甘肃省白银一中高三物理上学期期中试题（含解析）新人教版.doc

甘肃省白银一中2015届高三上学期期中考试物理试卷一、选择题（共12小题，每小题4分，共48分第1-8小题只有一个选项正确，第9-12小题有多个选项正确，全选对得4分，选不全得2分，不选或有错选得0分）1（4分）伽利略对自由落体运动的研究，开创了研究自然规律的科学方法，这就是（）a对自然现象进行总结归纳的方法b用科学实验进行探究的方法c对自然现象进行总结归纳，并用实验进行验证的方法d抽象思维、数学推导和科学实验相结合的方法考点：伽利略研究自由落体运动的实验和推理方法.专题：直线运动规律专题分析：伽利略对运动和力的关系研究，其科学思想方法的核心是把把实验和逻辑推理和谐结合起来解答：解：伽利略设想物体下落的速度与时间成正比，因为当时无法测量物体的瞬时速度，所以伽利略通过数学推导证明如果速度与时间成正比，那么位移与时间的平方成正比；由于当时用滴水法计算，无法记录自由落体的较短时间，伽利略设计了让铜球沿阻力很小的斜面滚下，而小球在斜面上运动的加速度要比它竖直下落的加速度小得多，所用时间长的多，所以容易测量伽利略做了上百次实验，并通过抽象思维在实验结果上做了合理外推所以伽利略用来抽象思维、数学推导和科学实验相结合的方法故选：d点评：本题考查物理学史，对于著名物理学家、经典实验和重要学说要记牢，还要学习他们的科学研究的方法2（4分）（2009佛山二模）如图所示，a、b为竖直墙壁上等高的两点ao、bo为长度相等的两根轻绳，co为一根轻杆转轴c在ab中点d的正下方，aob在同一水平面上aob=90，cod=60若在o点处用轻绳悬挂一个质量为m的物体，则平衡后绳ao所受拉力的大小为（）amgbmgcmgdmg考点：力的合成与分解的运用；力的合成；共点力平衡的条件及其应用.专题：受力分析方法专题分析：以o点为研究对象，分析受力情况，作出力图，由平衡条件求出ao和bo的合力f大小和方向，再将f进行分解，求出绳ao所受拉力的大小解答：解：设绳ao和绳bo拉力的合力为f，以o点为研究对象，o点受到重力mg、杆的支持力f1和f，作出力图1根据平衡条件得 f=mgtan30将f分解，如图2则有ao所受拉力的大小f2=故选d点评：本题o点受到的力不在同一平面，关键是将受力情况分成竖直和水平两个平面研究3（4分）如图所示，不计重力的轻杆op能以o点为圆心在竖直平面内自由转动，p端用轻绳pb挂一重物，另用一根轻绳通过滑轮系住p端在力f的作用下，当杆op和竖直方向的夹角（0）缓慢增大时，力f的大小应（）a恒定不变b逐渐增大c逐渐减小d先增大后减小考点：共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用.专题：共点力作用下物体平衡专题分析：以p点为研究对象，分析受力情况，运用三角形相似法，得到力f与重力的关系，再分析f的变化情况解答：解：以p点为研究对象，分析受力情况，根据平衡条件得：n和f的合力与重力g大小相等、方向相反，作出力的合成图如图，由三角形相似法得：=当杆op和竖直方向的夹角（0）缓慢增大时，ap增大，而g、ao不变，得到f逐渐增大故选b点评：本题涉及非直角三角形的动态分析问题，运用三角相似法是常用的方法，形象直观方便4（4分）（2014普陀区二模）如图，在圆锥形内部有三根固定的光滑细杆，a、b、c为圆锥底部同一圆周上的三个点，三杆aa、bb、cc与水平底面的夹角分别为60、45、30每根杆上都套着一个小滑环（图中未画出），三个滑环分别从a、b、c处由静止释放（忽略阻力），用t1、t2、t3依次表示各滑环到达a、b、c所用的时间，则（）at1t2t3bt1t2t3ct1=t3t2dt1=t3t2考点：牛顿第二定律；匀变速直线运动的位移与时间的关系.