内与第2s 内的位移方向相同,故A 错误；1s 末前后对应速度值均为正,故速度方向未该改变,B 错误；前2s 物体的位移一直为正,不是零,故C 错误；第3s 末到第4s 末的位移和第4s 末到第5s 末的位移等大反向,即第3s 末到第5s 末物体的位移为零,故第3s 末和第5s 末物体的位置相同,故D 正确；故选D 。

3.如图所示,斜面体P 放在水平面上,物体Q 放在斜面上．Q 受一水平作用力F ,Q 和
P 都静止．这时P 对Q 的静摩擦力和水平面对P 的静摩擦力分别为f 1、f 2．现使力F 变大,系统仍静止,则（ ）
A. f 1、f 2都变大
B. f 1变大,f 2不一定变大
C. f 2变大,f 1不一定变大
D. f 1、f 2都不一定变大 【答案】C 【解析】
【详解】对物体Q 受力分析,受推力、重力、支持力,可能有摩擦力：
①当sin cos mg F θθ>时,摩擦力沿着斜面向上,大小为1sin cos f mg F θθ=-,当F 增大时,1f 变小；
②当sin cos mg F θθ=时,摩擦力为零,F 增大时,1f 变大；
③当sin cos mg F θθ<时,摩擦力沿着斜面向下,大小为1cos sin f F mg θθ=-,F 增大时,1f 变大。

对整体受力分析,则有2f F =,F 变大,则2f 一定变大。

故C正确,ABD错误．
4.如图所示,物体在水平力F作用下压在竖直墙上静止不动,则（）
A. 物体所受摩擦力的反作用力是重力
B. 力F就是物体对墙的压力
C. 力F的反作用力是墙壁对物体的支持力
D. 墙壁对物体的弹力的反作用力是物体对墙壁的压力
【答案】D
【解析】
：选D.物体受的摩擦力的反作用力是物体对墙的摩擦力,A错误；力F是物体受的力,而物体对墙的压力作用于墙上,故力F不是物体对墙壁的压力,B错误；墙壁对物体的支持力与物体对墙的压力为一对作用力和反作用力,D正确；C错误．
5.如图所示质量为1kg的滑块从半径为50cm的半圆形轨道的边缘A点滑向底端B,此过程中,摩擦力做功为3J。

若滑块与轨道间的动摩擦因数为0.2,则在B点时滑块受到摩擦力的大小为()
A. 3.6N
B. 2N
C. 1.6N
D. 0.4N 【答案】A
【解析】
试题分析：由A到B过程,由动能定理可得：mgR-W
f =
1
2
mv2-0,在B点由牛顿第二定
律得：
2
v
F mg m
R
-=,滑块受到的滑动摩擦力f=μF,解得：f=3.6N；故选A.
6.在奥运比赛项目中,高台跳水是我国运动员的强项。

质量为m的跳水运动员进入
水中后受到水的阻力而做减速运动,设水对他的阻力大小恒为F ,那么在他减速下降高度为h 的过程中,下列说法正确的是（g 为当地的重力加速度） A. 他的动能减少了Fh B. 他的
机械能减少了Fh C. 他的机械能减少了（
F －mg ）h D. 他的重力势能增加了mgh 【答案】B 【解析】
【详解】运动员进入水中后,受到重力和水的阻力,克服合力做的功等于动能的减小量,故动能减小（F-mg ）h ,故A 错误；运动员进入水中后,除重力外,克服阻力做功Fh ,故机械能减小Fh ,故B 正确,C 错误；运动员进入水中后,重力做功mgh ,故重力势能减小mgh ,故D 错误；
7.某人在一星球上以速度v 0竖直上抛一物体,经t 秒钟后物体落回手中,已知星球半径为R,那么使物体不再落回星球表面,物体抛出时的速度至少为（ ） A.
0v t R
B.
0v R
t
C.
02v R
t
D.
v Rt
【答案】C 【解析】
试题分析：设行星表面的重力加速度为g,由物体竖直上抛运动,有0
2v t g
=
得：0
2v g t
=
；要使物体沿水平方向抛出而不落回星球表面,沿星球表面抛出的速度为v,则2
v mg m R
=；联立解得,02 Rv v t =,故选C ． 8. 如图所示,一个质量为m 的物体从高为h 的曲面上一点A 处,由静止开始下滑,滑到水平面上B 点处停止.若再用平行于接触面的力将该物体从B 处拉回到原出发点A 处,则需要对物体做功的最小值为（ ）
A. mgh
B. 2mgh
C. 1.5mgh
D. 3mgh
【答案】B
【解析】
试题分析：物体由A滑到B时,动能的变化为0,而重力做功为mgh,设摩擦力做的
功为W
f ,则由动能定理可得,mgh+W
f
=0,即Wf=－mgh；如果物体再由B到A,设水平力
做的功为W,则W+W
f +(－mgh)=0；故解得W=mgh－W
f
=2mgh,B是正确的。

