物理卷·2018届江苏省常熟市高三上学期期中考试（2017-11） 11页

第I卷（选择题共38分）‎ 一、单项选择题：本题共6小题，每小题3分，共计18分．每小题只有一个选项符合题意．‎ ‎1．在物理学发展的进程中，许多科学家作出了重要的贡献．下列关于科学家及其成就的说法中正确的是 A．伽利略发现了万有引力定律 B．卡文迪许测出了引力常量G C．亚里士多徳指出“力是改变物体运动状态的原因”‎ D．开普勒得出“加速度与力成正比，与质量成反比”的结论 ‎2．如图所示是某物体做直线运动的v－t图象．则该物体全过程 A．做匀速直线运动 B．做匀加速直线运动 C．一直朝某一方向运动 D．在某一线段上做两个来回运动 ‎3．如图所示，有两个固定的等量异种点电荷，a、b是它们连线的中垂线上两个位置，c是它们产生的电场中另一位置，以无穷远处为电势的零点，则以下认识中正确的有 A．a、b两点场强相同 B．a、b两点电势相同 C．c点电势为正值 D．将一正电荷从a点移到b点电场力做负功 ‎4．A、B两颗人造卫星绕地球做匀速圆周运动，A的运行周期大于B的运行周期，则 A．A距离地面的尚度一定比B的小 B．A的运行速率一定比B的大 C．A的向心加速度一定比B的小 D．A的向心力一定比B的大 ‎5．如图所示，固定在水平地面上的物体P，左侧是光滑圆弧面，一根轻绳跨过物体P顶点上的小滑轮，一端系有质最为m＝3kg的小球，小球与圆心连线跟水平方向的夹角q＝60°，绳的另一端水平连接物块3，三个物块重均为50N，作用在物块2的水平力F＝10N，整个系统处于平衡状态，取g＝10m/s2，则以下说法正确的是 A．1和2之间的摩擦力是10N B．2和3之间的摩擦力是25N C．3与桌面间的摩擦力为15N D．物块3受6个力作用 ‎6．以初速度v0竖直向上抛出一质量为m的小物体。假定物块所受的空气阻力f大小不变。已知重力加速度为g，则物体上升的最大高度和返回到原抛出点的速率分別为 A． B．‎ C． D．‎ 二、多项选择题：本题共5小题，每小题4分，共计20分．每小题有多个选项符合题意，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，错选或不答的得0分．‎ ‎7．关于自由落体运动的加速度g，下列说法正确的是 A．同一地点轻重不同的物体的g值一样大 B．北京地面的g值比上海地面的g值略大 C．g值在赤道处大于在南北两极处 D．g值在地面任何地方都一样 ‎8．如图甲所示，静止在水平地面上的物块A，受到水平拉力F的作用，F与时间t的关系如图乙所示，设物块与地面之间的最大静摩擦力fm大小与滑动摩擦力大小相等，则 A．0～t1时间内力F的功率逐渐增大 B．t2～t3时间内物块A做加速度减小的加速运动 C．t3时刻物块A的动能最大 D．t3时刻后物体做反方向运动 ‎9．信使号探测器围绕水星运行了近4年，在信使号水星探测器陨落水星表面之前，工程师通过向后释放推进系统中的高压氦气来提升轨道，使其寿命再延长一个月，如图所示，释放氮气前，探测器在贴近水星表面的圆形轨道I上做匀速圆周运动，释放氦气后探测器进入椭圆轨道II，忽略探测器在椭_轨道上所受阻力．则下列说法正确的是 A．探测器在轨道II的运行周期比在轨道I的大 B．探测器在轨道II上某点的速率可能等于在轨道I上速率 C．探测器在轨道I和轨道II上经过E处时加速度相同 D．探测器在轨道II上远离水星过程中，势能和动能均增大 ‎10．物体在xOy平面内从坐标原点开始运动，沿x轴和y轴方佝运动的速度v随时间t变化的图象分别如图甲、乙所示，则物体在0～t0时间内 A．做匀变速运动 B．做非匀变速运动 C．运动的轨迹可能如图丙所示 D．运动的轨迹可能如图丁所示 ‎11．如图所示，在水平向右的匀强电场中，某带电粒子从A点运动到B点，在A点时速度竖直向上，在B点时速度水平向右，在这一运动过程中粒子只受电场力和重力，所受电场力是重力的倍，并且克服重力做的功为1J，电场力做的正功为3J，则下列说法中正确的是 A．