专题：牛顿运动定律综合专题分析：根据牛顿第二定律求出加速度，结合位移，运用位移时间公式求出时间的大小，从而进行比较解答：解：小滑环沿杆下滑的加速度a=，根据得，t=，当=60和30时，时间相等，当=45时，时间最短，故t1=t3t2故d正确，a、b、c错误故选：d点评：本题考查了牛顿第二定律和运动学公式的基本运用，知道加速度是联系力学和运动学的桥梁，求出时间的表达式是解决本题的关键5（4分）如图所示，半径为r、内径很小的光滑半圆管竖直放置，两个质量均为m的小球a、b以不同的速度进入管内a通过最高点c时，对管壁上部压力为3mg，b通过最高点c时，对管壁上下部均无压力，则a、b两球落地点间的距离为（）arb2rc3rd0.5r考点：向心力；平抛运动.专题：匀速圆周运动专题分析：对两个球分别受力分析，根据合力提供向心力，求出速度，此后球做平抛运动，正交分解后，根据运动学公式列式求解即可解答：解：两个小球在最高点时，受重力和管壁的作用力，这两个力的合力作为向心力，离开轨道后两球均做平抛运动，a、b两球落地点间的距离等于它们平抛运动的水平位移之差对a球：3mg+mg=m，解得 va=2对b球：mg=m，解得 vb=由平抛运动规律可得落地时它们的水平位移为：sa=vat=va=4r sb=vbt=vb=2r 得：sasb=2r故选：b点评：本题是向心力知识和平抛运动的综合应用，关键要正确分析受力，确定向心力的来源6（4分）（2007江苏）如图所示，光滑水平面上放置质量分别为m和2m的四个木块，其中两个质量为m的木块间用一不可伸长的轻绳相连，木块间的最大静摩擦力是mg现用水平拉力f拉其中一个质量为2m的木块，使四个木块以同一加速度运动，则轻绳对m的最大拉力为（）abcd3mg考点：牛顿运动定律的应用-连接体.专题：压轴题分析：要使四个物体一块做加速运动而不产生相对活动，则两接触面上的摩擦力不能超过最大静摩擦力；分析各物体的受力可确定出哪一面上达到最大静摩擦力；由牛顿第二定律可求得拉力t解答：解：本题的关键是要想使四个木块一起加速，则任两个木块间的静摩擦力都不能超过最大静摩擦力设左侧两木块间的摩擦力为f1，右侧木块间摩擦力为f2；则有对左侧下面的大木块有：f1=2ma，对左侧小木块有tf1=ma；对右侧小木块有f2t=ma，对右侧大木块有ff2=2ma（1）；联立可f=6ma（2）； 四个物体加速度相同，由以上式子可知f2一定大于f1；故f2应达到最大静摩擦力，由于两个接触面的最大静摩擦力最大值为mg，所以应有f2=mg（3），联立（1）、（2）、（3）解得故选b点评：本题注意分析题目中的条件，明确哪个物体最先达到最大静摩擦力；再由整体法和隔离法求出拉力；同时还应注意本题要求的是绳子上的拉力，很多同学求成了f7（4分）如图所示，p是水平地面上的一点，a，b、c、d在一条竖直线上，且ab=bc=cd从a、b、c三点分别水平抛出一个物体，这三个物体都落在水平地面上的p点则三个物体抛出时的速度大小之比va：vb：vc为（）a：b1：c1：2：3d1：1：1考点：平抛运动.专题：平抛运动专题分析：据题意知a，b，c三点到p点的水平距离相等，欲求三物体抛出速度之比，只需求出三物体到达地面时间之比即可解答：解：三个物体距地面竖直位移sa：sb：sc=3：2：1，且竖直方向做初速度为零的匀加速运动 由匀加速直线运动公式（竖直方向） s=v0t+at2，v0=0，a=g 得ta：tb：tc=；：1 （1） 再考虑水平方向vata=vbtb=vctc （2） 联立（1）（2）解出 va：vb：vc=： 故选：a点评：解决平抛与类平抛问题，需要将物体的实际运动分解为水平与竖直方向两部分，水平方向做匀速运动，竖直方向为初速度是零的匀加速运动，两部分时间相同8（4分）（2012浦东新区二模）竖直悬挂的轻弹簧下连接一个小球，用手托起小球，使弹簧处于压缩状态，如图所示则迅速放手后（）a小球开始向下做匀加速运动b弹簧恢复原长时小球加速度为零c小球运动到最低点时加速度小于gd小球运动过程中最大加速度大于g考点：牛顿第二定律；胡克定律.