广东省汕头市金山中学2020届高三上学期期末考试 理科综合-物理试题 Word版含答案

2017级高三第一学期期末考试理科综合
物理试题
2019年11月
二．选择题：本大题共8小题，每小题6分．在每小题给出的四个选项中，第14 ~ 18题只有一项是符合题目要求，第19 ~ 21题有多项符合题目要求．全部选对的得6分，选对但不全的得3分．有选错的得0分．
14．如图，P、Q为静止在固定斜面上的两个物块，中间用轻弹簧相连，以下说法正确的是
A．若弹簧处于拉伸状态，则Q的受力个数一定为4个
B．若弹簧处于拉伸状态，则P的受力个数一定为4个
C．若弹簧处于压缩状态，则Q的受力个数一定为3个
D．若弹簧处于压缩状态，则P的受力个数一定为3个
15．如图所示，用缆绳将沉在海底的球形钢件先从a处竖直吊起到b，再水平移到c，最后竖直下移到d。全过程，钢件受到水的阻力大小不变，方向与运动方向相反，
所受浮力恒定。则上升、平移、下降过程中的匀速运动阶段，缆绳
对钢件拉力F1、F2、F3的大小关系是
A．F1> F2> F3 B．.F1> F3> F2
C．F2> F1> F3 D． F3>F2> F1
16．如图，两小球P、Q从同一高度分别以和的初速度水平抛出，
都落在了倾角的斜面上的A点，其中小球P垂直打到斜
面上，则大小之比为
A．9：8 B．8：9 C．3：2 D．2：3
17．如图所示，在光滑的水平面上，有两个质量都是m的小车A和B，两车之间用轻质弹簧相连，它们以共同的速度向v0右运动，另有一质量为m的粘性物体，从
高处自由落下，正好落在A车上，并与之粘合在一起，求这以后
的运动过程中，弹簧获得的最大弹性势能为
A．mv02 B．.mv02 C． mv02 D． mv02
18．中国志愿者王跃参与人类历史上第一次全过程模拟从地球往返火星
的试验“火星－500”。假设将来人类一艘飞船从火星返回地球时，
经历如图所示的变轨过程，则下列说法不正确的是
A．飞船在轨道Ⅱ上运动时，在P点的速度大于在Q点的速度
B．飞船在轨道Ⅰ上运动时，在P点的速度大于在轨道Ⅱ上运动时在P点的速度
C．飞船在轨道Ⅰ上运动到P点时的加速度等于飞船在轨道Ⅱ上运动到P点时的加速度
D．若轨道Ⅰ贴近火星表面，测出飞船在轨道Ⅰ上运动的周期，就可以推知火星的密度
19．三角形传送带以1m/s的速度逆时针匀速转动，两边的传送带长都是6m且与水平方向的夹角均为37°．现有两个小物块A、B从传送带顶端都以1m/s的初速度沿传送带下滑，物块与传送带间的动摩擦因数都是0.5，（g取10m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8）下列说法正确的是
A．物块A先到达传送带底端
B．物块A、B同时到达传送带底端
C．传送带对物块A做正功，对物块B做负功
D．物块A、B在传送带上的划痕长度之比为1：2
20．如图所示，金属环M、N用不可伸长的细线连接，分别套在水平粗糙细杆和竖直光滑细杆上，当整个装置以竖直杆为轴以不同大小的角速度匀速转动时，两金
属环一直相对杆不动，下列判断正确的是
A．转动的角速度越大，细线中的拉力不变
B．转动的角速度越大，环M与水平杆之间的弹力越大
C．转动的角速度不同，环M与水平杆之间的摩擦力大小可能相等
D．转动的角速度越大，环N与竖直杆之间的弹力越大
21．水平地面上固定一倾角为的足够长的光滑斜面，如图所示，斜面上放一质量为、长的薄板。质量为的滑块（可视为质点）位于薄板的最下
端，与之间的动摩擦因数。开始时用外力使、静止在斜面上，某时刻给滑块一个沿斜面向上的初速度，同时撤去外力，已知重力加速度，，。下列说法不正确的是
A．在滑块向上滑行的过程中，、的加速度大小之比为
B．从、开始运动到、相对静止的过程所经历的时间为0.5s
C．从、开始运动到、相对静止的过程中滑块克服摩擦力所做的功为J
D．从、开始运动到、相对静止的过程中因摩擦产生的热量为J
第Ⅱ卷非选择题（共174分）
三、非选择题：包括必考题和选考题两部分．第22题~第32题为必考题，每个试题考生都必须做答．第33题~第38题为选考题，考生根据要求做答．
（一）必考题（共129分）
22．（6分）某实验小组的同学在“探究合力与分力的关系”时，利用如图甲所示的装置完成了实验，第一次用两个弹簧测力计分别拉细绳套1、2，记录实验数据F1、F2；第二次用一个弹簧测力计拉细绳套3，记录实验数据F′；该小组的同学利用记录的数据作出力的图示，如图乙所示.
