物理卷·2018届广西玉林市陆川县中学高三上学期期中考试物理试题（解析版） 15页

广西陆川县中学2018届高三期中考试物理试题 二、选择题 ‎1. “太空涂鸦”技术的基本物理模型是：原来在较低圆轨道运行的攻击卫星从后方接近在较高圆轨道上运行的侦察卫星时，准确计算轨道并向其发射“漆雾”弹，“漆雾”弹在临近侦察卫星时，压爆弹囊，让“漆雾”散开并喷向侦察卫星，喷散后强力吸附在侦察卫星的侦察镜头、太阳能板、电子侦察传感器等关键设备上，使之暂时失效。下列说法正确的是(　　)‎ A. 攻击卫星在原轨道上运行的线速度大于7.9 km/s B. 攻击卫星在原轨道上运行的线速度比侦察卫星的线速度小 C. 攻击卫星完成“太空涂鸦”后应减速才能返回低轨道上 D. 若攻击卫星周期已知，结合万有引力常量就可计算出地球质量 ‎【答案】C ‎【解析】7.9km/s是第一宇宙速度，也是近地圆轨道的运行速度，根据v=可知，轨道高度越高，速度越小，故攻击卫星在原轨道上运行的线速度小于7.9 km/s，攻击卫星的轨道比侦察卫星的轨道低，故攻击卫星在原轨道上运行的线速度比侦察卫星的线速度大，故AB均错误．攻击卫星完成“太空涂鸦”后应减速做近心运动，才能返回低轨道上，故C正确．由于不知道卫星的轨道半径，故不能计算地球的质量，故D错误．故选C．‎ ‎2. 如图所示，水平桌面光滑，A、B物体间的动摩擦因数为μ(可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力)，A物体质量为2m，B和C物体的质量均为m，滑轮光滑，砝码盘中可以任意加减砝码．在保持A、B、C三个物体相对静止共同向左运动的情况下，B、C间绳子所能达到的最大拉力是(　　)‎ ‎ ‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】B 得：amax=μg；以C为研究对象，根据牛顿第二定律：Tmax=ma=μmg，故选B.‎ 考点：牛顿第二定律.‎ ‎3. 如图所示，叠放在水平转台上的物体A、B、C能随转台一起以角速度ω匀速转动，A、B、C的质量分别为mA、mB、mC，A与B、B与转台、C与转台间的动摩擦因数分别为μ1、μ2、μ3，A和B、C离转台中心的距离分别为r、1.5r.，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。以下说法正确的是 ‎ ‎ A. B受A的摩擦力方向沿半径指向圆心 B. 随着角速度缓慢增大，C与转动相对滑动的临界条件为：‎ C. 若μ1＝μ2＝μ3，在转台角速度逐渐增大过程中，C先相对转台滑动 D. 若mA＝mB＝mC，当转台角速度增至某一值时，三个物体均刚好要滑动，那么μ1 ：μ2 ：μ3＝1 ：2 ：3‎ ‎【答案】C ‎【解析】A满足 A所受的向心力由B给A的静摩擦力提供，其方向指向圆心，则A给B的静摩擦力方向沿半径背离圆心，选项A错误；C将要滑动时，满足，解得，选项B错误；根据μmg=mRω2得，临界角速度，C的半径大，当角速度增大时，C先达到最大静摩擦力，C最先滑动，故C正确．若mA＝mB＝mC，当转台角速度增至某一值时ω0，三个物体均刚好要滑动时，对C满足μ3mg=m∙1.5rω02；对A满足μ1mg=m∙rω02；对B满足μ2∙2mg-μ1mg=m∙rω02；联立解得μ1 ：μ2 ：μ3＝2 ：2 ：3，选项D错误；故选C.‎ ‎4. 有一竖直放置的T型架，表面光滑，两质量均为m的滑块A、B分别套在水平杆与竖直杆上，A、B间用一不可伸长的轻细绳相连，A、B可看作质点，如图所示，开始时细绳水 平伸直，A、B静止。现由静止释放B，下列关于两滑块以后运动中的说法正确的是 A. 在滑块B从释放到最低点的过程中，B 物 体减少的重力势能等于A物体增加的动能 B. 在滑块B从释放到最低点的过程中，绳中张力始终小于mg C. 设细绳与竖直方向的夹角为60°时，滑块B的速度为v，则连接A下降的高度为 D. 