2021届陕西省西安市西安中学高三(上)期中物理试题

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2016—2017学年陕西省西安一中高三（上）期中物理试卷一、单项选择题(本大题共10小题，每小题4分，共40分．在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确）1．（4分）学习物理不仅要掌握物理知识，还要领悟并掌握处理物理问题的思想方法．在如图所示的几个实验中，研究物理问题的思想方法相同的是（）A．甲、乙B．乙、丙C．甲、丙D．丙、丁【答案】B【解析】解：比较平抛运动与自由落体运动，来研究平抛运动在竖直方向上运动的规律,用到了比较法，观察桌面的微小形变和测定万有引力常量的实验中，通过平面镜的反射，反射光线发生较大的角度变化，从而扩大了形变，该方法称为物理变量放大法；研究加速度与质量、力的关系中，用到了控制变量法．所以,乙和丙具有相同的研究物理问题的思想方法．故B正确．故选：B．2．（4分）用图甲所示实验装置研究光电效应现象,分别用a ，b ，c 三束光照射光电管阴极,得到光电管两端的电压与相应的光电流的关系如图乙所示，其中a ，c 两束光照射时对应的遏止电压相同,均为a U ，根据你所学的相关理论，下列论述不正确的是（ ）A ．a ，c 两束光的光强相同B ．a ，c 两束光的频率相同C ．b 光束的光的波长最短D ．b 光束光子的动量最大【答案】A【解析】解:A ．由图可知，a 的饱和电流最大，因此a 光束照射时单位时间内产生的光电子数量最多,故A 错误；BC ．光电流恰为零，此时光电管两端加的电压为截止电压，对应的光的频率为截止频率，可知，根据212m eU mv h W γ==-截，入射光的频率越高,对应的截止电压U 截越大．a 光、c 光的截止电压相等，所以a 光、c 光的频率相等,则它们的最大初动能也相等，而b 光的频率最大,能量大，则最大初动能也大,且对应的波长最小，故BC 正确； D ．由于b 光的频率最大，根据hh P cγλ==,则b 光动量最大，故D 正确． 本题选择错误的,故选:A ．3．（4分)2013年12月“嫦娥三号"在月球表面上的软着陆为我们的月球旅行开辟了新航道．假设未来的某天，宇航员在月球上做自由落体运动实验：让一个质量为1.0kg 的小球从离开月球表面一定的高度由静止开始自由下落,测得小球在第5.0s 内的位移是7.2m ，此时小球还未落到月球表面．则以下判断正确的是( ） A ．小球在5.0s 末的速度大小为7.2m /s B ．月球表面的重力加速度大小为21.6m /s C ．小球在第3.0s 内的位移大小为3.6m D ．小球在前5s 内的平均速度大小为3.6m /s 【答案】B【解析】解：A ．第5s 内的位移为7.2m ，根据2211547.2m 22gt gt -=得：21.6m /s g =，则5s 末的速度为：5 1.65m /s 8m /s v gt ==⨯=，故A 错误，B 正确；C ．小球在第3s 内的位移为：22332111 1.6(94)m 4m 222x gt gt =-=⨯⨯-=，故C 错误; D ．小球在前5s 内的平均速度为:5m /42s 82s m /v v ===,故D 错误． 故选：B ．4．（4分）如图所示,直线a 和曲线b 分别是在平直公路上行驶的汽车a 和b 的位移一时间()x t -图象．由图不可确定的是( ）A ．在时刻1t ,b 车追上a 车B ．在时刻2t ，a 车的加速度小于b 车的加速度C ．在1t 到2t 这段时间内，a 和b 两车的路程相等D ．在1t 到2t 这段时间内，b 车的速率先减少后增加 【答案】C 【解析】解:A ．由图知在时刻1t ,a 、b 两车的位置坐标相同，到达同一位置,而开始时b 的位移大于a 的位移，所以可以确定：时刻1t ，b 追上a ．故A 正确；B ．a 图线的斜率不变,说明其速度不变，做匀速运动，加速度为零，b 做变速运动，加速度不为零，所以可以确定：在时刻2t ，a 车的加速度小于b 车的加速度,故B 正确；C ．在1t 到2t 这段时间内，a 和b 两车初末位置相同，位移相同，但运动轨迹不同,路程不等．故C 错误；D ．速度图线切线的斜率表示速度，在1t 到2t 这段时间内，b 车图线斜率先减小后增大，则b 车的速率先减小后增加．故D 正确． 本题选不可确定的，故选：C ．5．（4分)起重机的钢索将重物由地面吊到空中某个高度，其速度图象如图所示，则钢索拉力的功率随时间变化的图象可能是（ )A ．B ．C ．D ．A ．B ．C ．D ．【答案】A【解析】解：在10t -时间内：重物向上做匀加速直线运动，设加速度大小为1a ，根据牛顿第二定律得：1F mg ma -=，解得：1F mg ma =+,拉力的功率：111()P Fv mg ma a t ==+，m 、1a 均一定,则1P t ∝，在12t t -时间内：重物向上做匀速直线运动，拉力F mg =，则拉力的功率2P Fv mgv ==，2P 不变，根据拉力的大小得到，2P 小于1t 时刻拉力的功率, 在23t t -时间内:重物向上做匀减速直线运动，设加速度大小为2a ，根据牛顿第二定律得：2mg F ma -=，2F mg ma =-，拉力的功率3202))((P Fv mg ma v a t ==--，m 、2a 均一定,3P 与t 是线性关系，随着t 延长，3P 减小．3t 时刻拉力突然减小，功率突然减小． 故选:A ．6．（4分）如图所示，水平路面上有一辆质量为M 的汽车,车厢中有一个质量为m 的人正用恒力F 向前推车厢，在车以加速度a 向前加速行驶距离L 的过程中，下列说法正确的是（ ）A ．人对车的推力F 做的功为FLB ．人对车做的功为maLC ．车对人的作用力大小为maD ．车对人的摩擦力做的功为()F ma L - 【答案】A【解析】解：A ．人对车做功为W FL =，故A 正确；B ．在水平方向上，由牛顿第二定律可知车对人的作用力为F ma '=,人对车的作用力为ma -，故做功为W maL =-，同时车对人还有支持力，故车对人的作用力为22()()N ma mg +BC 错误；D ．对人由牛顿第二定律可以f F ma -=，f ma F =+，车对人的摩擦力做功为()W fL F ma L ==+,故D 错误． 故选：A ．7．（4分）如图,滑块A 置于水平地面上，滑块B 在一水平力作用下紧靠滑块A （A 、B 接触面竖直），此时A 恰好不滑动，B 刚好不下滑．已知A 与B 间的动摩擦因数为1μ,A 与地面间的动摩擦因数为2μ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力．A 与B 的质量之比为（ ）A ．121μμB ．21211μμμμ-C ．21211μμμμ+D ．21212μμμμ+【答案】B【解析】解：对A 、B 整体分析，受重力、支持力、推力和最大静摩擦力，根据平衡条件,有： 212()F m m g μ=+ ①再对物体B 分析，受推力、重力、向左的支持力和向上的最大静摩擦力，根据平衡条件，有：水平方向:F N = 竖直方向：2m g f = 其中：1f N μ=联立有：21m g F μ= ② 联立①②解得：1222111m m μμμμ-= 故选:B ．8．（4分）如图所示，上表面水平的圆盘固定在水平地面上，一小物块从圆盘边缘上的P 点，以大小相同的初速度在圆盘上沿与直径PQ 成不同夹角θ开始滑动，小物块运动到圆盘另一边缘时的速度大小为v ，则2cos v θ-图象应为( ）A ．B ．C ．D ．【答案】A【解析】解：小球在圆盘上做匀减速直线运动，设初速度为0v ，加速度为a , 由2202v v ax -=得：2222000222cos 4cos v v ax v a R v aR θθ=+=+=+， a 为负值，2v 与cos θ成一次函数关系，故A 正确，BCD 错误．故选：A ．9．（4分）如图所示为某汽车在平直公路上启动时发动机功率P 随时间t 变化的图象．0P 为发动机的额定功率．已知在2t 时刻汽车的速度已经达到最大m v ．汽车受到的空气阻力与地面摩擦力之和随速度增大而增大．由此可得（ ）A ．在10~t 时间内，汽车一定做匀加速运动B ．在12~t t 时间内,汽车一定做匀速运动C ．在31~t t 时间内,汽车一定做匀速运动D ．在3t 时刻,汽车速度一定等于m v 【答案】D【解析】解：A ．10~t 时间内汽车的功率均匀增加，由于阻力随着速度的增大而增大，故汽车在这一过程受到的合力不可能为恒力;故不可能做匀加速直线运动,故A 错误；B ．汽车1t 时刻达到额定功率，根据P Fv =,速度继续增大，牵引力减小，则加速度减小，12~t t 时间内汽车做加速度减小的加速运动，当加速度为零时，即牵引力等于阻力，汽车速度达到最大；而汽车在2t 时刻已达到最大速度,故B 错误；CD ．