湖北省宜昌市部分示范高中教学协作体2019-2020学年高三上学期期中物理试卷 (含解析)

湖北省宜昌市部分示范高中教学协作体2019-2020学年高三上学期期中物理试卷

一、单选题（本大题共8小题，共32.0分）

1. 在平直公路上行驶的a车和b车，其位移时间图象分别为图中直线a和曲线b。𝑡=3𝑠时，直线a和曲线b刚好相切，下列说法正确的是( )

A. 𝑡=3𝑠时，两车具有共同的加速度

B. a车做匀速运动，b车做加速运动

C. 在运动过程中，b车始终没有超过a车

D. 在0−3𝑠的时间内，a车的平均速度比b车的大

2. 一长轻质薄硬纸片置于光滑水平地面上，其上放质量均为1kg的A、B两物块，A、B与薄硬纸片之间的动摩擦因数分别为𝜇1=0.3，𝜇2=0.2，水平恒力F作用在A物块上，如图所示。已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10𝑚/𝑠2.下列说法正确的是( )

A. 若𝐹=1.5𝑁，则A物块所受摩擦力大小为1.5𝑁

B. 无论力F多大，A与薄硬纸片都不会发生相对滑动

C. 无论力F多大，B与薄硬纸片都不会发生相对滑动

D. 若𝐹=8𝑁，则B物块的加速度为4.0𝑚/𝑠2

3. 如图是一辆汽车做直线运动的xt图象，对线段OA、AB、BC、CD所表示的运动，下列说法错误的是( )

A. 4 h内汽车的位移大小为零

B. 汽车在AB段静止

C. CD段表示汽车的运动方向与初始运动方向相反

D. 汽车在OA段运动得最快

4. 如图所示是山区村民用斧头劈柴的剖面图，图中BC边为斧头背，AB、AC边是斧头的刃面。要使斧头更容易劈开木柴，则( )

A. BC边短一些，AB边也短一些

B. BC边长一些，AB边短一些

C. BC边短一些，AB边长一些

D. BC边长一些，AB边也长一些

5. 如图所示，重为G的物体，放在倾角为𝜃的斜面上处于静止状态，斜面对物体的作用力大小等于( )

A. G B. 𝐺𝑠𝑖𝑛𝜃 C. 𝐺𝑐𝑜𝑠𝜃 D.

𝐺𝑠𝑖𝑛𝜃+𝐺𝑐𝑜𝑠𝜃

6. 如图所示的水平面上，橡皮绳一端固定，另一端连接两根弹簧，连接点P在𝐹1、𝐹2和𝐹3三力作用下保持静止．下列判断正确的是( )

A. 𝐹1>𝐹2>𝐹3 B. 𝐹2>𝐹3>𝐹1 C. 𝐹3>𝐹1>𝐹2 D. 𝐹3>𝐹2>𝐹1

7. 如图所示，A，B两物体叠放在一起，以相同的初速度上抛(不计空气阻力)，下列说法正确的是( )

A. 在上升和下降过程A对B的压力一定为零

B. 上升过程中A对B的压力大于A物体受到的重力

C. 下降过程中A对B的压力小于A物体受到的重力

D. 在上升和下降过程中A对B的压力都等于A物体受到的重力

8. 如图所示，两个可视为质点的、相同的木块A和B放在转盘上质量均为𝑚=2𝑘𝑔，两者用长为𝐿=0.5𝑚的细绳连接，木块与转盘的最大静摩擦力均为各自重力的0.3倍，A放在距离转轴𝐿=0.5𝑚处，整个装置能绕通过转盘中心的转轴𝑂1𝑂2转动．开始时，绳恰好伸直但无弹力，现让该装置从静止开始转动，使角速度缓慢增大，𝑔=10𝑚/𝑠2.以下说法正确的是( )

A.