(1) 为了减小实验误差，下列说法正确的是______
A．拉结点的两条细绳的长度必须等长
B．两次不必要将结点拉到同一位置
C．图乙中F1、F2的标度相同，F′与F1、F2的标度可以不同
D．用力拉弹簧测力计时，弹簧测力计应与长木板平行
(2) 实验时，如果将连接橡皮筋的细绳替换成橡皮条，则实验结果______（填“会”或“不会”）发生变化.
(3) 实验前，将两个弹簧测力计平放在水平桌面上，两弹簧测力计的示数均为F0（F0＞0），如果直接用这两个弹簧测力计进行实验，则对实验结果______（填“有”或“没有”）影响。
23．（9分）实验小组采用图甲所示的装置“探究动能定理”即探究小车所受合外力做功与小车动能的变化之间的关系。该小组将细绳一端固定在小车上，另一端绕过定滑轮与力传感器、重物相连。实验中，小车在细绳拉力的作用下从静止开始加速运动，打点计时器在纸带上记录小车的运动情况，力传感器记录细绳对小车的拉力大小。
（1）实验中为了把细绳对小车的拉力视为小车的合外力，要完成的一个重要步骤是______________；
（2）若实验中小车的质量没有远大于重物的质量，对本实验______影响（填“有”或“没有”）；
（3）实验时，下列物理量中必须测量的是______。
A．长木板的长度L B．重物的质量m C．小车的总质量M
（4）实验中，力的传感器的示数为F，打出的纸带如图乙。将打下的第一个点标为O，在纸带上依次取A、B、C三个计数点。已知相邻计数点间的时间间隔为T，测得A、B、C三点到O点的距离分别为x1、x2、x3。则从打O点到打B点过程中，探究结果的表达式是：__________________________（用题中所给字母表示）。
24．（12分）某人设计了如图所示的滑板个性滑道。斜面AB与半径R＝3 m的光滑圆弧轨道BC相切于B，圆弧对应的圆心角θ＝37°且过C点的切线水平，C点连接倾角α＝30°的斜面CD。一滑板爱好者连同滑板等装备(视为质点)总质量m＝60 kg。某次试滑，他从斜面上某点P由静止开始下滑，发现在斜面CD上的落点Q恰好离C点最远。若他在斜面AB上滑动过程中所受摩擦力Ff与位移大小x的关系满足Ff＝90x(均采用国际制单位)，忽略空气阻力，取g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8。求：
(1) 滑板在斜面AB上滑行时加速度表达式
(2) 若滑板在C点时速度为vc, 则在斜面CD上的落点位移大小
(3) 若滑板在斜面CD上的落点Q恰好离C点最远，则P、B两点间的距离。
25．（20分）如图，倾角θ＝370的直轨道AC与光滑圆弧轨道CDEF在C处平滑连接，整个装置固定在同一竖直平面内。圆弧轨道的半径为R，DF是竖直直径，以O为圆心，E、O、B三点在同一水平线上，A、F也在同一水平线上。两个小滑块P、Q（都可视为质点）的质量都为m。已知滑块Q与轨道AC间存在摩擦力且动摩擦因数处处相等，而滑块P与直轨道AC的摩擦不计。开始时滑块Q静止于B处，之后让P由静止从A处释放，在B点与Q相碰，碰后P、Q立刻一起向下且在BC段保持匀速运动。已知P、Q每次相碰都会立刻合在一起运动但两者并不粘连，sin370＝0.6，cos370＝0.8，取重力加速度为g，求：
(1）两滑块进入圆弧轨道运动过程中对圆弧轨道的压力的最大值。
(2) 滑块Q在轨道AC往复运动经过的最大路程。
33．（1）(5分)下列说法正确的是 (填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分，每选错1个扣3分，最低得分为0分）
