1、泗水县2019-2020学年度高三上学期期中考试物理试题一、选择题（1-8题单选，9-12多选，每题4分，共48分。多选题选对但选不全2分，选错0分。）1. 下列关于物理学史、物理学研究方法的叙述中正确的是A. 卡文迪许通过扭秤实验，测出了万有引力常量B. 伽利略在研究自由落体运动时采用了微量放大的方法C. 牛顿根据理想斜面实验，提出力不是维持物体运动的原因D. 在验证力的平行四边形定则的实验中使用了控制变量的方法【答案】A【解析】【详解】A、卡文迪许通过扭秤实验，测出了万有引力常量，故A正确；B、伽利略在研究自由落体运动时采用了抽象思维、数学推导和科学实验相结合的方法，故B错误；C、伽利略根
2、据理想斜面实验，提出力不是维持物体运动的原因，故C错误；D、在验证力的平行四边形定则的实验中使用了等效替代的方法，故D错误【点睛】本题主要考查了有关的物理学史以及常用的物理研究方法，了解物理学家的探索过程，从而培养学习物理的兴趣和为科学的奉献精神，对类似知识要加强记忆2. 小俊同学要在学校走廊悬挂一幅图像，以下四种悬挂方式中每根绳子所受拉力最小的是A. B. C. D. 【答案】D【解析】【详解】悬挂的图画受重力和两根绳子的拉力处于平衡，合力等于0，知两根绳子拉力的合力等于重力，设绳子与竖直方向的夹角为，则，看见当时，绳子拉力最小，D正确【点睛】本题主要是考查了共点力的平衡问题，解答此类问题的
3、一般步骤是：确定研究对象、进行受力分析、利用平行四边形法则进行力的合成或者是正交分解法进行力的分解，然后在坐标轴上建立平衡方程进行解答3. 如图所示，一只小鸟沿着较粗且均匀的树枝从右向左缓慢爬行，在小鸟从A运动到B的过程中A. 树枝对小鸟的作用力先减小后增大B. 树枝对小鸟的摩擦力先增大后减小C. 树枝对小鸟的弹力先增大后减小D. 树枝对小鸟的弹力保持不变【答案】C【解析】【详解】树枝对小鸟的作用力与小鸟的重力等值反向，所以树枝对小鸟的作用力大小不变，故A错误；小鸟所受的摩擦力，从A到B的过程中，先减小后增大，则摩擦力先减小后增大，故B错误；小鸟所受的弹力，从A到B的过程中，先减小后增大，则弹
4、力先增大后减小，故C正确，D错误【点睛】小鸟缓慢爬行，合力为零，受重力、支持力和静摩擦力处于平衡，根据平衡得出摩擦力的变化和弹力的变化；解决本题的关键能够正确地受力分析，运用共点力平衡进行求解，注意小鸟所受的摩擦力为静摩擦力4. 2019年春晚在舞春海中拉开帷幕如图，五名领舞者在钢丝绳的拉动下以相同速度缓缓升起，下列说法中正确的是（ ）A. 观众欣赏表演时可把领舞者看作质点B. 2号和4号领舞者的重力势能一定相等C. 3号领舞者的重力势能可能为负值D. 她们在上升过程中机械能守恒【答案】C【解析】【详解】A.观众欣赏表演时不可把领舞者看作质点，因为如果看领舞者看作质点，则没法欣赏，故A错误；B
5、. 2号和4号领舞者的重力势能不一定相等，因为两者的质量可能不一样，尽管高度相同，故B错误；C.如果把3号领舞者的上方规定为参考平面，则3号领舞者的重力势能可能为负值，故C正确；D.因为缓缓升起过程，钢丝线对她们做了功，所以她们在上升过程中机械能不守恒，故D错误5. 2019年1月3日嫦娥四号月球探测器成功软着陆在月球背面的南极-艾特肯盆地冯卡门撞击坑，成为人类历史上第一个在月球背面成功实施软着陆的人类探测器如图所示，在月球椭圆轨道上，己关闭动力的探月卫星在月球引力作用下向月球靠近，并在B处变轨进入半径为r、周期为T的环月圆轨道运行己知引力常量为G，下列说法正确的是（）A. 图中探月卫星飞向B
