江苏省如皋市2019-2020学年高三年级第一学期期初调研测试物理试题及答案

如皋市2019～2020学年度高三年级第一学期期初调研测试物 理 试 题一、单项选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分，每小题只有一个选项符合题意． 1． 将一个小球从报废的矿井口由静止释放后做自由落体运动，4 s 末落到井底．重力加速度g =10 m/s 2．该小球4 s 内的平均速度是 A ．10 m/sB ．20 m/sC ．40 m/sD ．80 m/s2． 银河系中有两颗行星绕某恒星做圆周运动．从天文望远镜中观察到它们的运转周期之比为8:1，则它们的轨道半径之比为 A ．1:4B ．2:1C ．4:1D ．8:13． 如图所示，船从A 处开出后沿直线AB 到达对岸，若AB 与河岸成37°角，水流速度为4m/s ，已知sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，则船在静水中的最小速度为 A ．2 m/s B ．2.4 m/s C ．3 m/sD ．3.2 m/s4． 如图所示，滑块以初速度v 0沿表面粗糙且足够长的固定斜面，从顶端下滑，直至速度为零．对于该运动过程，若用h 、s 、v 、a 分别表示滑块的下降高度、位移、速度和加速度的大小，t 表示时间，则下列图像最能正确描述这一运动规律的是A B C D5． 如图，某发射系统内有一木箱，木箱内有一竖直放置的轻弹簧，弹簧上方有一物块，木箱内上表面和下表面都装有压力传感器．木箱静止时，上表面压力传感器的读数为12.0 N ，下表面压力传感器的读数为20.0 N ．当系统竖直向上发射时，上表面传感器的读数变成下表面压力传感器读数的一半，取重力加速度g =10 m/s 2，此时木箱的加速度大小为 A ．2.5 m/s 2B ．5.0 m/s 2C ．10.0 m/s 2D ．条件不足，无法确定二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共计16分，每小题有多个选项符合题意．全部选对的得4分，选对但不全的得2分，选错或不选的得0分．BA水流376． 如图所示，将一小球从空中A 点以水平速度v 0抛出，经过一段时间后，小球以大小为2v 0的速度经过B 点，不计空气阻力，则小球从A 到B (重力加速度为g ) A ．下落高度为3v 022gB ．经过的时间为3v 0gC ．速度增量为v 0，方向竖直向下D ．运动方向改变的角度为60°7． 如图所示，质量为m 的物体随水平传送带一起匀速运动，A 为传送带的终端皮带轮，皮带轮半径为r ，要使物体通过终端时能水平抛出，则皮带轮 A ．边缘的线速度至少为grB ．边缘的线速度至少为grC ．转速至少为gr 2πD ．转速至少为12πg r8． 如图所示，n 个完全相同、边长足够小且互不粘连的小方块依次排列，总长度为l ，总质量为M ，它们一起以速度v 在光滑水平面上滑动，某时刻开始滑上粗糙水平面．小方块与粗糙水平面之间的动摩擦因数为μ，若小方块恰能完全进入粗糙水平面，则小方块克服摩擦力做的功为 A ．12M v 2B ．M v 2C ．12μMglD ．μMgl9． 如图所示，两个相互接触、大小不同的正方体物块放在水平面上，两物块的质量分别为2m 和m ，与水平面的动摩擦因数分别为μ1和μ2．同时对两物块施加水平向左、大小均为F 的恒力，两物块恰好一起做匀速直线运动．则 A ．两物块间可能没有弹力作用 B ．两物块间一定没有弹力作用C ．若两物块间没有弹力，μ1和μ2的关系为2μ1=μ2D ．若两物块间有弹力，μ1和μ2的关系为2μ1>μ2三、简答题：本题共4小题，共计42分．请将解答填写在答题卡相应位置． 10．（8分）某同学在做“验证互成角度的两个力合成的平行四边形定则”实验．（1）把橡皮条的一端用图钉固定于P 点，同时用两个弹簧测力计将橡皮条的另一端拉到位置O ．这时两弹簧测力计的示数如图甲所示，则两弹簧测力计的读数分别为F A ＝_________N 、F B ＝_________N ．甲 乙 丙（2）橡皮条的自由端仅用一个弹簧测力计拉着，也把它拉到O 点位置，弹簧测力计的示数如图乙所示．请在丙图中作出力F A 、F B 和F C 的图示，并根据平行四边形定则在图丙中作出F A 和F B 的合力F ，F 的大小为_________N ．（3）实验的结果能否验证平行四边形定则：_________（选填“能”或“不能”）． 11．（10分）用图甲所示的装置“探究加速度与力、质量的关系”．实验中，保持小车质量一定时，探究小车加速度a 与合力F 的关系．（1）除了电火花计时器、小车、天平（附砝码）、砝码盘、细线、附有定滑轮的长木板、垫木、导线及开关外，在下列器材中必须使用的有______（选填选项前的字母）． A ．220V 、50Hz 的交流电源B ．