12~t t 时间内汽车做加速度减小的加速运动，在32~t t 时间内，汽车已达到最大速度,且功率保持不变，故汽车一定做匀速运动，3t 时刻,汽车速度一定等于m v ，故C 错误，D 正确． 故选：D ．10．（4分）如图甲所示，用一轻质绳拴着一质量为m 的小球，在竖直平面内做圆周运动（不计一切阻力），小球运动到最高点时绳对小球的拉力为T ,小球在最高点的速度大小为v ,其2T v -图象如图乙所示,则（ ）A ．轻质绳长为ambB ．当地的重力加速度为a mC ．当2v c =时，轻质绳的拉力大小为aca b+ D ．只要2v b ，小球在最低点和最高点时绳的拉力差均为6a 【答案】【解析】解：A ．在最高点时，绳对小球的拉力和重力的合力提供向心力，则得：2v mg T m L+=得：2m T v mg L =- ①由图象知，0T =时，2v b =，图象的斜率a k b =，则得：m a L b =,得绳长为：mbL a=，故A 错误；B ．当20v =时,T a =-,由①得：a mg -=-，得：ag m=，故B 正确； C ．当2v c =时，代入①得：m aT c mg c a L b=⋅-=⋅-，故C 错误; D ．只要2v b ，绳子的拉力大于0,根据牛顿第二定律得：最高点：211v T mg m L +=②最低点:222v T mg m L-=③从最高点到最低点的过程中，根据机械能守恒定律得:222121122mv mv mgL -=④，联立②③④解得：2166T T mg a -==,即小球在最低点和最高点时绳的拉力差均为6a ，故D 正确． 故选:BD ．二、多项选择题（本大题共4小题，每小题4分，共16分．在每小题给出的4个选项中有多个选项正确．全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分）11．（4分）专家称嫦娥四号探月卫星为“四号星”，计划在2017年发射升空，它的主要任务是更深层次、更全面地科学探测月球地貌等方面的信息，完善月球档案资料．已知月球的半径为R ，月球表面的重力加速度为g ,月球的平均密度为ρ，嫦娥四号开始探测时与月球中心的距离为r ，根据以上信息可求得( ）A ．引力常量2334πgR G r ρ=B ．引力常量34πgG Rρ=C ．嫦娥四号的运行速度v =D ．嫦娥四号的运行速度v =【答案】BD【解析】解：A ．设月球的半径为R ,由重力等于万有引力,有：2MmGmg R =，其中月球质量：33π4M R ρ=，联立解得：4π3g RG ρ=，可解得万有引力常量34πgG R ρ=，故A 错误,B 正确；C ．由万有引力提供向心力，得22GMm mv r r=,联立可得:2gR v r=,故C 错误，D 正确． 故选：BD ．12．（4分)如图所示，斜面体置于粗糙水平面上，斜面光滑，小球被轻质细线系住放在斜面上，细线另一端跨过定滑轮，用力拉细线使小球沿斜面缓慢移动一小段距离，斜面体始终静止．则在移动过程中（ ）A ．细线对小球的拉力变大B ．斜面对小球的支持力变小C ．斜面对地面的压力变大D ．地面对斜面的摩擦力变小【答案】ABD【解析】解：A ．设物体和斜面的质量分别为m 和M ，绳子与斜面的夹角为θ,取球研究：小球受到重力mg 、斜面的支持力N 和绳子的拉力T ，则由平衡条件得: 斜面方向:sin cos mg T αθ= ①垂直斜面方向：sin cos N T mg θα+= ②使小球沿斜面缓慢移动时，θ增大，其他量不变，由①式知，T 增大， 由②知,N 变小,故AB 正确；C ．对斜面和小球整体分析受力:重力Mg 、地面的支持力N '和摩擦力f 、绳子拉力T ，由平衡条件得,sin f N α=,N 变小，则f 变小,cos N Mg N α'=+，N 变小，则N '变小，由牛顿第三定律得知，斜面对地面的压力也变小，故C 错误，D 正确． 故选：ABD ．13．（4分)如图所示,在动摩擦因数0.2μ=的水平面上，质量2kg m =的物块与水平轻弹簧相连,物块在与水平方向成45θ=︒角的拉力F 作用下处于静止状态,此时水平面对物块的弹力恰好为零．g 取210m /s ，以下说法正确的是( )A ．此时轻弹簧的弹力大小为20NB ．当撤去拉力F 的瞬间,物块的加速度大小为28m /s ,方向向左C ．若剪断弹簧,则剪断的瞬间物块的加速度大小为28m /s ,方向向右D ．若剪断弹簧,则剪断的瞬间物块的加速度为0 【答案】AB【解析】解：物块在与水平方向成45θ=︒角的拉力F 作用下处于静止状态，此时水平面对物块的弹力恰好为零，则：202N sin 45mgF ==︒A ．物体受重力、拉力F 以及弹簧的弹力处于平衡,根据共点力平衡得，弹簧的弹力：tan 4520120N F mg =︒=⨯=，故A 正确；B ．撤去力F 的瞬间,弹簧的弹力仍然为20N ，小球此时受重力、支持力、弹簧弹力和摩擦力四个力作用,物体所受的最大静摩擦力为：0.220N 4N f mg μ==⨯=，根据牛顿第二定律得小球的加速度为：22048m /s 2a -==， 合力方向向左,所以向左加速．故B 正确；C 、D ．剪断弹簧的瞬间,弹簧对物体的拉力瞬间为零，此时水平面对物块的弹力仍然为零，物体水平方向所受的合力为：cos4520N x F F =︒=，则物体的加速度为：22010m /s 2x F a m '===，故C 错误，D 错误． 故选:AB ．14．（4分)如图，在匀速转动的电动机带动下,足够长的水平传送带以恒定速率1v 匀速向右运动．一质量为m 的滑块从传送带右端以水平向左的速率221()v v v >滑上传送带，最终滑块又返回至传送带的右端．就上述过程，下列判断正确的有（ ）A ．滑块返回传送带右端的速率为1vB ．此过程中传送带对滑块做功为22211122mv mv - C ．此过程中电动机对传送带做功为212mvD ．此过程中滑块与传送带间摩擦产生的热量为2122(1)m v v + 【答案】AD【解析】解：A ．由于传送带足够长，滑块受向右的摩擦力,减速向左滑行,至速度为0，之后，再加速向右滑行，由于12v v <,物体会先在滑动摩擦力的作用下加速，当速度增大到等于传送带速度时，物体还在传送带上,之后不受摩擦力，故物体与传送带一起向右匀速运动,有21v v '=，故A 正确;B ．此过程中只有传送带对滑块做功根据动能定理K W E '=∆得：22K 121122W E mv mv =∆=-，故B 错误；D ．设滑块向左运动的时间1t ,位移为1x ，则：212112v x v t t ==， 摩擦力对滑块做功：21112v W fx ft ==① 又摩擦力做功等于滑块动能的减小，即：21212W mv =② 该过程中传送带的位移:211x v t =，摩擦力对传送带做功：22111221122W fx fv t fv fx x vv v ====③将①②代入③得：212W mv v =，设滑块向右匀加速运动的时间2t ，位移为3x ，则：1322v x t =， 摩擦力对滑块做功：233112W fx mv ==， 该过程中传送带的位移:41232x v t x ==，滑块相对传送带的总位移：1243123x x x x x x x x =++-=++相，【注意有文字】滑动摩擦力对系统做功：212312)(W fx W W W m v v ==++=+总相对,【注意有文字】滑块与传送带间摩擦产生的热量大小等于通过滑动摩擦力对系统做功,2121(2)Q W f x m v v ==⋅=+总相,故D 正确；【注意有文字】C ．全过程中,电动机对皮带做的功与滑块动能的减小量之和等于滑块与传送带间摩擦产生的热量，即22121122Q W mv mv =+-,整理得:222211121122W Q mv mv mv mv v =-+=+，故C 错误． 故选:AD ．三、实验填空题（每空2分，共16分）15．（6分）某同学利用光电门传感器设计了一个研究小物体自由下落时机械能是否守恒的实验，实验装置如图所示，图中A 、B 两位置分别固定了两个光电门传感器．实验时测得小物体上宽度为d 的挡光片通过A 的挡光时间为1t ,通过B 的挡光时间为2t ．为了证明小物体通过A 、B 时的机械能相等，还需要进行一些实验测量和列式证明．（1）（单选）选出下列必要的实验测量步骤：__________ A ．用天平测出运动小物体的质量m B ．测出A 、B 两传感器之间的竖直距离h C ．测出小物体释放时离桌面的高度HD ．用秒表测出运动小物体通过A 、B 两传感器的时间t ∆（2）若该同学用d 和t 的比值来反映小物体经过A 、B 光电门时的速度，并设想如果能满足____________________关系式,即能证明在自由落体过程中小物体的机械能是守恒的． （3)该同学的实验设计可能会引起明显误差的地方是(请写出一种)：__________________________________________________．【答案】【解析】解：（1）A ．根据机械能守恒的表达式，可知不需要测量质量,A 错误；B ．实验中需要测量从A 到B 过程中重力势能的减小量，因此需要测量AB 之间的距离h ，故B 正确；C ．