6、处过程中速度越来越小B. 图中探月卫星飞向B处过程中加速度越来越小C. 由题中条件可以计算出月球的质量D. 由题中条件可以计算出探月卫星受到月球引力大小【答案】C【解析】【详解】A、在椭圆轨道上，探月卫星向月球靠近过程，万有引力做正功，根据动能定理，卫星的速度要增加，故A错误；B、探月卫星飞向B处的过程中受到地球的引力越来越小，受到月球的引力越来越大，故合外合外力越来越大，所以加速度越来越大，故B错误；C、在环月轨道，万有引力提供圆周运动向心力，有：mr，可得中心天体质量：M，故C正确；D、探月卫星质量未知，故由题设条件无法计算探月卫星受到月球引力大小，故D错误6. 如图所示，AB和CD是彼此
7、平行且笔直的河岸。若河水不流动，小船船头垂直河岸由A点匀速驶向对岸，小船的运动轨迹为直线P；若河水以稳定的速度沿平行河岸方向向右流动，且水流速度处处相等，现使小船船头垂直河岸由A点匀加速驶向对岸，则小船实际运动的轨迹可能是图中的（）A. 曲线SB. 直线RC. 曲线QD. 直线P【答案】A【解析】【详解】小船的实际运动是小船在静水中垂直河岸的运动与随河水流动的合运动，其中分运动一个是匀速直线运动（沿AB方向），另一个是匀加速直线运动（沿AC方向），则它们的合运动是匀变速曲线运动，因此小船将沿曲线运动，其轨迹将偏向合力的方向，即沿AC方向偏，所以小船实际运动轨迹为曲线S，故选A。【点睛】讨论两个
8、分运动的合运动的性质，要看两个分运动的合加速度与两个分运动的合速度是否在一条直线上，如果在一条直线上，则合运动是直线运动，否则为曲线运动。7. 某高中开设了糕点制作的选修课，小明同学在体验糕点制作“裱花”环节时，他在绕中心匀速转动的圆盘上放了一块直径8英寸（20cm）的蛋糕，在蛋糕上每隔4s均匀“点”一次奶油，蛋糕一周均匀“点”上15个奶油，则下列说法正确的是（）A. 圆盘转动的转速约为2r/minB. 圆盘转动的角速度大小为rad/sC. 蛋糕边缘的奶油线速度大小约为m/sD. 蛋糕边缘的奶油向心加速度约为m/s2【答案】B【解析】【详解】A蛋糕上每隔4s均匀“点”一次奶油， 蛋糕一周均匀“
9、点”上15个奶油，则圆盘转一圈的周期T=60s，故转速为1 r/min，故A错误；B由角速度故B正确；C蛋糕边缘的奶油线速度大小v=r=故C错误；D蛋糕边缘奶油向心加速度a=2r=m/s2= m/s2故D错误。故选B。8. 如图所示 “牛顿摆”装置，5个完全相同的小钢球用轻绳悬挂在水平支架上，5根轻绳互相平行，5个钢球彼此紧密排列，球心等高用1、2、3、4、5分别标记5个小钢球当把小球1向左拉起一定高度，如图甲所示，然后由静止释放，在极短时间内经过小球间的相互碰撞，可观察到球5向右摆起，且达到的最大高度与球1的释放高度相同，如图乙所示关于此实验，下列说法中正确的是（ ）A. 上述实验过程中，5
10、个小球组成的系统机械能守恒，动量守恒B. 上述实验过程中，5个小球组成的系统机械能不守恒，动量不守恒C. 如果同时向左拉起小球1、2、3到相同高度（如图丙所示），同时由静止释放，经碰撞后，小球4、5一起向右摆起，且上升的最大高度高于小球1、2、3的释放高度D. 如果同时向左拉起小球1、2、3到相同高度（如图丙所示），同时由静止释放，经碰撞后，小球3、4、5一起向右摆起，且上升的最大高度与小球1、2、3的释放高度相同【答案】D【解析】试题分析：上述实验过程中，小球5能够达到与小球1释放时相同的高度，说明系统机械能守恒，而且小球5离开平衡位置的速度和小球1摆动到平衡位置的速度相同，说明碰撞过程动量