电压可调的直流电源C ．刻度尺D ．秒表（2）为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力，以下操作正确的是_________．A ．调整长木板上滑轮的高度使细线与长木板平行B ．在调整长木板的倾斜度平衡摩擦力时，应当将砝码和砝码盘通过细线挂在小车上C ．在调整长木板的倾斜度平衡摩擦力时，应当将穿过打点计时器的纸带连在小车上甲丙23FOa1（3）某同学得到了图乙所示的一条纸带，由此得到小车加速度的大小a =_______m/s 2（保留三位有效数字）．（4）在本实验中认为细线的拉力F 等于砝码和砝码盘的总重力mg ，已知三位同学利用实验数据作出的a －F 图像如图丙中的1、2、3所示．下列分析正确的是_______（选填选项前的字母）． A ．出现图线1的原因可能是没有平衡摩擦力B ．出现图线2的原因可能是砝码和砝码盘的质量不合适C ．出现图线3的原因可能是在平衡摩擦力时长木板的倾斜度过大（5）在本实验中认为细线的拉力F 等于砝码和砝码盘的总重力mg ，由此造成的误差是______（选填“系统”或“偶然”）误差．设拉力的真实值为F 真，小车的质量为M ，为了使5%mg F F −<真真，应当满足的条件是mM<______． 12．［选修模块3-5］（12分）（1）下列说法中正确的是________．A ．比结合能越大，原子核越稳定B ．γ射线是原子核外电子跃迁产生的C ．核聚变需要极高的温度，反应过程中需要外界持续提供能量D ．210 83Bi 的半衰期是5天，12 g 21083Bi 经过15天衰变后剩余的质量为1.5 g（2）由玻尔原子理论，氦离子He ＋能级如图所示．电子在n ＝3轨道上比在n ＝4轨道上离氦核的距离______(选填“大”或“小”)．当大量处在n ＝3的激发态的He ＋发生跃迁时，所发射的谱线有_____条．（3）如图所示，光滑水平桌面上，质量为m 的小球甲以速度v 与质量为2m 的静止小球乙发生对心正碰，碰后甲以速率v3反弹，碰撞时间为t ，不计空气阻力．①求碰撞过程中甲、乙间的平均作用力大小； ②通过计算判断该碰撞是否为弹性碰撞．乙13．［选修模块3-5］（12分）（1）对以下物理知识的理解中，正确的有________．A．α射线的穿透能力较弱，用一张纸就能挡住B．给运动的微观粒子加速，可以增大其物质波波长C．核力将核子束缚在核内，说明核力一定是吸引力D．金属发生光电效应的截止频率随入射光频率的变化而变化（2）某种原子基态的能量用E1表示（E1已知），一群处于n=4能级的该原子向n=2跃迁时发出光子的能量为________________．用该光照射极限频率为ν0的某种金属发生了光电效应，光电管阳极A和阴极K之间加反向电压，要使光电子都不能到达阳极，遏止电压为________________．（已知普朗克常量为h，电子电荷量为e．）（3）在某些恒星内，3个α粒子可以结合成一个12 6C核，已知12 6C核的质量为12.000000u，α粒子的质量为4.001509u．（1u相当于931.5Mev）①写出此反应的核反应方程式；②计算这个反应中所释放的核能（结果保留两位有效数字）．四、计算题：本题共3小题，共计47分．解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，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．14．（15分）如图所示，竖直面光滑的墙角有一个质量为m、半径为r的均匀半球体A，现在A上放一密度和半径与A相同的球体B，调整A的位置使得A、B保持静止状态，已知A 与地面间的动摩擦因数为0.5．假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力．求：（1）地面对A的支持力F N；（2）地面对A的最大静摩擦力F max；（3）A球球心距墙角的最远距离x m．15．（16分）如图所示，与水平面夹角θ＝37°的斜面和半径R ＝0.4 m 的光滑圆轨道相切于B点，且固定于竖直平面内．质量m ＝1 kg 的滑块从斜面上的A 点由静止释放，经B 点后沿圆轨道运动，并恰能通过最高点C ．已知滑块与斜面间动摩擦因数μ＝0.25，g =10 m/s 2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8．求： （1）滑块在C 点的速度大小v C ； （2）滑块在B 点的动能E k B ； （3）A 、B 两点间的高度差h ．16．（16分）如图所示，水平地面上有一质量M ＝3 kg 的“L ”型滑板ABC ，滑板的竖直高度h＝1.8 m ，D 处有一固定障碍物，滑板右端C 到障碍物的距离为x ＝1 m ．