测出AB 之间的距离h ，不需要测量小物体释放时离桌面的高度H ，故C 错误;D ．根据机械能守恒定律的表达式，可知不需要测量小物体通过A 、B 两传感器的时间t ∆,故D 错误．故选B ．（1）本实验中利用小球通过光电门的平均速度来代替瞬时速度,故有：11d v t =，22dv t =． 根据机械能守恒有：22121122mgh mv mv =-，即22212d d gh t t ⎛⎫⎛⎫-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭．故答案为：22212d d gh t t ⎛⎫⎛⎫-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭．（3）本实验的误差有数据测量导致的，还有就是在该实验中用平均速度代替瞬时速度，因此若物体挡光的宽度d 太大，将导致瞬时速度的测量不准确，当然还有其他因素导致的误差等．故答案为：物体挡光的宽度d 不能太大或h 的测量不准(其它说法正确也可）16．(10分）某同学验证动能定理的实验装置如图甲所示．水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨;导轨上A 点处有一带遮光片的长方形滑块，其总质量为M ,实验步骤如下：①用游标卡尺测出遮光片的宽度d ；②安装好实验器材，给气垫导轨接上电源，然后读出拉力传感器的示数,记为F ,同时从气垫导轨刻度尺上读出滑块与光电门之间的距离L ；③剪断细绳，让滑块滑向光电门，并记录滑块通过光电门的时间t ;④多次改变滑块与光电门之间的距离，记录相应的L 与t 的值,结果如表所示：12 3 4 5 (m)L 0.600 0.800 1.000 1.200 1.400 (ms)t8.22 7.17 6.44 5.85 5.43 422101(s )t- 1.481.952.412.923.39试分析下列问题：（1)用游标卡尺测量遮光片宽度d 的测量结果如图乙所示，则d =__________cm ．（2）剪断细绳后，滑块开始加速下滑，则其受到的合外力为__________．(3）剪断细绳后，在滑块从A 运动至B 的过程中，合外力对滑块、遮光片组成的系统做的功可表示为W =__________，动能的增加量可表示为k E ∆=__________；若动能定理成立，则在本实验中21t与L 的关系式为21t =__________． 【解析】解：（1）宽度d 的读数为：1.0cm 00.1mm 1.00cm +⨯=．(2)绳子剪断前，绳子的拉力为F ，剪断后,则滑块受到的合外力为：F F =合．【注意有文字】（3）滑块从A 处到达B 处时，滑块、遮光片组成的系统，合外力做的功为：W FL =，动能增加量为：22k 1122d E Mv M t ⎛⎫∆== ⎪⎝⎭，根据动能定理,则有：212d FL M t ⎛⎫= ⎪⎝⎭，得：2212FL t Md =．故答案为：（1）1.00；(2）F ;（3）FL ，212d M t ⎛⎫ ⎪⎝⎭,22FLMd．四、计算题（共3小题,28分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案不能得分．有数值计算的题，答案中必须写出数值和单位）17．（9分）如图所示，质量为1m 的物体甲通过三段轻绳悬挂，三段轻绳的结点为O ，轻绳OB 水平且B 端与站在水平面上的质量为2m 的人相连，轻绳OA 与竖直方向的夹角37θ=︒物体甲及人均处于静止状态．（已知sin370.6︒=，cos370.8︒=．g 取210m /s ．设最大静摩擦力等于滑动摩擦力）求:（1）轻绳OA 、OB 受到的拉力分别是多大？ （2）人受到的摩擦力是多大？方向如何？（3）若人的质量260kg m =，人与水平面之间的动摩擦因数为0.3μ=,欲使人在水平面上不滑动,则物体甲的质量1m 最大不能超过多少？【解析】解:（1）以结点O 为研究对象,如图，由平衡条件有：sin 0OB OA F F θ-=， 1cos 0OA F m g θ-=，联立得：115cos 4OA m g F m g θ==, 113tan 4OB F m g m g θ==，故轻绳OA 、OB 受到的拉力分别为154m g 、134m g ．（2）人水平方向受到OB 绳的拉力和水平面的静摩擦力，受力如图所示，由平衡条件得：134OB f g F m ==,方向水平向左．（3）当甲的质量增大到人刚要滑动时，质量达到最大，此时人受到的静摩擦力达到最大值，当人刚要滑动时，静摩擦力达到最大值2m f m g μ=， 由平衡条件得：OBm m F f = 又113tan 4OBm m m F m g m g θ==， 联立得：214424kg 33OBm m F m gm g gμ===, 即物体甲的质量1m 最大不能超过24kg ．答：（1）轻绳OA 、OB 受到的拉力分别为154m g 、134m g ．（2）人受到的摩擦力大小为是134m g ，方向水平向左; （3）物体甲的质量1m 最大不能超过24kg ．18．（8分）如图所示，两个木块的质量分别为12kg m =、21kg m =，中间用轻弹簧相连接，放在光滑的水平面上,且1m 左侧靠一固定竖直挡板，弹簧处于自然伸长状态．某一瞬间敲击木块2m 使其获得3m /s 的水平向左速度，木块2m 向左压缩弹簧然后被弹簧弹回,弹回时带动木块1m 运动．求：（1）当弹簧拉伸到最长时,弹簧的最大弹性势能是多少？ （2）在以后的运动过程中，木块1m 速度的最大值为多少？【解析】解：①木块2m 弹回后,在弹簧第一次恢复原长时带动1m 运动，设此时木块2m 的速度为0v ,由机械能守恒定律可知：03m /s v =，当弹簧拉伸最长时，木块1m 、2m 速度相同,设为v ,规定向左为正方向，由动量守恒定律得:2012)(m v m m v =+， 解得：1m /s v =，由能量守恒定律可得弹簧的最大弹性势能22p 2012)(3J E m v m m v =-+=，②当弹簧再次恢复到原长时，1m 获得最大速度为1v ，此时2m 的速度为2v ， 规定向右为正方向，由动量守恒定律得:201122m v m v m v =+, 由机械能守恒定律得：222201122111222m v m v m v =+， 解得：12m /s v =．答：①当弹簧拉伸到最长时，弹簧的弹性势能为3J ．②在以后的运动过程中，木块1m 速度的最大值为2m /s ．19．（11分)如图所示，在水平轨道右侧安放半径为R 的竖直圆槽形光滑轨道,水平轨道的PQ 段铺设特殊材料，调节其初始长度为1．水平轨道左侧有一轻质弹簧左端固定，弹簧处于自然伸长状态．小物块A (可视为质点）从轨道右侧以初速度0v 冲上轨道,通过圆形轨道、水平轨道后压缩弹簧并被弹簧以原速率弹回,经水平轨道返回圆形轨道．已知0.2m R =, 1.0m l =，023m /s v =，物块A 质量为1kg m =，与PQ 段间的动摩擦因数为0.2μ=，轨道其他部分摩擦不计,取210m /s g =．求：（1）物块A 与弹簧刚接触时的速度大小．（2）物块A 被弹簧以原速率弹回返回到圆形轨道的高度．（3)调节PQ 段的长度l ,A 仍以0v 从轨道右侧冲上轨道，当l 满足什么条件时,A 物块能第一次返回圆形轨道且能沿轨道运动而不会脱离轨道．【解析】解：（1）物块A 冲上圆形轨道后回到最低点速度为03m /s v =， 与弹簧接触瞬间,02211122mgl mv mv μ-=-，可得,物块A 与弹簧刚接触时的速度大小122m /s v =．（2）A 被弹簧以原速率1v 弹回，向右经过PQ 段，有22212v v gl μ=--，解得A 速度22m /s v =，A 滑上圆形轨道，有22102mgh mv -=-，（也可以应用22211122mgl mgh mv mv μ-⨯-=-） 可得，返回到右边轨道的高度为0.2h m R ==，符合实际．(3）物块A 以0v 冲上轨道直到回到PQ 段右侧，有2102221v v g μ='--⨯，可得，A 回到右侧速度：221(1281)(/)m s v =-'，要使A 能返回右侧轨道且能沿轨道运动而不脱离轨道，则有： ①若A 沿轨道上滑至最大高度h 时，速度减为0,则h 满足：0h R <， 根据机械能守恒：1212mv mgh '=联立可得,1.0 1.5m l m <．②若A 能沿轨道上滑至最高点，则满足：221211222mv mg R mv ''=⨯+且22v m mg R '， 联立得0.25l m ,综上所述，要使A 物块能第一次返回圆形轨道并沿轨道运动而不脱离轨道，l 满足的条件是1.0 1.5m l m <或0.25l m ．答：（1）物块A 与弹簧刚接触时的速度大小为/s ．(2）物块A 被弹簧以原速率弹回返回到圆形轨道的高度0.2m ．（3）A 物块能第一次返回圆形轨道且能沿轨道运动而不会脱离轨道的条件是：1.0 1.5m l m <或0.25l m ．。