11、守恒，但随后上摆过程动量不守恒，动量方向在变化，选项AB错根据前面的分析，碰撞过程为弹性碰撞那么同时向左拉起小球1、2、3到相同高度（如图丙所示），同时由静止释放，那么球3先以与球4发生弹性碰撞，此后球3的速度变为0，球4获得速度后与球5碰撞，球5获得速度，开始上摆，同理球2与球3碰撞，最后球4以速度上摆，同理球1与球2碰撞，最后球3以速度上摆，所以选项C错D对考点：动量守恒 弹性碰撞9. 如图为一匀变速直线运动的图象，图象与两坐标轴的交点分别为，时，图象切线交轴的坐标为，关于质点的运动下列说法正确的（ ）A. 质点先向轴负方向运动，后向轴正方向运动B. 质点的初速度大小为C. 时间内质点的位
12、移为D. 质点的加速度大小为【答案】BD【解析】【详解】A.根据图像知，质点一直向x轴正方向运动，故A错误；B.质点的初速度大小为点的斜率故B正确；C. 时间内质点的位移故C错误；D.根据位移公式代入各已知量解得故D正确。10. 如图所示，A、B两物块质量均为m，两物块由一轻质弹簧拴接，质量为M的物块C放在足够高的水平桌面上，物块C与B之间由绕过固定光滑定滑轮的细线相连，C与水平桌面之间的动摩擦因数为，初始时，系统处于静止，细线恰好伸直且无作用力现对物块C施加一个水平方向的力F，物块C在F作用下向右匀加速运动，位移为x时速度为v，此时物块A恰好离开地面则此过程中( )A. 细线的拉力T为恒力B
13、. F的最小值为C. 弹簧的弹性势能变化量为零D. F做的功为【答案】BC【解析】【详解】A.物块C做匀加速直线运动，因为细线长度不变，所以物块B也做匀加速直线运动，物块B受重力、弹簧弹力和细线拉力T，由牛顿第二定律得：得到：由于弹簧开始阶段被压缩，后来伸长，式中的先为正后为负，其大小方向都变化，所以细线拉力T大小变化，不为恒力，故A错误；B.以物块B、C为研究对象，当弹簧的压缩量最大时F值最小，由牛顿第二定律得：又因为：得到：故B正确；C.因为初始状态细线对B无拉力，弹簧处于压缩状态，由胡克定律得压缩量，物块A恰好刚刚离开地面时，物块A不受地面支持力，彈簧处于伸长状态，由胡克定律得伸长量，所
14、以初、末状态弹簧形变量相等，弹簧弹性势能相等，故C正确；D.设力F做的功为，对BC组成的系统由功能关系得：而且：解得：故D错误11. 某人站在与电脑连接的力传感器上做原地纵向摸高训练，图甲是他做下蹲、起跳和回落动作的示意图，图中的小黑点表示人的重心。图乙是电脑上显示的力传感器所受压力随时间变化的图象，已知重力加速度g=10m/s2，空气阻力不计，则根据图象分析可知（）A. b到c的过程中，人先处于失重状态再处于超重状态B. 人跳起的最大高度为1.8mC. 起跳过程中人做的功大于360JD. 人从起跳到双脚离开力传感器的过程中，重力的冲量大小为240Ns【答案】AC【解析】【详解】Ab到c的过程
15、中，力传感器的示数先小于人的重力后大于重力，则人先处于失重状态再处于超重状态，故A正确；B由图可知，人在空中运动的时间为0.6s，则人从最高点下落的高度为故B错误；C人起跳过程获得的速度为动能为而重心还要升高一定高度，则起跳过程中人做的功要大于360J，故C正确；D由图可知，双脚离开力传感的过程中历时小于0.3s，则重力的冲量小于故D错误。故选AC。12. 如图甲所示，一倾角=的足够长斜面体固定在水平地面上，一个物块静止在斜面上现用大小为F=kt，（k为常量，F、t的单位均为国际标准单位）的拉力沿斜面向上拉物块，物块受到的摩擦力Ff随时间变化的关系图象如图乙所示，物块与斜面间的最大静摩擦力等于