粒子带正电 B．粒子在A点的动能比在B点多2J C．粒子在A点的机械能比在B点少3J D．粒子由A点到B点过程中速度最小时，速度的方向与水平方向的夹角为60°‎ 第II卷（非选择题 共82分）‎ 三、简答题：本大题共2小题；其中第12题8分，第13题12分．共计20分．请将解答填写在答题纸相应的位置处．‎ ‎12．（8分）如图为测量物块与水平桌面之间动摩擦因数的实验装置示意图．实验步骤如下：‎ ‎①用天平测量物块和遮光片的总质量M，重物的质量m，用游标卡尺测量遮光片的宽度d，用米尺测量两光电门之间的距离s；‎ ‎②调整轻滑轮，使细线水平；‎ ‎③让物块从光电门A的左侧由静止释放，用数字毫秒计分别测出遮光片经过光电门A和光电门B所用的时间DtA和DtB，求出加速度a；‎ ‎④多次重复步骤③，求a的平均值；‎ ‎⑤根据上述实验数据求出动摩擦因数m。‎ 回答下列问题：‎ ‎（1）测量d时，某次游标卡尺（主尺的最小分度为1mm）的示数如图所示．其读数为 cm．‎ ‎（2）物块的加速度a可用d、s、DtA和DtB表示为a＝ ‎ ‎（3）动摩擦因数m可用M、m、a和重力加速度g表示为m＝ ‎ ‎（4）如果细线没有凋整到水平．由此引起的误差属于 （填“偶然误差”或“系统误差”）．‎ ‎13．（12分）a．某同学在研究性学习中，利用所学的知识解决了如下问题：一轻质弹簧竖直悬挂于某一深度为h＝30.0cm且开口向下的小筒中（没有外力作用时弹簧的下端位于筒内，用测力计可以钩住弹簧的下端），如图所示。若本实验的长度测量工具只能测量露出筒外弹簧的长度l，现要测出弹簧的原长l0和弹簧的劲度系数k，该同学通过改变l而测出对应的弹力F．作出F－l图象如图所示，则弹簧的劲度系数为k＝ N/m，弹簧的原长l0＝ cm．‎ b．某同学利用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律。‎ ‎（1）请指出该同学在实验操作中存在的两处错误： 、 。‎ ‎（2）若所用交流电的频率为f，该同学经正确操作得到如下图所示的纸带，把第一个点记做O，另选连续的3个点A、B、C作为测量的点，A、B、C各点到O点的距离分别为S1、S2、S3，重物质量为m，重力加速度为g。根据以上数据知，从O点到B点，重物的重力势能的减少量等于 ．动能的增加量等于 。（用所给的符号表示）‎ 四、计算题：本题共4小题，共62分，解答时请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．‎ ‎14．（16分）如图甲所示，一质量m＝0.4kg的小物块，以v0＝2m/s的初速度，在与斜面平行的拉力作用下，沿斜面向上做匀加速运动，经t＝2s的时间物块由A点运动到B点，A、B之间的距离L＝10m．已知斜面倾角q＝30°，物块与斜面之间的动摩擦因数m＝．重力加速度g取10m/s2．求：‎ ‎（1）物块到达B点时速度的大小，物块加速度的大小；‎ ‎（2）拉力F的大小；‎ ‎（3）若拉力F与斜面夹角为a，如图乙所示，试写出拉力F的表达式。‎ ‎15．（14分）一颗在赤道上空运行的人造卫星，其轨道半径为r＝2R（R为地球半径），卫星的转动方向与地球自转方向相同．已知地球自转的角速度为w0，地球表面处的重力加速度为g．求 ‎（1）该卫星所在处的重力加速度g＇；‎ ‎（2）该卫星绕地球转动的角速度w；‎ ‎（3）该卫星相邻两次经过赤道上同一建筑物正上方的时间间隔△t．‎ ‎16．（16分）如图所示，从倾角为45°的固定斜面B点正上方，距B点的高度为h的A点处，静止释放一个质量为m的弹性小球，落在B点和斜面碰撞．碰撞后速度大小不变，方向变为水平，经过一段时间小球落在斜面上C点．空气阻力不计，重力加速度为g。求：‎ ‎（1）小球从A点运动到B点的时间；‎ ‎（2）小球从B点运动到C点的时间；‎ ‎（3）B点和C点间的高度差；‎ ‎（4）小球落到C点时重力做功的瞬时功率。‎ ‎17．