二、多项选择题（本题共5小题。

每小题5分,共25分。

在每小题给出的四个选项中,有多个选项正确,全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错或不答的得0分。

）
9.甲乙两辆汽车在平直的公路上沿同一方向作直线运动,t=0时刻同时经过公路旁的同一个路标。

在描述两车运动的v－t图中（如图）,直线a、b分别描述了甲乙两车在0~20秒的运动情况。

关于两车之间的位置关系,下列说法正确的是
A. 在0~10秒内两车逐渐靠近
B. 在10~20秒内两车逐渐远离
C. 在5~15秒内两车的位移相等
D. 在t=10秒时两车在公路上相遇
【答案】C
【解析】
【详解】A．在0－10 s内,乙车的速度一直比甲车大,两车应逐渐远离,则A错误；B．在10－20 s内,甲车的速度一直比乙车大,两车逐渐靠近,则B错误；
C．在5－15 s内,两图象与坐标轴的面积相等,则两车的位移相等,则C正确；D．在t＝10 s时两车速度相等,相距最远,则D错误。

10. 在粗糙水平地面上放着一个截面为半圆的柱状物体A,A与竖直墙之间放一光滑半圆球B,整个装置处于平衡状态．已知A、B两物体的质量分别为M和m,则下列说法正确的是（）
A. A物体对地面的压力大小为Mg
B. A物体对地面的压力大小为（M＋m）g
C. B物体对A物体的压力小于Mg
D. A物体对地面的摩擦力可能大于Mg
【答案】BD
【解析】
以整体为研究对象,竖直方向整体受重力、压力F、支持力,水平方向受墙面的弹力和水平面的摩擦力,竖直方向受力平衡,水平方向受力平衡,A物体对地面的压力大小为（M+m)gA对；以B物体为研究对象,B物体对A的压力等于重力和墙面弹力的合力,大于mg,C错；D对；
11.如右图所示,斜面置于光滑水平地面上,其光滑斜面上有一物体由静止下滑,在物体下滑过程中,下列说法正确的是( )
A. 斜面的机械能不变
B. 物体的重力势能减少,动能增加
C. 斜面对物体的作用力垂直于接触面,不对物体做功
D. 物体的机械能守恒
【答案】B
【解析】
试题分析：只有重力或只有弹力做功时,系统的机械能守恒,对物体进行受力分析,根据机械能守恒条件分析答题．
在整个运动过程中,物体对斜面的压力对斜面做功,斜面的机械能不守恒,故A错误；物体下滑时,重力做正功,物体的重力势能减小,动能增加,故B正确；斜面对物体的作用力垂直于斜面,但在作用力方向上,物体有位移,斜面对物体的作用力
对物体做功,故C 错误；物体和斜面组成的系统在整个过程中只有重力做功,它们的机械能守恒；但物体受弹力做功；机械能不守恒,D 错误．
12.一个质量为0.3 kg 的弹性小球,在光滑水平面上以6 m/s 的速度垂直撞到墙上,碰撞后小球沿相反方向运动,反弹后的速度大小与碰撞前相同.则碰撞前后小球速度变化量的大小Δv 和碰撞过程中墙对小球做功的大小W 为（ ） A. Δv =0 B. Δv =12 m/s C. W =0 D. W =10.8
J
【答案】BC 【解析】
【详解】A.规定初速度方向正方向,初速度16m/s v =,碰撞后速度26m/s v =-,则
速度变化量为：
2112m/s v v v ∆=-=-
负号表示速度变化量的方向与初速度方向相反,所以碰撞前后小球速度变化量的大小为12m/s,故A 错误, B 正确；
C.运用动能定理研究碰撞过程,由于初、末动能相等,则：
0k W E =∆=
碰撞过程中墙对小球做功的大小W 为0,故C 正确,D 错误。

13.如图所示,一轻弹簧一端固定于O 点,另一端系一重物,将重物从与悬点O 在同一水平面且弹簧保持原长的A 点无初速度释放,让它自由摆下．不计空气阻力,则在重物由A 点摆向最低点B 的过程中（ ）
A. 弹簧与重物的总机械能守恒
B. 弹簧的弹性势能增加
C. 重物机械能不变
D. 重物的机械能增加
【答案】AB 【解析】 【分析】
由A到B的过程中,只有重力和弹簧弹力做功,系统机械能守恒,通过弹簧的形变量判断弹性势能的变化,通过能量守恒判断重物机械能的变化．
【详解】由A到B的过程中,只有重力和弹簧弹力做功,系统机械能守恒,即弹簧与重物系统的总机械能守恒。

