北京市第四中学2020届高三物理上学期期中试题（PDF）

北京四中2019～2020学年度第一学期期中考试高三年级物理学科第1页物理试卷（考试时间：100分钟，试卷满分：100分）一、单项选择题（本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的。全部选对的得3分，选错或不答的得0分）1．关于力的下列各种说法中，正确的是A．只有相互接触的物体才有力的作用B．力的单位牛顿是国际单位制的基本单位C．力是维持物体运动的原因D．力是改变物体运动状态的原因2．如图所示为一物体做匀变速直线运动的速度-时间图像。已知物体在前2s内向东运动，则根据图像做出的以下判断中正确的是A．物体在前4s内始终向东运动B．物体在前4s内的加速度大小不变，方向始终向西C．物体在前4s内的加速度大小不变，方向先向西，后向东D．物体在第2s末回到出发点3．如图所示，一条不可伸长的轻绳一端固定于悬点O，另一端连接着一个质量为m的小球。在水平力F的作用下，小球处于静止状态，轻绳与竖直方向的夹角为，已知重力加速度为g，则下列说法正确的是A．绳的拉力大小为tanmgB．绳的拉力大小为cosmgC．水平力F大小为tanmgD．水平力F大小为cosmg4．一辆汽车在水平公路上转弯，沿曲线由M向N行驶，且速度逐渐增大。下图分别画出了汽车转弯时所受合力F的四种方向，可能正确的是ABCD5．如图是长征火箭把载人神舟飞船送入太空的情景。宇航员在火箭发射与飞船回收的过程中均要经受超重或失重的考验。下列说法正确是A．火箭加速上升时，宇航员处于失重状态B．飞船加速下落时，宇航员处于超重状态C．飞船落地前减速，宇航员对座椅的压力小于其重力D．火箭加速上升时，若加速度逐渐减小时，宇航员对座椅的压力逐渐减小，但仍大于其重力北京四中2019～2020学年度第一学期期中考试高三年级物理学科第2页6．如图所示，一水平传送带向左匀速传送，某时刻小物块P从传送带左端冲上传送带。物块P在传送带上运动的过程中，传送带对物块PA．一定始终做正功B．一定始终做负功C．可能先做正功，后做负功D．可能先做负功，后做正功7．研究平抛运动的实验装置如图所示。某同学设想在小球下落的空间中选取三个竖直平面1、2、3，平面与斜槽所在的平面垂直。小球从斜槽末端水平飞出，运动轨迹与平面1、2、3的交点依次为A、B、C。小球由A运动到B，竖直位移为y1，动能的变化量为ΔEk1，速度的变化量为Δv1；小球由B运动到C，竖直位移为y2，动能的变化量为ΔEk2，速度的变化量为Δv2。若12yy=，忽略空气阻力的影响，下列关系式正确的是A．ΔEk1ΔEk2B．ΔEk1=ΔEk2C．Δv1Δv2D．Δv1=Δv28．2013年12月15日4时35分，嫦娥三号着陆器与巡视器分离，“玉兔号”巡视器顺利驶抵月球表面。如图所示是嫦娥三号探测器携“玉兔号”奔月过程中某阶段运动示意图，关闭动力的嫦娥三号探测器在月球引力作用下向月球靠近，并将沿椭圆轨道在B处变轨进入圆轨道，已知探测器绕月做圆周运动轨道半径为r，周期为T，引力常量为G，下列说法中正确的是A．图中嫦娥三号探测器正减速飞向B处B．嫦娥三号在B处由椭圆轨道进入圆轨道必须点火加速C．根据题中条件可以算出月球质量D．根据题中条件可以算出嫦娥三号受到月球引力的大小二．多项选择题（本大题10小题；每小题3分，共30分.在每小题给出的四个选项中，有多个选项正确。全部选对得3分，选对但有漏选得2分，选错不得分.把答案填涂在答题卡上）9．在同一平直公路上行驶的汽车两辆汽车a和b，其位移时间图像分别如图中直线a和曲线b所示，下列说法正确的是A．t=3s时，两车速度相等B．a车做匀速运动，b车做加速运动C．在运动过程中，b车始终没有超过a车D．在0~3s时间内，a车的平均速度比b车的大10．如图所示，木块在垂直于倾斜天花板方向的推力F作用下处于静止状态，下列判断正确的是A．