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2018～2019学年度高三上学期期中考试
物理试题
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本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，共100分，考试时间90分钟。请在答题卷上作答。
第I卷 （选择题 共40分）
一、选择题(共10小题,每小题4分,共40分。在每小题给出的四个选项中，第1-6题只有一项符合题目要求，第7-10题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全对的得2分，有选错的得0分。)
1.在地质、地震、勘探、气象与地球物理等领域的研研中，需要精确的重力加速度g值，g值可由实验精确测定．近年来有一种测g值的方法叫“对称自由下落法”：将真空长直管沿竖直方向放置，自其中O点向上抛小球又落至原处的时间为T2，在小球运动过程中经过比O点高H的P点，小球离开P点至又回到P点所用的时间为T1，测得T1、T2和H，可求得g等于( )
A． B． C． D．
2.如图所示，小圆环A吊着一个质量为m2的物块并套在另一个竖直放置的大圆环上，有一细线，一端拴在小圆环A上，另一端跨过固定在大圆环最高点B的一个小滑轮后吊着一个质量为m1的物块．如果小圆环、滑轮、细线的大小和质量以及相互之间的摩擦都可以忽略不计，细线又不可伸长，若平衡时弦AB所对应的圆心角为α，则两物块的质量之比应为
A． cos B． sin C． 2sin D． 2sinα
3.如图甲所示，用一水平外力F推着一个静止在倾角为θ的光滑斜面上的物体，逐
渐增大F，物体做变加速运动，其加速度a随外力F变化的图象如图乙所示，若重力加速度g取10 m/s2.根据图乙中所提供的信息不能计算出( )
A． 物体的质量 B． 斜面的倾角
C． 物体能静止在斜面上所施加的最小外力 D． 加速度为6 m/s2时物体的速度
4.“太极球”是近年来在广大市民中较流行的一种健身器材．做该项运动时，健身者半马步站立，手持太极球拍，拍上放一橡胶太极球，健身者舞动球拍时，球却不会掉落地上．现将太极球简化成如图所示的平板和小球，熟练的健身者让球在竖直面内始终不脱离板而做匀速圆周运动，且在运动到图中的A、B、C、D位置时球与板间无相对运动趋势．A为圆周的最高点，C为最低点，B、D与圆心O等高且在B、D处板与水平面夹角为θ.设球的质量为m，圆周的半径为R，重力加速度为g，不计拍的重力，若运动到最高点时拍与小球之间作用力恰为mg，则( )
A． 圆周运动的周期为：T＝2π B． 圆周运动的周期为：T＝2π
C． 在B、D处球拍对球的作用力为 D． 在B、D处球拍对球的作用力为
5.如图所示，细绳长为L，挂一个质量为m的小球，球离地的高度h＝2L，当绳受到大小为2mg的拉力时就会断裂，绳的上端系一质量不计的环，环套在光滑水平杆上，现让环与球一起以速度v＝向右运动，在A处环被挡住而立即停止，A离墙的水平距离也为L，球在以后的运动过程中，球第一次碰撞点离墙角B点的距离ΔH是(不计空气阻力)( )
A． ΔH＝L B． ΔH＝L C． ΔH＝L D． ΔH＝L
6.“娱乐风洞”是一项将科技与惊险相结合的娱乐项目，它能在一个特定的空间内把表演者“吹”起来．假设风洞内向上的风量和风速保持不变，表演者调整身体的姿态，通过改变受风面积(表演者在垂直风力方向的投影面积)，来改变所受向上风力的大小．已知人体所受风力大小与受风面积成正比，人水平横躺时受风面积最大，设为S0，站立时受风面积为S0；当受风面积为S0时，表演者恰好可以静止或匀速漂移．如图所示，某次表演中，人体可上下移动的空间总高度为H，表演者由静止以站立身姿从A位置下落，经过B位置时调整为水平横躺身姿(不计调整过程的时间和速度变化)，运动到C位置速度恰好减为零．关于表演者下落的过程，下列说法中正确的是( )
A．B点距C点的高度是H
B． 从A至B过程表演者克服风力所做的功是从B至C过程表演者克服风力所做的功的
C． 从A至B过程表演者所受风力的冲量是从A至C过程表演者所受风力的冲量的
D． 从A至B过程表演者所受风力的平均功率是从B至C过程表演者所受风力平均功率的
