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云南省玉溪市第一中学2016届高三上学期期中考试物理试卷(有答案)


玉溪一中 2015—2016 学年高三上学期期中考试
理科综合物理能力测试 命题人:刘建坤、白晓刚、胡明祥、蒋东、李靖、岳毅 注意事项: 1.本试卷分第 I 卷(选择题)和第 II 卷(非选择题)两部分,答卷前,考生务必将自己 的姓名,准考证号填写在答题卡上。 2.回答第 I 卷时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如 需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号。写在本试卷上无效。 3.回答第 II 卷时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 4.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。 可能用到的相对原子质量: H: 1 C:12 O: 16 Al:27 S:32 Fe: 56 Cu :64 I :127 选择题:本题共 8 小题,每小题 6 分。在每小题给出的四个选项中,第 14~17 题只有一项符 合题目要求,第 18~21 题有多项符合题目要求。全部选对的得 6 分,选对但不全的得 3 分, 有选错的得 0 分。 14. ɑ、b 两物体从同一位置沿同一直线运动,它们的 V-t 图象如图所示,下列说法正确的是 ( )

A. ɑ、b 加速时,物体 ɑ 的加速度大于物体 b 的加速度 B.20s 时, ɑ、b 两物体相距最远 C.60s 时,物体 ɑ 在物体 b 的前方 D.40s 时, ɑ、b 两物体的速度相等,相距 200m

15.如图甲、乙所示,倾角为 θ 的斜面上放置一滑块 M,在滑块 M 上放置一个质量为 m 的 物块,M 和 m 相对静止,一起沿斜面匀速下滑,下列说法正确的是( )

A.图甲中物块 m 受到摩擦力,方向水平向左 B.图乙中物块 m 受到摩擦力,方向与斜面平行向上

C.图甲中物块 M 受到 5 个力 D.图乙中物块 M 受到 6 个力 16. 如图所示为四分之一圆柱体 OAB 的竖直截面,半径为 R,在 B 点上方的 C 点水平抛出 一个小球,小球轨迹恰好在 D 点与圆柱体相切,OD 与 OB 的夹角为 60° ,则 C 点到 B 点的 距离为( ) R A. 4 R C. 2 D.R 3R B. 4

17.宇航员在某星球表面完成下面实验:如图所示,在半径为 r 的竖直光滑圆弧轨道内部,有 一质量为 m 的小球(可视为质点),在最低点给小球某一水平初速度,使小球在竖直面内 做圆周运动,测得轨道在最高点和最低点时所受压力大小分别为 F1、F2;已知该星球的半径 为 R,引力常量 G,则该星球的第一宇宙速度是( A. )

(F2 ? F1 ) R 4m (F2 ? F1 ) R 2m

B.

(F2 ? F1 ) R 6m (F2 ? F1 ) R 2m

C.

D.

18.一线城市道路越来越拥挤,因此自行车越来越受城市人们的喜爱,如图,当你骑自行车 以较大的速度冲上斜坡时,假如你没有蹬车,受阻力作用,则在这个过程中,下面关于你和 自行车的有关说法正确的是( A、机械能减少 B、克服阻力做的功等于机械能的减少量 C、减少的动能等于增加的重力势能 D、因为要克服阻力做功,故克服重力做的功小于重力势能的增加量 19.如图 A、B 两物体叠放在光滑水平桌面上,轻质细绳一端连接 B,另一端绕过定滑轮连接 C 物体,已知 A 和 C 的质量都是 1kg,B 的质量是 2kg,A、B 间的动摩擦因素是 0.3,其它 摩擦不计。由静止释放,C 下落一定高度的过程中(C 未落地,B 未撞到滑轮),下列说法 正确的是( ) )

A.A、B 两物体发生相对滑动 B.A 物体受到的摩擦力大小为 2.5N C.B 物体的加速度大小是 2.5 m/s2

D.细绳的拉力大小等于 10N 20.如图所示,分别用恒力 F1、F2 先后将质量为 m 的物体由静止开始沿同一粗糙的固定斜面 由底端拉至顶端, 两次所用时间相同, 第一次力 Fl 沿斜面向上, 第二次力 F2 沿水平方向. 则 两个过程( )