天花板与木块间的弹力可能为零B．天花板对木块的摩擦力一定不为零C．逐渐增大F，木块将始终保持静止状态D．逐渐增大F，木块受到天花板的摩擦力也随之增大北京四中2019～2020学年度第一学期期中考试高三年级物理学科第3页11．质量为m的物体，从静止开始，以12g的加速度匀加速下落h的过程中，下列说法正确的是A．物体的机械能增加了12mghB．物体的重力势能减少了mghC．物体的动能增加了12mghD．合外力对物体做了负功12．水平地面上有一木箱，木箱与地面之间的动摩擦因数为（01）。现对木箱施加一拉力F，使木箱做匀速直线运动。设F的方向与水平面夹角为，如图所示，在从0逐渐增大到90°的过程中，木箱的速度保持不变，则A．F先减小后增大B．F一直增大C．F的功率逐渐减小D．F的功率保持不变13．如图，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匀速转动而不发生相对滑动。已知A、B、C的质量均为m，A与B、B和C与转台间的动摩擦因数均为μ，A和B、C离转台中心的距离分别为r、1.5r。设本题中的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，下列说法正确的是A．B对A的摩擦力一定为μmgB．B对A的摩擦力一定为mω2rC．转台的角速度必须满足：grD．转台的角速度必须满足：23gr14．“水流星”是一种常见的杂技项目，该运动可简化为轻绳一端系着小球在竖直平面内的圆周运动模型，如图所示。已知小球在最低点Q处速度为0v，轻绳长为L，球大小忽略不计，重力加速度为g，忽略空气阻力，则下列说法正确的是A．小球运动到最低点Q时（00v），拉力一定大于重力B．v0越大，则在最高点P和最低点Q绳对小球的拉力差越大C．若06vgL，则小球一定能通过最高点PD．若0vgL，则细绳始终处于绷紧状态rωBAC1.5r北京四中2019～2020学年度第一学期期中考试高三年级物理学科第4页15．一辆轿车在平直公路上行驶，启动阶段牵引力保持不变，而后以额定功率继续行驶，经过时间t0，其速度由零增大到最大值vm。若轿车所受的阻力f恒定，关于轿车的速度v、牵引力F、功率P随时间t变化的情况，下列选项中正确的是16．质量为m的子弹以初速度υ水平射入一静止在光滑水平面上，质量为M的木块中，但并未穿透，则下述说法正确的是A．木块对子弹做功等于子弹动能的增量B．子弹克服阻力f做的功等于系统增加的内能C．子弹克服阻力f做的功等于f的反作用力对木块做的功D．子弹损失的机械能等于木块获得的动能和系统损失的机械能之和17．如图所示，质量为M的斜劈形物体放在水平地面上，质量为m的物块以某一初速度沿斜面向上滑，速度为零后又加速返回，而物体M始终保持静止，已知m与M之间动摩擦因数0，则在物块m上、下滑动的整个过程中A．地面对物体M的摩擦力始终向左B．地面对物体M的摩擦力先向右，后向左C．地面对物体M的支持力总等于（M＋m）gD．地面对物体M的支持力总小于（M＋m）g18．如图所示，A、B两物块的质量分别为2m和m，静止叠放在水平地面上。A、B间动摩擦因数为μ，B与地面间的动摩擦因数为12，可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。现对A施加一水平拉力F，则下列选项正确的是A．当F2μmg时，A、B都相对地面静止B．当F=12mg时，A的加速度为13gC．当F3μmg时，A相对B滑动D．无论F为何值，B的加速度不会超过12g北京四中2019～2020学年度第一学期期中考试高三年级物理学科第5页三．解答题（本大题共5小题，共46分.解答应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.）19．（8分）如图所示，质量为2.0kg的木块放在水平桌面上的A点，以某一速度在桌面上沿直线向右运动，运动到桌边B点后水平滑出落在水平地面C点。