2022-2023学年陕西省西安市长安一中高三（上）期中物理试卷一、单选题（1-12小题，每小题4分，共计48分）A ．由磁感应强度的定义式B =FIL 可知，磁感应强度与磁场力成正比，与电流和导线长度的乘积成反比B ．一小段通电导线在空间某处不受磁场力的作用，那么该处的磁感应强度一定为零C ．一小段通电导线放在磁场中，它受到的磁场力可能为零D ．磁场中某处的磁感应强度的方向，跟电流在该处所受磁场力的方向可以不垂直1．（4分）关于磁感应强度B 的概念，下面说法中正确的是（ ）A ．磁通量发生变化时，磁感应强度也一定发生变化B ．穿过线圈的磁通量为零，感应电动势一定为零C ．穿过线圈的磁通量变化越快，感应电动势越大D ．根据阻碍的含义，感应电流的磁场总和回路中原磁场的方向相反2．（4分）下列说法正确的是（ ）A ．磁场对电子的作用力始终做正功B ．磁场对电子的作用力始终不变C ．电子的动能始终不变D ．电子的速度始终不变3．（4分）电子以速度v 0垂直进入磁感应强度为B 的匀强磁场中，则（ ）A ．顺时针B ．逆时针C ．先顺时针后逆时针D ．先逆时针后顺时针4．（4分）线圈ab 中的电流如图1所示，设电流从a 到b 为正方向，那么在0～t 0（如图2）这段时间内，用丝线悬挂的铝环M 中产生感应电流，从左右看，它的方向是（ ）5．（4分）如图所示，正方形线框的边长为L ，电容器的电容为 C ．正方形线框的一半放在垂直于纸面向里的匀强磁场中，在磁场以变化率k 均匀减弱的过程中，下列说法正确的是（ ）A ．电压表的读数为k212B ．线框产生的感应电动势大小为kL 2C ．电容器所带的电荷量为零D ．回路中电流为零A ．若离子带正电，E 方向应向下B ．若离子带负电，E 方向应向上C ．若离子带正电，E 方向应向上D ．不管离子带何种电，E 方向都向上6．（4分）如图所示，在正交的匀强电场和磁场的区域内（磁场水平向里），有一离子恰能沿直线飞过此区域（不计离子重力）（ ）A ．两电荷所受的洛伦兹力相同B ．在磁场中正电荷的运动时间等于负电荷的运动时间C ．两电荷重新回到x 轴时距O 点的距离相同D ．两电荷重新回到x 轴时速度大小相等，方向不同7．（4分）如图所示，x 轴上方有垂直纸面向里的匀强磁场，有两个质量相同，电荷量也相同的带正、负电的电荷（不计重力），以相同速度从O 点射入磁场中，最终均从x 轴离开磁场，关于正、负电荷在磁场中运动，下列说法正确的是（ ）A ．b 受到的磁场力大小为FB ．b 受到的磁场力大小为3FC ．c 受到的磁场力大小为2FD ．c 受到的磁场力大小为3F8．（4分）如图所示，圆圈中的“×”表示电流方向垂直纸面向里，圆圈中的“•”表示电流方向垂直纸面向外。