故A正确。

在运动的过程中,弹簧的形变量增大,则弹簧的弹性势能增加。

故B正确。

根据能量守恒定律知,系统机械能不变,弹簧的弹性势能增加,则重物的机械能减小。

故CD错误。

故选AB。

第Ⅱ卷（主观题部分共35分）
三、填空题（本题共3小题,每空4分,共16分.把答案填写在答题纸对应题目的横线上.）
14.2009年3月29日,中国女子冰壶队首次夺得世界冠军,如图所示,一冰壶以速度v垂直进入三个矩形区域做匀减速运动,且刚要离开第三个矩形区域时速度恰好为零,则冰壶依次进入每个矩形区域时的速度之比为_______,穿过每个矩形区域所用的时间之比为___________。

【答案】32322-1):1
【解析】
【详解】[1]逆向思维,根据速度与位移关系22ax
v=可知次进入每个矩形区域时的
32 : 1；
[2] 初速度为零的匀加速直线运动中,通过连续三段相等位移的时间之比为：
1:21):32),故所求时间之比为322-1):1。

15.一个屋檐距地面9 m高,每隔相等的时间就有一个水滴从屋檐自由落下。

当第4滴水刚要离开屋檐时,第1滴水正好落到地面,则此时第2滴水离地的高度为
______（g = 10 m/s2）
【答案】5m
【解析】
【详解】[1]由题意作出情景图：
自由落体运动为初速度为零的匀加速直线运动,第一个t 时间内、第二个t 时间内、第三个t 时间内的位移之比为1:3:5,故第二滴水滴距地面的高度为：
59m 5m 135
59
H h =
=⨯=++。

16.汽车额定功率为P ,汽车质量为m ,在平直路面上行驶时所受阻力为车重的k 倍,则汽车在此水平路面上运动的最大速度为_________.
【答案】p
kmg
【解析】
【详解】[1]当牵引力与阻力相等时,速度最大,摩擦力为：f kmg =,根据
m P Fv fv ==得最大速度为：
P
v kmg
=。

四、解答题（本题共2个小题,共19分．解答应写出必要的文字说明、方程和重要的演算步骤,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．）
17.某学校学生进行“交通信号灯”的课题研究中发现在公路的十字路口, 红灯拦停了很多汽车。

若拦停的汽车排成笔直的一列, 最前面的一辆汽车的前端刚好与路口停车线相齐, 相邻两车的前端之间的距离均为L =" 6.0" m, 若汽车起动时都以a =2.5m/s 2 的加速度作匀加速运动, 加速到v="10.0" m/s 后做匀速运动通过路口。

该路口亮绿灯时间t =" 40.0" s, 而且有按倒计时显示的时间显示灯. 另外交通规则规定: 原在绿灯时通行的汽车, 红灯亮起时, 车头已越过停车线的汽车允许通过。

求：若绿灯亮起瞬时, 所有司机同时起动汽车, 问有多少辆汽车能通过路口？
【答案】能有64辆汽车通过路口.
【解析】
试题分析：由题意知：根据速度与时间关系汽车加速时间：（2
分）
在40．0 s 时间,汽车能行驶的位移为
（3分）
所以能通过路口的汽车数为：
（3分）
根据题意,能有64辆汽车通过路口． （2分）
18.滚轴溜冰运动是青少年喜爱的一项活动。

如图所示,一滚轴溜冰运动员（可视为质点）质量m=30kg,他在左侧平台上滑行一段距离后沿水平方向抛出,恰能无能量损失地从A 点沿切线方向进入光滑竖直圆弧轨道并沿轨道下滑。

已知A 、B 为圆弧的两端点,其连线水平；圆弧半径R="1.0" m,对应圆心角θ=106º；平台与A 、B 连线的高度差h="0.8" m 。

（取g=10m/s 2,sin53º=0.80,cos53º=0.60）
求：（1）运动员做平抛运动的初速度；
（2）运动员运动到圆弧轨道最低点O 时,对轨道的
压力。

【答案】（1）4m/s （2）1290N 【解析】
【详解】（1）设小孩平抛的初速度为v x ,在A 点的竖直分速度为v y , 由平抛运动的规律有2
12
h gt =
,y v gt =, 代入数据解得0.4t s =,4/y v m s =； 因小孩在A 点的速度沿A 点切线方向 故有()tan /2/y x v v θ=,
代人数据解得3/x v m s =,故04/v m s =,
（2）设小孩在最低点的速度为v,由机械能守恒定律,
有()22111cos5322
x mv mv mg h R ⎡⎤-=+-⎣⎦o , 在最低点,根据牛顿第二定律,有2/N F mg mv R -=
代人数据解得1290N F N =,由牛顿第三定律可知,小孩对轨道的
压力为1290 N。