当细绳与竖直方向的夹角为60°时，A、B两物体的速度比为 ‎【答案】A ‎ ‎ ‎5. 一辆质量为m的汽车通过一段水平路面的v-t图如图所示。已知这段道路中有一段是泥沙路面，0～t1内汽车所受的阻力为f；整个行驶过程中，汽车牵引力的功率恒定。则以下关于汽车运动的相关说法正确的是 A. 汽车在泥沙路面所受的阻力为2f B. 设在t2时刻汽车正好行驶到泥沙路面的一半，则 ‎ C. t1～t3内，汽车的速度为时，汽车的加速度为 D. 泥沙路面的长度为 ‎【答案】D ‎【解析】0～t1内汽车匀速运动，所受的牵引力等于阻力为F=f，则P0=fv0；汽车在泥沙路面匀速行驶时，速度为v0/4，则阻力 ，选项A错误；在t2时刻汽车正好行驶到泥沙路面的一半，则根据v-t图像的“面积”关系可知 ，选项B错误；t1～t3内，汽车的速度为时，汽车的加速度为 ，选项C错误；泥沙路段行驶时由动能定理： ，解得 ，选项D正确；故选D.‎ ‎6. 横截面为直角三角形的两个相同斜面如图所示紧靠在一起，固定在水平面上，它们的倾角都是30°，小球从左边斜面的顶点以不同的初速度向右平抛，最后落在斜面上．其中三个小球的落点分别是a、b、c，已知落点a最低，落点c最高。图中三小球比较，下列判断正确的是 A. 落在a点的小球的初速度最大 B. 落在a点的小球飞行过程中速度的变化量最大 C. 改变小球抛出时初速度大小，落在左边斜面时小球的 瞬时速度方向不变 D. 改变小球抛出时初速度大小，落在右边斜面时小球的瞬时速度方向可能与斜面垂直 ‎【答案】BC ‎【解析】三个小球做的都是平抛运动，从图中可以发现落在c点的小球下落的高度最小，水平位移最大，由h=gt2，可知，，所以落在c点的小球飞行时间最短，由x=v0t知：落在c点的小球的初速度最大，故A错误；小球做的是平抛运动，加速度都是g，速度的变化量为△v=at=gt，所以，运动的时间长的小球速度变化量的大，所以a 球的速度变化量最大，故B正确；设左侧斜面的倾角为α，小球落在左边斜面上时，有，得 设落在左边斜面时小球的瞬时速度方向与水平方向的夹角为β．则 tanβ=，所以β是一定的，故落在左边斜面时小球的瞬时速度方向不变，故C正确；对于落在b、c两点的小球，竖直速度是gt，水平速度是v，然后斜面的夹角是arctan0.5，要合速度垂直斜面，把两个速度合成后，需要=tanθ，即v=0.5gt，那么在经过t时间的时候，竖直位移为0.5gt2，水平位移为vt=（0.5gt）t=0.5gt2 即若要满足这个关系，需要水平位移和竖直位移都是一样的，显然在图中b、c是不可能完成的，因为在b、c上水平位移必定大于竖直位移，所以落到两个斜面上的瞬时速度都不可能与斜面垂直，故D错误．故选BC.‎ 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，知道平抛运动的时间由高度决定，初速度和时间共同决定水平位移．也可以利用“中点”分析得出落到两个斜面上的瞬时速度都不可能与斜面垂直．‎ ‎7. 被誉为“星中美人”的土星，是太阳系里的第二大行星，一个土星年相当于30个地球年，土星直径约为地球的十倍，质量约为地球的百倍，它有60余颗卫星。美国宇航局的“卡西尼”号飞船拍摄到土星最外侧的一条细环是土星的F环，位于它附近的亮斑是土卫十六，如图6所示下列说法正确的是 A. 土卫十六的向心加速度比土星近地轨道上的卫星小 B. 土星的公转半径是地球的30倍 C. 在土星的一座高山上水平抛出一个物体,为使物体不再回到土星，其抛出速度至少是地球上的倍 D. 只要知道土卫十六绕土星运行周期和轨道半径，结合题给条件即可求土星的密度 ‎【答案】AC ‎【解析】根据可知，土卫十六的向心加速度比土星近地轨道上的卫星小，选项A正确；根据，解得 ，因T土=30T地，则，选项B错误；根据第一宇宙速度的表达式，则，则在土星的一座高山上水平抛出一个物体,为使物体不再回到土星，其抛出速度至少是地球上的倍，选项C正确；根据可得 ,只要知道土卫十六绕土星运行周期和轨道半径，可求得土星的质量，但是因为不知道土星的半径，则不能求解求土星的密度，选项D错误；故选AC.