安徽省蚌埠市第二中学2020届高三物理上学期期中试卷（附解析Word版）

2019-2020 学年第一学期期中测试 高三物理试题 一、选择题 1.根据所学知识，判断下列四个说法中正确是 A. 物体的速度为零时，其加速度就一定为零 B. 物体所受合外力冲量的方向与物体动量变化量的方向一定相同 C. 合外力对物体做功为零时，物体的机械能就一定守恒 D. 做圆周运动物体的向心力一定等于物体所受的合外力 【答案】B 【解析】 【详解】A．速度是加速度的变化率，速度为零时，加速度不一定为零，如自由落体运动的初 速度为零，但加速度不为零。故 A 错误。 B．根据动量定理，物体所受合外力冲量的方向与物体动量变化量的方向一定相同。故 B 正确。 C．在外力作用下物体向上匀速运动，合力做功为零，但机械能增加。故 C 错误。 D．做匀速圆周运动物体的向心力一定等于物体所受的合外力，做变速圆周运动的物体的合外 力不一定等于向心力。故 D 错误。 2.甲、乙两质点某时刻由同一地点沿同一方向开始做直线运动，若以该时刻作为计时起点， 得到两质点的 x－t 图象如图所示，则下列说法正确的是 A. 0~t1 时间内，乙质点做匀加速直线运动 B. 0~ t 1 时间内，甲的平均速度大于乙的平均速度 C t 1 时刻，两质点相距最远 D. t 1 时刻，乙质点从后面追上甲质点 【答案】D 【解析】 【详解】A．x-t 图象只能表示直线运动的规律，结合 x-t 图象的斜率表示速度，知乙做匀速 直线运动，甲做减速直线运动。故 A 错误。 .B．0 到 t1 时间内，甲乙两车位移相等，根据平均速度等于位移除以时间，可知，0 到 t1 时间 内，乙车的平均速度等于甲车的平均速度，故 B 错误。 CD．两车在同一时刻由同一地点沿同一方向开始做直线运动，t1 时刻之前乙在甲的后面，经 过时间 t1 位移相等，则在 t1 时刻乙车刚好从后面追上甲车，两车相遇。故 D 正确，C 错误。 3.开普勒指出：所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上。图示为 地球绕太阳做椭圆运动的示意图，A 点为近日点，B 点为远日点。在地球沿图示路径从 A 点向 B 点运动的过程中 A. 地球受到太阳的万有引力增大 B. 地球速度增大 C. 地球的加速度减小 D. 地球的机械能增大 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据万有引力定律 可知，地球沿图示路径从 A 点向 B 点运动的过程 中，r 增大，地球受到太阳的万有引力 F 减小。故 A 错误。 B．从 A 点向 B 点运动的过程中，万有引力做负功，所以地球的速度 v 减小，机械能不变。故 BD 错误。 C．根据牛顿第二定定律， ，可得： 地球沿图示路径从 A 点向 B 点运动的过程中，r 增大，地球的加速度 a 减小。故 C 正确。 4.从同一点沿不同方向拋出质量相同的 A、B 两球，返回同一高度时，两球再次经过同一点， 如图所示。如果不计空气阻力，关于两球的运动，下列说法正确的是 2 GMmF r = 2 GMmF mar = = 2 GMa r =A. 在空中运动时小球 A 速度的变化率大于小球 B 速度的变化率 B. 小球 A 在空中运动的时间大于小球 B 在空中运动的时间 C. A、B 两球落地时速度一定相等 D. 两球落地时重力做功 功率可能相等 【答案】B 【解析】 【详解】A.两球在空中运动时，只受重力，加速度为都为g，所以两球在空中运动时速度的变 化率相等.故 A 错误. B.由图可知，两球在竖直方向上做竖直上抛运动，A 球上升的高度大，即 A 球的竖直分速度大 于 B 球的竖直分速度，所以 A 球运动的时间长.故 B 正确. C.由 B 分析可知，A 球的竖直分速度大于 B 球的竖直分速度，则 A 球运动的时间长。根据题意 可知两球水平方向距离相等，则 A 球的水平分速度小于 B 球的水平分速度，两球在整个运动 过程中，机械能守恒，根据运动的合成可知，两球落地时速度不一定相等.故 C 错误. D. 