福建省师大附中高三物理上学期期中试题(含解析)

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福建省师大附中高三物理上学期期中试题(含解析)物理试题 (1)一、选择题1.甲、乙两汽车在同一条平直公路上同向运动,其速度υ-时间t图像分别如图中甲、乙两条曲线所示.已知两车在t2时刻并排行驶,下列说法正确的是()A. 两车在t1时刻也并排行驶B. t1时刻甲车在后,乙车在前C. 甲车的加速度大小先增大后减小D. 乙车的位移大小先减小后增大【答案】B【解析】【详解】已知在t2时刻,两车并排行驶,在t1-t2时间内,甲图线与时间轴围成的面积大,则知甲通过的位移大,可知t1时刻,乙车在前,甲车在后,两车没有并排行驶。

故A错误、B 正确。

图线切线的斜率表示加速度,可知甲车的加速度先减小后增大,故C错误;乙的速度一直为正值,可知乙的位移一直增加,故D错误。

故选B。

【点睛】解决本题的关键知道速度时间图线的物理意义,知道图线与时间轴围成的面积表示位移,图线的切线斜率表示瞬时加速度。

2.滑雪运动深受人民群众喜爱.某滑雪运动员(可视为质点)由坡道进入竖直面内的圆弧形滑道AB,从滑道的A点滑行到最低点B的过程中,由于摩擦力的存在,运动员的速率不变,则运动员沿AB下滑过程中,下列说法正确的是()A. 所受合外力始终为零B. 所受摩擦力大小不变C. 合外力做功一定不为零D. 机械能一定减少【答案】D【解析】【详解】滑雪运动员沿圆弧轨道运动的速率不变,则运动做匀速圆周运动,所受合外力指向圆心且不为零,故A错误;运动员下滑过程中受到重力、滑道的支持力与滑动摩擦力,由图可知,运动员从A到B的过程中,滑道与水平方向之间的夹角逐渐减小,则重力沿斜面向下的分力逐渐减小,运动员的速率不变,则运动员沿滑道方向的合外力始终等于0,所以滑动摩擦力也逐渐减小,故B错误;滑雪运动员的速率不变则动能不变,由动能定理可知,合外力对运动员做功为0,故C错误;运动员从A到B下滑过程中的动能不变,而重力势能减小,所以机械能减小,故D正确。

故选D。

【点睛】本题抓住运动员做的是匀速圆周运动,速率不变,动能不变,根据匀速圆周运动的特点分析速度、加速度、合外力的情况。

3.在一斜面顶端,将甲、乙两个小球分别以3υ和υ的速度沿同一方向水平抛出,两球都落在该斜面上.甲球落至斜面时的速率是乙球落至斜面时速率的()A. 3倍B. 4倍C. 6倍D. 9倍【答案】A【解析】【详解】两小球都落在斜面上,有:解得:,则落在斜面上时的竖直分速度为:v y=gt=2v0tanθ,根据平行四边形定则知:,两球的初速度之比为3:1,则落在斜面上的速率之比为3:1,故A正确,BCD错误。

