甘肃省兰州第一中学2015届高三物理上学期期中试题

-1-兰州一中2014-2015-1高三年级期中考试试题理科综合注意事项：1.本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。答卷前，考生务必将自己的姓名、班级、座位号填写在三张答题卡上。2.试卷满分300分，考试时间150分钟。可能用到的相对原子质量：H—1C—12O—16Mg—24Cu—64二、选择题：本题共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．在水平放置的圆柱体轴线的正上方的P点，将一个小球以水平速度v0垂直圆柱体的轴线抛出，小球飞行一段时间后恰好从圆柱体上Q点沿切线飞过，测得O、Q连线与竖直方向的夹角为θ，那么小球完成这段飞行的时间是A．gvtan0B．gvsin0C．gvsin20D．tan0gv15．汽车在平直公路上以速度v0匀速行驶，发动机功率为P，快进入闹市区时，司机减小了油门，使汽车的功率立即减小一半并保持该功率继续行驶，以下哪个图象正确表示了从司机减小油门后汽车的速度与时间的关系16．如图所示，质量为M的物体内有光滑圆形轨道，现有一质量为m的小滑块沿该圆形轨道的竖直面做圆周运动，A、C为圆周的最高点和最低点，B、D与圆心O在同一水平线上．小滑块运动时，物体M保持静止，关于物体M对地面的压力N和地面对物体的摩擦力，下列说法正确的是A．滑块运动到A点时，NMg，摩擦力方向向左B．滑块运动到B点时，N=Mg，摩擦力方向向右C．滑块运动到C点时，N(M+m)g，M与地面无摩擦力D．滑块运动到D点时，N=(M+m)g，摩擦力方向向左17．如图所示，AB杆以恒定角速度ω绕A点在竖直平面内转动，并带动套在固定水平杆OC上的小环M运动，AO间距离为h。运动开始时AB杆在竖直位置，则经过时间t（小环仍套在AB和OC杆上）小环M的速度大小为Ov0PQθABCDMOAvt0.5v0v0OBvt0.5v0v0ODvt0.5v0v0OCvt0.5v0v0OAMCOB-2-A．ωhB．ωhtan（ωt）C．ωhcos(ωt)D．ωhcos2(ωt)18．如下图，穿在水平直杆上质量为m的小球开始时静止。现对小球沿杆方向施加恒力F0，垂直于杆方向施加竖直向上的力F，且F的大小始终与小球的速度成正比，即F=kv，已知小球与杆间的动摩擦因数为μ，小球运动过程中未从杆上脱落，且F0＞μmg。下列关于运动中的速度—时间图象正确的是19．木块b放在一固定斜面上，其上表面水平，木块a放在b上。用平行于斜面向上的力F作用于a，a、b均保持静止。则木块b的受力个数可能是A．2个B．3个C．4个D．5个20．如图所示，弹簧p和细绳q的上端固定在天花板上，下端用小钩勾住质量为m的小球C，弹簧、细绳和小钩的质量均忽略不计。静止时p、q与竖直方向的夹角均为60º。下列判断正确的有A．若p和球突然脱钩，则脱钩后瞬间q对球的拉力大小为mgB．若p和球突然脱钩，则脱钩后瞬间球的加速度大小为g23C．若q和球突然脱钩，则脱钩后瞬间p对球的拉力大小为mg21D．若q和球突然脱钩，则脱钩后瞬间球的加速度大小为g21．如图所示是我国航天工作者用电脑模拟“嫦娥二号”飞向月球的过程简图，探月卫星发动机关闭后，轨道控制结束，卫星进入地月转移轨道，图中MN之间的一段曲线表示转移轨道的一部分，P是轨道上的一点，直线AB过P点且和两边轨道相切（地心、月心与P点共线）．下列说法中正确的是A．运动到P点时卫星的速度最大地球月球ABPMNF0FCvtDvtAvtOBvtOFabpqC-3-B．运动到P点时卫星的加速度为0C．运动到P点时卫星的速度方向沿PB方向D．从M至N的运动，卫星的动能先减小后增大第Ⅱ卷三、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，每道试题考生都必须作答。