7.如图所示为用位移传感器和速度传感器研究某汽车刹车过程得到的v－x图象，汽车刹车过程可视为匀减速运动．则( )
A． 汽车刹车过程的加速度大小为1 m/s2
B． 汽车刹车过程的时间为2 s
C． 当汽车运动的位移为5 m时的速度为5 m/s
D． 当汽车运动的速度为5 m/s时运动的位移为7.5 m
8.宇宙飞船以周期为T绕地球作圆周运动时，由于地球遮挡阳光，会经历“日全食”过程，如图所示．已知地球的半径为R，地球质量为M，引力常量为G，地球自转周期为T0.太阳光可看作平行光，宇航员在A点测出的张角为α，则( )
A． 飞船绕地球运动的线速度为
B． 一天内飞船经历“日全食”的次数为
C． 飞船每次“日全食”过程的时间为
D． 飞船周期为T＝]
9.一辆质量为m的轿车，在平直公路上运行，启动阶段轿车牵引力保持不变，而后以额定功率继续行驶，经过一定时间，其速度由零增大到最大值vm，若所受阻力恒为Ff.则关于轿车的速度v、加速度a、牵引力F、功率P的图象正确的是( )
A． B． C． D．
10.(多选)如图所示，固定在地面的斜面上开有凹槽，槽内紧挨放置六个半径均为r的相同小球，各球编号如图．斜面与水平轨道OA平滑连接，OA长度为6r.将六个小球由静止同时释放，小球离开A点后均做平抛运动，不计一切摩擦．则在各小球运动过程中，下列正确的是( )
A．球1的机械能守恒 B．六个球落地点各不相同
C．球6的水平射程最小 D．球6在OA段机械能增大
第II卷 （非选择题 共60分）
三、实验题：本大题共2小题,共15分。把正确答案填在题中横线上或按要求作答。)
11.（6分）在“探究功与速度变化的关系”实验中．
(1)如图是甲同学的实验装置图，下列做法能够实现橡皮筋对小车做功呈整数倍变化的是( )
A．释放小车的位置等间距的变化
B．橡皮筋两端固定，使橡皮筋的伸长量依次加倍
C．橡皮筋两端固定，使橡皮筋的长度依次加倍
D．增加相同橡皮筋的条数，使小车每次从同一位置静止释放
(2)该同学按照正确的操作在实验中得到了若干条纸带，则纸带上打下的相邻点间的距离变化情况是( )
A．一直增大且增量不变
B．先减小后增大
C．先增大后减小
D．先增大后均匀不变再减小
(3)该实验可以有不同的设计，乙同学设计了如下实验方案：
A：实验装置如图所示，一端系在滑块上的细绳通过转轴光滑的轻质滑轮挂上钩码，用垫块将长木板固定有定滑轮的一端垫起．调整长木板的倾角，直至轻推滑块后，滑块沿长木板向下做匀速直线运动；
B：保持长木板的倾角不变，取下细绳和钩码，让滑块沿长木板向下做匀加速直线运动．
请回答下列问题：
①滑块做匀速直线运动时，纸带上打出的点的分布是________；
②滑块在匀加速下滑过程中所受的合外力大小________钩码的重力大小(选填“大于”“等于”或“小于”)．
12.（9分）某实验小组“用落体法验证机械能守恒定律”，实验装置如图3甲所示.
实验中测出重物自由下落的高度h及对应的瞬时速度v，计算出重物减少的重力势能mgh和增加的动能mv2，然后进行比较，如果两者相等或近似相等，即可验证重物自由下落过程中机械能守恒.请根据实验原理和步骤完成下列问题：
图3
(1)关于上述实验，下列说法中正确的是________.
A.重物最好选择密度较小的木块
B.重物的质量可以不测量
C.实验中应先接通电源，后释放纸带
D.可以利用公式v＝来求解瞬时速度
(2)如图乙是该实验小组打出的一条点迹清晰的纸带，纸带上的O点是起始点，选取纸带上连续的点A、B、C、D、E、F作为计数点，并测出各计数点到O点的距离依次为27.94 cm、32.78 cm、38.02 cm、43.65 cm、49.66 cm、56.07 cm.已知打点计时器所用的电源是50 Hz的交流电，重物的质量为0.5 kg，则从计时器打下点O到打下点D的过程中，重物减小的重力势能ΔEp＝________ J；重物增加的动能ΔEk＝________ J，两者不完全相等的原因可能是________________.(重力加速度g取9.8 m/s2，计算结果保留三位有效数字)
(3)实验小组的同学又正确计算出图乙中打下计数点A、B、C、D、E、F各点的瞬时速度v，以各计数点到A点的距离h′为横轴，v2为纵轴作出图象，如图丙所示，根据作出的图线，能粗略验证自由下落的物体机械能守恒的依据是_________________.