A.物体到达斜面顶端时速度相同 B.合外力做的功相同 C.物体机械能变化量相同 D.Fl 做的功与 F2 做的功相同 21.如图,将质量为 2m 的重物悬挂在轻绳的一端,轻绳的另一端系一质量为 m 的环,环套 在竖直固定的光滑直杆上,光滑定滑轮与直杆的距离为 d.现将环从与定滑轮等高的 A 处由 静止释放,当环沿直杆下滑距离也为 d 时(图中 B 处),下列说法正确的是(重力加速度 为 g)( )

A.小环刚释放时轻绳中的张力一定大于 2mg B.小环到达 B 处时,重物上升的高度也为 d C.小环在 B 处的速度与重物上升的速度大小之比等于 2 D.小环在 B 处时的速度为 (3 ? 2 2 )gd

第Ⅱ卷(非选择题共 174 分) 三、非选择题(包括必考题和选考题两部分。第 22 题~第 32 题为必考题,每个试题考生 都必须作答。第 33 题~第 40 题为选考题,考生根据要求作答) (一)必考题(129 分) 22.(4 分)一行星绕恒星做圆周运动。由天文观测可得,其运行周期为 T,速度为 V,引力常量 为 G,则行星运动的轨道半径为 ,恒星的质量为 (用字母表示)。

23.(12 分)某学习小组利用如图所示的装置验证动能定理。

(1)安装好实验器材,要调节气垫导轨调至水平。操作应该是不挂砝码盘和细线,如果滑 块 (2)从装置图中读出两光电门中心之间的距离 s= 挡光条的宽度 d= mm 则气垫导轨调整至水平状态。 cm;通过下图游标卡尺测得

(3)挡光条的宽度为 d,记录挡光条通过光电门 1 和 2 所用的时间 Δt1 和 Δt2,并从拉力传 感器中读出滑块受到的拉力 F,为了完成实验,还需要直接测量的一个 物理量 是 (4)实验所验证的动能定理的表达式 ; (用(2)(3)中字母表示)

(5)该实验是否需要满足砝码盘和砝码的总质量远小于滑块、挡光条和拉力传感器的总质 量? (填“是”或“否”)。

24.(13 分)如图所示,矩形盒内用两根细线固定一个质量为 m=1.0kg 的均匀小球,a 线与水平 方向成 53°角,b 线水平。两根细线所能承受的最大拉力都是 Fm=15N.(sin 37° =0.6,cos 37° =0.8,取 g=10m/s2)求: (1)当该系统沿竖直方向加速上升时,为保证细线 不被拉断,加速度可取的最大值。 (2)当该系统沿水平方向向右匀加速运动时,为保 证细线不被拉断,加速度可取的最大值。

25.(18 分)如图所示,AB 为倾角 θ=37° 的斜面轨道,轨道的 AC 部分光滑,CB 部分粗糙。 BP 为圆心角等于 143° ,半径 R=1m 的竖直光滑圆弧形轨道,两轨道相切于 B 点,P、0 两点

在同一竖直线上, 轻弹簧一端固定在 A 点,另一自由端在斜面上 C 点处, 现有一质量 m = 2kg 的物块在外力作用下将弹簧缓慢压缩到 D 点后(不栓接)释放,物块经过 C 点后,从 C 点 运动到 B 点过程中的位移与时间的关系为 x ? 12t ? 4t (式中 x 单位是 m , t 单位是 s),假
2

设物块第一次经过 B 点后恰能到达 P 点,(sin 37° =0.6,cos 37° =0.8, g 取 10m/s2)试求: (1)若 CD=1m,物块从 D 点运动到 C 点的过程中,弹簧对物块所做的功; (2) B、C 两点间的距离 x。 (3) 若在 P 处安装一个竖直弹性挡板,小物块 与挡板碰撞时间极短且无机械能损失,小物块与弹 簧相互作用不损失机械能,试通过计算判断物块在 第一次与挡板碰撞后的运动过程中是否会脱离轨道?

