江苏省苏州市2020届高三上学期期中考试 物理

2019～2020学年第一学期高三期中调研试卷

物　　理2019.11

本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分．满分120分，考试时间100分钟．

第Ⅰ卷(选择题　共41分)

一、 单项选择题：本大题共7小题，每小题3分，共21分．每小题只有一个选项符合题意．

1. 牛顿是一位伟大的科学家，也是经典力学的创始人，下列说法正确的是(　　)

A. 牛顿利用“冲淡”重力的实验证明自由落体运动是匀变速直线运动

B. 牛顿发现了万有引力定律，认为物体之间普遍存在引力

C. 牛顿利用扭秤最先测出了引力常量

D. 力的国际单位为牛顿，它是力学中的基本单位之一

2. 在庆祝新中国成立70周年阅兵中，领衔歼击机梯队的是我国自主研发的新一代隐身战斗机“歼20”，它是目前亚洲区域最先进的战机．当它向左上方做匀加速直线飞行时(如图)，气体对它的作用力的合力方向可能为(　　)

3. 竖直升空的火箭，其vt图象如图所示，下列说法正确的是(　　)

A. 火箭上升的最大高度为48 000 m

B. 40 s时火箭到达最高点

C. 火箭经过120 s落回地面

D. 火箭上升过程中的加速度大小始终是20 m/s2

4. 如图所示，一辆轿车正在水平路面上作匀速圆周运动，下列说法正确的是(　　)

A. 水平路面对轿车弹力的方向斜向上

B. 静摩擦力提供向心力

C. 重力、支持力的合力提供向心力

D. 轿车受到的重力、支持力和摩擦力的合力为零

5. 一物体在同样的恒力作用下，分别沿粗糙水平地面和光滑水平地面由静止开始移动相同距离，两种情形下恒力做的功和平均功率分别为W1、P1和W2、P2，则下列选项正确的是(　　)

A. W1> W2、P1>P2  B. W1＝W2、P1>P2

C. W1＝W2、P1<P2  D. W1<W2、P1<P2

6. 如图所示，bc为固定在小车上的水平横杆，物块M穿在杆上并通过轻细线悬挂着一个小铁球m，当小车以大小为a的加速度向右做匀加速直线运动时，物块M依靠摩擦力与杆保持相对静止，细线与竖直方向的夹角为θ.若小车的加速度逐渐增大到2a，物块M仍与杆保持相对静止，则(　　)

A. 细线与竖直方向的夹角增加到原来的2倍

B. 细线的拉力增加到原来的2倍

C. 横杆对M的弹力保持不变

D. 横杆对M的摩擦力保持不变

7. 如图所示，固定的半圆形竖直轨道，AB为水平直径，O为圆心．质量不等的甲、乙两个小球同时从A点水平抛出，速度分别为v1、v2，经时间t1、t2分别落在等高的C、D两点，OC、OD与竖直方向的夹角均为37°(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)，则(　　)

A. v1∶v2＝1∶3

B. t1∶t2＝1∶4

C. 甲、乙两球下落到轨道上C、D两点时重力的瞬时功率相等

D. 甲、乙两球从抛出到下落至轨道上的速度变化量相同

二、 多项选择题：本大题共5小题，每小题4分，共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．

8. 一质点做匀加速直线运动，第3 s内的位移是2 m，第4 s内的位移是2.5 m，下列说法正确的是(　　)

A. 2 s末至4 s末这两秒内平均速度是2.25 m/s 

B. 第4 s末瞬时速度是2.5 m/s

C. 质点的加速度是0.125 m/s2

D. 质点的加速度是0.5 m/s2

9. 质量为m的物体在竖直向上的恒定拉力F的作用下，由静止开始向上运动H高度，所受空气阻力恒为f，重力加速度为g.此过程中下列说法正确的是(　　)

A. 物体的动能增加了(F－mg)H  B. 物体的重力势能增加了mgH

C. 物体的机械能减少了fH  D. 物体的机械能增加了(F－f)H

10. 如图所示，人造地球卫星发射过程要经过多次变轨方可到达预定轨道．先将卫星发射至近地圆轨道Ⅰ，然后在A点(近地点)点火加速，卫星做离心运动进入椭圆轨道Ⅱ；在B点(远地点)再次点火加速进入圆形轨道Ⅲ.关于卫星的发射和变轨，下列说法正确的是(　　)

A. 卫星在圆轨道Ⅰ上运行时的向心加速度和周期大于在圆轨道Ⅲ上的向心加速度和周期

B. 卫星从轨道Ⅰ转移到轨道Ⅲ的过程中，动能减小，重力势能增大，机械能守恒

C. 若卫星在椭圆轨道Ⅱ上运行，经过A点时的速度大于经过B点时的速度

D. 如果圆轨道Ⅲ是地球同步卫星轨道，则在该轨道上运行的任何卫星，其角速度都和在地面上静止物体的角速度相同

11. 如图甲所示，若有人在某星球上用一轻质绳拴着一质量为m的小球，在竖直平面内做圆周运动(不计一切阻力)，小球运动到最高点时速度大小为v，绳对小球的拉力为T，其Tv2图象如图乙所示，则下列选项正确的是(　　)