‎ ‎8. 如图所示，一足够长的光滑斜面，倾角为θ，一弹簧上端固定在斜面的顶端，下端与物体b相连，物体b上表面粗糙，在其上面放一物体a，a、b间的动摩擦因数为μ(μ>tanθ)，将物体a、b从O点由静止开始释放，释放时弹簧恰好处于自由伸长状态，当b滑到A点时，a刚好从b上开始滑动；滑到B点时a刚好从b上滑下，b也恰好速度为零，设a、b间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力．下列对物体a、b运动情况描述正确的是 A. 从A到B的过程中，a的速度减小，b的加速度增大，速度却减小 B. 经过B点， a掉下后，b开始反向运动，b一定能上滑超过O点 C. 从O到A的过程中，两者一起加速，加速度大小从gsinθ先减小至0后又增大 D. 从O到B的过程中，摩擦力对a的功率先增大后不变 ‎【答案】AB ‎【解析】释放时弹簧恰好处于自由伸长状态，斜面光滑，二者具有向下的加速度，弹簧伸长，弹簧拉力增大，则二者做加速度逐渐减小的加速运动，以a为研究对象，取沿斜面向下为正方向，有：mgsinθ-f=ma得：f=mgsinθ-ma，可见只要a物体具有向下的加速度，则f＜mgsinθ＜μmgcosθ，即所受摩擦力小于最大静摩擦力，物体不会滑动，当二者加速度为零，即（M+m）gsinθ=F，之后弹簧继续伸长，则ab 开始具有沿斜面向上的加速度，即开始减速运动，以a为研究对象，取沿斜面向上为正方向，有：f-mgsinθ=ma；当f有最大值时a有最大值，又fmax=μmgcosθ则a=μgcosθ-gsinθ，之后b加速度继续增大而a加速度保持不变，二者发生相对滑动，故经过A点时，a、b均已进入到减速状态，此时加速度大小是g（μcosθ-sinθ），A正确，C错误；在a落下后，b将以新的平衡位置为中心做谐振动，由对称性可推断出b将冲过O点，即b的最高点将在O点之上，选项B正确．从O到B的过程中，a的速度一直增大，则摩擦力对a的功率一直变大，选项D错误；故选AB．‎ 点睛：该题是牛顿第二定律的直接应用，本题ACD三个选项注意使用临界分析法即可得到正确结果，B选项关键点在于a脱离b后，b的受力满足机械能和简谐振动模型.‎ 三、非选择题： ‎ ‎9. 用如图(甲）所示的实验装置验证机械能守恒定律。松开纸带，让重物自由下落，电火花打点计时器在纸带上打下一系列点。对纸带上的点痕进行测量，即可验证机械能守恒定律。下面列举了该实验的几个操作步骤：‎ ‎ ‎ A．按照图（甲）所示的装置安装器件 B．将打点计时器插接到220伏交流电源上 C．用天平测出重物的质量 D．先通电待计时器稳定工作后，再松开纸带，打出一条纸带 E．测量纸带上某些点间的距离 F．根据测量的结果计算重物下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能．‎ ‎（1）其中操作不当的步骤是______．（将其选项对应的字母填在横线处）‎ ‎（2）图（乙）是装置组装正确后，在实验中得到的一条纸带，在计算图中第n 个打点速度时，几位同学分别用下列不同的方法进行，交流电的频率为f，每两个计数点间还有1个打点未画出，其中正确的是______．（将其选项对应的字母填在横线处）‎ ‎ A． B． C． D．‎ ‎【答案】 (1). C (2). D ‎【解析】（1）此实验中要验证的是mgh=mv2，两边的质量可以消掉，故实验中不需要用天平测质量，则操作不当的步骤是C．‎ ‎（2）第n 个打点速度为： ，故选D.‎ ‎10. 某同学把附有滑轮的长木板平放在实验桌上，右端下有垫木，将木板倾斜放置。将细绳一端拴在小车上，另一端绕过定滑轮，挂上适当的钩码，使小车在钩码的牵引下运动，以此定量探究绳拉力做功与小车动能变化的关系．