专题：牛顿运动定律综合专题分析：弹簧原来处于压缩状态，小球受到重力、弹簧向下的弹力和手的支持力，迅速放手后，分析小球的受力情况分析其运动情况，其中弹簧的弹力与弹簧的形变量大小成正比，根据牛顿第二定律研究小球的加速度解答：解：a、迅速放手后，小球受到重力、弹簧向下的弹力作用，向下做加速运动，弹力将减小，小球的加速度也减小，小球做变加速运动故a错误b、弹簧恢复原长时，小球只受重力，加速度为g故b错误c、根据简谐运动的对称性可知，小球运动到最低点时与刚放手时加速度大小相等，则知其加速度大于g故c错误d、刚放手时，小球所受的合力大于重力，加速度大于g故d正确故选d点评：本题关键是分析小球的受力情况，来判断其运动情况，利用简谐运动的对称性研究小球到达最低点时的加速度9（4分）在光滑水平面上，a、b两小球沿水平面相向运动当小球间距小于或等于l时，受到大小相等，方向相反的相互排斥恒力作用，小球间距大于l时，相互间的排斥力为零，小球在相互作用区间运动时始终未接触，两小球运动时速度v随时间t的变化关系图象如图所示，由图可知（）aa球质量大于b球质量b在tl时刻两小球间距最小c在0t2时间内两小球间距逐渐减小d在0t3时间内b球所受排斥力方向始终与运动方向相反考点：牛顿第二定律；匀变速直线运动的速度与时间的关系.专题：牛顿运动定律综合专题分析：先从vt图象找出两个小球加速度的大小关系然后结合牛顿第二定律判断质量的关系；根据vt图象判断何时有最小距离解答：解：a、从速度时间图象可以看出b小球速度时间图象的斜率绝对值较大，所以b小球的加速度较大，两小球之间的排斥力为相互作用力大小相等，根据a=知，加速度大的质量小，所以b小球质量较小，故a正确；b、二者做相向运动，所以当速度相等时距离最近，即t2时刻两小球最近，之后距离又开始逐渐变大，所以b错误c正确；d、b球0t1时间内匀减速，所以0t1时间内排斥力与运动方向相反，d错误故选：ac点评：本题考查了vt图象、牛顿第二定律、加速度与速度的关系等有关知识，有一定的综合性10（4分）一物体具有水平向右的初速度，初始加速度与初速度同向且不断减小，当加速度减小到零以后再反向逐渐增大较长一段时间，以下对物体可能的运动情况叙述正确的是（）a加速度减小的过程速度减小，加速度增加的过程速度增加b加速度减小的过程速度增加，加速度增加的过程速度减小c加速度减小到零以前物体向右运动，加速度开始反向增加物体就向左运动d速度减小到零以前物体向右运动，速度减小到零以后物体就向左运动考点：加速度；速度.专题：直线运动规律专题分析：当加速度的方向与速度方向相同，做加速运动，当加速度的方向与速度方向相反时，做减速运动加速度是反映速度变化快慢的物理量解答：解：a、加速度减小的过程，加速度方向与速度方向相同，速度增加，加速度增加的过程，加速度方向与速度方向相反，速度减小，故a错误，b正确；c、加速度减小到零以前物体向右运动，加速度开始反向增加，物体继续向右运动，做减速运动故c错误；d、速度减小到零以前物体向右运动，速度减小到零以后物体具有向左的加速度，向左运动，故d正确；故选：bd点评：解决本题的关键掌握判断加速运动还是减速运动的方法，关键看加速度方向和速度方向的关系11（4分）（2011椒江区模拟）甲、乙、丙三个小球分别位于如图所示的竖直平面内，甲乙在同一条竖直线上，甲丙在同一条水平线上，水平面的p点在丙的正下方，在同一时刻，甲乙丙开始运动，甲以水平速度v0做平抛运动，乙以水平速度v0沿水平面向右做匀速直线运动，丙做自由落体运动，则（）a若甲、乙、丙三球同时相遇，则一定发生在p点b若只有甲、丙两球在空中相遇，此时乙球一定在p点c若只有甲、乙两球在水平面上相遇，此时丙球还未着地d无论初速度v0大小如何，甲、乙、丙三球一定会同时在p点相遇考点：平抛运动；匀速直线运动及其公式、图像.