山西省临汾市洪洞县第一中学2020届高三物理上学期期中试题(含答案)

山西省临汾市洪洞县第一中学2020届高三物理上学期期中试题考试时间：90分钟总分：100分
一、单项选择题（每题3分）
1、雨滴在空气中下落，当速度比较大的时候，它受到的空气阻力与其速度的二次方成正比，与其横截面积成正比，即F＝kSv2 ，则比例系数k的单位是( )
A.kg/m4
B.kg/m3
C.kg/m2
D.kg/m
2、如图所示为一物体随升降机由一楼运动到某高层的过程中的v-t图象，则( )
A.物体在0～2 s内处于失重状态
B.物体在2～4 s内处于超重状态
C.物体在4～5 s内处于失重状态
D.由于物体的质量未知，所以无法判断超重、失重状态
3、据报道,2020年我国首颗“人造月亮”将完成从发射、入轨、展开到照明的整体系统演示验证。

“人造月亮”是一种携带大型空间反射镜的人造空间照明卫星,将部署在距离地球500km以内的低地球轨道上,其亮度是月球亮度的8倍,可为城市提供夜间照明。

假设“人造月亮”绕地球做圆周运动,下列说法正确的是( )
A.“人造月亮”的线速度等于第一宇宙速度
B.“人造月亮”的角速度大于月球绕地球运行的角速度
C.“人造月亮”的向心加速度大于地球表面的重力加速度
D.“人造月亮”的公转周期大于月球绕地球运行的周期
4、北京时间2016年2月11日23:40左右，激光干涉引力波天文台（LIGO）负责人宣布，人类首次发现了引力波。

它来源于距地球之外13亿光年的两个黑洞（质量分别为26个和39个太阳质量）互相绕转最后合并的过程。

合并前两个黑洞互相绕转形成一个双星系统，关于双星系统，下列说法正确的是（）
A.两个黑洞绕行的角速度相等
B.两个黑洞绕行的线速度相等
C.两个黑洞绕行的向心加速度相等
D.质量大的黑洞旋转半径大
5、下列关于功、功率的说法，正确的是( )
A. 只要力作用在物体上，则该力一定对物体做功
B. 由已知，只要知道W和t就可求出任意时刻的功率
C. 摩擦力一定对物体做负功
D. 由P=Fv知，当汽车发动机功率一定时，牵引力与速度成反比
6、小物块位于光滑的斜面上,斜面位于光滑的水平地面上.从地面上看,在小物块沿斜面下滑的过程中,斜面对小物块的作用力( )
A.垂直于接触面,做功为零
B.垂直于接触面,做功不为零
C.不垂直于接触面,做功为零
D.不垂直于接触面,做功不为零
7、一个系统的机械能增大,究其原因,下列推测正确的是( )
A.可能是重力对系统做了功
B.—定是合外力对系统做了功
C.一定是系统克服合外力做了功
D.可能是摩擦力对系统做了功
8、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 ，当地的重力加速度为g ，那么在他减速下降高度为h 的过程中，下列说法正确的是( )
A ．他的动能减少了Fh
B ．他的重力势能增加了mgh
C ．他的机械能减少了（F －mg ）h
D ．他的机械能减少了Fh
9、有两个物体a 和b ,其质量分别为
a m 和
b m ,且a b m m >,它们的动能相同.若a 和b 分别受到恒定的阻力
a F 和
b F 的作用,经过相同的时间停下来,它们的位移分别为a s 和b s ,则 A.
a b F F >,且a b s s < B.a b F F >,且a b s s > C.a b F F <,且a b s s < D.a b F F <,且a b s s >
10、如图所示，在光滑的水平面上有一个质量为M 的木板B 处于静止状态，现有一个质量为m 的木块A 在B 的左端以初速度0v 开始向右滑动，已知M ，用①和②分别表示木块A 和木板B 的图像，在木块A 从B 的左端滑到右端的过程中，下面关于速度v 随时间t 、动能k E 随位移s 的变化图像，其中可能正确的是（ ）
A. B.
C.
D.
二、多项选择题（每题4分） 11、在平直公路上,质量为m 的汽车以速度0v 匀速行驶,此时发动机的功率为P 。