16、滑动摩擦力，重力加速度g=10m/s2，则下列判断正确的是A. 物块的质量为1kgB. k的值为5N/sC. 物块与斜面间的动摩擦因数为D. t=3s时，物块的速度大小为1.6m/s【答案】ABD【解析】【详解】A.t=0 时，Ff=mgsin=5N解得：m=1kg故A项与题意相符；B.t=l s 时，Ff=0，说明 F =5 N则k=5 N/s，故B项与题意相符；C.后来滑动Ff= 6N=mgcos解得：=故C项错误；D.当 F=Ff+ mgsin即kt1=6+5解得：t1=2.2s物体开始向上滑动F合=kt- Ff-mgsin解得：F合=kt-11由动量定理:故D项与题意相符二、填空题（每
17、空2分，共10分）13. 下图是小车运动过程中打点计时器打下的一条纸带的一部分，打点计时器的打点周期为0.02s，相邻计数点之间还有4个点没有画出，时间间隔为T，请根据纸带回答下列问题，计算结果均保留三位有效数字：(1)小车加速度的大小为_m/s2；(2)b点的速度为_m/s。【答案】 (1). 1.40 (2). 0.300【解析】【详解】(1)1由题意T=0.1s，则小车加速度的大小为(2)2b点的速度为14. 某同学设计了用光电门传感器探究小车的加速度a与小车所受拉力F及质量m的关系（1）如图1所示，在小车上固定宽度为l的挡光片，将两个光电门传感器固定在相距为d的轨道上，释放小车，传感器
18、记录下小车经过光电门1和光电门2的时间分别为、，可以测得小车的加速度a=_（用题中的符号l、d、表示）（2）该同学多次重复测量，作出aF图，如图2所示，发现该图线不通过坐标原点，其原因可能是_；此图线的BC段明显偏离直线，其原因可能是_A平衡摩擦力时，轨道右端垫的过高B轨道保持了水平状态C所用小车的质量太大D所挂钩码的总质量太大【答案】 (1). (2). B (3). D【解析】【详解】(1)数字计时器记录通过光电门的时间,由位移公式计算出物体通过光电门的平均速度,用该平均速度代替物体的瞬时速度,故在遮光条经过光电门时滑块的瞬间速度为: 以及根据匀变速直线运动的速度位移公式 ;计算得出 (2
19、)线性图象不通过坐标原点,当力达到一定值时才开始有加速度，则说明操作过程中可能是没有平衡摩擦力或者平衡摩擦力不足. 此图线的BC段明显偏离直线，其原因是所挂钩码的总质量太大，小车受到的拉力不再近似等于砝码的重力导致的，故选D故本题答案是：(1). (2). B (3). D【点睛】常用仪器的读数要掌握,这是物理实验的基础.处理实验时一定要找出实验原理,根据实验原理我们可以寻找需要测量的物理量和需要注意的事项.利用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题,在平时练习中要加强基础知识的理解与应用,提高解决问题能力.实验用控制变量法,本实验只有在满足平衡摩擦力和小车质量远大于砂和砂桶质量的双重条件下,才
20、能用砂和砂桶重力代替小车所受的合力!三、计算题（计算题3题，需要写出必要的解题步骤，共42分）15. 如图甲所示是高层建筑配备的救生缓降器材，由调速器、安全带、安全钩、缓降绳索等组成。发生火灾时，使用者先将安全钩挂在室内窗户、管道等可以承重的物体上，然后将安全带系在人体腰部，通过缓降绳索等安全着陆。如图乙所示，是某中学在某次火灾逃生演练现场中，体重为70kg的逃生者从离地面27m高处，利用缓降器材由静止开始匀加速下滑，当速度达到6m/s时，以大小为2.5m/s2加速度减速，到达地面时速度恰好为零。假设逃生者下降过程中悬空不接触墙面，不计空气阻力（g=10m/s2），求：(1)减速下滑过程的位移