专题：平抛运动专题分析：平抛运动在水平方向做匀速直线运动，竖直方向上做自由落体运动，两个分运动具有等时性解答：解：甲做平抛运动，在水平方向上做匀速直线运动，所以在在未落地前任何时刻，两球都在一竖直线上，最后在地面上相遇，可能在p点前，也可能在p点后；甲在竖直方向上做自由落体运动，所以在未落地前的任何时刻，两球在同一水平线上，两球相遇点可能在空中，可能在p点所以，若三球同时相遇，则一定在p点，若甲丙两球在空中相遇，乙球一定在p点，若甲乙两球在水平面上相遇，丙球一定落地故a、b正确，c、d错误故选ab点评：解决本题的关键掌握处理平抛运动的方法，在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动12（4分）如图所示，倾角为的斜劈放置在粗糙水平面上，斜面粗糙，物体放在斜面上一根轻质细线一端固定在物体a上，细线绕过两个光滑小滑轮，滑轮1固定在斜劈上、滑轮2下吊一物体b，细线另一端固定在c上，c穿在水平横杆上，物体a和滑轮1间的细线平行于斜面，系统静止物体a受到斜劈的摩擦力大小为f1、c受到横杆的摩擦力大小为f2，若将c向右移动少许，a始终静止，系统仍静止，则（）af1由沿斜面向下改为沿斜面向上，f2始终沿横杆向右b细线对a和c的拉力都将变大cf1和f2都将变大d斜劈受到地面的摩擦力和横杆受到物体c的摩擦力都将变大考点：共点力平衡的条件及其应用；物体的弹性和弹力.专题：共点力作用下物体平衡专题分析：先以滑轮2为研究的对象，得出绳子上的拉力的变化；然后分别以a、c、以及a与斜面体组成的整体为研究的对象，对它们进行受力分析，结合平衡状态的特点，即可得出结论物体静止在斜面上，说明物体处于平衡状态，所受外力合力为0，根据合力为0可列式求物体所受斜面的支持力和摩擦力的变化情况，由于物体始终处于平衡，故物体所受合力为0，以物体和斜面整体为研究对象，当f增大时，地面对整体的摩擦力亦增大解答：解：1以滑轮2为研究的对象，受力如图1，若将c向右移动少许，两个绳子之间的夹角增大由于b对滑轮的拉力不变，两个绳子之间的夹角变大，所以看到绳子的拉力f一定变大2斜面的倾角为，设物体a的质量为m，以a为研究的对象若物体a原来受到的静摩擦力沿斜面向下时，则有f=mgsin+f1，得 f1=fmgsin当f逐渐增大时，f1也逐渐增大；若物体a原来受到的静摩擦力沿斜面向上时，则有f+f1=mgsin，得 f1=mgsinf当f逐渐增大时，f1逐渐减小；若物体原来mgsin=f，则物体所受斜面摩擦力为0，当f逐渐增大时，f1也逐渐增大；所以将c向右移动少许，细线对a的拉力将变大，但是f1可能逐渐增大，也可能逐渐减小3以c为研究的对象，受力如图2，则：沿水平方向：fsinf2=0由于将c向右移动少许，细线对a的拉力将变大，增大，所以f2=fsin一定增大4以物体a与斜劈组成的整体为研究的对象，整体受到重力、地面的支持力、绳子对a的拉力、两根绳子对滑轮1的向下的压力以及地面的摩擦力的作用，其中是水平方向上系统受到的摩擦力与a受到的绳子在水平方向的分力是相等的，即：f=fcos由于将c向右移动少许，细线对a的拉力f变大，所以地面对斜劈的摩擦力增大综上所述，可知a、c错误，b、d正确故选：bd点评：考虑到物体的受力分析，物体始终处于静止状态，即满足合外力为零，另物体受到斜面的摩擦力，因不知倾角和动摩擦因数的大小，摩擦力可能沿斜面向上也可能沿