（16分）如图，一轻弹簧原长为2R，其一端固定在倾角为37°的固定直轨道AC的底端A处，另一端位于直轨道上B处，弹簧处于自然状态，直轨道与一半径为R的光滑圆弧轨道相切于C点，AC＝7R，A、B、C、D均在同一竖直平面内．质量为m的小物块P自C点由静止开始下滑，最低到达E点（末画出），随后P沿轨道被弹回，最高到达F点，AF＝5.5R，已知P与直轨道间的动摩擦因数m＝0.125，重力加速度大小为g（取sin37°＝35，cos37°＝45）‎ ‎（1）求P第一次运动到B点时速度的大小．‎ ‎（2）求P运动到E点时弹簧的弹性势能．‎ ‎（3）改变物块P的质量，将P推至E点，从静止开始释放，P恰好通过能到达圆弧轨道的最高点D，求：P运动到D点时速度的大小和改变后P的质量．‎ ‎2017—2018学年第一学期高三期中考试 物理参考答案及评分标准 一、单项选择题：‎ ‎1．B 2．C 3．B 4．C 5．D 6．A 二、多项选择题：‎ ‎7．AB 8．BC 9．ABC 10．AC 11．ACD 三、简答题：‎ ‎12．（8分）（1）0.960cm （2）‎ ‎（3） （4）系统误差．‎ ‎13．（12分）a 200（2分） 20（2分）‎ b（1）打点计时器应该接交流电源（2分），开始时重物应该靠近打点计时器（2分）‎ ‎（2）mgs2（2分） （2分）‎ 四、计算题：‎ ‎14．（16分）（1）设物块加速度的大小为a，到达B点时速度的大小为v，由运动学公式得 ‎ （2分）‎ v＝v0＋at （2分）‎ 联立①②式，代入数据得a＝3m/s2 （1分）．‎ v＝8m/s （1分）‎ ‎（2）由牛顿第二定律得：‎ F－mgsinq—f＝ma （1分）‎ FN＝mgcosq （1分）‎ 又f＝mFN （1分）‎ F＝mg（sinq＋mcosq）＋ma＝5.2N （2分）‎ ‎（3）设物块所受支持力为FN，所受摩擦力为f，拉力与斜面间的夹角为a，受力分析如图所示，由牛顿第二定律得 Fcosa—mgsinq—f＝ma （1分）‎ Fsina＋FN—mgcosq＝0 （1分）‎ 又f＝mFN （1分）‎ 眹立⑤⑥⑦式得拉力F的表达式为：‎ ‎ （2分）‎ ‎15．（14分）解：（1）在地球表面处重力加速度 ‎ （1分）‎ 在轨道半径为r处重力加速度 ‎ （1分）‎ 解得：g＇＝g （2分）‎ ‎（2）根据万有引力提供向心力 ‎ （2分）‎ 得 （2分）‎ ‎（3）卫星绕地球做匀速圆周运动，建筑物随地球自转做匀速圆周运动，当卫星转过的角度与建筑物转过的角度之差等于2p时，卫星再次出现在建筑物上空。以地面为参照物，卫星再次出现在建筑物上方时，建筑物随地球转过的弧度比卫星转过弧度少2p．（2分）‎ 即wDt－w0Dt＝2p （2分）‎ 解得： （2分）‎ ‎16．（16分）（1）小球从A点运动到B点过程 ‎ （2分）‎ ‎ （2分）‎ ‎（2）小球从B点运动到C点过程 ‎ （1分）‎ ‎ （1分)‎ 当x＝y时 ‎ （2分）‎ ‎（3）B点和C点间的高度差 ‎ （2分)‎ y＝4h (2分)‎ ‎（4）小球落到C点时 ‎ （2分）‎ 重力的瞬时功率 ‎ （2分）‎ ‎17．（16分）（1）根据题意知，B、C之间的距离l为‎ l＝7R－2R 设P到达B点时的速度为vB，由动能定理得 ‎ （2分）‎ 式中q＝37°，联立①②式并由题给条件得 ‎ （2分）‎ ‎（2）设BE＝x，P到达E点时速度为零，设此时弹簧的弹性势能为EP．P由B点运动到E点的过程中，由动能定理有 ‎ （2分）‎ E、F之间的距离l1为 l1＝5.5R－2R＋x P到达E点后反弹，从E点运动到F点的过程中，由动能定理有 EP－mgl1sinq－mmgl1cosq＝0 （2分）‎ 联立③④⑤⑤式并由题给条件得 x＝0.25R EP＝mgR （2分）‎ ‎（3）设改变后P的质量为m1，P恰好通过能到达圆弧轨道的最高点D ‎， （2分）‎ P由E点运动到C点的过程应用动能定理 ‎ （2分）‎ ‎ （2分）‎ ‎ ‎