某时刻驾驶员加大油门,发动机功率立即增加为2P 并保持该功率继续行驶。

假设汽车行驶过程中所受阻力不变。

从驾驶员加大油门开始计时,汽车的速度v 与时间t 的关系如图(经时间后汽车以02v 的速度匀速运动),则下列判断正确的是
( )
A.0t =时刻汽车的加速度大小为
0P
mv B.汽车在12t 时刻的牵引力大小为043P v
C.在10~t 时间内汽车行驶的位移大小为
3001323mv v t - D.在10~t 时间内阻力对汽车所做的功为210322Pt mv -
12、一质量为m 的小球以初动能k0E 从地面竖直向上抛出,已知上升过程中受到阻力作用,图中两条图线分别表示小球在上升过程中动能、重力势能中的某一个与其上升高度之间的关系,以地面为零势能面,0h 表示上升的最大高度,图中坐标数据中的k 值为常数且满足0<k <1则由图可知,下列结论正确的是( )
A.①表示的是动能随上升高度的图象,②表示的是重力势能随上升高度的图象
B.上升过程中阻力大小恒定且f=kmg
C.上升高度012k h h k +=+时,重力势能和动能相等
D.上升高度021h h =
时,动能与重力势能之差为02k mgh
三、 实验题（ 每空2分）
13. 为了探究质量一定时加速度与力的关系，一同学设计了如图所示的实验装置．其中M 为带滑轮的小车的质量，m 为沙和沙桶的质量(滑轮质量不计)．
(1)实验时，一定要进行的操作是________．
A ．用天平测出沙和沙桶的质量
B ．将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力
C ．小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录弹簧测力计的示数
D ．改变沙和沙桶的质量，打出几条纸带
E ．为减小误差，实验中一定要保证沙和沙桶的质量m 远小于小车的质量M
(2)该同学在实验中得到如图所示的一条纸带(两相邻计数点间还有两个点没有画出)，已知打点计时器采用的是频率为50 Hz 的交流电，根据纸带可求出小车的加速度为________m/s 2
(结果保留两位有效数字)．
(3)以弹簧测力计的示数F 为横坐标，加速度为纵坐标，画出的a －F 图象是一条直线，图线与横坐标的夹角为θ，求得图线的斜率为k ，则小车的质量为________．
A ．2tan θ B. C ．k D.
14、某同学利用图示装置“验证机械能守恒定律”,将两光电门甲、乙固定在铁架台上,然后进行了如下的操作:
A.将一小铁球由光电门甲的上方一定高度处由静止释放;
B.通过计算机显示小铁球通过光电门甲、乙的时间分别为1t 、2t ;
C.用直尺测出光电门甲和乙之间的距离h ;
D.用游标卡尺测出小铁球的直径d 如图乙所示;
E.改变小铁球释放的高度,重复A 、B 步骤操作。

通过以上操作请回答下列问题:
1.读出图乙中小铁球的直径为d =___________cm,假设小铁球通过光电门甲的瞬时速度近似地等于该过程中的平均速度,则小铁球通过光电门甲的速度大小为1v ____________。

(用题中字母表示)
2.重力加速度为g ,在误差允许的范围内,要验证小铁球的机械能守恒,则需验证_________=2gh 。

(用题中字母表示)
四、计算题
15、（10分）甲、乙两物体,甲的质量为1 kg,乙的质量为0.5 kg,甲从距地45 m 高处自由落下,1 s 后乙从距地30 m 高处自由落下,不计空气阻力.
(重力加速度g 取10 m/s 2
)
(1)两物体等高时离地多高
(2)作出甲、乙两物体的速度时间图象(规定甲开始下落时刻为计时起点).
16、（12分）如图所示，光滑斜面的倾角为θ，有两个相同的小球，分别用光滑挡板A 、B 挡住。

挡板A 沿竖直方向，挡板B 垂直斜面。

试求：
(1)分别将小球所受的重力按效果进行分解；
(2)两挡板受到两个球压力大小之比；
(3)斜面受到两个球压力大小之比。

17、（14）如图所示，隧道是高速公路上的特殊路段也是事故多发路段之一。

某日，一轿车A因故恰停在隧道内离隧道入口d＝50 m的位置。

此时另一辆轿车B正以v 0 ＝90 km/h的速度匀速向隧道口驶来，轿车B的驾驶员在进入隧道口时，才发现停在前方的轿车A并立即采取制动措施。

假设该驾驶员反应时间t 1 ＝0.57 s，轿车制动系统响应时间(开始踏下制动踏板到实际制动)t 2 ＝0.03 s，轿车制动时产生的加速度为7.5 m/s 2 。