A. 轻质绳长为

B. 当地的重力加速度为

C. 当v2＝c时，轻质绳的拉力大小为＋a

D. 只要v2≥b，小球在最低点和最高点时绳的拉力差均为6a

12. 如图所示，劲度系数为k的轻弹簧左端固定在竖直墙壁上，右端与一小球相连，a点为弹簧原长所在位置．现对小球施加一个水平向右的恒力F，使小球从a点由静止开始运动，小球向右运动经过b点，最远到达c点，其中ab间的距离为xab＝，不计一切摩擦，下列判断正确的是(　　)

A. 从a至c，小球和弹簧组成的系统机械能逐渐增大

B. 从a至c，恒力F所做的功大于弹性势能的增量

C. 从a至b，恒力F所做的功大于小球动能的增量

D. 从a至b，小球的动能逐渐增大到最大值

第Ⅱ卷(非选择题　共79分)

三、 简答题：本大题共2小题，共18分．请将解答填写在相应的位置．

13. (8分)如图甲所示是某小组测量木块与木板间动摩擦因数μ的实验装置．实验时让木块从倾角为θ的木板上由静止释放，位移传感器连接计算机描绘出了木块相对传感器的位移随时间变化规律如图乙中线②所示．其中木块的位移从x1到x2和从x2到x3的运动时间均为T.

(1) 根据上述图线计算木块位移为x2时的速度v2＝________，木块加速度a＝__________．

(2) 若T＝0.1 s，x1＝4 cm，x2＝9 cm，x3＝16 cm，θ＝37°，取g＝10 m/s2，则动摩擦因数μ＝________(sin 37°＝0.6, cos 37°＝0.8)．

(3) 若只增大木板倾斜的角度，则木块相对传感器的位移随时间变化规律可能是图中的________(选填“①”“②”或“③”)．

14. (10分)某实验小组的同学利用落体法验证机械能守恒定律，实验装置如图甲所示，该小组的同学完成了如下的操作：

(1) 首先利用螺旋测微器测出小圆柱的高度，螺旋测微器如图乙所示．在测量小圆柱高度时，先将小圆柱轻轻地夹在测砧与测微螺杆之间，先旋动粗调旋钮，当测微螺杆快靠近被测物体时，停止使用粗调旋钮，再旋动________(选填“A”“B”或“C”)，直到听见“喀喀”的声音，为固定刻度应旋转________(选填“A””B”或“C”)后再读数．

(2) 螺旋测微器的示数如图丙所示，则该小圆柱的高度d＝________cm.

(3) 将该小圆柱竖直，由光电门1的正上方无初速释放，测得小圆柱先后通过光电门1和光电门2所用的时间为Δt1和Δt2，则小圆柱通过两光电门的速度分别为v1＝________，v2＝________(用测量的物理量表示)．

(4) 该小组的同学测出了两光电门之间的距离为H，重力加速度用g表示，若小圆柱的机械能守恒，则需要验证的关系式为____________(结果用所测量的物理量表示)．

(5) 某同学开始实验时，光电门1和光电门2安装得比较近，这样做实验产生的误差会比较________(选填“大”“小”或“一样”)．

四、 计算题：本大题共4小题，共61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．

15. (14分)质量为m＝4×103kg的汽车，受到牵引力F＝4.8×103N的作用从静止开始在水平地面上做匀加速直线运动，已知运动过程中汽车受到的阻力恒为车重的0.04倍，g取10 m/s2，求：

(1) 汽车的加速度大小；

(2) 第30 s末汽车的速度大小；

(3) 若汽车在30 s末关闭油门，则汽车从开始运动到最后停止一共运动了多少距离？

16. (14分)如图所示，轻杆BC的C点用光滑铰链与墙壁固定，杆的B点通过细绳AB使杆与竖直墙壁保持垂直，AB与AC间的夹角θ＝53°.若在B点通过细绳OB悬挂一个定滑轮(不计重力)，某人用它匀加速向上提起重物(OM绳始终保持竖直)，加速度大小为2 m/s2.已知重物的质量m＝40 kg，人的质量M＝60 kg，取g＝10 m/s2.在物体运动到滑轮之前，求：

(1) 人手中的拉力大小F1；

(2) OB绳子中的拉力大小F2；

(3) 作出B点的受力示意图，并求出轻杆BC和细绳AB对B点的作用力大小F3和F4.