第33题～第40题为选考题，考生根据要求作答。（一）必考题（共129分）22.（6分）做匀加速直线运动的小车，牵引一条纸带通过打点计时器，交流电源的频率是50Hz，每5个点作为一个计数点，将纸带沿计数点所在位置剪开，左边与y轴平行，将纸带贴在直角坐标系中，求：（1）在第一个0.1s内中间时刻的速度是______m/s。（结果保留3位有效数字）（2）运动物体的加速度是______m/s2。（结果保留2位有效数字）23.（9分）在“探究力的平行四边形定则”的实验中，首先用两个弹簧秤分别钩住绳套，在保证弹簧秤与木板平行的条件下，互成角度地拉长橡皮条，使结点到达O点，用铅笔记下O点位置及两细绳的方向，如图中的OA、OB方向，读出两弹簧秤的示数FOA＝2.9N、FOB＝3.3N。(1)为了完成本实验，还要进行的一项关键操作是，在本操作中需要记录的是和。(2)根据平行四边形定则，在图中利用图示法求出FOA与FOB的合力（画在答题卡上），其大小F＝________。24．（13分）已知地球的自转周期为T0，平均半径为R0，地表的重力加速度为g，（1）试求地球同步卫星的轨道半径；（2）有一颗与上述同步卫星在同一轨道平面运转的低轨道卫星，自西向东绕地球运行，其运行半径为同步轨道半径的四分之一，该卫星至少每隔多长时间才在同一城市的正上方出现一次。（计算结果只能用题中已知物理量的字母表示）25.（19分）如图所示，长L＝9m的传送带与水平方向的倾角为37°，在电动机的带动下以v=4m/s的速率顺时针方向运行，在传送带的B端有一离传送带很近的挡板P可将传送带上的物块挡住，在传送带的A端无初速地放一质量m＝1kg的物块，它与传送带间的动摩擦因数=0.5，物块与挡板的碰撞能量损失及碰撞时间不计。（g=10m/s2，）求：（1）物块从第一次静止释放到与挡板P第一次碰撞后，物块上升到最高点时到挡板P的距离；（2）物块最终的运动状态及达到该运动状态后电动机的输出功率。y/mmx/×10-1s012345622.829.235.842.248.855.2OAB木板白纸-4-（二）选考题:共45分。请考生从给出的3道物理题、3道化学题、2道生物题中每科任选一题作答，并用2B铅笔在答题卡上把所选题目的题号方框图黑。注意所做题目的题号必须与所涂题目的题号一致，在答题卡选答区域指定位置答题。如果不涂、多涂均按所答第一题评分；多答则每学科按所答的第一题评分。33.[物理──选修3-3](15分)(1)(5分)对于分子动理论和物体内能的理解，是下列说法正确的是。(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．温度高的物体内能不一定大，但分子平均动能一定大B．温度越高，布朗运动越显著C．外界对物体做功，物体内能一定增加D．当分子间的距离增大时，分子力一定减小E．当分子力表现为斥力时，分子势能随分子间距离的减小而增大(2)(10分)气缸开口向下竖直放置，重为G1的活塞a和重为G2的活塞b，将长为L的气室分成体积比为1：2的A、B两部分，温度是127°C，系统处于平衡状态．当温度缓慢地降到27°C时系统达到新的平衡，求活塞a、b移动的距离．不计活塞a的厚度及活塞与气缸间的摩擦．34.[物理——选修3-4]（15分）（1）（5分）一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波的图象．经△t=0.1s，质点M第一次回到平衡位置，则这列波的波速为v=m/s，周期T=s．（2）（10分）由某种透明材料做成的三棱镜的横截面，其形状是边长为a的等边三角形．现用一束宽度为a的单色平行光束以垂直于BC面的方向入射到该三棱镜的AB及AC面上，结果所有从AB、AC面入射的光线进入后恰好全部直接到达BC面．①求该材料对此平行光束的折射率．