1、2019届甘肃省兰州市第一中学高三上学期期中考试物理试题此卷只装订不密封班级 姓名 准考证号 考场号 座位号 物理注意事项：1答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。2选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。3非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。4考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。第I卷（选择题）一、单选题1自由下落的物体，在任何相邻的单位时间内下落的距离之差h和平均速度之差
2、v，数值上分别等于（）A B C D 2利用传感器和计算机可以研究力的大小变化的情况。实验时某消防队员从平台上自由下落，在t1时刻双脚触地，他顺势弯曲双腿。计算机显示消防队员双脚触地后的过程中，他受到地面支持力F随时间变化的图象如图所示。根据图象提供的信息，以下判断正确的是（ ）A 在t1至t2时间内，消防队员做减速运动B 在t2至t3时间内，消防队员处于失重状态C t2时刻，消防队员的速度达到最大D t3时刻，消防队员的速度达到最大3我国继嫦娥三号之后将于2018年发射嫦娥四号,它将首次探秘月球背面，实现人类航天器在月球背面的首次着陆。为“照亮”嫦娥四号”驾临月球背面之路，一颗承载地月中转通
3、信任务的中继卫星将在嫦娥四号发射前半年进入到地月拉格朗日点。在该点，地球、月球和中继卫星位于同一直线上，且中继卫星绕地球做圆周运动的周期与月球绕地球做圆周运动的周期相同，则（ ）A 中继卫星的周期为一年B 中继卫星做圆周运动的向心力仅由地球提供C 中继卫星的线速度小于月球运动的线速度D 中继卫星的加速度大于月球运动的加速度4如图所示，半圆形框架竖直放置在粗糙的水平地面上，光滑的小球P在水平外力F的作用下处于静止状态，P与圆心O的连线与水平面的夹角为，将力F在竖直面内沿顺时针方向缓慢地转过90，框架与小球始终保持静止状态。在此过程中下列说法正确的是（）A 框架对小球的支持力先减小后增大B 拉力F
4、的最小值为mgsinC 地面对框架的摩擦力减小D 框架对地面的压力先增大后减小二、多选题5如图所示，放在水平桌面上的物块处于静止状态，所挂砝码和托盘的总质量为，此时弹簧测力计的示数为若滑轮摩擦不计，取，剪断悬挂托盘的细线，将会出现的情况是（ ）A 物块向左运动 B 物块仍静止不动C 物块对桌面的摩擦力不变 D 测力计的示数不变6如图，小球甲从A点水平抛出，同时将小球乙从B点自由释放，两小球先后经过C点时速度大小相等，方向夹角为37，已知B、C高度差h=5m，g=10m/s2，两小球质量相等，不计空气阻力，由以上条件可知（ ）A 小球甲作平抛运动的初速度大小为6msB 小球甲到达C点所用时间为0
5、.8sC A、B两点高度差为3.2mD 两小球在C点时重力的瞬时功率相等7如图所示，倾角为的斜面体固定在水平地面上，一根不可伸长的轻绳两端分别系着小球A和物块B，跨过固定于斜面体顶端的定滑轮O（不计滑轮的摩擦），A的质量为m，B的质量为4m开始时，用手托住A，使OA段绳恰好处于水平伸直状态（绳中无拉力），OB绳平行于斜面，此时B静止不动，将A由静止释放，在其下摆过程中B始终保持静止则在绳子到达竖直位置之前，下列说法正确的是（ ）A 小球A运动到最低点时物块B所受的摩擦力为mgB 物块B受到的摩擦力方向没有发生变化C 若适当增加OA段绳子的长度，物块可能发生运动D 地面对斜面体的摩擦力方向一定水
6、平向右8一轻弹簧的一端固定在倾角为的固定光滑斜面的底部，另一端和质量为2m的小物块A相连，质量为m的小物块B紧靠A静止在斜面上，如图所示，此时弹簧的压缩量为x0从t=0时开始，对B施加沿斜面向上的外力，使B始终做加速度为a的匀加速直线运动。经过一段时间后，物块A、B分离。弹簧的形变始终在弹性限度内，重力加速度大小为g。若、m、x0、a均已知，则下列说法正确的是（ ）A 根据已知条件，可求出从开始到物块A、B分离所用的时间B 根据已知条件，可求出物块A、B分离时的速度大小C 物块A、B分离时，弹簧的弹力恰好为零D 物块A、B分离后，物块A开始减速9(多选)一根不可伸长的细线上端悬挂在O点，下端系
