高三年级期中考试物理
本试卷满分100分，考试用时75分钟。
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1．国际单位制中，选定7个基本物理量的单位作为基本单位，导出量的单位可以由基本量的单位组合而得到。例如，力的单位可以由牛顿第二定律导出，根据所学知识判断，电阻的单位“欧姆”用国际单位制下的基本单位组合后，可以表示为（ ）
A． B．
C． D．
2．雨滴从高空由静止下落，若雨滴下落时空气对其阻力随雨滴下落速度的增大而增大，则在此过程中雨滴的运动图像最接近下图中的（ ）
A． B．
C． D．
3．在快节奏的现代生活中，家用室内引体向上器作为一种简单实用的健身器材，受到很多人的青睐。它通常采用免打孔设计，通过调节杆的长度，利用橡胶垫与门框或墙壁的摩擦力起到固定的作用，如图所示。下列说法中正确的是（ ）
A．橡胶垫与墙面间的压力越大，橡胶垫与墙面间的摩擦力越大
B．健身者在做引体向上运动时，橡胶垫与墙面间的摩擦力保持不变
C．健身者在单杆上悬停时，健身者的质量越大，橡胶垫与墙面间的摩擦力就越大
D．健身者在单杆上悬停时，手臂间距离越大，所受到单杆的作用力就越大
4．如图甲所示，倾角为37°的粗糙斜面体固定在水平面上，质量为m的小木块在沿斜面向上的恒力F作用下沿斜面上滑。a随F变化关系如图乙所示（取沿斜面向上为正方向）。认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，，。下列说法正确的是（ ）
A．当F=32N时，小木块的加速度为 B．当F=20N时，小木块的加速度为
C．小木块的质量为3kg D．小木块与斜面间的动摩擦因数为0.35
5．木星的卫星中有四颗是伽利略发现的，称为伽利略卫星，其中木卫一、木卫二与木卫三的周期之比为1：2：4；其中木卫二的相关数据：质量为，绕木星做匀速圆周运动的轨道半径为，木星的相关数据：质量为，半径为，忽略木星的自转，木星表面的重力加速度为。G取下列说法正确的是（ ）
A．三个卫星的线速度之比为4：2：1
B．木卫二绕木星做匀速圆周运动的向心加速度是
C．根据题目中所给的已知数据可以验证木星表面物体所受木星的引力与木卫二所受木星的引力为同种性质的力
D．根据题目中所给的已知数据不能求出木卫二的周期
6．酒精测试仪的工作原理主要基于气体传感器技术，通过检测呼出气体中的酒精浓度来推断血液中的酒精含量。图示为一种呼气酒精测试仪的原理图，其中R、为定值电阻，电压表为理想电压表，电源的内阻不计，酒精气体传感器的阻值与其周围酒精气体浓度成反比，因此，电压表的读数与酒精气体浓度就有了对应关系。下列说法正确的是（ ）
A．呼气酒精浓度与电压表示数成正比
B．当醉酒人员对传感器呼气时，通过R的电流变小
C．当醉酒人员对传感器呼气时，电压表的示数变大
D．当醉酒人员对传感器呼气时，酒精气体传感器两端的电压变大
7．某趣味运动会中，有一项比赛，规则如下：如图所示，运动员站在一个固定的大圆筒内，用合适的力度踢一下静止在圆筒最底端的小足球，使小足球在竖直面内先由最低点沿圆筒向上滚动，然后从某一位置脱离圆筒，如果小足球在下落过程中，恰好落入运动员背后的小背篓中，即为得分。若圆筒半径为R，小足球质量为m，小足球飞离圆筒位置与圆筒圆心连线和竖直方向之间的夹角为θ，圆筒内壁不计摩擦，小足球可视为质点，忽略空气阻力，不考虑人对小足球的阻挡，重力加速度为g，则（ ）
A．若足球在最低点的初速度，则足球不会飞离圆筒
B．若足球能飞离圆筒，则足球在最低点的初速度的范围应为
C．若θ=45°，则运动员将背篓置于圆心正上方处，可以接到球
D．若希望足球飞离点θ=37°，则足球在最低点的初速度为
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8．图甲为一城墙的入城通道，通道宽度L=6.6m，一跑酷爱好者从左墙根由静止开始正对右墙加速运动，加速到M点时斜向上跃起，经0.4s到达右墙壁P点时，竖直方向的速度恰好为零，然后立即蹬右墙壁，使水平方向的速度反向，大小变为原来的，并获得一竖直方向速度，之后跃到左墙壁上的Q点，Q点距地面，飞跃过程中人距地面的最大高度为H=2.6m，重力加速度g取，不计空气阻力，整个过程中人的姿态可认为保持不变，如图乙所示，则下列说法中正确的是（ ）
A．P点距离地面高
B．人助跑的距离为3.4m