四、计算题：本大题共4小题 ,共45分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
13.（10分）
甲、乙两质点在同一时刻、从同一地点沿同一方向做直线运动，其中质点甲做初速度为零、加速度大小为a1的匀加速直线运动，质点乙做初速度为v0＝10 m/s、加速度大小为a2的匀减速直线运动直至停止．甲、乙两质点在运动过程中位移为5 m时速度相同，经过另一相同位置时，甲、乙两质点的速度分别为8 m/s、6 m/s.求：
(1)甲、乙两质点的加速度大小a1、a2；
(2)甲、乙两质点相遇时离出发点的距离．
14.（10分）
如图，水平面上相距为L＝5 m的P、Q两点分别固定一竖直挡板，一质量为M＝2 kg的小物块B静止在O点，OP段光滑，OQ段粗糙且长度为d＝3 m．一质量为m＝1 kg的小物块A以v0＝6 m/s的初速度从OP段的某点向右运动，并与B发生弹性碰撞．两物块与OQ段的动摩擦因数均为μ＝0.2，两物块与挡板的碰撞时间极短且均不损失机械能．重力加速度g＝10 m/s2，求：
(1)A与B在O点碰后瞬间各自的速度；
(2)两物块各自停止运动时的时间间隔．
15.（12分）
如图为某机场旅客行李水平传输装置一部分的俯视图，它由传送带和转盘组成．行李箱从A处无初速放到传送带上，运动到B处后随转盘一起匀速转动(无相对滑动)，到C处被取走．已知A、B两处的距离L＝10 m，传送带的传输速度v＝2.0 m/s，行李箱在转盘上与轴O的距离R＝4.0 m, 行李箱与传送带间的动摩擦因数μ1＝0.25(g取10 m/s2)．
(1)若行李箱在转盘上的最大静摩擦力可视为与滑动摩擦力大小相等，则行李箱与转盘间的动摩擦因数μ2至少为多大？
(2)若行李箱的平均质量为5 kg，传送带平均每分钟传送20个行李箱，则工作半小时传送带电动机因为传送行李箱需要输出的能量多大？
16.（13分）
为了研究过山车的原理，某物理小组提出了下列设想：取一个与水平方向夹角为θ＝60°、长为L1＝2m 的倾斜轨道AB，通过微小圆弧与长为L2＝m的水平轨道BC相连，然后在C处设计一个竖直完整的光滑圆轨道，出口为水平轨道上D处，如图所示.现将一个小球从距A点高为h＝0.9 m的水平台面上以一定的初速度v0水平弹出，到A点时小球的速度方向恰沿AB方向，并沿倾斜轨道滑下.已知小球与AB和BC间的动摩擦因数均为μ＝，g取10 m/s2.
(1)求小球初速度v0的大小；
(2)求小球滑过C点时的速率vC；
(3)要使小球不离开轨道，则竖直圆弧轨道的半径R应该满足什么条件？
2018～2019学年度高三上学期期中考试
物理试题答案
1.A
2.C
3.D
4.C
5.D
6.B
7.BD
8.AD
9.ACD
10.CD
11.(1)D (2)D (3)①等间距 ②等于
12.(1)BC
(2)2.14 2.12 重物下落过程中受到阻力作用
(3)图象的斜率等于19.52，约为重力加速度g的两倍，故能验证
13.(1)甲、乙两质点的加速度大小分别为5 m/s2、5 m/s2 (2)10 m
【解析】(1)设质点乙、甲先后通过x＝5 m处时的速度均为v，对质点甲：v2＝2a1x①
对质点乙：v2－v＝－2a2x②
联立①②解得：a1＋a2＝10 m/s2③
当质点甲的速度v1＝8 m/s、质点乙的速度v2＝6 m/s时，两质点通过相同的位移均为x′.
对质点甲：v＝2a1x′④
对质点乙：v－v＝－2a2x′⑤
联立④⑤解得：a1＝a2⑥
联立③⑥解得：a1＝5 m/s2，a2＝5 m/s2
(2)设甲、乙两质点经过时间t后相遇，相遇时离出发点距离为d，
对质点甲：d＝a1t2⑦
对质点乙：d＝v0t－a2t2⑧
联立⑦⑧解得：d＝10 m
14.(1)－2 m/s，方向向左 4 m/s，方向向右
(2)1 s
【解析】(1)设A、B在O点碰后的速度分别为v1和v2，以向右为正方向
由动量守恒：mv0＝mv1＋Mv2
碰撞前后动能相等：mv＝mv＋Mv
解得：v1＝－2 m/s，方向向左，v2＝4 m/s，方向向右
(2)碰后，两物块在OQ段减速时加速度大小均为：a＝＝2 m/s2
B经过t1时间与Q处挡板碰撞，由运动学公式：v2t1－at＝d得：t1＝1 s(t1＝3 s舍去)
与挡板碰后，B的速度大小v3＝v2－at1＝2 m/s，反弹后减速时间t2＝＝1 s
反弹后经过位移x1＝＝1 m，B停止运动．
物块A与P处挡板碰后，以v4＝2 m/s的速度滑上O点，经过x2＝＝1 m停止．
所以最终A、B的距离s＝d－x1－x2＝1 m，两者不会碰第二次．
在A、B碰后，A运动总时间tA＝＋＝3 s，
整体法得B运动总时间tB＝t1＋t2＝2 s，则时间间隔ΔtAB＝1 s.
15.(1)0.1 (2)12 000 J
【解析】(1)设行李箱质量为m，行李箱先在传送带上做初速度为零的匀加速直线运动，其位移大小为s1；
由牛顿第二定律得：μ1mg＝ma，
由匀变速运动的速度位移公式得：v2＝2as1，
解得：a＝2.5 m/s，s1＝0.8 m
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