由 B 分析可知，A 球的竖直分速度大于 B 球的竖直分速度，所以两球落地时重力做功的功 率 A 球的大于 B 球的.故 D 错误. 5.空间有一沿 x 轴对称分布的电场，其电场强度 E 随 x 变化的图象如图所示，下列说法正确 的是 A. O 点的电势最低 B. x1 和 x3 两点的电势相等 C. x2 的电势最高 D. x2 和-x2 两点的电势相等 【答案】D 【解析】 【详解】AB．做出电场线如图所示： 的沿着电场线方向电势逐渐降低，可知 O 点的电势最高。x1 的电势高于 x3 的电势。故 AB 错误。 C．沿着电场线方向电势逐渐降低，故 x2 的电势不是最高的。故 C 错误。 D．x2 和-x2 两点关于原点对称，由 O 点向两边电势都降低且电场强度的变化相同，则可知 x2 和-x2 两点电势相等。故 D 正确。 6.如图所示，正方形区域 ABCD 中有垂直于纸面向里的匀强磁场，M、N 分别为 AB、AD 边的中 点，一带正电的粒子（不计重力）以某一速度从 M 点平行于 AD 边垂直磁场方向射入并恰好从 A 点射出。现仅将磁场的磁感应强度大小变为原来的 ，下列判断正确的是 A. 粒子将从 D 点射出磁场 B. 粒子在磁场中运动的时间不变 C. 磁场的磁感应强度变化前、后，粒子在磁场中运动过程的动量变化大小之比为 2:1 D. 若其他条件不变，继续减小磁场的磁感应强度，粒子可能从 C 点射出 【答案】B 【解析】 【详解】A．设正方形的边长为 a，由题意可知，粒子在磁场中做圆周运动的轨道半径为 ， 粒子在磁场中做圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得： ，解得： ，当磁场的磁感应强度大小变为原来的 时，粒子轨道半径变为原来的 2 倍，即 ， 粒子将从 N 点射出。故 A 错误。 B．由运动轨迹结合周期公式 ，可知，当磁场的磁感应强度大小变为原来的 时， 则 ，粒子从 A 点离开磁场的情况下，在磁场中运动的时间 ，粒子从 N 点离开磁 1 2 4 a 2vqvB m r = mvr qB = 1 2 2 a 2 mT qB π= 1 2 2 1 2 TT = 1 1 2 Tt =场的情况下，在磁场中运动的时间 ，可得：t1=t2，即 粒子在磁场中运动的时间不变。 故 B 正确。 C．磁场的磁感应强度变化前，粒子在从磁场中运动过程的速度变化大小为 2v，磁场的磁感应 强度变为原来的 后，粒子在磁场中运动过程中的速度变化大小为 ，即速度变化大小之 比为 。故 C 错误。 D．无论磁场的磁感应强度大小如何变化，只要磁感应强度的方向不变，粒子都不可能从 C 点 射出。故 D 错误。 7.如图，可视作质点的木块在拉力 F 的作用下沿粗糙水平地面做匀速直线运动．F 与水平面的 夹角为 θ（0°≤θ≤90°），木块与地面的动摩擦因数恒定，则 A. θ 越小，F 越小 B. θ 越大，F 越小 C. F 的最小值一定比木块重力小 D. F 的最小值可能等于木块重力大小 【答案】C 【解析】 【详解】对物体受力分析，如图所示： 根据平衡条件，有：水平方向： ，竖直方向： ，其中： ，联立可得： 2 2 4 Tt = 1 2 2v 2 :1 0Fcos fθ − = 0N Fsin mgθ+ − = f Nµ= 令 ， 即 ， ， 有 ： ， 故当 时，拉力最小，为 。 A．θ 越小，F 越小。故 A 不符合题意。 B．θ 越大，F 越小。故 B 不符合题意。 C．F 的最小值一定比木块重力小。故 C 符合题意。 D．F 的最小值可能等于木块重力大小。故 D 不符合题意。 8.如图所示，长木板 A 放在光滑的水平面上，质量为 m＝2 kg 的另一物体 B 以水平速度 v0＝3 m/s 滑上原来静止的长木板 A 的表面，由于 A、B 间存在摩擦，之后 A、B 速度随时间变化情况 如图乙所示，则下列说法正确的是 A. 木板获得的动能为 2 J B. 系统损失的机械能为 6 J C. 木板 A 的最小长度为 1 m D. A，B 间的动摩擦因数为 0.1 【答案】AB 【解析】 【详解】A．