2022-2023高三上物理期中模拟试卷注意事项:1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。

2．答题时请按要求用笔。

3．请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。

4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。

5．保持卡面清洁，不要折暴、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。

一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。

在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1、如图所示，小球从斜面底端A 点正上方h 高处，以某一速度正对倾角为θ的斜面水平抛出时，小球到达斜面的位移最小(重力加速度为g )，则 ( )A ．小球平抛的初速度v 02ghθ B ．小球平抛的初速度v 0＝sin cos 2gh θC ．飞行时间t 2cos hgθD ．飞行时间t 2hgθ 2、2017 年 8 月,我国调制望远镜—“慧眼"成功监测到了引力波源所在的天区。

已知 A 、 B 两个恒星靠着相互间的引力绕二者连线上的某点做匀速圆周运动。

在环绕过程中会福射出引力波，该引力波的频率与两星做圆周运动的频率具有相同的数量级。

通过观察测得 A 的质量为太阳质量的 29 倍, B 的质量为太阳质量的 36 倍,两星间的距离为2×105m 。

取太阳的质量为2x1030kg ， G = 6.7x 10−11N∙m 2/kg 2,则可估算出该引力波频率的数量级为（） A ．102Hz B ．104Hz C ．106HzD ．108Hz3、如图所示，质量m A ＝1.0kg 的物块A 放在固定的水平桌面上，由跨过光滑定滑轮的轻绳与质量m B ＝1.5kg 的物块B 相连．轻绳拉直时用手托住物块B ，使其静止在距地面h ＝0.6m 的高度处，物块A 与定滑轮相距L ＝1.6m 。

已知物块A 与桌面间的动摩擦因数μ＝0.25，物块B 着地后立即停止运动，g 取10m/s 2。

陕西省西安市交大附中2024学年物理高三上期中监测试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。

用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。

将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。

2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。

答案不能答在试题卷上。

3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。

不按以上要求作答无效。

4．考生必须保证答题卡的整洁。

考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。

一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。

在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1、物体放在动摩擦因数为μ的水平地面上，受到一水平拉力作用开始运动，运动的速度随时间变化关系和拉力随时间变化关系分别如图甲、乙所示．由图象可知动摩擦因数μ为（2=）（）10g m sA．0.1 B．0.2 C．0.3 D．0.42、2009年5月，航天飞机在完成对哈勃空间望远镜的维修任务后，在圆形轨道Ⅰ上做无动力圆周运动，然后打开发动机在A点进入椭圆轨道Ⅱ，之后立即关闭发动机，B为轨道Ⅱ上的一点，如图所示。

关于航天飞机的运动，下列说法正确的是（）A．在轨道Ⅱ上经过A点的速度大于经过B点的速度B．在轨道Ⅱ上经过A点的速度大于在轨道Ⅰ上经过A点的速度C．在轨道Ⅱ上的机械能等于在轨道Ⅰ上的机械能D．在轨道Ⅱ上运动的周期小于在轨道Ⅰ上运动的周期3、下列每幅图象中的两条图线分别表示某质点运动的速度ν和加速度a随时间变化的关系，选择同一正方向，则其中可能正确的是A．B．C．D．4、如图所示，在匀强电场中，有六个点A、B、C、D、E、F，正好构成一边长为103 cm的正六边形.点B、C、E的电势分别为-30V 、30V和90V.一带电粒子从A点以某一速度沿AB方向射出后到达D点.不计重力.则下列判断正确的是( )A．该匀强电场场强大小为400V/mB．A点的电势为30VC．粒子在A点的电势能小于在D点的电势能D．粒子在D点的速度方向与AD连线的夹角等于3005、如图所示，静止在光滑水平面上的小车质量为M，固定在小车上的杆用长为l的轻绳与质量为m的小球相连，将小球拉至水平右端后放手，则小车向右移动的最大距离为()A．mlM m+B．MlM m+C．2mlM m+D．2MlM m+6、以下说法正确的是A．速度是矢量，电场强度是标量B．千克（kg）属于国际单位中的基本单位C．伽利略利用光滑斜面实验直接得出了自由落体运动的规律D．电场线是库仑最先引入的二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。