此外还准备了打点计时器及配套的电源、导线、复写纸、纸带、小木块、刻度尺、天平（含配套砝码）等．组装的实验装置如图甲所示。‎ ‎（1）为达到平衡阻力的目的，取下细绳及钩码，通过调整垫木的位置，改变长木板倾斜程度，根据打出的纸带判断小车是否做匀速直线运动。‎ ‎（2）在一次实验中，打下一根点迹清楚的纸带，如图乙所示。‎ ‎①已知O、A、B、C、D、E、F相邻计数点的时间间隔为Δt，根据纸带求滑块速度，当打点计时器打A点时滑块速度vA＝________．‎ ‎②已知悬挂钩码的质量为m，且远小于小车的质量，当地的重力加速度为g，要测出某一过程合外力对小车做的功还必须测出这一过程小车的位移x，合外力对小车做功的表达式W合＝________．‎ ‎③测出小车运动OA段、OB段、OC段、OD段、OE段合外力对小车所做的功，算出vA、vB、vC、vD、vE，以为纵轴，以W为横轴建坐标系，描点作出－W图象，可知它是一条过坐标原点的倾斜直线，若直线斜率为k，则小车质量M＝________．‎ ‎【答案】 (1). (2). (3). ‎ ‎【解析】（2）①当打点计时器打A点时滑块速度 ；‎ ‎②因钩码的重力远小于小车的质量，则可认为小车的合力等于钩码的重力，则合外力对小车做功的表达式W合=mgx.‎ ‎③由动能定理：W=Mv2，即，则v2-W图像的斜率为，解得 ‎ ‎11. 如图所示，倾角为37°的斜面底端与水平传送带平滑对接，水平传送带足够长且在电机的带动下保持以v0=5m/s的恒定速度匀速向左运动。小滑块从斜面上A点静止释放，在斜面和水平传送带上多次往复运动后停在斜面底端，A点距离斜面底端的高h=2.4m。小滑块与斜面间动摩擦因数，与水平传送带之间动摩擦因数，小滑块可视为质点，重力加速度g取10m/s2。求：‎ ‎ （1）小滑块第一次在传送带上运动的时间？‎ ‎ （2）小滑块在斜面上运动的总路程？‎ ‎【答案】（1）（2）‎ ‎【解析】（1）小滑块第一次沿斜面下滑的位移大小为：‎ ‎ ‎ ‎ 小滑块沿斜面下滑，由牛顿第二定律有：‎ 沿斜面下滑的加速度大小为：‎ 小滑块第一次滑到斜面底端的速度大小为：‎ 小滑块滑上传送上后，向右做匀减速运动，减速的加速度大小为：‎ 小滑块向右速度减为零后又向左做匀加速运动，离开传送带时的速度大小仍为v1，故小滑块第一次在传带上运动的时间为：‎ ‎（2）分析知，滑块每次滑上传送带与离开传送带的速度大小相等，设滑块在斜面上运动的总路程为s，由功能关系有：‎ 滑块在斜面上运动的总路程为 ‎ ‎12. 某物理兴趣小组研究物体的多过程运动，其情景如下。如图所示，在光滑水平面上，建立直角坐标系xoy，有两根平行线ab与cd（均平行于x轴）将水平面分成三个区域。自区域I的A点将质量均为m的小球M、N以相等的初动能水平向右、向左抛出。两小球在全过程中受到沿水平面向+y方向的恒定外力1.5mg的作用；两小球经过宽度为H的区域II时，受到沿+x方向的恒力作用。小球从区域II的下边界离开进入区域III，N球的速度方向垂直cd向下；M球在区域II做直线运动；M球刚离开区域II的动能为N球刚离开区域II的动能的1.64倍。不计空气阻力。求：‎ ‎（1）M与N在区域II中平行x轴方向的位移大小之比；‎ ‎（2）A点距平行线ab的距离；‎ ‎（3）区域II提供的水平向右的恒力。‎ ‎【答案】（1）3 :1；（2）；（3）。‎ ‎【解析】⑴两小球在区域II中运动，竖直方向有：⇒两球在区域II中通过的时间相同。在水平方向上，两球加速度大小相等，设为a，则 ‎ ① ‎ ‎ ②‎ 对N球： ③‎ 由①②③得 ④‎ ‎⑵小球在区域I中运动，有： ⑤‎ 进入区域II后，在竖直方向上，有：‎ ‎ ⑥‎ 由几何关系有： ⑦‎ 由①③⑤⑥⑦得 ⑧‎ ‎⑶对MN两球运动的全过程，由动能定理有：‎ ‎ ⑨‎ ‎ ⑩‎ 由已知 ⑪‎ 由④⑦⑧⑨⑩⑪得：‎ ‎13. 下列说法中正确的是_______‎ A. 