1、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（含解析）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FfkSv2，则比例系数k的单位是 ()A. kg/m4B. kg/m3C. kg/m2D. kg/m【答案】B【解析】表达式Ff=kSv2中：Ff、S、v的单位分别为N，m2、m/s，又1N=1kgm/s2，则得：1kgm/s2=1km2m2/s2，所以k的单位为 kg/m3，故B正确，ACD错误故选B.点睛：本题是信息题，根据力学单位制求出比例系数的单位，关键要掌握各个物理量的单位，知道1N=1
2、kgm/s22. 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vt图象，则（ ）A. 物体在02s处于失重状态B. 物体在28s处于超重状态C. 物体在810s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【答案】C【解析】试题分析：速度图象的斜率等于物体的加速度斜率的正负表示加速度的方向根据加速度的方向判断物体的运动状态解：A、由图象可知，在02s内，物体向上做匀加速运动，加速度向上，物体处于超重状态，故A错误；B、由图象可知，在28s内物体做匀速直线运动，处于平衡状态，故B错误C、物体在810s内向上做匀减速运动，加速度向下，处于失重状态，故C正确D、超重、失重状
3、态根据加速度的方向判断，与物体的质量无关，是可以判断的，故D错误故选C【点评】本题要能根据图象得出有用的信息，知道速度时间图象中直线的斜率表示加速度是关键，同时要明确超重和失重的条件3.据报道，2020年我国首颗“人造月亮”将完成从发射、人轨、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，则“人造月亮”在轨道上运动时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
4、速度大于地球表面的重力加速度D. “人造月亮”公转周期大于月球的绕地球运行的周期【答案】B【解析】【分析】知道第一宇宙速度的物理意义，研究“人造月亮”绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，列出等式表示出所要比较的物理量；【详解】A、第一宇宙速度是人造卫星的最小发射速度，也是人造卫星的最大运行速度，根据 可得 ，所以“人造月亮”的运行速度不可能等于第一宇宙速度，故A错误；B、根据 可得 ，由于“人造月亮”绕地球做圆周运动的半径小于月球绕地球运行的半径，所以“人造月亮”的角速度大于月球绕地球运行的角速度，故B正确；C、根据可得，由于“人造月亮”绕地球做圆周运动的半径大于地球半径，所以“人造
5、月亮”的向心加速度小于地球表面的重力加速度，故C错误；D、根据 可得 ，由于“人造月亮”绕地球做圆周运动的半径小于月球绕地球运行的半径，所以“人造月亮”的公转周期小于月球的绕地球运行的周期，故D错误；故选B【点睛】关键是根据万有引力提供向心力，列出等式表示出所要比较的物理量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
6、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【答案】A【解析】【分析】由题可知本题考查双星系统，利用万有引力提供向心力与角速度相等进行分析。【详解】A双星系统做匀速圆周运动的周期相同，故它们的角速度等，故A正确；BD根据可知旋转半径与质量成反比，故质量大的黑洞旋转半径小，线速度小，故BD错误；C两个黑洞间的万有引力提供向心力，根据牛顿第二定律，有由于两者质量不等，故两个黑洞的向心加速度不等，故C错误。故选A。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P=知，只要知道W和t就可求出任意时刻的功率C. 摩擦力
7、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【答案】D【解析】只有同时满足功的两个条件，力才做功，即：物体受力，同时在力的方向上发生了位移，故A错误；公式P=W/t只能计算平均功率，不能计算瞬时功率，故B错误；恒力做功的表达式W=FScos，滑动摩擦力的方向与物体相对运动方向相反，但与运动方向可以相同，也可以相反，物体受滑动摩擦力也有可能位移为零，故可能做负功，也可能做正功，也可以不做功；静摩擦力的方向与物体相对运动趋势方向相反，但与运动方向可以相同，也可以相反，还可以与运动方向垂直，故静摩擦力可以做正功，也可以做负功，也可以不做功，故C错误；据 P=Fv可知
8、，当功率恒定时，牵引力与速度成反比，故D正确故选D点睛：解答此题的关键是：理解做功的两个必要因素：作用在物体上的力；物体在力的方向上通过的距离二者缺一不可；理解平均功率和瞬时功率的概念，会用控制变量法讨论；同时要明确恒力做功的求法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，做功不零【答案】B【解析】【分析】由题可知本题考查是否做功的判断。【详解】物体在下滑过程中，斜面支持力总是垂直于接触面的。物体相对于斜面滑动，
9、根据动量守恒，斜面会产生水平方向的速度，我们把物体的运动分为相对于沿斜面的下滑运动和随斜面水平方向的运动，所以由于存在斜面水平方向的分运动，物体速度的方向就不是沿斜面向下，而是与斜面向下有一定的夹角，与斜面支持力成钝角， 斜面对物体做负功，故B正确，ACD错误。故选B。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【答案】D【解析】【分析】由题可知本题考查功能关系。【详解】A除重力、弹力以外的力做功时，物体的机械能才会变化，一个系统的机械能增大，一定是除重力、弹力以外