21、；(2)减速下滑时逃生者对缓降绳索的拉力大小；(3)到达地面整个过程时间。【答案】(1) 7.2m；(2) 875N；(3) 9s【解析】【详解】(1)由题意可知减速过程由v2=2a1x1 (2)减速过程F-mg=ma1 F =mg+ma1=875N 根据牛顿第三定律，逃生者对缓降绳索的拉力大小875N (3)加速过程和减速过程的平均速度均为 则整个过程的时间16. 如图甲所示，用粘性材料粘在一起的A、B两物块静止于光滑水平面上，两物块的质量分别为mA1kg，mB2kg，当A、B之间产生拉力且大于0.3N时A、B将会分离。t0时刻开始对物块A施加一水平推力F1，同时对物块B施加同一方向的拉力F
22、2，使A、B从静止开始运动，运动过程中F1、F2方向保持不变，F1、F2的大小随时间变化的规律如图乙所示，求解以下问题：(1)从t0时刻到A、B分离，它们运动的位移；(2)t2.0s时刻B对A的作用力大小和方向；(3)分离前A对B的作用力大小为零的时刻。【答案】(1)5.4m；(2)0.6N，方向水平向左；(3)2.67s【解析】【详解】(1)设t时刻A、B分离，分离之前A、B物块共同运动，加速度为a，以整体为研究对象，则有Fma则由于合力分离前不变，整体做匀加速直线运动，分离时F2F=mBa得F2=FmBa=2.7N 根据F2的图线可知，经历时间t=2.7s3s根据位移公式5.4m(2)当t
23、=2s时 则F2FAB=mBa得FAB=mBaF2=0.6N0由牛顿第三定律可知，B对A的作用力大小0.6N和方向水平向左(3)由F1=mAa，F2=mBa得F1：F2=mA：mB=1：2根据图像，结合数学知识得0.9t=2(3.60.9t)则t=2.67s17. 如图所示，半径为R的光滑圆形轨道固定在竖直面内。小球A、B质量分别为m、3m。A球从左边与圆心等高处由静止开始沿轨道下滑，与静止于轨道最低点的B球相撞，碰撞中无机械能损失。重力加速度为g。(1)求第一次与小球B碰前瞬间，小球A的速度大小；(2)求第一次碰撞过程中，小球A、B在碰撞刚结束时各自的速度；(3)请通过推理论证，说明小球A、
24、B每次碰撞的地点，并讨论小球A、B在每次碰撞刚结束时各自的速度。【答案】(1)；(2)两球碰后速度大小均为，A球速度水平向左，B球速度水平向右；(3)最低点，碰撞次数为奇数时，两球碰后速度大小均为，A球速度水平向左，B球速度水平向右；碰撞次数为偶数时，A球速度大小为，方向水平向左，B球速度为0。【解析】【详解】(1)A球滑下，机械能守恒解得(2)取向右为正方向，A、B球弹性碰撞解得即两球碰后速度大小均为，A球速度水平向左，B球速度水平向右。(3)第一次碰撞后，两球速度大小相等，方向相反，因为两边轨道完全对称，根据机械能守恒定律，两球沿轨道上升的任意相同高度处速度大小都相等，故两球沿轨道同时运动到最高点，再同时滑至最低点，滑至最低点的速度大小均为，在最低点发生第二次弹性碰撞。 解得 即第二次碰后A球速度大小为，方向水平向左，B球速度为0。可见，第二次碰撞后，B球停在最低点，A球能返回到最初的位置，第三次碰撞与第一次碰撞相同，第四次碰撞与第二次碰撞相同，以后以此类推，每次碰撞都在最低点发生。由此可得，当碰撞次数为奇数时，小球A、B碰撞刚结束时的速度大小均为，A球速度水平向左，B球速度水平向右；当碰撞次数为偶数时，A球速度大小为，方向水平向左，B球速度为0。