气体扩散现象表明气体分子间存在斥力 B. 布朗运动就是液体分子的无规则运动 C. 常见的金属都是多晶体 D. 一定质量的理想气体，在等压膨胀过程中内能一定增大 E. 已知阿伏伽德罗常数、某种理想气体的摩尔质量和密度，就可以估算出该气体分子间的平均距离 ‎【答案】CDE ‎【解析】扩散现象是指分子能够充满整个空间的过程，它说明分子永不停息地运动，与分子之间存在斥力无关，故A错误；布朗运动是固体小颗粒的运动，它间接说明分子永不停息地做无规则运动，故B错误；金属是多晶体，故C正确；由盖吕萨克定律可知，理想气体在等压膨胀过程中气体温度升高，气体内能增加，故D正确；已知阿伏伽德罗常数、气体的摩尔质量和密度，估算出该气体分子间的平均距离为，故E正确。所以CDE 正确，AB错误。‎ ‎14. “拔火罐”是一种中医疗法，为了探究“火罐”的“吸力”，某人设计了如图实验。圆柱状汽缸（横截面积为S）被固定在铁架台上，轻质活塞通过细线与重物m相连，将一团燃烧的轻质酒精棉球从缸底的开关K处扔到汽缸内，酒精棉球熄灭同时密闭开关K（设此时缸内温度为），此时活塞下的细线刚好拉直且拉力为零，而这时活塞距缸底为L。由于汽缸传热良好，重物被吸起，最后重物稳定在距地面L/10处。已知环境温度为不变，mg/S与1/6大气压强相当，汽缸内的气体可看做理想气体，求t值。‎ ‎【答案】‎ ‎【解析】试题分析：酒精棉球熄灭时，封闭气体向下得压力，大气压向上的支持力，由平衡得：‎ 解得：，此时体积为：，温度为：‎ 重物被吸起稳定后，活塞受绳子得拉力，封闭气体向下得压力和大气压向上得支持力，由平衡得：‎ 解得：‎ 此时体积为：，温度为 有理想气体状态方程得：‎ 解得：‎ 考点：考查了理想气体状态方程 ‎【名师点睛】本题得关键是以活塞为研究对象，受力分析利用平衡求出初末状态压强，然后利用理想气体状态方程列式即可求解，酒精棉球熄灭后，以活塞为研究对象可求出封闭气体初末状态压强，利用理想气体状态方程列式即可求解 ‎15. 如图所示，一列简谐横波沿x轴方向传播，实线表示t=0时刻的波形图，虚线表示 t=0.2s时刻的波形图，已知波速为80m/s。则下列说法正确的是____‎ A. 波沿x轴负方向传播 B. 该波的周期为0.125s C. 在t=0时刻，波上质点a沿y轴正方向运动 D. 从t=0时刻起，在0.075s内a质点通过的路程为20cm E. 若观察者从坐标原点O沿x轴负方向运动，则观察者单位时间内接收到波的个数比波源的频率数小 ‎【答案】ADE ‎【解析】波长λ=12m，波速为v=80m/s，t=0.2s传播的距离为x=vt=16m=1λ，可知该波沿x轴负方向传播，选项A正确；该波的周期为，选项B错误；因波沿x轴负向传播，则在t=0时刻，波上质点a沿y轴负方向运动，选项C错误；0.075s =0.5T．则从t=0时刻起，在0.075s内a质点通过的路程为2A=20cm，选项D正确；因波沿x轴负向传播，根据多普勒效应，若观察者从坐标原点O沿x轴负方向运动，则观察者单位时间内接收到波的个数比波源的频率数小，选项E正确；故选ADE.‎ 点睛：本题关键是时间t=0.2s与T的关系，利用波形的平移法判断波的传播方向．根据时间与周期的关系，分析质点的运动状态．要理解波的双向性和周期性．‎ ‎16. 图是一段长为L的直线段光导纤维内芯，一单色光从左端面射入光纤，已知光纤对该单色光的折射率为n，光在真空传播速度大小为c。‎ ‎①求该单色光在光纤中传播的最短时间？‎ ‎②已知光纤对该单色光的折射率，当该单色光以入射角从左端面射入，求此单色光从左端面传播到右端面所用的时间。‎ ‎【答案】(1) （2）‎ ‎【解析】（1）当光线垂直于左侧面入射时，光传播的路径最短x=L ①‎ 由 得光在光纤中传播速度大小为 ② ‎ 光在光纤传播的最短时间为 ③ ‎ 联解得 ④ ‎ ‎（2）由于，得 ⑤ ‎ 该单色光在光纤中中的路程 ⑥ ‎ 传播时间 ⑦ ‎ 由②⑥⑦得， ‎ ‎ ‎ ‎ ‎