斜面向下，所以当f增大时，摩擦力可以变大也可以变小，要根据具体题目加以讨论二、填空题（每空2分，共18分）13（10分）（2013张掖一模）某实验小组利用如图甲所示的气垫导轨实验装置来探究合力一定时，物体的加速度与质量之间的关系（1）做实验时，将滑块从图甲所示位置由静止释放，由数字计时器（图中未画出）可读出遮光条通过光电门1、2的时间分别为t1、t2；用刻度尺测得两个光电门中心之间的距离x，用游标卡尺测得遮光条宽度d则滑块经过光电门1时的速度表达式v1=；经过光电门2时的速度表达式v2=，滑块加速度的表达式a=（以上表达式均用已知字母表示）如图乙所示，若用20分度的游标卡尺测量遮光条的宽度，其读数为8.15mm（2）为了保持滑块所受的合力不变，可改变滑块质量m和气垫导轨右端高度h（见图甲）关于“改变滑块质量m和气垫导轨右端的高度h”的正确操作方法是bcam增大时，h增大，以保持二者乘积增大bm增大时，h减小，以保持二者乘积不变cm减小时，h增大，以保持二者乘积不变dm减小时，h减小，以保持二者乘积减小考点：探究加速度与物体质量、物体受力的关系.专题：实验题分析：知道光电门测量滑块瞬时速度的原理根据运动学公式求出加速度了解不同的测量工具的精确度和读数方法解答：解：（1）滑块经过光电门1时的速度表达式v1=经过光电门2时的速度表达式v2=a=游标卡尺的读数由主尺和游标尺两部分组成读数为8.15mm（2）滑块的合力f合=mg，为了保持滑块所受的合力不变，所以m和h 不能同时增大或减小故选bc故答案为：（1）、8.15 （2）bc点评：知道20分度的游标卡尺的精确度能够用力学知识找出m和h的关系14（8分）（2014四川二模）如图1所示，用铁架台、弹簧和多个已知质量且质量相等的钩码，探究在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长长度的关系实验为完成实验，还需要的实验器材有：刻度尺实验中需要测量的物理量有：弹簧的原长、弹簧所受外力与对应的伸长量（或与弹簧对应的长度）图2是弹簧所受弹力f与弹簧伸长长度x的fx图线，由此可求出弹簧的劲度系数为200n/m图线不过原点的原因是由于弹簧有自重考点：探究弹力和弹簧伸长的关系.专题：实验题；弹力的存在及方向的判定专题分析：根据实验的原理：测量弹簧的弹力和伸长的长度来选择器材图线的斜率即为弹簧的劲度系数由胡克定律求出k解答：解：实验需要测量弹簧伸长的长度，故需要刻度尺实验中需要测量（记录）的物理量有：弹簧的原长、弹簧的原长、弹簧所受外力与对应的伸长量（或与弹簧对应的长度）图线的物理意义是表明弹簧的弹力大小和弹簧伸长量大小成正比由k=200n/m由图可知，当f=0时，x=0.5cm，说明没有挂重物时，弹簧有伸长，是由于弹簧自身的重力造成的故图线不过原点的原因是由于弹簧有自重，实验中没有考虑（或忽略了）弹簧的自重故答案为：刻度尺 弹簧的原长、弹簧所受外力与对应的伸长量（或与弹簧对应的长度）200n/m；弹簧有自重点评：在应用胡克定律时，要首先转化单位，知道图线的斜率即为弹簧的劲度系数三、计算题（共44分）15（11分）静止在水平面上的a、b两个物体通过一根拉直的轻绳相连，如图所示，轻绳长l=1m，承受的最大拉力为8n，a的质量m1=2kg，b的质量m2=8kg，a、b与水平面间的动摩擦因数=0.2，现用一逐渐增大的水平力作用在b上，使a、b向右运动，当f增大到某一值时，轻绳刚好被拉断（g=10m/s2） （1）求绳刚被拉断时f的大小（2）若绳刚被拉断时，a、b的速度为2m/s，保持此时的f大小不变，当a的速度恰好减小为0时，a、b间的距离为多少？考点：牛顿第二定律；匀变速直线运动的位移与时间的关系.