17. (15分)一颗在赤道上空运行的质量为m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ω0，地球表面处的重力加速度为g.则：

(1) 若该卫星发射前静止在赤道处，求它随地球一起转动时受到的向心力大小F；

(2) 该卫星在轨道上绕地球转动的向心加速度a的大小是多少；

(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Δt是多少？

18. (18分)如图所示，在水平面上有一弹簧，其左端与墙壁相连，O点为弹簧原长位置，O点左侧水平面光滑，OP长L＝1 m，P点右侧一与水平方向成θ＝30°的足够长的传送带与水平面在P点平滑连接，皮带轮逆时针转动速率为3 m/s.一质量为m＝1 kg可视为质点的物块A压缩弹簧(与弹簧不栓接)，使弹簧获得弹性势能Ep＝9 J，物块与OP段间的动摩擦因数μ1＝0.1，另一与A完全相同的物块B停在P点，B与传送带间的动摩擦因数μ2＝，传送带足够长，A与B的碰撞时间不计，碰后A、B交换速度，重力加速度g＝10 m/s2，现释放A，求：

(1) 物块A第一次经过O点时的速度大小v0；

(2) A、B第一次碰撞后B沿传送带上滑的最大位移x；

(3) 从A、B第一次碰撞后到第二次碰撞前，B与传送带之间由于摩擦而产生的热量Q；

(4) A、B能够碰撞的总次数．

2019～2020学年第一学期高三期中调研试卷(苏州)

物理参考答案及评分标准

1. B　2. B　3. A　4. B　5. C　6. C　7. D　8. AD　9. BD　10. CD　11. BD　12. ACD

13. (8分)(1) (2分)　(2分)

(2) 0.5(2分)

(3) ①(2分)

14. (10分)(1) C(1分)　A(1分)

(2) 0.379 7(0.379 6～0.379 9都正确，2分)

(3) (1分)　(1分)

(4) 2gH＝d2(－)(2分)

(5) 大(2分)

15. (14分)解：(1) 设汽车加速度为a1，由牛顿第二定律得F－f＝ma1(2分)

即a1＝

代入数据得a1＝m/s2＝0.8 m/s2(2分)

(2) v＝a1t(2分)

代入数据得v＝0.8×30 m/s＝24 m/s(2分)

(3) 关闭油门后汽车做匀减速直线运动，所以汽车的总位移s为匀加速阶段的位移s1和匀减速运动的位移s2之和．

v2＝2a1s1(1分)

s1＝＝ m＝360 m(1分)

由牛顿第二定律知，汽车做匀减速运动的加速度为

a2＝＝ m/s2＝0.4 m/s2(1分)

s2＝＝ m＝720 m(1分)

故s＝s1＋s2＝1 080 m(2分)

16. (14分)解：(1) 对重物受力分析，由牛顿第二定律得F1－mg＝ma(2分)

解得F1＝mg＋ma＝480 N(2分)

(2) F2＝2F1＝960 N(2分)

(3) B点受力如图所示：(2分)

tan 53°＝(1分)

F3＝F2tan 53°＝1 280 N(2分)

cos 53°＝(1分)

F4＝＝1 600 N(2分)

17. (15分)解：(1) F＝mωR(3分)

(2) 在地球表面物体受到的重力等于万有引力，即＝mg(2分)

在轨道半径为r＝2R处，仍有重力等于万有引力，即＝ma(2分)

联立两式得a＝g(2分)

(3) 卫星下次通过该建筑物上方时，卫星比地球多转2π弧度，即ωΔt－ω0Δt＝2π(3分)

Δt＝＝(3分)

18. (18分)解：(1) Ep＝mv(2分)

解得v0＝3 m/s(2分)

(2) 对于物块A，从释放到B，由动能定理可得

Ep－μ1mgL＝mv(或－μmgL＝mv－mv)(1分)

代入数据得vP＝4 m/s(1分)

物块A与物块B碰撞后，交换速度，A停止，B初速度为vP＝4 m/s，假设B沿传送带上滑的最大距离为x1，由动能定理可得

－mgxsin θ－μ2mgxcos θ＝0－mv(1分)

代入数据得x1＝0.8 m(1分)

(3) 物块B上滑过程，由牛顿第二定律，可得mgsin θ＋μ2mgcos θ＝ma

代入数据得a＝gsin θ＋μ2gcos θ＝10 m/s2(1分)

上滑时间t1＝＝0.4 s(1分)

传送带发生的位移为x＝vt1＝1.2 m(1分)

上滑过程，物块B与传送带发生的相对位移为Δx1＝x1＋x2＝2 m(1分)

下滑过程：加速度仍为a＝gsin θ＋μ2gcos θ＝10 m/s2

物块B与传送带速度相等时，经过的时间为t2＝＝0.3 s(1分)

下滑过程，物块B与传送带发生的相对位移为

Δx2＝x传＋x物＝vt2－at＝0.45 m(1分)

全过程产生的热量Q＝μ2mgcos θ(Δx1＋Δx2)＝12.25 J(1分)

(4) 设第二次碰撞后，再撞n次，直至停止，由动能定理可得

－×(2n)μ1mgL＝0－mv2(1分)

代入数据得n＝4.5

所以碰撞的总次数为N＝n＋2＝6.5，取整数为6次．(2分)