【全国百强校】陕西省西安中学2021年高三上学期第五次月考物理试题学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题1．质量为10kg m =的木箱置于水平地面上，它与地面间动摩擦因数μ=，受到一个与水平方向成θ角斜向上的拉力F ，为使木箱做匀速直线运动，拉力F 的最小值以及此时θ分别是（ ）A ．50N ；30B ．50N ；60︒C ．200N 3；30 D ．200N 3；60︒ 2．光滑圆柱体被a 、b 两支架支持处于平衡，接触点为A 和B ，圆柱体中心为O ， AO 水平， BO 和水平成30︒，支架a 、b 对圆柱体的支持力分别为a N 和b N ．保持接触点B 不动，把接触点A 从图示的位置缓慢沿圆周移到O 的正下方的过程中（ ）A ．a N 不断增大， b N 不断增大B ．a N 先增大再减小， b N 不断增大C ．a N 先减小再增大， b N 不断减小D ．a N 不断减小， b N 不断减小3．如图，匀强磁场中有一个静止的氡原子核(R86222n )，衰变过程中放出一个粒子，此粒子的径迹与反冲核的径迹是两个外切的圆，大圆与小圆的半径之比为42：1，则氡核的衰变方程是A ．R 86222n →F 87222r +e−10 B ．R 86222n →P 84218o +H 24eC ．R 86222n →A 85222t +e−10 D ．R86222n→A 85220t+H 124．如图所示，半径为 r 的圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B ，磁场边界上 A 点有一粒子源，源源不断地向磁场发射各种方向(均平行于纸面) 且速度大小相等的带正电的粒子(重力及粒子间的相互作用不计)，已知粒子的比荷 为 k ，速度大小为 2kBr ，则粒子在磁场中运动的最长时间为( )A ．kBπB ．2kBπC ．3kBπD ．4kBπ5．图（a ）为示波管的原理图．如果在点击'YY 之间所加的电压图按图（b ）所示的规律变化，在电极'XX 之间所加的电压按图（c ）所示的规律变化，则在荧光屏上会看到的图形是A ．B ．C ．D ．6．雾霾天气是对大气中各种悬浮颗粒物含量超标的笼统表述，是特定气候条件与人类活动相互作用的结果．雾霾中，各种悬浮颗粒物形状不规则，但可视为密度相同、直径不同的球体，并用PM10、PM2.5分别表示直径小于或等于10 μm 、2.5 μm 的颗粒物（PM 是颗粒物的英文缩写）．某科研机构对北京地区的检测结果表明，在静稳的雾霾天气中，近地面高度百米的范围内，PM10的浓度随高度的增加略有减小，大于PM10的大悬浮颗粒物的浓度随高度的增加明显减小，且两种浓度分布基本不随时间变化．据此材料，以下叙述正确的是（ ）A ．PM10表示直径小于或等于1.0×10-6 m 的悬浮颗粒物B ．PM10受到的空气分子作用力的合力始终大于其受到的重力C ．PM10和大悬浮颗粒物都在做布朗运动D ．PM2.5的浓度随高度的增加逐渐增大二、多选题7．如图所示，太阳系各行星可近似看成在同一平面内沿同一方向绕太阳做匀速圆周运动．设天王星公转周期为T 1，公转半径为R 1；地球公转周期为T 2，公转半径为R 2．不计两行星之间的引力作用，万有引力常量为G ，当地球和天王星运行到太阳两侧，且三者排成一条直线时，下列说法正确的是（ ）A ．太阳的质量为4π2R 22GT 22B ．天王星公转速度大于地球公转速度C ．地球与天王星相距最近至少需经历T 1T 22(T 1−T 2)D ．天王星公转的向心加速度与地球公转的向心加速度之比为R 22R 128．如图，金属棒ab 置于水平放置的U 形光滑导轨上，在ef 右侧存在有界匀强磁场B ，磁场方向垂直导轨平面向下，在ef 左侧的无磁场区域cdef 内有一半径很小的金属圆环L ，圆环与导轨在同一平面内．当金属棒ab 在水平恒力F 作用下从磁场左边界ef 处由静止开始向右运动后，则A ．圆环L 有收缩的趋势B ．圆环L 有扩张的趋势C ．圆环内产生的感应电流变大D ．圆环内产生的感应电流变小9．在如图所示电路中，闭合开关，当滑动变阻器的滑片P 向下滑动时，四个理想电表的示数都发生变化，电表A 、V 1、V 2和V 3的示数分别用I 、U 1、U 2和U 3表示，电表A 、V 1、V 2和V 3示数变化量的大小分别用△I 、△U 1、△U 2和AU 3表示．下列说法正确的是（ ）A ．U1I 不变，ΔU 1ΔI不变 B ．U2I 变大，ΔU 2ΔI变大C ．U2I 变大，ΔU2ΔI 不变D ．U3I 比值变大，ΔU3ΔI 比值不变10．在均匀介质中坐标原点O 处有一波源做简谐运动，其表达式为52y sin t π⎛⎫=⎪⎝⎭，它在介质中形成的简谐横波沿x 轴正方向传播，某时刻波刚好传播到x =12 m 处，波形图象如图所示，则A ．此后再经6 s 该波传播到x =24 m 处B．M点在此后第3 s末的振动方向沿y轴正方向C．波源开始振动时的运动方向沿y轴负方向D．此后M点第一次到达y=-3 m处所需时间是2 s三、实验题11．某同学利用下述装置对轻质弹簧的弹性势能进行探究，一轻质弹簧放置在光滑水平桌面上，弹簧左端固定，右端与一小球接触而不固连:弹簧处于原长时，小球恰好在桌面边缘，如图（a）所示．向左推小球，使弹簧压缩一段距离后由静止释放．小球离开桌面后落到水平地面．通过测量和计算，可求得弹簧被压缩后的弹性势能．回答下列问题：（1）本实验中可认为，弹簧被压缩后的弹性势能E p与小球抛出时的动能E k相等．已知重力加速度大小为g，为求得E k，至少需要测量下列物理量中的（填正确答案标号）．A．小球的质量mB．小球抛出点到落地点的水平距离sC．桌面到地面的高度hD．弹簧的压缩量△xE.弹簧原长l0（2）用所选取的测量量和已知量表示E k，得E k= ．（3）图（b）中的直线是实验测量得到的s—△x图线．从理论上可推出，如果h不变．m 增加，s—△x图线的斜率会（填“增大”、“减小”或“不变”）；如果m不变，h增加，s—△x图线的斜率会（填“增大”、“减小”或“不变”）．由图（b）中给出的直线关系和E k的表达式可知，E p与△x的次方成正比．12．某研究性学习小组欲测定一块电池的电动势E．（1）先直接用多用电表测定该电池电动势．在操作无误的情况下，多用电表表盘示数如图1，其示数为__________V．（2）然后，用电压表、电阻箱R、定值电阻R0、开关S、若干导线和该电池组成电路，测定该电池电动势．①根据图2电路图，用笔画线代替导线，将实物图连接成完整电路__________．②闭合开关S，调整电阻箱阻值R，读出电压表相应示数U．该学习小组测出大量数据，分析筛选出下表所示的R、U数据，并计算出相应的1R 与1U的值．请用表中数据在坐标纸上描点，并作出图3(1U −1R)图线__________．③从图线中可求得E=__________V．（计算结果保留三位有效数字）13．半径为R、介质折射率为n的透明圆柱体，过其轴线OO’的截面如图所示．位于截面所在平面内的一细束光线，以角i0由O点入射，折射光线由上边界的A点射出．当光线在O点的入射角减小至某一值时，折射光线在上边界的B点恰好发生全反射．求A、B两点间的距离．四、解答题14．如图所示，质量M=4kg的小车静止在光滑的水平面上，车长L=5m．从某时刻开始，有质量m=2kg的物块，以水平向右的速度v0=6m/s从左端滑上小车，最后在车面上某处与小车保持相对静止．物块与车面间的动摩擦因数μ=0.4，取g=10m/s2，求：（1）该过程所经历的时间t及物块与小车保持相对静止时的速度v；（2）该过程中物块发生的位移s1及小车发生的位移s2；（3）该过程中物块和小车间产生的热量Q．15．如图所示，一对光滑的平行金属导轨固定在同一水平面内，导轨间距l = 0.5m，左端接有阻值R = 0.3Ω的电阻．一质量m = 0.1kg，电阻r= 0.1Ω的金属棒MN放置在导轨上，整个装置置于竖直向上的匀强磁场中，磁场的磁感应强度B = 0.4T．棒在水平向右的外力作用下，由静止开始以a = 2m/s2的加速度做匀加速运动，当棒的位移x = 9m 时撤去外力，棒继续运动一段距离后停下来，已知撤去外力前后回路中产生的焦耳热之比Q1：Q2= 2：1．导轨足够长且电阻不计，棒在运动过程中始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触．求（1）棒在匀加速运动过程中，通过电阻R的电荷量q；（2）撤去外力后回路中产生的焦耳热Q2；（3）外力做的功W F．16．一氧气瓶的容积为0.08m3，开始时瓶中氧气的压强为20个大气压.某实验室每天消耗1个大气压的氧气0.36m3.当氧气瓶中的压强降低到2个大气压时，需重新充气.若氧气的温度保持不变，求这瓶氧气重新充气前可供该实验室使用多少天．参考答案1．A 【详解】在拉力作用下木箱重力mg 、拉力F 、地面的支持力和滑动摩擦力作用，根据平衡条件得cos F f θ= sin F N mg θ+=又f N μ=联立解得cos sin mg F μθμθ==+其中1tan αμ=60α=︒，由数学知识知：当90θα+=︒，即30θ=︒时F 有最小值，且最小值为min101050N F ⨯===故选A 。