滑板左端施加水平向右的推力F ＝144 N 的同时，有一质量m ＝1 kg 的小物块紧贴竖直板的A 点无初速度释放，滑板撞到障碍物时立即撤去力F ，滑板以原速率反弹，小物块最终落在地面上．已知滑板与小物块及地面间的动摩擦因数均为μ＝0.4，重力加速度g ＝10 m/s 2． （1）证明：滑板撞到障碍物前小物块与滑板相对静止； （2）求小物块落地时所受重力的瞬时功率； （3）求小物块落地时到滑板B 端的距离．x障碍物Mm如皋市2019～2020学年度高三年级第一学期期初调研测试物理试题参考答案一、单项选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分，每小题只有一个选项符合题意．1．B 2．C 3．B 4．B 5．A二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共计16分，每小题有多个选项符合题意．全部选对的得4分，选对但不全的得2分，选错或不选的得0分．6．AD 7．BD 8．AC 9．ACD三、简答题：本题共4小题，共计42分．请将解答填写在答题卡相应位置．10．（8分）（1）3.40（1分）；4.00（1分）（2）如图（2分）；6.08（5.90~6.10）（2分）（3）能（2分） 11．（10分）（1）AC （2分，漏选得1分） （2）AC （2分，漏选得1分） （3）1.16（±0.06）（2分） （4）B （2分） （5）系统（1分）；5%（1分） 12．（12分）（1）AD （3分，漏选得2分） （2）小（2分）；3（2分）（3）①对甲，以向右为正方向，由动量定理Ft ＝m ·⎝⎛⎭⎫－v 3－m v （1分）解得F ＝－4m v3t，负号说明乙对甲的平均作用力方向向左两球间平均作用力大小是F ＝4m v3t（2分）②碰撞过程动量守恒，设碰后乙球速度v 1，则m v ＝m ·⎝⎛⎭⎫－v 3＋2m v 1 解得v 1＝23v（1分）碰前系统动能E 1＝12m v 2碰后系统动能E 2＝12m ⎝⎛⎭⎫v 32＋12×2m⎝⎛⎭⎫2v 32＝12m v 2说明该碰撞为弹性碰撞． （1分）13．（12分） （1）A （3分） （2）1631E −（2分）；eh e E 01163υ−−（2分） （3）①342He→126C （2分）②ΔE ＝Δmc 2（1分）解得ΔE ＝4.2 Mev （2分） 四、计算题：本题共3小题，共计47分．解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，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． 14．（15分）解：（1）根据题意可知，B 的质量为2m （2分） A 、B 处于静止状态，则地面对A 的支持力F N =3mg （3分） （2）地面对A 的最大静摩擦力 F max =3μmg=1.5mg （4分） （3）当地面对A 的摩擦力达到最大静摩擦力时，A 球球心距墙角的距离最远，对A 、B 分别受力分析，如图所示．根据平衡条件得F=2sin mgF max =F N '=F cos θ （2分） 解得tan θ=43 （2分）则A 球球心距墙角的最远距离 x m =2r cos θ+r=115r （2分）15．（16分）解：（1）在C 点，滑块竖直方向所受合力提供向心力mg ＝m v C 2R（3分）解得v C ＝2 m/s （2分） (2)对B →C 过程，由动能定理得－mgR (1＋cos 37°)＝12m v C 2－E k B （3分）解得E k B ＝9.2 J （2分） (3)滑块在A →B 的过程，由动能定理得mgh －μmg cos 37°·h sin 37°＝12m v B 2－0 （4分）解得h ＝1.38 m （2分） 16．（16分）解：（1）对小物块与滑板组成的整体，设向右的加速度为a 1，由牛顿第二定律有 F －μ(M ＋m )g ＝(M ＋m )a 1 （2分） 解得a 1＝32 m/s 2 （1分） 对小物块，因为mg <F max =μma 1 （1分） 所以滑板撞到障碍物前小物块与滑板相对静止． （1分） （2）滑板撞到障碍物后小物块做平抛运动 h ＝12gt 2 （1分） v y ＝gt （1分）小物块落地时所受重力的瞬时功率P G =mg v y（1分） 解得P G =60 W（2分） （3）设滑板撞到障碍物时的速度大小为v 1 v 12＝2a 1x （1分） 设小物块平抛运动的水平位移为x 1 x 1＝v 1t ＝4.8 m（1分） 撞到障碍物后滑板运动的加速度大小为a 2 μMg ＝Ma 2（1分） 滑板停止运动所用时间t ′＝v 1a 2＝2 s ，则物块落地时，滑板尚未停止运动（1分）物块落地时滑板向左运动的距离为x 2x 2＝v 1t －12a 2t 2＝4.08 m（1分） 物块落地时到B 的距离为x ′＝x 1＋x 2＝8.88 m （1分）。