PBAABabLx/mOy/cm0.11020-10-20vM-5-②这些到达BC面的光线从BC面射出后，照射到一块平行于BC面的屏上形成光斑，则当屏到BC面的距离d满足什么条件时，此光斑分为两块？35.[物理——选修3-5](15分)(1)(5分)氢原子辐射出一个光子后，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．电子绕核旋转半径减小B．电子的动能减小C．氢原子的电势能减小D．原子的能级值减小E．电子绕核旋转的周期增大(2)(10分)静止的氮核N147被速度为0v的中子n10击中，生成碳核C126和另一种原子核甲，已知C126与甲核的速度方向与碰撞前中子的速度方向一致，碰后碳C126与甲核的动量之比为1:1.①写出核反应方程式；②求C126与甲核的速度各是多大？物理答案14.A15.D16.B17.D18.C19.CD20.BD21.BCD22.0.228,0.6523.（1）只用一个弹簧秤将橡皮条的结点拉到同一位置O点，弹簧秤的示数，拉力的方向（2）4.8N至5.0N均可24.（1）设地球的质量为M，同步卫星的质量为m，运动周期为T，因为卫星做圆周运动的向心力由万有引力提供，故RTmRMmG222,同步卫星0TT而在地表面20RMmGmg得：3220204TgRR（2）由①式可知32RT，设低轨道卫星的周期为T1，则32213)4(RRTT，得T1=80T设卫星至少每隔t时间在同一地点的正上方出现一次，只需满足21tt即2221tTtT解得t=70T25.（1）物块从A点由静止释放，向下运动的加速度为a1=gsinθ-μgcosθ=2m/s2，与P碰前的速度v1=La12=6m/s，物块与挡板碰撞后，以v1的速率反弹，因v1v，物块相对传送带ABC-6-向上滑，物块向上做减速运动的加速度为a2=gsinθ+μgcosθ=10m/s2物块速度减小到与传送带速度相等所需时间s2.0211avvt物块向上的位移m12111tvvx物块速度与传送带速度相等后，tan，物块向上做减速运动的加速度a3=gsinθ-μgcosθ=2m/s2，物块向上的位移m42322avx，离P点的距离x1+x2=5m（2）物块上升到传送带的最高点后，物块沿传送带向下加速运动，与挡板P第二次碰掸前的速度21122()20m/svaLL，碰后因v2v，物块先向上做加速度为a2的减速运动，再做加速度为3a的减速运动，以此类推经过多次碰撞后物块以4m/sv的速率反弹，故最终物块在P与离P点4m的范围内不断做向上的加速度为2m/s2的减速运动和向下做加速度为2m/s2的加速运动，物块的运动达到这一稳定状态后，物块对传送带有一与传送带运动方向相反的阻力cosfFmg，故电动机的输出功率P=（μmgcosθ）v=16W33.(1)ABD(2)设a向上移动x，b向上移动y，活塞的横截面积为S，因为两个气室中的气体都做等压变化，所以有对气体A：V1=31LS，V2=（31L-x）S有：2211TVTV对气体B：V1′=32LS，V2′=（32L-y+x）S有：2211TVTV代入数据解得：x=12L，y=4L34.(1)1,1.2(2)①从AB面入射的光线，在棱镜中是平行于AC面的，则光线进入AB面时的入射角α、折射角β分别为α＝60°，β＝30°由折射定律知，该材料对此平行光束的折射率n＝sinαsinβ＝3②如图所示，O为BC的中点，在B点附近折射的光线从BC面射出后与直线AO交于D点，只要屏放得比D点远，光斑就会分成两块．由几何关系可得OD＝36a，所以当屏到BC面的距离d＞36a时，此光斑分为两块．35.(1)ACD(2)①HCnN3112610147②m0v0=mcvc+m甲v甲，mcvc=m甲v甲m0v0=12m0vc+3m0v甲ABDOCαββα-7-vc=240v,v甲=60v