10、的力对系统做正功。重力做功时物体的动能和重力势能之间相互转化，不影响物体的机械能的总和。故A 错误；BC除重力、弹力以外的力做功时，物体的机械能才会变化。“合外力”没有说清楚是只有重力，故BC错误；D如果摩擦力对系统做正功，系统的机械能可以增大。所以D选项是正确的。故选D。8.在奥运比赛项目中，高台跳水是我国运动员强项。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FhB. 他的重力势能增加了mghC. 他的机械能减少了（Fmg）hD. 他的机械能减少了Fh【答案
11、】D【解析】【分析】由题可知本题考查功能关系。【详解】A运动员进入水中后，克服合力做的功等于动能的减小量，故动能减小，故A错误；B运动员进入水中后，重力做功，故重力势能减小，故B错误；CD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C错误，D正确。故选D。9.有两个物体a和b，其质量分别为和，且，它们的初动能相同若a和b分别受到不变的阻力和的作用，经过相同的时间停下来，它们的位移分别为和，则A. ，且B. ，且C. ，且D. ，且【答案】A【解析】试题分析：设物体的初速度为，初动能为，所受的阻力为，通过的位移为，物体的速度与动能的关系为，得，由得，由题和相同，则质量越大，
12、位移越小，所以，由动能定理得：，因初动能相同，与成反比，则，故选项A正确考点：动能定理的应用【名师点睛】本题综合考查动能、动能定理及位移公式，在解题时要注意如果题目中涉及时间时，则应考虑应用运动学公式，不涉及时间应优先采用动能定理或功能关系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在木板B的左端以初速度v0开始向右滑动，已知Mm，用和分别表示木块A和木板B的图象，在木块A从木板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Ek随位移s的变化图象，其中可能正确的是( )A. B. C. D. 【答案】D【解析】【详解】对A分析，受到B对A
13、的滑动摩擦力作用即，所以A做匀减速直线运动，加速度，对B受力分析，受到A对B向右的摩擦力，因此B做匀加速直线运动，加速度，速度时间图像斜率即代表加速度，即B的速度时间图像斜率大于A的图像斜率，故AB错当A减速，B加速直到二者速度相等时，开始一起匀速直线运动，在此过程中，对A分析有，对B分析，二者的图像的斜率相同，故C错误，D正确故选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v0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t1
14、后汽车以2v0匀速运动)，则下列判断正确的是A. t=0时刻汽车的加速度大小为B. 汽车在时刻的牵引力大小为C. 在0t1时间内汽车行驶的位移大小为D. 在0 t1时间内阻力对汽车所做的功为【答案】ACD【解析】【分析】根据“汽车保持功率一定行驶”可知，本题考查机车的启动问题，分析清楚物体的受力情况，结合受力情况再确定物体的运动情况，阻力做功根据动能定理求解是常用的思路.【详解】A、汽车匀速行驶时，有阻力，t=0时刻汽车的牵引力为，根据牛顿第二定律得，汽车的加速度大小；故A错误.B、若汽车做匀加速直线运动，由，可得，但汽车做变加速直线运动，无法求得时刻的瞬时速度；故牵引力的大小；故B错误.C、
15、D、汽车的功率保持不变，牵引力为变力，由动能定理，解得，；故C正确，D正确.故选ACD.【点睛】汽车匀速行驶时，根据P=Fv求出阻力的大小，当功率为2P时，求出t=0时刻的牵引力，结合牛顿第二定律求出汽车的加速度大小.根据功率不变，结合速度的变化判断牵引力的变化对变加速运动过程运用动能定理，求出克服阻力做功的大小以及汽车行驶的位移12.一质量为m的小球以初动能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，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0k1，则由图可知，下列结论正确的是
16、（） A. 表示的是动能随上升高度的图象，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=kmgC. 上升高度时，重力势能和动能相等D. 上升高度时，动能与重力势能之差为【答案】BCD【解析】【分析】由题可知本题考查功能关系和动能定理的应用。【详解】A根据动能定理可知上升高度越大，动能越小，重力势能越大，故、分别表示重力势能、动能随上升高度的图象，故A错误；B从图线看，重力势能、动能随着高度的变化成线性关系，故合力恒定，受到的阻力大小恒定，由功能关系可知从抛出到最高点的过程中机械能的减少量等于阻力的功的大小又因为解得故B正确；C设h高度时重力势能和动能相等，图线的函数方程为图
17、线的函数方程为令由动能定理联立解得故C正确。D上升高度时，图线的函数方程为图线的函数方程为由动能定理动能与重力势能之差为故D正确。故选BCD。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为砂和砂桶的质量。(滑轮质量不计)(1)实验时，一定要进行的操作是_。A用天平测出砂和砂桶的质量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示数D改变砂和砂桶的质量，打出几条纸带E为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M(2)该同学
