江苏省盐城市2019-2020学年高三上学期期中物理试卷 (含解析)

江苏省盐城市2019-2020学年高三上学期期中物理试卷

一、单选题（本大题共5小题，共15.0分）

1. 如图所示，汽车以恒定的速率运动，分别通过凸形桥面的最高点a、水平桥b及凹形桥面最低点c，桥面粗糙情况是相同的，关于汽车发动机功率大小的下述说法中正确的是( )

A. 汽车通过a点时功率最大，通过c 点时最小

B. 汽车通过b点时功率最大

C. 汽车通过a点时功率最小，通过c点时功率最大

D. 汽车功率不变

2. 如图所示，B为竖直圆轨道的左端点，它和圆心O的连线与竖直方向的夹角为𝛼。一小球在圆轨道左侧的A点以速度𝑣0平抛，恰好沿B点的切线方向进入圆轨道。已知重力加速度为g，则AB之间的水平距离为( )

A. 𝑣02tan 𝛼𝑔 B. 2𝑣02tan 𝛼𝑔 C. 𝑣02𝑔𝑡𝑎𝑛 𝛼 D. 2𝑣02𝑔𝑡𝑎𝑛 𝛼

3. 对于做匀速圆周运动的质点，下列说法正确的是( )

A. 根据公式𝑎=𝑣2𝑟，可知其向心加速度a与半径r成反比

B. 根据公式𝑎=𝜔2𝑟，可知其向心加速度a与半径r成正比

C. 根据公式𝜔=2𝜋𝑛，可知其角速度𝜔与转数n成正比

D. 根据公式𝜔=𝑣𝑟，可知其角速度𝜔与半径r成反比

4. 如图所示，PQ为某电场中的一条电场线，下列说法正确的是( )

A. 该电场一定是匀强电场

B. 该电场一定是点电荷产生的电场

C. P点的电场强度一定比Q点的大

D. 正电荷在P点受到的电场力方向沿着电场线方向

5. 质量为1kg的物体在水平粗糙的地面上受到一水平外力F作用运动，如图甲所示，外力F做功和物体克服摩擦力做功与物体位移的关系如图乙所示，重力加速度g为10𝑚/𝑠2.下列分析错误的是( )

A.

𝑠=9𝑚时，物体速度为3𝑚/𝑠

B.

物体运动位移为13.5𝑚

C. 前3m运动过程中物体的加速度为3𝑚/𝑠2

D. 物体与地面之间的动摩擦因数为0.2

二、多选题（本大题共5小题，共20.0分）

6. 如图所示，蹦床运动员从最高点由静止下落，到接触床面，直至下降到最低点的过程中，不计空气阻力，则( )

A. 从最高点到接触床面前，运动员做自由落体运动

B. 从最高点到接触床面前，运动员处于完全失重状态

C. 当刚接触蹦床时，运动员的速度最大

D. 从接触床面到下降到最低点的过程中，运动员一直处于超重状态

7. 根据开普勒关于行星运动的规律和圆周运动知识知：太阳对行星的引力𝐹∝𝑚𝑟2，行星对太阳的引力𝐹′∝𝑀𝑟2，其中M、m分别为太阳和行星的质量，r为太阳与行星间的距离。下列说法正确的是 ( )

A. 由𝐹∝𝑚𝑟2和𝐹′∝𝑀𝑟2知𝐹:𝐹′=𝑚:𝑀

B. F和𝐹′大小相等，是作用力与反作用力

C. F和𝐹′大小相等，是同一个力

D. 太阳对行星的引力提供行星绕太阳做圆周运动的向心力

8. 关于匀速圆周运动的向心力，下列说法正确的是( )

A. 向心力是使物体做圆周运动的力，是根据力的作用效果命名的

B. 向心力可以是多个力的合力，也可以是其中一个力或一个力的分力

C. 对稳定的圆周运动，向心力是一个恒力

D. 向心力的效果是改变质点的线速度大小

9. 如图所示，重力为G的物体A在水平向左的恒力F的作用下，静止在倾角为𝛼的固定光滑斜面上．下列关于物体对斜面压力N的大小的表达式，正确的是( )