由图示图象可知，木板获得的速度为 v=1m/s，A、B 组成的系统动量守恒，以 B 的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得：mv0=（M+m）v，解得： 2 2 2 11 ( cos sin ) 1 1 mg mgF cos sin µ µ µθ µ θ µ θ θ µ µ = =+ + + + + tanα µ= 2 1 1 cosα µ = + 2 sin 1 µα µ = + 2 22 2 2 1 1 (cos sin ) 1 cos( )1 ( cos sin ) 1 1 mg mg mgF cos sin µ µ µ µ µ α θ α θ µ θ αµ θ θ µ µ = = + + + −+ + + + = θ α= min 21 mgF mg µ µ = < +M=4kg 木板 A 的质量为 M=4kg，木板获得的动能为： 。故 A 正确。 B．系统损失的机械能： ，代入数据解得： △Ek=6J 故 B 正确。 C．由图得到：0-1s 内 B 的位移为： A 的位移为： 木板 A 的最小长度为：L=xB-xA=1.5m。故 C 错误。 D．由图示图象可知，B 的加速度： ，负号表示加速度的方向， 由牛顿第二定律得：μmBg=mBa，代入解得： μ=0.2 故 D 错误。 9.如图所示，绷紧的长为 6 m 的水平传送带，沿顺时针方向以恒定速率 v1＝2 m/s 运行。一小 物块从与传送带等高的光滑水平台面滑上传送带，其速度大小为 v2＝5 m/s。若小物块与传送 带间的动摩擦因数 μ＝0.2，重力加速度 g＝10 m/s2，下列说法中正确的是 A. 小物块在传送带上先向左做匀减速直线运动，然后向右做匀加速直线运动 B. 若传送带的速度为 5 m/s，小物块将从传送带左端滑出 C. 若小物块的速度为 4 m/s，小物块将以 2 m/s 的速度从传送带右端滑出 D. 若小物块的速度为 1 m/s，小物块将以 5 m/s 的速度从传送带右端滑出 【答案】BC 【解析】 【详解】A．小物块在传送带上先向左做匀减速直线运动，设加速度大小为 a，速度减至零时 通过的位移为 x。根据牛顿第二定律得：μmg=ma，解得： a=μg=2m/s2 2 21 1 4 1 2J2 2KE Mv= = × × = 2 2 2 0 1 1 1 2 2 2KE mv mv Mv∆ = − − ( )1 1 3 1 2m2Bx = × + × = 1 1 1 0.5m2Ax = × × = 2 2m / s m /1 23 1 sva t ∆ −= =∆ = −物块速度减为零时的位移为： 所以小物块将从传送带左端滑出，不会向右做匀加速 直线运动。故 A 错误。 B．传送带的速度为 5m/s 时，物块在传送带上受力情况相同，则运动情况相同，从传送带左 端滑出，故 B 正确。 C．若小物块的速度为 4 m/s 时，物块速度减为零时的位移为： 所以小物块没有从传送带左端滑出，当小物块与传送带共速时运动的位移为： 所以物块将会与传送带共速，即小物块将以 2 m/s 的速度从传送带右端滑出。故 C 正确。 D．若小物块的速度为 1 m/s，物块速度减为零时的位移为： 所以小物块没有从传送带左端滑出，当小物块速度向右达到 1m/s 时运动的位移为： 所以小物块将以 1 m/s 的速度从传送带右端滑出。故 D 错误。 10.如图，有上下放置的两个宽度均为 L=0.5m 的水平金属导轨，左端连接阻值均为 2Ω 的电 阻 r1、r2，右端与竖直放置的两个相同的半圆形金属轨道连接在一起，半圆形轨道半径为 R=0.1 m。整个装置处在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为 B=2T。初始时金属棒放置在上 面的水平导轨上，金属棒的长刚好为 L，质量 m=2kg，电阻不计。某时刻金属棒获得了水平向 右的速度 v0=2m/s，之后恰好水平抛出。已知金属棒与导轨接触良好，重力加速度 g=10m/s2， 不计所有摩擦和导轨的电阻，则下列正确的是 2 2 2 5 6.25 62 2 2 vx m m ma = = = >× 2 2 2 4 4 62 2 2 vx m m ma = = =