(1)试通过计算说明该轿车B会不会与停在前面的轿车A相撞？(2)若会
相撞，那么撞前瞬间轿车B速度大小为多少？
若不会相撞，那么停止时与轿车A的距离为多少？
18、（14分）如图是检验某种防护罩承受冲击能力的装置，M为半径R＝1.6 m、固定于竖直平面内的光滑半圆弧轨道，A、B分别是轨道的最低点和最高点；N为防护罩，它是一个竖
直固定的1/4圆弧，其半径，圆心位于B点．在A放置水平向左的弹簧枪，可向M 轨道发射速度不同的质量均为m＝0.01 kg的小钢珠，弹簧枪可将弹性势能完全转化为小钢珠的动能．假设某次发射的小钢珠沿轨道恰好能经过B点，水平飞出后落到N的某一点上，取g＝10 m/s 2 .
求： (1)钢珠在B点的速度；
(2)发射该钢珠前，弹簧的弹性势能E p ；
(3)钢珠从M圆弧轨道B点飞出至落到圆弧N上所用的时间．
物理答案
1.B
2.C
3.B
4.A
5.D
6.B
7.D
8.D
9. A 10.D
11.AC 12.BCD
三、实验
13、【答案】(1)BCD (2)1.3 (3)D
【解析】
(1)本题拉力可以由弹簧测力计测出，不需要用天平测出沙和沙桶的质量，也就不需要使小桶(包括沙)的质量远小于车的总质量，故A 、E 错误；该题是弹簧测力计测出拉力，从而表示小车受到的合外力，故需要将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力，同时保持弹簧测力计及其连接线与长木板平行，故B 正确；运用打点计时器时，应先接通电源，待打点稳定后再释放纸带，该实验探究加速度与力和质量的关系，要记录弹簧测力计的示数，故C 正确；改变沙和沙桶质量，即改变拉力的大小，打出几条纸带，研究加速度随F 变化关系，故D 正确．(2)由于两计数点间还有两个点没有画出，故两计数点间的时间间隔为0.06 s ．由Δx ＝aT 2 ，可得 .
(3)根据牛顿第二定律，得2F ＝ma ，
，即对a-F 图来说，图象的斜率 ，故小车
质量为 ，故A 、B 、C 错误，D 正确． 14. 答案及解析：
答案：1.0.385 1d t 2. 222221
d d t t - 解析： 1.由游标卡尺的读数规则可知该读数为3mm+17×0.05mm=3.85mm=0.385cm,由题意可知小铁球通过光电门甲的瞬时速度为11
d v t =
;
15. 【答案】(1)两物体的加速度均为g,方向竖直向下,设甲下落时间t 1 时二者相遇,则 ,解得t 1 =2 s,此时两物体离地高度
.(2)甲、乙两物体均做自由落体运动,故其图象均为倾斜直线,如
图所示.
16. 【答案】球1因为重力欲向下运动，于是对斜面和挡板A均会产生挤压，即重力产生的效果有两个，一个是压斜面的力F 2 ，一个是压挡板的力F 1 ，如图甲所示，同理球2的重力分解如图乙所示。

两个分力大小分别为F 1 ′和F 2 ′：
对球1：F 1 ＝Gtanθ，，对球2：F 1 ′＝Gsinθ，F 2 ′＝Gcosθ。

所以挡板A、B所受的压力之比为：，斜面所受两个小球压力之比为：。

17. 【答案】(1)会相撞(2)10 m/s
【解析】
(1)轿车实际制动前0.6 s内做匀速直线运动，匀速运动的位移为，实际制动中的加速度大小a＝7.5 m/s 2 ，实际制动中当速度减为零时的位移
，由于，故B会与停在前面的轿车A相撞。

(2)设与A相碰时的速度为v，根据运动学公式得：
2 ，解得v＝10 m/s。

18. 【答案】(1)4 m/s (2)0.4 J (3)0.4 s
【解析】
(1)在B处对小钢珠进行受力分析，由牛顿第二定律,得：.(2)从发射钢珠到上升到B点过程，由机械能守恒定律,得E PN ＝0.4 J.(3)钢珠做平抛运动由；x＝v B t；x 2 ＋h 2 ＝r 2, 联立解得t＝0.4 s.。