当𝜔>√3𝑟𝑎𝑑/𝑠时，绳子一定没有弹力

B. 当𝜔>√3𝑟𝑎𝑑/𝑠时，A、B相对于转盘会滑动

C. 𝜔在√3𝑟𝑎𝑑/𝑠<𝜔<2𝑟𝑎𝑑/𝑠范围内增大时，B所受擦力变大

D. 𝜔在0<𝜔<2𝑟𝑎𝑑/𝑠范围内增大时，A所受摩擦力一直变大

二、多选题（本大题共4小题，共16.0分）

9. 如图所示，一质量为M的赛车，在某次比赛中要通过一段凹凸起伏的圆弧形路面，若圆弧半径都是R，汽车在到达最高点(含最高点)之前的速率恒为𝑣=√𝑔𝑅，则下列说法正确的是( )

A. 在凸起的圆弧路面的顶部，汽车对路面的压力为零

B. 在凹下的圆弧路面的底部，汽车对路面的压力为2Mg

C. 在经过凸起的圆弧路面的顶部后，汽车将做平抛运动

D. 在凹下的圆弧路面的底部，汽车的向心力为Mg

10. 如图所示，一小车静止在粗糙水平面上，用细线OA和AB将一质量为m的小球悬挂在小车中，其中OA与竖直方向成30°角，∠𝐴𝑂𝐵=15°，AB水平并与固定在小车侧壁上的拉力传感器相连。重力加速度g取10𝑚/𝑠2，不计空气阻力，若用水平外力推动小车向左做匀加速直线运动，欲使传感器示数为零，小车的加速度大小可能为( )

A. 3𝑚/𝑠2 B. 6𝑚/𝑠2 C. 10𝑚/𝑠2     D. 20𝑚/𝑠2

11. 如图所示，一根粗细均匀，质量分布均匀的直杆，固定在光滑斜面上，上端与斜面的顶端重合，此时杆的机械能为零，已知杆长为斜面长的14，斜面的长为L，杆的质量为m，斜面的倾角为𝜃，若将杆由静止释放，当杆的下端与斜面底端刚好重合时，( )

A.

杆的动能为𝑚𝑔𝐿𝑠𝑖𝑛𝜃

B.

杆的动能为34𝑚𝑔𝐿𝑠𝑖𝑛𝜃

C. 杆的重力势能为−𝑚𝑔𝐿𝑠𝑖𝑛𝜃 D. 杆的重力势能为−34𝑚𝑔𝐿𝑠𝑖𝑛𝜃

12. 如图所示，位于斜面上的物块M在沿斜面向上的力F作用下，处于静止状态．则斜面作用于物块的静摩擦力的( )

A. 方向可能沿斜面向上 B. 方向可能沿斜面向下

C. 大小不可能等于零 D. 大小可能等于F

三、实验题（本大题共2小题，共14.0分）

13. 某同学在家中尝试验证力的平行四边形定则，他找到三条长度和粗细相同的橡皮筋(遵循胡克定律)，以及重物、刻度尺、三角板、铅笔、细绳、白纸、钉子等．他设计了如下实验：①将三条橡皮筋的一端系在一起，另一端分别连一个绳套. ②他分别向两边拉住任意两个绳套，测量橡皮筋的长度是否相等．③在墙上A、B两点钉两个钉子，将白纸固定在墙面上合适的位置，再将橡皮筋的两个绳套套在两钉子上，测出此时三条橡皮筋的长．④将重物挂在第三个绳套C上，测量并记录三条橡皮筋的长度并记下结点O的位置．⑤取下白纸，画出受力图，验证平行四边形定则．⑥换用不同的重物并改变A、B的位置重复实验．

(1)实验步骤②的目的是 ；

(2)实验步骤④中，有一个重要遗漏是 ；

(3)实验步骤⑥中 (选填：要、不要)保证O点位置不变

(4)为了使实验更准确，下述做法不正确的是 ；

A．A、B要一样高 B．A、B距离要适当

𝐶.重物质量不能太大 𝐷.橡皮筋要与墙面平行

14. 在“验证机械能守恒定律”的实验中，小明同学利用传感器设计实验：如图甲所示，将质量为m、直径为d的金属小球在一定高度h由静止释放，小球正下方固定一台红外线计时器，能自动

记录小球挡住红外线的时间t，改变小球下落高度h，进行多次重复实验.此方案验证机械能守恒定律方便快捷，请完成以下问题：

(1)用螺旋测微器测小球的直径如图乙所示，则小球的直径𝑑=____mm；

(2)为直观判断小球下落过程中机械能是否守恒，应作下列哪一个图象________；

A. ℎ−𝑡图象 𝐵. ℎ−1𝑡图象 𝐶. ℎ−𝑡 2图象 𝐷. ℎ−1𝑡2图象

(3)经正确的实验操作，小明发现小球动能增加量12𝑚𝑣2总是稍小于重力势能减少量mgh，你认为增加释放高度h后，两者的差值会________(填“增大”“缩小”或“不变”)．