7、一个小球，如图(1)所示，某同学利用此装置来探究周期与摆长的关系该同学用米尺测得细线两端的长度，用卡尺测量小球的直径，二者相加为l，通过改变细线的长度，测得对应的周期T，得到该装置的lT2图像如图(2)所示利用所学单摆相关知识，选择下列说法正确的选项(取29.86)()A T2 s时摆长为1 mB T2 s时摆长为0.994 mC 摆球半径为0.006 mD 当地重力加速度为9.80 m/s2第II卷（非选择题）三、实验题10橡皮筋也像弹簧一样，在弹性限度内伸长量x与弹力F成正比，即F=kx，k的值与橡皮筋的原长L、横截面积S有关理论与实验都表明k=Y，其中Y是由材料决定的常数，材料力学中称之
8、为杨氏模量（1）在国际单位中，杨氏模量Y的单位应该是_。A N B m C N/m DN/m2某同学通过实验测得该橡皮筋的一些数据，做出了外力F与伸长量x之间的关系图象如图所示由图象可求得该橡皮筋的劲度系数k=_N/m（2）若该橡皮筋的原长是10.0cm，面积是1.0mm2，则该橡皮筋的杨氏模量Y的大小是_（保留两位有效数字）11为了探究物体质量一定时加速度与力的关系，甲、乙两同学设计了如图所示的实验装置其中M为带滑轮的小车的质量，m为砂和砂桶的质量，m0为滑轮的质量力传感器可测出轻绳中的拉力大小(1)实验时，一定要进行的操作是_。A用天平测出砂和砂桶的质量B将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩
9、擦力C小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录力传感器的示数D为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M.(2)甲同学在实验中得到如图所示的一条纸带(两计数点间还有四个点没有画出)，已知打点计时器采用的是频率为50 Hz的交流电，根据纸带可求出小车的加速度为_m/s2(结果保留三位有效数字) (3)甲同学以力传感器的示数F为横坐标，加速度a为纵坐标，画出的aF图象是一条直线，图线与横坐标的夹角为，求得图线的斜率为k，则小车的质量为_。A B m0 Cm0 D (4)乙同学根据测量数据作出如图所示的aF图线，该同学做实验时存在的问题是_。四、解答题1
10、2如图所示为四旋翼无人机，它是一种能够垂直起降的小型遥控飞行器，目前正得到越来越广泛的应用一架质量m=2 kg的无人机，其动力系统所能提供的最大升力F=36 N，运动过程中所受空气阻力大小恒为f=4 N取g=10 m/s2求：（1）无人机以最大升力在地面上从静止开始竖直向上起飞，在t1=5 s时离地面的高度h；（2）某次表演时，当无人机悬停在距离地面高度H=45m处，让无人机突然失去升力而坠落，要保证无人机不与地面相撞，求最迟在多高处恢复升力。(认为无人机的运动在同一竖直线上)13如图甲所示，固定的光滑半圆轨道的直径PQ沿竖直方向，其半径R的大小可以连续调节，轨道上装有压力传感器，其位置N始终
11、与圆心O等高。质量M=1kg、长度L=3m的小车静置在光滑水平地面上，小车上表面与P点等高，小车右端与P点的距离s=2m。一质量m=2kg的小滑块以v0=6m/s的水平初速度从左端滑上小车，当小车与墙壁碰撞后小车立即停止运动。在R取不同值时，压力传感器读数F与的关系如图乙所示。已知小滑块与小车表面的动摩擦因数= 0.2，取重力加速度g=10 m/s2。求：(1)小滑块到达P点时的速度v1的大小；(2)图乙中a和b的值。14如图所示,一个质量为m的T形活塞在汽缸内封闭一定质量的理想气体,活塞的体积可忽略不计,距汽缸底部h0处连接一U形细管(管内气体体积可忽略),初始时,封闭气体温度为T0,活塞水
12、平部分距离汽缸底部1.4h0。现缓慢降低气体的温度,直到U形管中两边水银面恰好相平,此时T形活塞的竖直部分与汽缸底部接触。已知大气压强为p0,汽缸横截面积为S,活塞竖直部分高为1.2h0,重力加速度为g。求：（1）汽缸底部对T形活塞的支持力大小；（2）两水银面相平时气体的温度。15如甲图所示，是一列简谐横波在均匀介质中传播时t=0时刻的波动图象，质点A的振动图象如图乙所示。A、B两点皆在x轴上，两者相距s=20 m。求：（1）此简谐波的传播速度；（2）t=20 s时质点B运动的路程。五、填空题16如图所示,x定质量的理想气体从状态a变化到状态b,其过程如P-T图中从a到b的直线所示,在此过程中