A. 𝑁=√𝐺2+𝐹2 B. 𝑁=𝐺𝑐𝑜𝑠𝛼+𝐹𝑠𝑖𝑛𝛼

C. 𝑁=𝐺𝑠𝑖𝑛𝛼 D. 𝑁=𝐹𝑐𝑜𝑠𝛼

10. 如图所示，竖直固定的锥形漏斗内壁是光滑的，内壁上有两个质量相等的小球A和B，在各自不同的水平面做匀速圆周运动，以下说法正确的是( )

A. A球的线速率较大 B. A、B两球的角速度相同

C. A、B两球运动的向心力大小相等 D. A、B两球对内壁的压力大小相等

三、实验题（本大题共2小题，共21.0分）

11. 在“探究力的合成的平行四边形定则”实验中，某同学用两把弹簧秤将橡皮筋的端点拉到点O后，作出了这两个拉力𝐹1、𝐹2的图示，如图甲所示．改用一把弹簧秤将橡皮筋的端点拉到同一点O，此时弹簧秤的示数F如图乙所示．

(1)图乙中，弹簧秤的示数F大小为 N；

(2)在图甲中作出弹簧秤拉力F的图示；

(3)用虚线把力F的箭头端分别与𝐹1、𝐹2的箭头端连接，观察图形，可以发现的规律是 ．

12. 在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，某同学组装的实验装置如图所示，该同学的实验装置中有多处错误，请指出其中的三处：

①________；

②________；

③________；

四、计算题（本大题共4小题，共64.0分）

13. 竖直放置的两块足够长的平行金属板间有匀强电场。其电场强度为E，在该匀强电场中，用丝线悬挂质量为m的带电小球(小球可以看当作质点)，丝线跟竖直方向成𝜃角时小球恰好平衡，小球到右边极板的距离为b，如图所示，请问：

(1)小球带电荷量是多少？

(2)若剪断丝线，小球刚好要碰到极板时电势能变化了多少？

14. 如图所示，重力为500N的人通过跨过定滑轮的轻绳牵引重200N的物体，人的鞋底与地面之间的动摩擦因数𝜇=0.4，当绳与水平方向成37°角时，物体静止，若不计滑轮与绳之间的摩擦，求：

(1)地面对人的支持力的大小𝐹𝑁；

(2)地面对人的摩擦力的大小f．

15. 如图所示，木板静止于水平地面上，在其最右端放一可视为质点的木块.已知木块的质量𝑚=1 𝑘𝑔，木板的质量𝑀=4 𝑘𝑔，木板长𝐿=2.5 𝑚，其上表面光滑，下表面与地面间的动摩擦因数𝜇=0.2，假设最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等.现用水平恒力𝐹=20 𝑁拉木板，g取10 𝑚/𝑠2．

(1)求木板的加速度大小;

(2)要使木块能滑离木板，求水平恒力F作用的最短时间;

(3)如果其他条件不变，假设木板的上表面也粗糙，其上表面与木块间的动摩擦因数为𝜇1=0.3，欲使木板能从木块的下方抽出，对木板施加的拉力F应满足什么条件?

16. 某汽车发动机的额定功率为P，质量𝑚=2000𝑘𝑔，当汽车在路面上行驶时受到的阻力为车对路面压力的0.1倍。若汽车以𝑎=1𝑚/𝑠2的加速度匀加速从静止启动，𝑡1=20𝑠时，车的功率达到额定功率。此后汽车以额定功率运动，𝑡2=100𝑠时汽车速度达到最大值，车的速度时间图象如图所示，取𝑔=10𝑚/𝑠2，求

(1)该汽车的额定功率P

(2)汽车在自𝑡1至𝑡2期间运动的位移𝑥2：

(3)若该汽车在路面倾角为𝜃的斜坡路段行驶，匀速上坡的最大速度(已知𝑠𝑖𝑛𝜃=0.1，𝑐𝑜𝑠𝜃≈1)。

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答案与解析 --------

1.答案：C

解析：解：在平直公路上行驶时，重力等于支持力，所以压力𝐹𝐵=𝑚𝑔；汽车到达桥顶时，有向下的加速度，汽车失重，故支持力小于重力，因而压力小于重力；在凹形桥最低点C时与在A点相反，压力大于重力，由由𝑓=𝜇𝐹𝑁可知，汽车在凸型桥最低点时摩擦力最小，故𝑃=𝑓𝑣时功率最小，汽车在凹型桥最低点时摩擦力最大，故𝑃=𝑓𝑣时功率最大，故C正确