A．物体吸收热量后，内能不一定增加
B．物体的内能只跟温度有关
C．热量从低温物体向高温物体传递是完全可能的
D．当两个分子间距为r0和间距为无穷大时，它们间的分子力都为零，故它们的分子势能相等且都为零
E．一定质量理想气体对外界做了正功，其内能不一定减少，但其密度一定减小
（2）（10分）如图，一个高H=30cm的竖直汽缸下部开口并固定在水平面上，光滑且不漏气活塞封住一定质量的理想气体，活塞的面积S=100cm2、重G=l00N。一劲度系数k=20N/cm、原长l0=20cm的竖直弹簧两端分别固接在缸底和活塞中心处，活塞和汽缸壁均绝热。开始时活塞处于静止状态，缸内被封住气体温度T1=250K，弹簧的长度l1=15cm。现用电热丝（图中未画出）缓慢加热缸内被封住的气体，己知外界大气压p0＝1.0×105Pa，弹簧总处在弹性限度内，弹簧和电热丝的体积、气缸壁厚度和活塞厚度均可忽略。求：
①当弹簧恰好恢复原长时，缸内被封住的气体温度T2；
②当活塞刚要到达水平面时，缸内被封住的气体温度T3；
③当缸内被封住的气体温度T4=1000K时的压强p4。
34．（略）
物理部分
14-18 BAACB 19 BD 20 AC 21 ABC
22. D 不会 有 (各2分)
23．（1）平衡摩擦力 （2）没有 （3）C （4）( 最后一空3分，其余2分)
24．（12分）
(1)设斜面AB的倾角为θ，人和装备在P、B间运动时加速度为a，由牛顿第二定律
有　①
得　②
(2)设爱好者滑到C的速度为vC，水平、竖直方向的位移分别为x1、y1，C到Q由平抛运动规律有：　③
则　④
因此　⑤
　⑥
(3)由⑥式可知vC越大则间距越大，由人和装备在BC间运动时机械能守恒可知，要使vC越大就要求vB越大。
由②式可知：人和装备做加速度减小的加速直线运动，当加速度为零时速度vB最大。即P、B两点间的距离大小为：⑦
25．（20分）（1）滑块P下滑至碰前，由机械能守恒定律得 ①
P、Q碰后一起运动，由动量守恒定律得 ②
P、Q一起运动至D点过程，有 ③
经过D点时对圆弧轨道的压力最大，有 ④
由牛顿第三定律可知，两滑块对圆弧轨道最大压力 ⑤
联立解得 ⑥
（2）由以上计算可知，P、Q整体在D点的动能 ⑦
因此它们在圆弧轨道上运动的最高点在E点下方
之后沿轨道返回，再次到达C点的速度大小仍为v2。从C点上滑后P、Q分离，Q比P先到达最高点，且Q运动到最高点时停下。设P、Q上滑的最大位移分别为xP、xQ。对P、Q，由动能定理分别可得 ⑧
⑨
由前面P、Q一起匀速下滑可知Q所受的滑动摩擦力 ⑩
P再次从最高点下滑至第二次碰Q前，有 ?
P、Q碰后一起运动，有 ?
在P、Q第二次进入直轨道AC运动全过程，Q克服摩擦力做的功 ?
而P、Q碰撞损失的机械能为 ?
由以上各式可以解得Q克服摩擦力做的功与P、Q碰撞损失的机械能之比 ?
P、Q此后多次进入直轨道AC运动过程，遵循同样的规律，直到最后到达C点的速度减为0，因此从P、Q第二次进入直轨道AC运动到最后不再进入为止，Q克服摩擦力做的功为
?
滑块Q在轨道AC上往复运动经过的最大路程 ?
由以上各式解得 ⒅
33．（1）ACE
（2）①开始时的状态1参量：

弹簧恰好恢复原长时（即弹簧无弹力）的状态2参量：

由理想气体状态方程： 得
②活塞刚要到达水平面时的状态3参量：

由理想气体状态方程 得：
③由于，由状态3到状态4，理想气体做等容变化：
由 得：。