四、计算题（本大题共3小题，共48.0分）

15. 如图为游乐场中深受大家喜爱的“激流勇进”的娱乐项目，人坐在船中，随着提升机到达高处，再沿着倾斜水槽飞滑而下，劈波斩浪的刹那给人惊险刺激的感受．设乘客与船的总质量为100 𝑘𝑔，在倾斜水槽和水平水槽中滑行时所受的阻力均为重力的0.1倍，水槽的坡度为30°，若乘客与船从槽顶部由静止开始滑行18 𝑚经过斜槽的底部O点进入水平水槽(设经过O点前后速度大小不变，取𝑔=10 𝑚/𝑠2).求：

(1)船沿倾斜水槽下滑的加速度的大小

(2)船滑到倾斜水槽底部O点时的速度大小

(3)船进入水平水槽后15 𝑠内滑行的距离

16. 如图所示，A、B两个完全相同的小球用两根细线𝐿1、𝐿2拴在同一点O并在同一水平面内做匀速圆周运动，两细线与竖直方向的夹角分别为60°和30°.求：

(1)细线𝐿1、𝐿2的拉力大小之比𝐹1𝐹2；

(2)小球A、B做圆周运动的线速度大小之比𝑣1𝑣2．

17. 如图所示，绷紧的传送带与水平面的夹角𝜃=30°，皮带在电动机的带动下，始终保持𝑣=2𝑚/𝑠的速率运行．现把一质量𝑚=15𝑘𝑔的工件(可看做质点)轻轻放在皮带的底端，经时间𝑡=1.9𝑠，工件被传送到ℎ=1.5𝑚的高处，取𝑔=10𝑚/𝑠2.求：

(1)工件与皮带间的动摩擦因数；

(2)电动机由于传送工件多消耗的电能．

-------- 答案与解析 --------

1.答案：C

解析：

𝑥−𝑡图象的斜率表示速度，根据图象的形状分析两车的运动情况，判断b车能否超过a车。根据纵坐标的变化量分析位移关系，从而得到平均速度关系。

解决本题的关键知道位移时间图线的物理意义，知道图线的切线斜率表示瞬时速度，分析两车的位移关系、速度关系。

A.𝑡=3𝑠时，两图线斜率相等，所以两车的速度相等，a的加速度为零，而b的加速度不为零，所以加速度不同，故A错误；

B.𝑥−𝑡图象的斜率表示速度，由图可知，a车做匀速直线运动，b车做减直线速运动，故B错误；

C.由图象可知，b车的位置坐标小于等于a的坐标，所以b车始终没有超过a车，故C正确；

D.在0−3𝑠的时间内，a车的位移为6m，b车的位移为8m，由公式𝑣−=𝑥𝑡可知，a车的平均速度小于b车的，故D错误。

故选C。

2.答案：B

解析：解：A与纸板间的最大静摩擦力为：𝑓𝐴=𝜇𝑚𝐴𝑔=0.3×1×10𝑁=3𝑁，

B与纸板间的最大静摩擦力为：𝑓𝐵=𝜇𝑚𝐵𝑔=0.2×1×10𝑁=2𝑁。

A、若𝐹=1.5𝑁<𝑓𝐴，所以AB即纸板保持相对静止，整体在F作用下向左匀加速运动，根据牛顿第二定律得：𝐹−𝑓=𝑚𝐴𝑎，所以A物块所受摩擦力𝑓<𝐹=1.5𝑁，故A错误；

BCD、当B刚要相对于纸板滑动时静摩擦力达到最大值，由牛顿第二定律得：

𝑓𝐵=𝑚𝐵𝑎0，

又𝑓𝐵=𝜇𝑚𝐵𝑔

得：𝑎0=2𝑚/𝑠2；

对整体，有：𝐹0=(𝑚𝐴+𝑚𝐵)⋅𝑎0=2×2𝑁=4𝑁

即达到4N后，B将相对纸板运动，此时B受到的摩擦力𝑓=2𝑁；

则对A分析，A受到的摩擦力也为2N，所以A的摩擦力小于最大静摩擦力，故A和纸板间不会发生相对运动；

则可知，当拉力为8N时，B与纸板间的摩擦力即为滑动摩擦力为2N，此后增大拉力，不会改变B的受力，其加速度大小均为2𝑚/𝑠2，

无论力F多大，A和纸带之间不会发生相对滑动，故B正确、CD错误。