……○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________……○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………2022届陕西省西安市第一中学高三（上）期中物理试题试卷副标题考试范围：xxx ；考试时间：100分钟；命题人：xxx 题号 一 二 三 四 总分 得分注意事项：1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2．请将答案正确填写在答题卡上第I 卷（选择题）请点击修改第I 卷的文字说明 评卷人 得分一、单选题1．如图所示bc 是固定在小车上的水平横杆，物块M 穿在杆上，M 通过细线悬吊着小物体m ，当小车在水平地面上运动过程中，M 始终未相对杆bc 移动，M 、m 与小车保持相对静止，悬线与竖直方向为a ，则M 受到横杆的摩擦力为（ ）A ．大小为()tan m M g α+方向水平向右B ．大小为tan Mg α方向水平向右C ．大小为()tan m M g α+方向水平向左D ．大小为tan Mg α方向水平向左2．如图所示，水平传送带长为L ，始终以速度v 保持匀速运动，把质量为m 的货物无初速地放到A 点，当货物运动到AC 的中点B 时速度恰为v ，而后被传送到C 点．货物与皮带间的动摩擦因数为μ，则货物从A 点到C 点的过程中A ．摩擦力对货物做的功为mgL μB ．摩擦力对货物做功的平均功率为12mgv μC ．传送带克服摩擦力做功为mgL μ试卷第2页，共10页………○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※………○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………D ．传送带克服摩擦力做功的平均功率为12mgv μ3．如图所示，在某次排球比赛中，一运动员将排球从A 点水平击出，排球击中D 点：另一运动员将该排球从位于A 点正下方且与D 点等高的B 点斜向上击出，最高点为C ，排球也击中D 点，A 、C 高度相同。

西安中学高2021届高三第二次月考物理试题一、选择题：（1至7题只有一个正确答案，8至12题有多个正确答案，每题4分，共计48分）1.一辆汽车以20m/s 的速度在平直的公路上行驶，当驾驶员发现前方有险情时，立即进行急刹车，刹车后的速度v 随刹车位移x 的变化关系如图所示，设汽车刹车后做匀减速直线运动，则当汽车刹车后的速度减小为12m/s 时，刹车的距离x 1为A.12mB.12.8mC.14mD.14.8m答案：B解：由题意可知，汽车做匀减速直线运动，设加速度大小a ，由公式202v ax =，其中020m v s=，20x m=代入解得：210ma s =，当12m v s =时，汽车刹车的位移为220112.82v vx m a-==，故B 正确． 故选B ．2.矢量发动机是喷口可向不同方向偏转以产生不同方向推力的一种发动机。

当歼20隐形战斗机以速度v 斜向上飞行时，其矢量发动机的喷口如图所示。

已知飞机受到重力G 、发动机推力1F 、与速度方向垂直的升力2F 和与速度方向相反的空气阻力f F 。

下列受力分析示意图可能正确的是（ ）A. B.C. D.答案：A解：由题意可知所受重力G竖直向下，空气阻力F f与速度方向相反，升力F2与速度方向垂直，发动机推力F1的方向沿喷口的反方向，对比图中选项可知只有A选项符合题意。

故选A。

3.如图所示，一质量为M的楔形木块放在水平桌面上，它的顶角为90°，两底角为α和β；a、b为两个位于斜面上质量均为m的小木块，已知所有接触面都是光滑的．现发现a、b沿斜面下滑，而楔形木块静止不动，这时楔形木块对水平桌面的压力等于（）A.Mg+mgB.Mg+2mgC.Mg+mg（sinα+sinβ）D.Mg+mg（cosα+cosβ）答案：A【分析】本题由于斜面光滑，两个木块均加速下滑，分别对两个物体受力分析，求出其对斜面体的压力，再对斜面体受力分析，求出地面对斜面体的支持力，然后根据牛顿第三定律得到斜面体对地面的压力．解：对木块a受力分析，如图，受重力和支持力由几何关系，得到：N1=mgcosα故物体a对斜面体的压力为：N1′=mgcosα…①同理，物体b对斜面体的压力为：N2′=mgcosβ…②对斜面体受力分析，如图，根据共点力平衡条件，得到：N2′cosα-N1′cosβ=0…③F支-Mg-N1′sinβ-N2′sinα=0…④根据题意有：α+β=90°…⑤由①～⑤式解得：F支=Mg+mg根据牛顿第三定律，斜面体对地的压力等于Mg+mg；故选A．点评：本题关键先对木块a和b受力分析，求出木块对斜面的压力，然后对斜面体受力分析，根据共点力平衡条件求出各个力．也可以直接对三个物体整体受力分析，然后运用牛顿第二定律列式求解，可使解题长度大幅缩短，但属于加速度不同连接体问题，难度提高．4.近日，美国成功发射了帕克太阳探测器，如图所示，假设帕克太阳探测器绕太阳做匀速圆周运动，太阳相对帕克太阳探测器的张角为θ，已知万有引力常量G ，下列说法正确的是()A.若测得周期和张角，可得到太阳的质量B.若测得周期和张角，可得到探测器的质量C.若测得周期、轨道半径和张角，可得到太阳表面的重力加速度D.若测得周期、轨道半径和张角，可得到探测器的向心力 答案：C解：AB ．若测得周期和张角，根据2224Mm G m r r Tπ=可知，没有两者间距无法计算太阳质量，而探测器的质量被约去，无法计算，故AB 错误；CD ．若测得周期、轨道半径和张角，根据2224Mm G m r r Tπ=可知太阳质量，根据间距和张角可以计算太阳半径，根据2MmGmg R=，可计算太阳表面的重力加速度，但不知道探测器的质量，无法计算探测器的向心力，故C 正确D 错误。

2020-2021学年陕西省西安市高一（上）期中物理试卷一、选择题（共16小题，每小题4分，共64分。

在每小题给出的四个选项中，第1～11题只有一项符合题目要求，第12～16题有多项符合题目要求。

全部选对的得4分，选对但选不全的得2分，有选错的得0分。

请将正确选项填涂在答题卡上）1．（4分）在物理学发展过程中，关于物理规律的研究，下说法不正确的是（）A．伽利略利用轻重不同的物体捆绑在一起后下落与单个物体分别下落时快慢的比较推理，推翻了亚里士多德重的物体下落快、轻的物体下落慢的结论B．伽利略利用铜球沿斜槽滚下的实验得出小球沿斜面下滑的位移与时间的平方成正比C．伽利略利用铜球沿斜槽滚下的实验，推理出斜面滚动和自由落体运动是匀加速直线运动，这采用了实验和逻辑推理相结合的方法D．胡克用逻辑推理的方法得出了胡克定律2．（4分）下列说法正确的是（）A．形状规则的物体的重心可能在物体的几何中心B．由磁铁间存在相互作用可知：力可以离开物体而单独存在C．木块放在桌面上受到桌面对其向上的弹力，这是由于木块发生微小形变而产生的D．摩擦力的方向总是与物体的运动方向相反3．（4分）关于摩擦力，以下说法中正确的是（）A．运动物体可能受到静摩擦力作用，但静止物体不可能受到滑动摩擦力作用B．静止物体可能受到滑动摩擦力作用，但运动物体不可能受到静摩擦力作用C．由F＝μF N可知，正压力越大，摩擦力越大D．摩擦力方向可能与速度方向在同一直线上，也可能与速度方向不在同一直线上4．（4分）将小球竖直向上抛出，忽略空气阻力的影响，小球在空中运动过程中，到达最高点前的最后1秒内和离开最高点后的第1秒内（）A．位移相同B．加速度相同C．路程不同D．平均速度相同5．（4分）一名消防队员在模拟演习训练中，沿着长为12m的竖立在地面上的钢管从顶端由静止先匀加速再匀减速下滑，滑到地面时速度恰好为零。

如果他加速时的加速度大小是减速时加速度大小的3倍，下滑的总时间为4s，那么该消防队员（）A．下滑过程中的最大速度为4 m/sB．加速与减速运动过程的时间之比为1：2C．加速与减速运动过程中平均速度之比为1：1D．加速与减速运动过程的位移大小之比为1：46．（4分）做匀减速直线运动的物体经2.5s停止，若在第1s内的位移是8m，则最后1s内位移是（）A．3.5m B．2m C．1m D．07．（4分）如图，篮球架下的运动员原地垂直起跳扣篮，离地后重心上升的最大高度为H．上升第一个所用的时间为t1，第四个所用的时间为t2．不计空气阻力，则满足（）A．1＜＜2B．2＜＜3C．3＜＜4D．4＜＜58．（4分）甲、乙两个小铁球从不同高度做自由落体运动，同时落地。