13、_。A气体的体积减B气体对外界做功C气体的内能不变D气体先从外界吸收热量,后向外界放出热量E.外界对气体做功,同时气体向外界放出热量2019届甘肃省兰州市第一中学高三上学期期中考试物理试题物理答案1C【解析】匀变速直线运动在任意相邻的单位时间内位移差恒定，对于自由落体运动而言，任何相邻的单位时间内下落的平均速度为中间时刻瞬时速度，两个中间时刻相差1s,由速度公式可知。综上分析，C正确。【点睛】要熟练应用匀变速直线运动中和匀变速直线运动中间时刻瞬时速度，这两个结论来解题。2C【解析】在t1到t2时间内，消防队员所受的支持力小于重力，合力向下，知消防队员做加速运动，故A错误；在t2到t3时间内，支
14、持力大于重力，消防队员处于超重状态，故B错误；在t1到t2时间内，消防队员做加速运动，在t2至t4时间内他所受的合力向上，则加速度向上，消防员做减速运动，所以，t2时刻，消防队员的速度达到最大，故C正确，D错误；故选C。【点睛】本题的关键在于正确分析人的受力情况，根据合力分析人的运动情况。要知道加速度向上时物体处于超重状态。3D【解析】A、中继卫星的周期与月球绕地球运动的周期相等都为一个月，故A错。B、卫星的向心力由月球和地球引力的合力提供,则B错误.C、卫星与地球同步绕地球运动,角速度相等,根据 ,知卫星的线速度大于月球的线速度.故C错误。D、根据知,卫星的向心加速度大于月球的向心加速度，故
15、D正确；故选D点睛：卫星与月球同步绕地球运动,角速度相等,卫星靠地球和月球引力的合力提供向心力,根据,比较线速度和向心加速度的大小。4C【解析】AB、以小球为研究对象，分析受力情况，作出受力示意力图，如图所示根据几何关系可知，用F顺时针转动至竖直向上之前，支持力逐渐减小，F先减小后增大，当F的方向沿圆的切线方向向上时，F最小，此时：F=mgcos，故A错误，B正确；C、以框架与小球组成的整体为研究对象，整体受到重力、地面的支持力、地面的摩擦力以及力F的作用；由图可知，F在顺时针方向转动的过程中，F沿水平方向的分力逐渐减小，所以地面对框架的摩擦力始终在减小，故C正确；D、以框架与小球组成的整体为
16、研究对象，整体受到重力、地面的支持力、地面的摩擦力以及力F的作用；由图可知，F在顺时针方向转动的过程中，F沿竖直方向的分力逐渐增大，所以地面对框架的支持力始终在减小故D错误；故选BC。【点睛】本题采用隔离法研究动态平衡问题，分析受力，作出力图是关键。5BD【解析】开始时砝码和托盘的总重力为，弹簧测力计示数为，故受到水平向左的静摩擦力（说明最大静摩擦力大于等于4N）；剪短细线后，所受到弹簧弹力没变仍然为2N，由上面分析知最大静摩擦力大于等于4N，所以仍然静止，静摩擦力减小为，方向向右，故AC错误，BD正确；6AB【解析】根据，可得乙球运动的时间为：，所以甲与乙相遇时，乙的速度为：，所以甲沿水平方
17、向的分速度，即平抛的初速度为：，故A正确；物体甲沿竖直方向的分速度为：，由vy=gt2，所以B在空中运动的时间为：，故B正确；小球甲下降的高度为：，A、B两点间的高度差：，故C错误；两个小球完全相同，则两小球在C点重力的功率之比为，故D错误。所以AB正确，BCD错误。7AD【解析】开始时，物块B所受的摩擦力为，方向沿斜面向上；小球A运动到最低点时，由机械能守恒定律可得：；又，解得：T=3mg；此时物块B所受的摩擦力为，方向沿斜面向下，选项A正确，B错误；由上述计算可知，当物块A到达最低点时，绳子的拉力与绳长无关，故若适当增加OA段绳子的长度，物块不可能发生运动，选项C错误；对物块B和斜面体的整
18、体而言，当物块A向下摆动时，绳子对整体的拉力斜向左下方，故地面对斜面体的摩擦力方向一定水平向右，选项D正确；故选AD.考点：牛顿定律；机械能守恒；物体的平衡.8AB【解析】A、B、AB静止时，,则，对B施加沿斜面向上的外力后，A、B一起做匀加速运动，分离时A、B间弹力为零，加速度均为a，设此时弹簧被压缩x,则对A有：,且，即可求出：,，AB正确；C、物块A、B分离时，弹簧的弹力不为零，A、B间弹力为零，此时弹簧弹力，C错误；D、分离时，A有向上的加速度，之后先做加速度减小的加速运动，达到最大速度后再做减速运动，D错误；故选AB。9BCD【解析】设摆长为l，由单摆的周期公式T=2（l=l-0.0