33. 【物理——选修 3-3】 (15 分) (1)(5 分)下列说法中正确的是 (填入正确选项前的字母,选对 1 个给 2 分,选对

2 个给 4 分,选对 3 个给 5 分;每选错 1 个扣 3 分,最低得分为 0 分)。 A.一定质量的理想气体温度升高时,分子的平均动能一定增大 B.可以从单一热源吸收热量,使之完全变为功 C.不可能使热量从低温物体传向高温物体 D.当分子力表现为引力时,分子势能随分子间距离的增大而增大 E. 分子间距离增大时,分子力一定减小 (2)(10 分)一定质量的理想气体被活塞封闭在气缸内,活塞质量为 m、横截面积为 S,可 沿气缸壁无摩擦滑动并保持良好的气密性, 整个装置与外界绝热, 初始时封闭气体的温度为 T1,活塞距离气缸底部的高度为 H,大气压强为 Po。现用一电 热丝对气体缓慢加热,若此过程中电热丝传递给气体的热量为 Q,活塞上升的高度为

H ,求: 4

H

Ⅰ.此时气体的温度; Ⅱ.气体内能的增加量。 34.【物理——选修 3-4】(15 分) (1)(5 分)关于机械振动与机械波说法正确的是_____(填入正确选项前的字母,选对 1

个给 2 分,选对 2 个给 4 分,选对 3 个给 5 分;每选错 1 个扣 3 分,最低得分为 0 分)。 A.机械波的频率等于振源的振动频率 B.机械波的传播速度与振源的振动速度相等 C.质点振动的方向总是垂直于波传播的方向 D.在一个周期内,沿着波的传播方向,振动在介质中传播一个波长的距离 E.机械波在介质中传播的速度由介质本身决定 (2)如图所示为一透明玻璃半球,在其下面有一平行半球 上表面水平放置的光屏。两束关于中心轴 OO'对称的激 光束从半球上表面垂直射入玻璃半球,恰能从球面射 出。当光屏距半球上表面 h1=40cm 时,从球 面折射出的两束光线汇聚于光屏与 OO'轴 的交点,当光屏距上表面 h2=70cm 时,在光 屏上形成半径 r=40cm 的圆形光斑。求该半 球形玻璃的折射率。 光屏 O' h1 h2 O

35.【物理——选修 3-5】(15 分) (1)(5 分)下列说法正确的是 (填正确答案标号,选对 1 个给 2 分,选对 2 个给 4 分,

选对 3 个给 5 分;每选错 1 个扣 3 分,最低得分为 0 分)。 A.天然放射现象的发现揭示了原子核有复杂的结构 B.α、β 和 γ 三种射线,α 射线的穿透力最强
206 C. 238 92 U 衰变成 82 Pb 要经过 6 次 β 衰变和 8 次 α 衰变

D.根据玻尔理论可知,氢原子辐射出一个光子后,氢原子的电势能减小,核外电子的运动速 度增大 E.自由核子组成原子核时,其质量亏损所对应的能量大于该原子核的结合能 (2)(10 分)如图所示,光滑水平轨道右边与墙壁连接,木块 A、B 和半径为 0.5m 的 1/4 光 滑圆轨道 C 静置于光滑水平轨道上,A、B、C 质量分别为 1.5kg、0.5kg、4kg。现让 A 以 6m/s 的速度水平向右运动,之后与墙壁碰撞,碰撞时间为 0.3s,碰后速度大小变为 4m/s。 当 A 与 B 碰撞后会立即粘在一起运动,已知 g=10m/s2 求 :

①A 与墙壁碰撞过程中,墙壁对小球平均作用力的大小; ②AB 第一次滑上圆轨道所能到达的最大高度 h。

玉溪一中 2015—2016 学年上学期高三年级期中考 物理学科试卷答案

二、选择题(本题包括 8 小题,每小题 6 分,共 48 分。在每小题给出的四个选项中,有的 小题只有一项正确,有的小题有多个选项正确,全部选对得满分,选不全的得 3 分,有 选错或不选的得 0 分) 题号 答案 14 C 15 B 16 A 17 B 18 AB 19 BC 20 ABC 21 ACD

II 卷包括 14 小题,共 174 分。 三、非选择题 (一)必考题(11 题,共 129 分) 22.