故选：C

在平直公路上行驶时，重力等于压力，汽车过拱桥，做圆周运动，在最高点，合力提供向心力，汽车过凹型桥，做圆周运动，在最低点，合力提供向心力，根据牛顿第二定律列式求出支持力，由𝑓=𝜇𝐹𝑁求出摩擦力，因车匀速运动，故F=𝑓，故𝑃=𝑓𝑣即可判断实际功率．

汽车过拱桥，车做的是圆周运动，不是匀速直线运动，故压力不等于重力，由𝑃=𝑓𝑣求的功率

2.答案：A

解析：

根据小球恰好从轨道的B端沿切线方向进入轨道，说明小球的末速度应该沿着B点切线方向，再由圆的半径和角度的关系，可以求出B点切线的方向，即平抛末速度的方向，从而可以求得竖直方向分速度，进而求出运动的时间，根据水平方向上的运动规律求出AB间的水平距离。

解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合运动学公式灵活求解。

根据平行四边形定则知，小球通过B点时竖直方向上的分速度𝑣𝑦=𝑣0𝑡𝑎𝑛𝛼。

则运动的时间𝑡=𝑣𝑦𝑔=𝑣0𝑡𝑎𝑛𝛼𝑔。

则AB间的水平距离𝑥=𝑣0𝑡=𝑣02𝑡𝑎𝑛𝛼𝑔，故A正确，BCD错误。

故选A。

3.答案：C

解析：解：A、由牛顿第二定律可知，向心加速度是由向心力的大小和物体的质量决定的，与速度和半径无关，所以A错误．

B、由A的分析可知，B错误．

C、因为2𝜋是恒量，所以角速度与转速成正比，所以C正确．

D、由𝜔=𝑣𝑟，可知角速度与转动半径、线速度都有关，在线速度不变时角速度才与转动半径成反比，所以D错误．

故选：C．

根据匀速圆周运动的角速度的公式和牛顿第二定律逐项分析即可得出结论．

向心加速度是由向心力的大小和物体的质量决定的，不能简单由向心加速度的公式来分析，这是本题中最容易出错的地方．

4.答案：D

解析：

根据电场线的疏密比较场强的大小，而一条电场线不能反映电场线的疏密，各种可能的情况都有．根据电场线的方向分析正电荷所受的电场力方向．

解决本题的关键时要知道电场线的特点，知道电场线的疏密表示场强的大小，电场线的切线方向表示电场强度方向．

𝐴𝐵𝐶.由于电场线的疏密表示场强的相对大小，而一条电场线不能反映出电场线的疏密，所以不能确定A、B两点的场强大小，因此A、B两点的场强有可能相等，也可能不等，则该电场不一定是匀强电场，也不一定是点电荷产生的电场，故ABC错误；

D.电场线的切线方向表示电场强度方向，而正电荷所受的电场力方向与电场强度方向相同，所以正电荷在P点受到的电场力方向沿着电场线方向，故D正确。

故选：D。

5.答案：A

解析：解：A、𝑥=9𝑚时，有图象根据动能定理：27−9×2=12𝑚𝑣2，解得物体速度问：𝑣=3√2𝑚/𝑠，故A错误；

BD、由摩擦力做功的图象知：𝑊=𝜇𝑚𝑔𝑋，代入得：20=𝜇×1×10×10，解得：𝜇=0.2，

摩擦力问：𝑓=𝜇𝑚𝑔=0.2×10=2𝑁，𝑥=𝑊𝑓=272𝑚=13.5𝑚，故BD正确；

C、前3m运动过程中𝐹=𝑊𝑥=153𝑁=5𝑁，根据牛顿第二定律有：𝐹−𝑓=𝑚𝑎，解得：𝑎=3𝑚/𝑠2，故C正确；

本题让选错误的，故选：A。

物体所受摩擦力大小为恒力，故乙图中的下面一条直线为摩擦力做功的图象，结合斜率求出摩擦力大小和外力F大小。

对于速度图象类的题目，主要是要理解斜率的含义，并结合动能定理求解。

6.答案：AB

解析：解：AB、从最高点到接触床面前，运动员只受重力，做自由落体运动，加速度为g方向向下，故为完全失重状态，故AB正确；