故选A。

【点睛】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,抓住位移关系,结合速度时间公式和平行四边形定则求出速度的表达式是关键.4.如图所示,质量为60kg的某运动员在做俯卧撑运动,运动过程中可将她的身体视为一根直棒,已知重心在C点,其垂线与脚、两手连线中点间的距离oa、ob分别为0.9m和0.6m,若她在1min内做了30个俯卧撑,每次肩部上升的距离均为0.4m,则克服重力做功为()A. 4320JB. 144JC. 720JD. 7200J【答案】A【解析】【详解】根据几何关系可知,运动员重心上升的高度为:h=×0.4=0.24m;故克服重力做功为:W=nmgh=30×600N×0.24m=4320J;故选A.5.如图所示,一只猫在桌边猛地将桌布从鱼缸下拉出,鱼缸最终没有滑出桌面.若鱼缸和桌布、桌布和桌面之间的动摩擦因数均相等,则在上述过程中()A. 若猫减小拉力,鱼缸不会滑出桌面B. 鱼缸在桌布上的滑动时间和在桌面上的相等C. 若猫增大拉力,鱼缸受到的加速度将增大D. 桌布对鱼缸摩擦力的方向向左【答案】B【解析】【详解】猫减小拉力时,桌布在桌面上运动的加速度减小,则运动时间变长;因此鱼缸加速时间变长,桌布抽出时的位移以及速度均变大,则有可能滑出桌面;故A错误;由于鱼缸在桌面上和在桌布上的动摩擦因数相同,故受到的摩擦力相等,则由牛顿第二定律可知,加速度大小相等;但在桌面上做减速运动,则由v=at可知,它在桌布上的滑动时间和在桌面上的相等;故B正确;若猫增大拉力,鱼缸受到的摩擦力仍是滑动摩擦力,由于动摩擦因数与正压力没变,因此摩擦力也不变,鱼缸的加速度将不变,故C错误;桌布向右拉出时,鱼缸相对于桌布向左运动,故鱼缸受到的滑动摩擦力向右,故D错误;故选B.【点睛】本题考查摩擦力的类型,及影响滑动摩擦力的因素,分析判断鱼缸受到的摩擦力是解题的关键,同时还要注意拉力减小后,鱼缸可能由滑动摩擦力变为静摩擦力.6.2018年2月,我国500 m口径射电望远镜(天眼)发现毫秒脉冲星“J0318+0253”,其自转周期T=5.19 ms,假设星体为质量均匀分布的球体,已知万有引力常量为。

以周期T稳定自转的星体的密度最小值约为()A. B.C. D.【答案】C【解析】试题分析;在天体中万有引力提供向心力,即,天体的密度公式,结合这两个公式求解。

设脉冲星值量为M,密度为根据天体运动规律知:代入可得:,故C正确;故选C点睛:根据万有引力提供向心力并结合密度公式求解即可。

7.如图所示,三个小球A、B、C的质量均为m,A与B、C间通过铰链用轻杆连接,杆长为L,B、C置于水平地面上,用一轻质弹簧连接,弹簧处于原长.现A由静止释放下降到最低点,两轻杆间夹角α由60º变为120°,A、B、C在同一竖直平面内运动,弹簧在弹性限度内,忽略一切摩擦,重力加速度为g.则此下降过程中()A. A的动能达到最大前,B受到地面的支持力大于mgB. A的动能最大时,B受到地面的支持力等于mgC. 弹簧的弹性势能最大时,A的加速度方向竖直向下D. 弹簧的弹性势能最大值为mgL【答案】D【解析】【详解】A的动能最大时,设B和C受到地面的支持力大小均为F,此时整体在竖直方向受力平衡,可得2F=3mg,所以F=mg;在A的动能达到最大前一直是加速下降,处于失重情况,所以B受到地面的支持力小于mg,故A、B错误;当A达到最低点时动能为零,此时弹簧的弹性势能最大,A的加速度方向向上,故C错误;A下落的高度为:h=Lsin60°-Lsin30°,根据功能关系可知,小球A的机械能全部转化为弹簧的弹性势能,即弹簧的弹性势能最大值为E P=mgh=mgL,故D正确。

故选D。

【点睛】解答本题的关键是弄清楚小球A在运动过程中的受力情况,知道平衡位置时受力平衡,加速度方向向下属于失重、加速度方向向上属于超重.8.如图所示,某生产厂家为了测定该厂所生产的玩具车的性能,将两个完全相同的玩具车A、B并排放在两平行且水平的轨道上,分别通过挂钩连接另一个与玩具车等质量的货车(无牵引力),假设车受到的阻力与质量成正比,控制两车以相同的速度υ0做匀速直线运动。