VT 2?



V 3T 2?G

评分标准:每空 2 分,共 4 分

23.(1)能在气垫导轨上静止或做匀速运动或滑块经过两个光电门的时间相等 (2)50.00cm ; 2.25mm

(3)滑块、挡光条和拉力传感器的总质量 m

(4) (5)否 评分标准:每空 2 分 共 12 分

24.(13 分)解析 (1)竖直向上匀加速时受力如图, 当 a 线拉力为 15N 时,由牛顿第二定律得: 竖直方向有:Fmsin53° -mg=ma 水平方向有:Fmcos53° =Fb (2 分) (2 分) (2 分)

解得 Fb=9N,此时加速度的最大值 a=2m/s2

(2)水平向右匀加速运动时,由牛顿第二定律得: 竖直方向有:Fasin53° =mg 水平方向有:Fb-Facos53° =ma (2 分) (2 分)

解得 Fa=12.5N 当 Fb=15N 时,加速度最大,有 a=7.5m/s2 (3 分)

25.(18 分)解析: (1)由 x ? 12t ? 4t 2 知,物块在 C 点速度为 v0 ? 12m / s

a ? 8m / s 2

(2 分)

设物块从 D 点运动到 C 点的过程中,弹簧对物块所做的功为 W ,由动能定理得:

W ? mg sin 37 0 ? CD ?
代入数据得: W ?

1 2 mv 0 2

(2 分)

1 2 mv 0 ? mg sin 37 0 ? CD ? 156 J 2 (1 分)
得 F=16N (2 分)

(2)物块在 CB 段,根据牛顿第二定律,F=ma 物块在 P 点的速度满足 mg ?
2 mvP R

(2 分)
0

C 到 P 的过程由动能定理得: ? FX ? mgR (1 ? sin 53 ) ? 综上解得: X ?

1 2 1 2 mv p ? mv 0 2 2

(2 分)

49 m ? 6.125 m 8

(1 分)

(3)假设物块第一次从圆弧轨道返回并与弹簧相互作用后,能够回到与 O 点等高的位置 Q

点,且设其速度为 vQ ,由动能定理得 又 mg sin ? ? ? mg cos ? ? ma 解得 vQ ? ?19 ? 0
2

1 2 1 2 mvQ ? mvP ? mgR ? 2 ? mgx cos 37 0 2 2
(2 分)

(3 分)

代入数据解得 ? ? 0.25 (1 分)

可见物块返回后不能到达 Q 点,故物块在以后的运动过程中不会脱离轨道。

(二)选考题:共 45 分。 33. (1)ABD (2)解:Ⅰ. 气体加热缓慢上升过程中,处于等压过程,设上升

H 时温度为 T2 ,则 4

V1 ? SH
V2 ? S ( H ? H ) 4

V1 V2 ? T1 T2
5 得: T2 ? T1 4
Ⅱ. 上升过程中,据热力学第一定律得:

H

?U ? Q ? W
式中: W ? ?( P0 S ? mg )

H 4 H 4
A B

因此: ?U ? Q ? ( P0 S ? mg ) 34. (1)ADE

O1

(2)解:光路如图所示,设临界光线 AE、BF 入射后, 经 E、F 两点发生全反射,由几何关系可得:

C E O2

F h1 h2

?O2QP ? C
O2O3 ? h2 ? h1 ? 0.3m
光屏

O2Q ? (O2O3 ) ? (O3Q) ? 0.5m
2 2

P

O3

Q

sin C ?

O2O3 3 ? O2Q 5

又由折射定律得:

n?

1 5 ? sin C 3
(5 分)

35.(1)ACD

(2) (10 分) 解析:①A 与墙碰撞过程,规定水平向左为正,对 A 由动量定理有: 得 F=50N (3 分)

②A 与 B 碰撞过程,对 A、B 系统水平方向动量守恒有: (2 分) A 、 B 滑 上斜面到最高度的过程, 对 A 、 B 、 C 系统水平方向动量 守恒有: (2 分)

由能量关系: 得 h=0.3m (1 分)

(2 分)


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