已知木块与桌面间的动摩擦因数为0.20，桌面距离水平地面的高度为1.25m，A、B两点的距离为4.0m，B、C两点间的水平距离为1.5m，g=10m/s2。不计空气阻力，求：（1）木块滑动到桌边B点时的速度大小；（2）木块在A点的初速度大小。20．（9分）某行星的质量为地球质量的180，半径为地球半径的14。现向该行星发射探测器，并在其表面实现软着陆。探测器在离行星表面h高时速度减小为零，为防止发动机将行星表面上的尘埃吹起，此时要关闭所有发动机，让探测器自由下落实现着陆。已知地球半径R0=6400km，地球表面重力加速度g=10m/s2，不计自转的影响（结果保留两位有效数．．．．．．．．．字．。你可能用到的数据有：21.41,31.73,52.24,103.16====）。（1）若题中h=4m，求探测器落到行星表面时的速度大小；（2）若在该行星表面发射一颗绕它做圆周运动的卫星，发射速度至少多大；（3）由于引力的作用，行星引力范围内的物体具有引力势能．若取离行星无穷远处为引力势能的零势点，则距离行星球心为r处的物体引力势能PMmEGr=−，式中G为万有引力常量，M为行星的质量，m为物体的质量．求探测器从行星表面发射能脱离行星引力范围所需的最小速度．21．（9分）传送带与水平方向夹角=37°，以v=2m/s的速率沿逆时针方向匀速传送，传送带两端A、B间距离L=6m，如图所示。现有一可视为质点的物块以v=2m/s的初速度从AB中点沿传送带向上运动。已知物块质量m=1kg，与传送带间的动摩擦因数0.5=，滑轮大小可忽略不计，取g=10m/s2。（sin37°=0.6，cos37°=0.8）求：（1）物块沿传送带向上运动的最大位移；（2）物块在传送带上运动的总时间；（3）物块和传送带之间因摩擦而产生的总热量。CAB北京四中2019～2020学年度第一学期期中考试高三年级物理学科第6页22．（10分）如图所示，光滑半圆形轨道半径为R=0.5m，OA为水平半径，BC为竖直直径。一质量为m=1kg的小物块自A处以某一竖直向下的初速度滑下，进入与C点相切的粗糙水平滑道CM上。在水平滑道上有一轻弹簧，其一端固定在竖直墙上，另一端恰位于滑道末端C点（此时弹簧处于原长状态）。物块运动过程中弹簧的最大弹性势能为EP=15J，且物块被弹簧反弹后恰能通过B点。已知物块与水平面间动摩擦因数为0.5=，重力加速度g=10m/s2，求：（1）物块离开弹簧刚进入半圆轨道时对轨道的压力FN大小；（2）弹簧的最大压缩量d；（3）物块从A处开始下滑时的初速度v0的大小。23．（10分）如图a所示，弹簧下端与静止在地面上的物块B相连，物块A从距弹簧上端H处由静止释放，并将弹簧压缩，弹簧形变始终在弹性限度内。已知A和B的质量分别为m1和m2，弹簧的劲度系数为k，重力加速度为g，不计空气阻力。取物块A刚接触弹簧时的位置为坐标原点O，竖直向下为正方向，建立x轴。（1）在压缩弹簧的过程中，物块A所受弹簧弹力为F弹，请在图b中画出F弹随x变化的示意图；并根据此图像，确定弹簧弹力做功的规律；（2）求物块A在下落过程中最大速度vm的大小；（3）若用外力F将物块A压住（A与弹簧栓接），如图c所示。撤去F后，A开始向上运动，要使B能够出现对地面无压力的情况，则F至少多大？图a图b图cF弹北京四中2019～2020学年度第一学期期中考试高三年级物理学科第7页参考答案:一、单选题12345678DBCBDDBC二、多选题9101112131415161718ACBCBCDACBDACDBCDADADCD三、解答题19．（1）3m/s（2）5m/s20．（1）4m/s（2）1.8km/s（3）2.5km/s21．（1）0.2m（2）1.4s（2）7.2J22．（1）60N（2）0.5m（3）5m/s23．（1）21=-2Wkx弹（2）212mmgvgHk=+（3）12()mmg+