某时刻,通过控制器使两车的挂钩断开,玩具车A保持原来的牵引力不变,玩具车B保持原来的输出功率不变,当玩具车A的速度为2υ0时,玩具车B的速度为1.5υ0,则()A. 在这段时间内两车的位移之比为6∶5B. 玩具车A的功率变为原来的4倍C. 两车克服阻力做功的比值为12∶11D. 两车牵引力做功的比值为5∶1【答案】C【解析】【详解】设玩具车、火车质量都为m,动摩擦因数为μ,那么两车的挂钩断开与货车分离,玩具车的速度为v0,牵引力F=2μmg,加速度为a=μg,电机输出功率P=Fv0=2μmgv0;玩具车A保持原来的牵引力不变前进,那么加速度不变,那么当玩具车A的速度为2v0时,位移,功率P A′=F•2v0=2P A,克服摩擦力做的功W fA=μmgs A=mv02,牵引力做的功W FA=Fs A=3mv02;玩具车B保持原来的输出功率不变前进,当玩具车A的速度为2v0时,玩具车B的速度为 1.5v0,由动能定理可得:;所以位移,所以,s A:s B=12:11;克服摩擦力做的功W fB=μmgs B=,所以,W fA:W fB=12:11;牵引力做的功W FB=P=2μmgv0×=2mv02,所以,W FA:W FB=3:2;故C正确,ABD错误;故选C。

9.火车以60m/s的速率转过一段弯道,某乘客发现放在桌面上的指南针在10s内匀速转过了约10°.在此10s时间内,火车()A. 运动路程为600mB. 加速度为零C. 角速度约为1rad/sD. 转弯半径约为3.4km【答案】AD【解析】本题考查匀速圆周的概念,意在考查考生的理解能力。

圆周运动的弧长s=vt=60×10m=600m,选项A正确;火车转弯是圆周运动,圆周运动是变速运动,所以合力不为零,加速度不为零,故选项B错误;由题意得圆周运动的角速度rad/s= rad/s,又,所以m=3439m,故选项C错误、D正确。

点睛:本题以火车转弯指南针偏转为背景考查匀速圆周的概念,解答时要注意角度与弧度的换算关系。

10.如图所示,连接有轻弹簧的物块a静止于光滑水平面上,物块b以一定初速度向左运动。

下列关于a、b两物块的动量P随时间t的变化关系图象,合理的是()A.B.C.D.【答案】ABD【解析】【详解】b与弹簧接触后,压缩弹簧,b做减速动,a做加速运动,且在运动过程中系统的动量守恒,如果b的质量较小,可能出现b反弹的现象,出现图像B的运动过程;如果ab两球的质量相等,则可以出现D的运动过程;如果a的质量很小,可能出现A的运动过程,故ABD 合理;b与弹簧接触后,弹力慢慢增大,然后再减小,故两物体的加速度一定先增大后减小,故C不合理;故选:ABD。

【点睛】本题考查含有弹簧问题的动量守恒定律的应用,要注意正确分析弹簧弹力的性质,从而确定运动过程,注意考虑多种可能性。

11.如图所示,一个长直轻杆两端分别固定小球A和B,竖直放置,两球质量均为m,两球半径忽略不计,杆的长度为L.由于微小的扰动,A球沿竖直光滑槽向下运动,B球沿水平光滑槽向右运动,下列说法正确的是( )A. A球下滑过程中的机械能守恒B. 在A球到达水平滑槽前,A球的机械能先增大后减小C. 当小球A沿墙下滑距离为L/2时,A球的速度为D. A球的机械能最小时轻杆对B球的作用力为零【答案】CD【解析】【详解】系统机械能守恒,A的机械能转化为B的动能,B的动能开始是0,最终还是0,所以A球的机械能先减小后增大。

最终A球以一定的竖直速度撞击横槽。

故AB错误;当小球A 沿墙下滑距离为L/2时,A球的速度为v1,B球的速度为v2。

根据系统机械能守恒定律得:;两球沿杆子方向上的速度相等,则有:v1cos60°=v2cos30°。

联立两式解得:,故C正确;A球的机械能最小时这是一个瞬间状态,是轻杆对B做负功和正功的临界点,所以作用力为0,故D正确;故选CD。