18、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50Hz的交流电，根据纸带可求出小车的加速度为_m/s2(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，求得图线的斜率为k，则小车的质量为_。A B Ck D【答案】 (1). BCD (2). 1.3 (3). D【解析】【详解】(1)1AE本题拉力可以由弹簧测力计测出，不需要用天平测出砂和砂桶的质量，也就不需要使小桶（包括砂）的质量远小于车的总质量，AE错误；B该题是弹簧测力计测出拉力，从而表示小车受到的合外力，将带
19、滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力，B正确；C打点计时器运用时，都是先接通电源，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，C正确；D改变砂和砂桶质量，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，D正确；故选：BCD。(2)2相邻计数点间的时间间隔为，连续相等时间内的位移之差：，根据得：；(3)3对a-F图来说，图象的斜率表示小车质量的倒数，此题，弹簧测力计的示数：，即，a-F图线的斜率为k，则，故小车质量为：，故D正确。故选D。14.小勇为了“验证机械能守恒定律”，将两光电门甲、乙按如图甲的方式固定在铁架台上，然后进行了如下的操作：甲乙A将一
20、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t1、t2；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v1_；(用题中字母表示)(2)如果重力加速度用g表示，在误差允许的范围内，要验证小铁球的机械能守恒，则只需验证_2gh.(用题中字母表示)【答案】 (1). 0.385 cm (2). (3). 【解析】(
21、1)由游标卡尺的读数规则可知读数为3 mm170.05 mm3.85 mm0.385 cm，由题意可知小铁球通过光电门甲的瞬时速度为：(2)在误差允许的范围内，如果小铁球的机械能守恒，则减小的重力势能应等于增加的动能，应有，又因为小铁球通过光电门甲的瞬时速度为：，小铁球通过光电门乙的瞬时速度为：，由以上整理可得四、计算题15.甲、乙两物体，甲的质量为1kg，乙的质量为0.5kg，甲从距地45m高处自由落下，1s后乙从距地30m高处自由落下，不计空气阻力。(重力加速度g取10 m/s2 ) (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)。【答案】
22、(1)25m；(2)见解析【解析】【分析】由题可知本题考查自由落体运动以及速度时间图像。【详解】(1) 甲、乙两物体均做自由落体运动，设甲下落时相遇,则解得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.如图所示，光滑斜面的倾角为，有两个相同的小球，分别用光滑挡板A、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【答案】（1）图见解析 （2） （3）【解析】试题分析：（1）对球1所受的重力来说，其效果有二：第一，使物体欲沿水平方向推开挡板；第二，使
23、物体压紧斜面因此，力的分解如图甲所示，由此得两个分力，大小分别为：（2）（3）对球1，对球2，所以：挡板AB所受的压力之比为：斜面所受两个小球压力之比为：考点：考查了力的合成与分解17.如图所示，隧道是高速公路上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d50m的位置。此时另一辆轿车B正以v090km/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t10.57s，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7.5m/s 2 。 (1)试通过计算
24、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？【答案】(1)会相撞；(2)10m/s【解析】【分析】由题可知本题考查追击相遇问题。【详解】(1)轿车实际制动前做匀速直线运动，匀速运动的位移为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，根据运动学公式得解得v10 m/s所以撞前瞬间轿车B速度大小为10 m/s。18.如图是检验某种防护罩承受冲击能力的装置，M为半径R=1.6m、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，
25、它是一个竖直固定的圆弧，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=0.01kg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，求：（1）钢珠在B点的速度；（2）发射该钢珠前，弹簧的弹性势能Ep；（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【答案】（1）4m/s；（2）0.4J；（3）0.4s【解析】【详解】（1）在B处对小钢珠进行受力分析，由牛顿第二定律代入数据解得：vB=4m/s（2）从发射钢珠到上升到B点过程，由机械能守恒定律：解得：（3）钢珠做平抛运动由x=vBtx2+h2=r2联立解得：t=0.4s