19、06m）并结合图2推导得：l=0.006+T2，可知为l-T2图象的斜率，所以有：=，解得：g=0.980m/s2，故D正确。由单摆的周期公式有：l=T2=22=0.994m，故B正确，A错误；由图2可知，l-T2图象没有经过坐标原点，同时由l=0.006+T2可知，纵轴的截距为球的半径，故半径为r=0.006m，选项C正确，故选BCD。点睛：该题是一道非常新颖的题，通过单摆的周期公式较好的考查了学生的读图能力和推导能力，解答该题时学生比较易凭借思维定式错选A，同时不经过CD的解答直接把g当做已知量来解答AB10（1）D （2）500； 【解析】（1）由题意知，故Y的单位是Nm/m2m=N/
20、m2，故选D；（2）橡皮筋的劲度系数是F-x图象的斜率，由图象得k=500N/m根据杨氏模量公式知=50107N/m2考点：胡克定律、F-x图象 探究弹力和弹簧伸长的关系。【名师点睛】本题结合图象考查了胡克定律的基础知识，是一道考查基础知识的好题。要求学生具有一定的根据实验数据、图像获取信息的能力根据表达式推导出Y的单位。要掌握F-x图线的斜率表示劲度系数，根据图象中的直线部分由胡克定律求出劲度系数。11（1）BC （2）200 （3）C （4）没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够【解析】（1）本题拉力可以由弹簧测力计测出，不需要用天平测出砂和砂桶的质量，也就不需要使小桶（包括砂）的质量远小于车的总
21、质量，故AD错误；实验时需将长木板右端垫高，以平衡摩擦力，故B正确；实验时，小车应靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，需记录传感器的示数，故C正确（2）根据，运用逐差法得（3）由牛顿第二定律得，则，a-F图象的斜率，则小车的质量，故C正确（4）当F不等于零，加速度a仍然为零，可知实验中没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够考点：验证牛顿第二定律实验【名师点睛】解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项，小车质量不变时，加速度与拉力成正比，对a-F图来说，图象的斜率表示小车质量的倒数12（1）75m （2）20m【解析】（1）由牛顿第二定律有：代入数据计算得出:上升高
22、度为: （2）下落过程中有: 代入数据计算得出:设离地时恢复升力，此时无人飞机的速度是 ，在下降过程中恢复升力时的加速度为 由牛顿第二定律得： ，解得： 代入数据得： 13(1)4m/s (2)a=1.25,b=40【解析】(1)小滑块滑上小车后将做匀减速直线运动，小车将做匀加速直线运动；算出到两者速度相等时，小车及滑块的位移；发现速度相等时，小物块恰到小车的最右端且此时车与墙相碰，可得小滑块到达P点时的速度；(2)据机械能守恒求得小滑块到N点的速度，再对小滑块在N点时受力分析，据牛顿第二定律求出对应的函数表达式，从而求出图乙中a和b的值。【详解】(1)小滑块滑上小车后将做匀减速直线运动，小车
23、将做匀加速直线运动，设小滑块的加速度大小为，小车加速度的大小为，由牛顿第二定律得：对小滑块，则 对小车，则设小车与滑块经时间速度相等，则：滑块的位移小车的位移代入数据解得：、由于、，说明小滑块恰到小车的最右端时，车与墙相碰，即小滑块到达P点的速度(2)设小滑块到达N点的速度为，对N点的滑块受力分析，由牛顿第二定律可得：对小滑块从P点到N点过程，应用机械能守恒定律可得： 联立解得：则图乙中的图线斜率，解得：14（1） （2）【解析】（1）由U形管两边的液面相平可知，。（2）初态时，末态时，由理想气体状态方程得，解得，15（1）10m/s；波沿x轴正向传播 （2）18.2 m【解析】（1）由图1可知，此波的波长为，由图2可知，此波的周期T=0.4s所以，根据t=0时刻质点A的振动方向可知，此波沿x轴正向传播（2）此波传播到B点所需的时间由图像可知此波的振幅A=0.1m，质点B每个周期运动的路程为0.4m所以020s内质点B运动的路程为16ACE【解析】由得，由a到b压强变大，体积减小。故A正确；温度不变气体内能不变。故C正确；由热力学第一定律可得，外界对气体做功,同时气体向外界放出热量，故E正确。