C．人刚离开P点时的速度大小为6m/s
D．人刚到Q点的速度方向与竖直方向夹角的正切值为
9．如图所示，光滑绝缘水平面上固定着两个带电量不相等的正点电荷，带电荷量＋q，质量为m的小球置于A点时，仅在电场力作用下恰好保持静止状态。现小球从M点以初速度，沿着两点电荷连线运动，恰好能运动至B点，其中M、N两点关于A点对称。已知距离电量为Q的孤立点电荷r处的电势为（无穷远电势为零）。则下列说法正确的是（ ）
A．小球运动至N点时，速度仍是
B．M、B两点间的电势差为
C．小球运动到A点时动能最大
D．若两点电荷的电荷量均变为原来的2倍，小球不能到达B点
10．如图所示，固定的光滑长斜面的倾角，下端有一固定挡板。两小物块A、B放在斜面上，质量均为m，用与斜面平行的轻弹簧连接，弹簧的劲度系数为。一跨过轻小定滑轮的轻绳左端与B相连，右端与水平地面上的电动玩具小车相连。系统静止时，滑轮左侧轻绳与斜面平行，右侧轻绳竖直，长度为L且绳中无弹力，当小车缓慢向右运动至P点时A恰好不离开挡板。已知重力加速度为g，，。在小车从图示位置运动到P点的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．小车运动的位移为
B．绳的拉力对物块B所做的功大于B增加的重力势能
C．若小车质量为m，当小车缓慢运动至P点时，小车对地面的压力为0
D．若小车以速度向右匀速运动，位移大小为时，绳的拉力对B做的功为
三、非选择题：本题共5小题，共54分。
11．同学们在做“验证机械能守恒定律”实验时，设计了两种方案，实验装置如图甲所示。
(1)设计方案1的同学，除了图上所示器材，还必须选取的有 （选填“天平”“0~12V交流电源”“220V交流电源”“刻度尺”）。
(2)关于方案2，设计方案的同学认为实验时需要先平衡摩擦力再进行实验可以验证系统机械能守恒，但是其他同学觉得并不可行，你觉得该方案是否可以验证系统机械能守恒定律，若觉得可以请说明需要测量的物理量，若觉得不可以请给出理由 。
(3)进行方案3的实验时，有两个规格的遮光条可供选择，用螺旋测微器测量它们的宽度，其示数如图乙所示，则应选择的遮光条的宽度为d= mm；数字计时器测得遮光条通过光电门的时间为，托盘和砝码总质量为，滑块与遮光条总质量为，则在实验误差允许范围内，滑块静止释放的位置到光电门的距离l= （已知重力加速度为g，用题目中给出的物理量符号表示），即可认为机械能守恒。
12．某同学想通过测绘小灯泡的I—U图像来研究小灯泡的电阻随电压变化的规律。
所用器材如下：
待测小灯泡一只，额定电压为2.5V，电阻约为几欧；
电压表一个，量程0~3V，内阻约为3kΩ；
电流表一个，量程0~0.6A，内阻约为0.1Ω；
滑动变阻器一个，干电池两节，开关一个，
导线若干。
(1)请在图甲中补全实验的实物图；
(2)图甲中开关闭合之前，应把滑动变阻器的滑片置于 （填“左端”或“右端”）；
(3)该同学通过实验作出小灯泡的I—U图像如图乙所示，则小灯泡正常工作时的电阻为 Ω；（结果保留2位有效数字）将小灯泡与一电源E=3V，r=5Ω直接相连，则小灯泡实际消耗功率为 W。（结果保留2位有效数字）
13．如图所示，一只长方体空铁箱在水平拉力F=120N作用下沿水平面向右匀加速运动，铁箱与水平面间的动摩擦因数。铁箱内一个质量为m=1kg的木块（可视为质点）恰好能相对铁箱左侧壁静止。木块与铁箱内壁间的动摩擦因数，且处处相同。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取。求：
(1)铁箱对木块的支持力大小；
(2)空铁箱质量M的大小；
(3)减小拉力F，经过一段时间，木块沿铁箱左侧壁落到底部且不反弹，之后当铁箱的速度为4m/s时撤去拉力F，若铁箱左右两侧壁间的距离为1m，判断木块能否与铁箱的右侧壁相撞？若相撞，计算相撞时木块和铁箱各自的速度大小；若不会相撞，计算木块最终离铁箱右侧壁的距离。
14．如图所示，竖直面内建立直角坐标系，第二象限存在竖直向上的匀强电场E1（未知），第一象限存在如图所示的匀强电场。质量为m、电荷量为+q的带电小球从A（ 2L，0）点以初速度（g为重力加速度大小）进入第二象限，后经y轴上的B（0，L）点水平向右进入第一象限，落在x轴上的C点（图中未画出）。不计空气阻力，小球重力不可忽略。求：
(1)电场强度E1的大小；
(2)C点的位置坐标及小球经过C点时的速度大小。