长安区高三质量检测物理试题注意事项：1．本试卷共6页，全卷满分100分，答题时间100分钟；2．答卷前，考生须准确填写自己的姓名、准考证号，并认真核准条形码上的姓名、准考证号；3．第一部分选择题必须使用2B铅笔填涂，第二部分非选择题必须使用0.5毫米黑色墨水签字笔书写，涂写要工整、清晰；4．考试结束后，监考员将答题卡按顺序收回，装袋整理：试题卷不回收．第一部分（选择题共40分）一、选择题（本大题共8小题，每小题5分，计40分．在每小题给出的四个选项中，第1~5题只有一项符合题目要求；第6~8题有多项符合题目要求，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分）1．近代物理学的发展，促进了人类文明的发展与进步，对于近代物理学的几个里程碑，下列说法正确的是（）A．图1中电子束的衍射实验证明实物粒子具有粒子性B．图2中，由于光电管加的是反向电压，灵敏电流表G所在的支路中不可能存在光电流C．图3中，大量处于4n 能级的氢原子向低能级跃迁时能放出6种频率的光子D．由图4知63Li的结合能小于42He的结合能2．如图所示，高铁的供电流程是将高压220kV或110kV经过牵引变电所进行变压，降至27.5kV，通过接触网上的电线与车顶上的受电器进行接触而完成受电，机车最终获得25kV的电力使高铁机车运行．若电网的电压为220kV，则牵引变电所的变压器原、副线圈的匝数比为（）A．8∶1 B．4∶1 C．44∶5 D．22∶53．如图为某静电除尘装置的示意图．A 、B 为电极和集尘板上某点连线上的两点．不计烟尘微粒与空气的作用力及重力，下列说法正确的是（ ）A ．A 、B 两点的电场强度大小不同，方向相同B ．集尘板边缘的电场方向一定与集尘板表面垂直C ．向集尘板加速靠近的烟尘微粒带负电，且加速度逐渐增大D ．若带电烟尘微粒由静止开始仅受电场力作用，则一定沿电场线到达集尘板4．极限跳伞是世界上最流行的空中极限运动，它的独特魅力在于跳伞者通常起跳后伞并不是马上自动打开，而是由跳伞者自己控制开伞时间，这样冒险者就可以把刺激域值的大小完全控制在自己手中．伞打开前可看做是自由落体运动，打开伞后空气阻力与速度平方成正比，跳伞者先减速下降，最后匀速下落．如果用h 表示下落的高度，t 表示下落的时间，v 表示下落时的速度，p E 表示重力势能（以地面为零势能面），k E 表示动能，E 表示机械能．在整个过程中下列图象可能符合事实的是（ ）A ．B ．C ．D ．5．货车和客车在平直公路上同一车道行驶，客车在前，货车在后，突然出现紧急情况，两车同时刹车，刚开始刹车时两车相距20m ，刹车过程中两车的v t -图象如图所示，则下列判断正确的是（ ）A ．两车刹车时货车的加速度比客车大B ．在5s t =时刻两车相距最近C ．两车会在客车停止之后发生追尾事故D ．两车相距最近的距离为7.5m6．2021年10月，神舟十三号载人飞船顺利升空，并与轨道高度为400km 的“天和”核心舱在图甲中M 点成功对接，对接时，神舟十三号已关闭动力．轨道I 是神舟十三号轨道示意图，Ⅱ是“天和”核心舱运动的轨道示意图，图乙为航天员翟志刚出舱情景图．下列说法中正确的是（ ）A ．神舟十三号载人飞船的发射速度大于7.9km /sB ．神舟十三号载人飞船在M 点的速率大于在N 点的速率C ．神舟十三号载人飞船在M 点的加速度与“天和”核心舱的加速度相等D ．图乙中航天员处于完全失重状态，所以他与地球间的万有引力为07．如图所示，倾角为30︒的斜面体置于粗糙的水平地面上，斜面上质量为4m 的滑块通过轻质刚性绳穿过光滑的圆环与质量为m 的小球（可视为质点）相连，轻绳与斜面平行．小球在水平面内做圆周运动，轻绳与竖直方向的夹角也为4m ．斜面体和滑块始终静止，小球与圆环之间的绳长为L ，重力加速度为g ，下列说法正确的是（ ）A ．斜面体受到地面的摩擦力大小为mgB ．滑块受到斜面体的摩擦力大小为2mgCD8．如图所示，间距为0.8m L =的两条平行光滑竖直金属导轨PQ MN 、足够长，底部Q 、N 之间连有一阻值为12ΩR =的电阻，磁感应强度为10.5T B =的匀强磁场与导轨平面垂直．导轨的上端点P 、M 分别与横截面积为32510m -⨯的10匝线圈的两端连接，线圈的轴线与大小均匀变化的匀强磁场2B 平行．开关K 闭合后，质量为2110kg m -=⨯、电阻为22ΩR =的金属棒ab 恰能保持静止，金属棒始终与导轨接触良好，其余部分电阻不计，g 取210m /s ．则（ ）A ．磁场2B 均匀减小B ．金属棒中的电流为0.25AC ．匀强磁场2B 的磁感应强度的变化率为10T /sD ．断开K 之后，金属棒ab 下滑的最大速度为1.25m /s第二部分（非选择题 共60分）二、非选择题（包括必考题和选考题两部分，9~12题为必考题，每个考生都必须作答：13、14题为选考题，考生应按要求作答）（一）必考题（共4小题，计45分）9．（6分）某物理兴趣小组设计了如图甲所示的实验装置．在足够大的水平平台上的A 点放置一个光电门，其右侧摩擦很小，可忽略不计，左侧为粗糙水平面．当地重力加速度大小为g ．采用的实验步骤如下：A ．在小滑块a 上固定一个宽度为d 的窄挡光片；B ．用天平分别测出小滑块a （含挡光片）和小球b 的质量a b m m 、；C ．在a 和b 间用细线连接，中间夹一被压缩了的轻短弹簧（与a 、b 不连接），静止放置在平台上；D ．细线烧断后，a 、b 瞬间被弹开，向相反方向运动：E ．记录滑块a 通过光电门时挡光片的遮光时间t 及滑块停止时距光电门的距离a x ；F ．小球b 从平台边缘飞出后，落在水平地面的B 点，用刻度尺测出平台距水平地面的高度h 及平台边缘铅垂线与B 点之间的水平距离s ：G ．改变弹簧压缩量，进行多次测量．（1）用游标卡尺测量挡光片的宽度，如图乙所示，则挡光片的宽度为___________mm ．（2）针对该实验装置和实验结果，同学们做了充分的讨论．讨论结果如下：①若该实验的目的是求弹簧的最大弹性势能，则弹簧的弹性势能为___________（用上述实验所涉及物理量的字母表示）；②改变弹簧压缩量，多次测量后，该实验小组得到a x 与21t的关系图象如图丙所示，图线的斜率为k ，则平台上A 点左侧与滑块a 之间的动摩擦因数大小为___________（用上述实验数据字母表示）．10．（9分）同学们测量某电阻丝的电阻x R ，所用电流表的内阻与x R 相当，电压表可视为理想电压表．（1）若使用图甲所示电路图进行实验，要使得x R 的测量值更接近真实值，电压表的a 端应连接到电路的___________点（选填“b ”或“c ”）；（2）测得电阻丝的U I -图如图乙所示，则x R 为___________Ω（保留两位有效数字）；（3）实验中，随电压进一步增加，电阻丝的温度逐渐变大．某同学发现对热电阻丝吹气，其阻值会变化，他们对此现象进行探究，在控制电阻丝两端的电压为10V 的条件下，得到电阻丝的电阻x R 随风速v （用风速计来测量）的变化关系如图丙所示，由图可知：当风速增加时，x R 会___________（选填“增大”或“减小”）．在风速增加过程中，为保持电阻丝两端电压为10V ，需要将滑动变阻器w R 的滑片向*端调节（选填“M ”或“N ”）；（4）为了用电压表的示数来显示风速，同学们设计了如图丁所示的电路，其中R 为两只阻值相同的电阻，x R 为两根相同的电阻丝，一根置于气流中，另一根不受气流影响，电压表为待接入的理想电压表．如果要求在测量中，风速从零开始增加，电压表的示数也从零开始增加，则电压表的“+”端和“-”端应分别连接到电路中的___________．A ．b 点和d 点B ．d 点和b 点C ．a 点和b 点D ．b 点和c 点11．（12分）如图所示，粗糙的水平地面上静置一质量为2kg M =的箱子，箱子内左侧为粘合性材料，右侧固定有劲度系数足够大的轻质弹簧，一质量1kg m =的光滑小球压紧弹簧并被锁定，小球到箱子左侧的距离3.75m L =．现解除锁定，弹簧瞬间恢复形变，小球获得06m /s v =的速度．箱子恰好停止时小球与箱子发生碰撞，不计空气阻力，210m /s g =．求：（1）弹簧原来具有的弹性势能；（2）箱子与地面间的动摩擦因数μ；（3）箱子运动的路程．12．（18分）飞行时间质谱仪可以根据带电粒子的飞行时间对气体分子进行分析．如图所示，在真空状态下，自脉冲阀P 喷出微量气体，经激光照射产生不同正离子，自a 板小孔进入a 、b 间的加速电场，从b 板小孔射出，沿中线方向进入M 、N 板间的矩形区域，然后到达紧靠在其右侧的探测器．已知极板a 、b 间的电压为0U ，间距为d ，极板M 、N 的长度为2L 、间距为L ．不计离子重力及进入a 板小孔时的初速度．（q k m=，q 和m 分别为离子的电荷量和质量）（1）若M 、N 板间无电场和磁场，请推导出离子从a 板小孔到探测器的飞行时间t 与比荷k 的关系式；（2）若在M 、N 间只加上偏转电压1U ，请论证说明不同正离子的轨迹是否重合；（3）若在M 、N 间只加上垂直于纸面的匀强磁场．已知进入a 、b 间的正离子有一价和二价的两种，质量均为m ，元电荷为e ．要使所有正离子均能通过方形区域从右侧飞出，求所加磁场的磁感应强度的最大值m B ．（二）选考题（15分．请考生从所给的2道题目中任选一道作答，并在答题卡指定位置答题．如果多做，则按所做的第一题计分）13．【选修3-3】（15分）（1）（5分）自行车内胎充气过足，在阳光下受暴晒时车胎极易爆裂，设暴晒过程中内胎容积的变化可以忽略不计，则___________（填正确答案标号．选对1个得3分，选对2个得4分，选对3个得5分．每选错1个扣3分，最低得分为0分）A ．在车胎突然爆裂的瞬间，胎内气体内能减小B ．在车胎突然爆裂的瞬间，胎内气体分子的无规则运动加剧C ．在车胎爆裂前，胎内所有气体分子的运动速率都在增大D ．在车胎爆裂前，胎内气体吸热、温度升高，气体分子的平均动能增大E ．在车胎爆裂前，大量气体分子作用在胎内壁单位面积上的平均作用力增大（2）（10分）某研究小组同学设想了如下的实验来测量月球表面昼夜的温度变化情况：在地球表面、竖直放置一长方体的导热气缸，厚度为d 的光滑活塞置于气缸内，活塞上方为真空，下方充有一定质量的理想气体，当温度为T 时，平衡后封闭气柱的长度为l ，已知地球表面的重力加速度为g ，月球表面的重力加速度为6g ．将此装置移到月球表面并竖直放置，求：（ⅰ）当测得活塞到缸底的高度为1l 时，求月球表面的温度2T ；（ⅱ）若气缸内部的高度为H ，求该装置在月球表面所能测量的最大温度m T ．14．【选修3-4】（15分）（1）（5分）如图所示为一沿x 轴传播的简谐横波在0t =时刻的波形图，图中P 质点从此时刻开始的振动方程为25cos 5cm 3y t ππ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭，则下列说法正确的是___________．（填正确答案标号．选对1个得3分，选对2个得4分，选对3个得5分．每选错1个扣3分，最低得分为0分）A ．这列简谐横波沿x 转负方向传播B ．再过0.05s ，质点P 沿x 轴传播了1mC ．再过0.05s ，质点P 到达波谷D ．这列简谐横波的传播速度为10m /sE ．该波遇到宽度为10cm 的狭缝时，可以发生明显的衍射现象（2）（10分）如图所示，截面为等腰直角三角形ABC 的玻璃砖，90B ∠=︒，一束频率为14610Hz f =⨯的光线从AC 面上M 点处垂直射入棱镜，在AB 和BC 面恰好发生两次全反射，从AC 面上N 点处垂直射出棱镜后，进入双缝干涉装置．已知AC 长度22L AM NC MN ===．双缝间距0.2mm d =，光屏离双缝 1.0m l =，光在真空中的传播速度为83.010m /s c =⨯．求：（ⅰ）光线在玻璃砖中传播的时间；（ⅱ）光屏上相邻亮条纹的间距Δx ．长安区高三质量检测物理试题参考答案及评分标准一、选择题（本大题共8小题，每小题5分，计40分．在每小题给出的四个选项中，第1~5题只有一项符合题目要求：第6~8题有多项符合题目要求，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分）1．C 2．A 3．B 4．C 5．D 6．AC 7．AD 8．BC二、非选择题（包括必考题和选考题两部分，9~12题为必考题，每个考生都必须作答：13、14题为选考题，考生应按要求作答）（一）必考题（共4小题，计45分）9．（6分）（1）3.80（2）①22224a b p m d m s g E t h=+ ②22d kg 10．（9分）（1）c （2）4.0 （3）减小 M （4）A11．（12分）解：（1）解除锁定前后，系统动量守恒0Mv mv =，解得3m /s v = 能量守恒2201127J 22p E Mv mv =+= （2）对箱子受力分析有1()M m g Ma μ+=由小球运动到箱子和小球相碰的的时间为t ，则1v a t = 箱子和小球的位移满足关系20112L v t vt a t =+-联立解得以0.4μ=（3）碰前箱子的位移21110.75m 2x vt a t =-= 碰撞粘合在一起，动量守恒01()mv M m v =+ 由功能关系可得2121()()2M m v M m gx μ+=+，解得20.5m x = 箱子运动的路程12 1.25m s x x =+=路（其他解法正确也可得分）12．（18分）解：（1）带电离子在平行板a 、b 之间运动时，由动能定理有2012qU mv =解得v ==带电离子在平行板a 、b 之间的加速度为01qU a dm= 所以带电离子在平行板a ，b之间的运动时间为11v t a == 带电离子在平行板M ，N之间的运动时间为22L t v == 所以带电离子从a板到探测器的飞行时间为12t t t =+=（2）带电离子在平行板M 、N 之间水平位移为x 时，在竖直方向位移为y ，水平方向满足x vt = 竖直方向满足21221,2kU y a t a L== 联立解得2104U x y LU =，由此式可知轨迹方程与正离子的质量和电荷量均无关系，所以不同正离子的轨迹是重合的．（3）当MN 间的磁感应强度大小为B 时，离子做圆周运动，满足2v qvB m R=解得带电离子的轨道半径R = 上式表明：在离子质量一定的情况下，离子的电荷量越大，在磁场中做圆周运动的半径越小，也就越不容易穿过方形区从右侧飞出．所以，要使所有的一价和二价正离子均能通过方形区从右侧飞出，只要二价正离子能从方形区飞出即可．当二价正离子刚好能从方形区域飞出时的磁感应强度为满足题目条件的磁感应强度的最大值． 将二价正离子的电荷量2e代入得R = 设当离子刚好通过方形区从右侧飞出时的轨道半径为R ，由几何关系得22242L R L R ⎛⎫=+- ⎪⎝⎭联立得B =m B ． （二）选考题（15分．请考生从所给的2道题目中任选一道作答，并在答题卡指定位置答题．如果多做，则按所做的第一题计分）13．【选修3-3】（15分）（1）（5分）ADE（2）（10分）解：（ⅰ）设活塞的质量为m ，截面积为S ，在地面时气体的体积1V lS =，温度1T T =，封闭气体的压强1mg p S= 在月球表面时气体体积21V l S =，设气体温度为2T ，封闭气体的压强26mg mg p S S ='=由一定量的理想气体状态方程得112212p V p V T T = 解得126Tl T l= （ⅱ）在月球表面时气体最大体积()m V H d S =-，设气体最大温度为m T 由一定量的理想气体状态方程得：1121mm p V p V T T = 解得最大温度()6m T H d T l-= 14．【选修3-4】（15分）（1）（5分）ADE（2）（10分）解：（ⅰ）光线在AB 和BC 面恰好发生全反射，由几何关系知临界角45C =︒ 由1sin C n =，得n =由几何关系可知，光线在玻璃砖中传播距离2L AM MN =+= 光线在玻璃砖中传播速度c v n= 传播时间8110s L t v-==⨯ （ⅱ）由c f λ=与Δl x d λ=，解得Δ 2.5mm x =．。