专题：牛顿运动定律综合专题分析：（1）先分析a当绳达拉力最大时产生的加速度，再整体分析产生该加速度时整体需要受到的拉力；（2）绳断后，a在摩擦务作用下做匀减速直线运动，b在拉力作用下做匀加速直线运动，分析地a的运动时间，确定b和a的位移可得ab间距解答：解：（1）设绳刚要拉断时产生的拉力为f1，根据牛顿第二定律对a物体有：f1m1g=m1a代入数值得：a=2m/s2对ab整体分析有：f（m1+m2）g=（m1+m2）a代入数值计算得：f=40n；（2）设绳断后，a的加速度为a1b的加速度为a2，则有：a1=g=0.210=2m/s2；a2=g=0.210=3m/s2a停下来的时间为：t=1sa的位移为：x1=1m；b的位移为：=3.5m则此时ab间距离为：x=x2+lx1=3.5m答：（1）绳刚被拉断时f的大小为40n（2）若绳刚被拉断时，a、b的速度为2m/s，保持此时的f大小不变，当a静止时，a、b间的距离为3.5m点评：整体法和隔离法是解决连接体问题的主要方法，抓住一起运动时加速度相同的联系点是解题的关键16（11分）a、b两球质量分别为m1与m2，用一劲度系数为k的弹簧相连，一长为l1的细线与m1相连，置于水平光滑桌面上，细线的另一端拴在竖直轴oo上，如图所示，当m1与m2均以角速度绕oo做匀速圆周运动时，弹簧长度为l2求：（1）此时弹簧伸长量多大？绳子张力多大？（2）将线突然烧断瞬间两球加速度各多大？考点：牛顿第二定律；向心力.专题：牛顿第二定律在圆周运动中的应用分析：（1）b球绕oo做匀速圆周运动，靠弹簧的弹力提供向心力，求出弹簧的弹力，根据胡克定律即可得出弹簧的伸长量a球在水平方向上受绳子的拉力和弹簧的弹力，两个力合力提供a球做圆周运动的向心力，从而求出绳子的拉力（2）绳子突然烧断的瞬间，绳子拉力立即消失，弹簧的弹力来不及发生变化，根据牛顿第二定律分别求出两球的合力，从而得出两球的加速度解答：解：（1）对b球有：，又根据胡克定律得：f=kx所以对a球有：tf=所以故弹簧的伸长量为，绳子的张力为（2）烧断细绳的瞬间，拉力t=0，弹力f不变根据牛顿第二定律，对a球有：对b球有：细绳烧断的瞬间两球的加速度分别为：，点评：解决本题的关键知道匀速圆周运动的向心力靠合力提供，以及知道在烧断细绳的瞬间，拉力立即消失，弹簧的弹力来不及改变，烧断细绳的前后瞬间弹力不变17（11分）质量为m=1kg的小物块轻轻放在水平匀速运动的传送带上的p点，随传送带运动到a点后水平抛出，小物块恰好无碰撞的沿圆弧切线从b点进入竖直光滑圆孤轨道下滑b、c为圆弧的两端点，其连线水平已知圆弧半径r=1.0m圆弧对应圆心角=106，轨道最低点为o，a点距水平面的高度h=0.8m，小物块离开c点后恰能无碰撞的沿固定斜面向上运动 （g=10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8）试求：（1）小物块离开a点的水平初速度v1（2）小物块经过o点时对轨道的压力（3）假设小物块与传送带间的动摩擦因数为2=0.3，传送带的速度为5m/s，则pa间的距离是多少？考点：动能定理的应用；匀变速直线运动的速度与位移的关系；牛顿第二定律；牛顿第三定律；平抛运动.专题：动能定理的应用专题分析：（1）利用平抛运动规律，在b点对速度进行正交分解，得到水平速度和竖直方向速度的关系，而竖直方向速度vy2=2gh显然易求，则水平速度可解（2）首先利用动能定理解决物块在最低点的速度问题，然后利用牛顿第二定律在最低点表示出向心力，则滑块受到的弹力可解根据牛顿第三定律可求对轨道的压力（3）小物块在传送带上做匀加速运动，根据牛顿第二定律和运动学公式求解解答：解：（1）对小物块，由a到b做平抛运动，根据平抛运动规律有：vy2=2gh在b点tan=，所以v1=3m/s（2）对小物块，由b到