15．如图所示，水平轨道BC的左、右两侧分别与倾斜轨道AB和水平传送带平滑连接，传送带的右端与半径R=2.5m的竖直四分之一圆形轨道DN相切于D点。已知传送带长L=6m，以速率v=3m/s顺时针转动，轨道BC长。。质量m=2kg的物块从斜面上高h=3.2m的A点由静止释放，经过B点时无机械能损失。已知物块与传送带和轨道BC间的动摩擦因数均为μ=0.2，其余部分均光滑。物块可视为质点，重力加速度g取。
(1)求物块第一次沿圆弧轨道上升到最高点时，轨道对物块支持力的大小；
(2)求在运动的整个过程中，物块与轨道和传送带间总的摩擦生热是多少；
(3)若，且传送带逆时针原速率转动。物块仍从A点由静止释放，求其在BD之间往返运动的总时间。
1．D
2．C
3．C
4．A
5．C
6．C
7．C
8．BD
9．CD
10．AD
11．(1)220V交流电源、刻度尺
(2)不可以，存在摩擦力，摩擦力做功，系统机械能不守恒
(3) 1.750
【详解】（1）方案1验证机械能守恒即验证
或
质量可以约去，故不需要天平，电火花打点计时器用220V交流电源，测量下落高度需用到刻度尺。
（2）方案2不可行，该装置中只是平衡了摩擦力，但是系统仍要克服摩擦阻力做功，机械能不守恒，也就无法验证系统的机械能守恒。
（3）[1]遮光条越窄误差越小，故应选择遮光条a，它的宽度为
d=1.5mm＋0.01mm×25.0=1.750mm
[2]若机械能守恒成立，有
整理有
12．(1)
(2)右端
(3) 5.8##5.6##6.0##5.7##5.9 0.40—0.50
【详解】（1）小灯泡电阻较小，应采用外接；描绘完整的图线要从零开始，所以要用分压，所以实物图如图所示
（2）小灯泡与滑动变阻器右侧相并联，电压要从零开始调节，所以滑片初位置应在右端。
（3）[1]由图乙可知，正常发光时小灯泡两端电压是2.5V，电流为0.43A，则小灯泡正常工作时的电阻为
[2]将电源的图线描绘到图乙中，如图所示
与小灯泡图线的交点表示此小灯泡接到电源两端时小灯泡的实际电压和电流，所以功率为
13．(1)
(2)M=3kg
(3)不相撞，d=0.5m
【详解】（1）木块在竖直方向
又因
解得
（2）在水平方向上，由牛顿第二定律可知
以整体为对象，水平方向上由牛顿第二定律可知
解得
M=3kg
（3）木块沿铁箱左侧壁落到底部后，对铁箱，根据牛顿第二定律
铁箱的加速度为
对木块，根据牛顿第二定律
木块的加速度为
铁箱停下时，铁箱与木块的位移差为
解得
故木块不能与铁箱的右侧壁相撞，木块与铁箱的右侧壁距离为
14．(1)
(2)（1.5L，0），
【详解】（1）设A点初速度与x轴正方向间的夹角为θ，由牛顿第二定律
水平方向
竖直方向
解得
（2）小球经过B点时的速度
设第一象限匀强电场的水平分量为Ex，竖直分量为Ey，C点的水平分速度为vx，竖直分速度为vy，小球从B点运动到C点的时间为t2，则
，
，
，
，
解得
，
，
则C点的位置坐标为（1.5L，0），速度大小为。
15．(1)10N
(2)76J
(3)6s
【详解】（1）设物块到B点的速度为，则
得
设物块到C点的速度为，则
得
设物块在传送带上一直做减速运动，到D点的速度为，则
得
假设成立。设物块运动到圆弧轨道上M点时速度减小为零，则
得
θ=60°
对M点的物块受力分析，得
（2）物块第一次经过轨道BC时
第一次经过传送带的时间
传送带位移
物块和传送带之间的相对位移
物块第一次经过传送带产生的热量
设物块第二次经过C点的速度为，则从D到C的过程中
得
则运动时间
传送带位移
物块和传送带之间的相对位移
物块第二次经过传送带产生的热量
最后在轨道BC上产生的热量
则整个过程的摩擦生热
（3）若，且传送带逆时针匀速率转动，则物块第一次经过传送带时一直做减速运动，设到D点的速度为
得
运动时间
设物块在圆弧轨道上能够上升的高度为h，则
得
h=1.8m＜R=2.5m
小球未脱轨，重回D点时速度仍为，后物块做匀减速运动，设和传送带共速时走过的位移为x，则
得
x=6.75m>L=6m
可知，物块向左经过传送带时一直做减速运动，设到B点时的速度为，则从D到B过程中
得
运动时间
物块经过斜面重回B点速度仍为，向右一直做减速运动，设再次到C点的速度为，则
得
运动时间
在传送带上走过的位移
则在传送带上运动的时间
在BC上走过的位移
物块最终停在B点，且
则物块在BD之间运动的总时间
