湖北省黄冈市浠水实验中学高三物理上学期期中试题（含解析）新人教版.doc

湖北省黄冈市浠水实验2015届高三上学期期中考试物理试卷一、选择题（每小题5分，共50分，其中16题为单项选择，7-10为多项选择）1下列说法与物理史实相符的是（）a胡克发现一切物体都具有惯性b笛卡尔对牛顿第一定律的发现也做了贡献c开普勒发现太阳对行星有吸引力，且这个吸引力与太阳和行星间距离平方成反比d万有引力常量是牛顿用扭秆测量出来的考点：物理学史 .分析：理想斜面说明钢球具有惯性，推广到一切物体的是牛顿，万有引力常量是卡文迪许用扭秆测量出来的，牛顿发现太阳对行星有吸引力，且这个吸引力与太阳和行星间距离平方成反比解答：解：a、理想斜面说明钢球具有惯性，推广到一切物体的是牛顿，故a错误b、笛卡尔对牛顿第一定律的发现也做了贡献，故b正确c、牛顿发现太阳对行星有吸引力，且这个吸引力与太阳和行星间距离平方成反比，故c错误d、万有引力常量是卡文迪许用扭秆测量出来的，故d错误故选：b点评：物理学史是高考考查内容之一，是常识性问题，这些常识要与物理学其他知识一起识记2（5分）某时刻，甲汽车的加速度为4m/s2，而乙汽车的加速度为2m/s2，则关于汽车的运动，下列说法正确的是（）a甲汽车的加速度大于乙汽车的加速度b甲汽车的加速度小于乙汽车的速度c甲汽车一定做减速运动d乙汽车一定做加速运动考点：加速度 .专题：直线运动规律专题分析：加速度的正负表示方向，不表示大小，当加速度方向与速度方向相同，物体做加速运动，当加速度方向与速度方向相反，物体做减速运动解答：解：a、加速度正负表示方向，知，甲车的加速度大于乙车的加速度，故a正确，b错误c、由于甲乙两车的加速度方向与速度方向的关系未知，无法确定其做加速运动还是减速运动故c、d错误故选：a点评：解决本题的关键掌握判断物体做加速运动还是减速运动的方法，关键看加速度方向与速度方向的关系3一个质量为 m 的质点，在外力f 和重力的作用下，由静止开始斜向下作匀加速直线运动，加速度方向与竖直方向成角为使质点机械能保持不变，f的大小必须等于（）amgbmgsincmgtandmgcos考点：机械能守恒定律 .专题：机械能守恒定律应用专题分析：机械能守恒的条件是只有重力做功，要保证机械能守恒，则外力f的方向与运动的方向垂直解答：解：因为物体做匀加速直线运动，加速度的方向与速度方向一致，为了保证机械能守恒，外力f不做功，则外力f与合力的方向垂直，根据平行四边形定则，则f=mgsin故b正确，a、c、d错误故选b点评：解决本题的关键知道机械能守恒的条件，抓住拉力与速度方向垂直，即与合力方向垂直求出拉力的大小4竖直向上飞行的子弹，达到最高点后又返回原处，假设整个运动过程中，子弹受到的阻力与速度的大小成正比，则子弹在整个运动过程中，加速度大小的变化是（）a始终变大b始终变小c先变大后变小d先变小后变大考点：牛顿第二定律 .专题：牛顿运动定律综合专题分析：判断出上升过程和下降过程中的速度大小变化情况，得出阻力的大小变化，然后根据牛顿第二定律判断加速度大小的变化解答：解：在上升过程中，速度不断减小，则阻力不断减小，根据a=知，加速度不变减小在下降的过程中，速度不断增大，阻力不断变大，根据a=知，加速度仍不断变小故b正确，a、c、d错误故选b点评：解决本题的关键求出物体所受的合力，根据合力的变化，通过牛顿第二定律判断加速度大小的变化5（5分）下列关于超重、失重现象的说法正确的是（）a汽车驶过拱形桥顶端时处于失重状态，此时质量没变，重力减小了b荡秋千的小孩通过最低点时处于失重状态，此时拉力小于重力c宇航员在飞船内处于完全失重状态，而正在进行太空行走的宇航员在飞船外则处于平衡状态d电梯加速上升时，处在电梯中的人处于超重状态，受到的支持力大于重力考点：超重和失重 .专题：牛顿运动定律综合专题分析：当物体对接触面的压力大于物体的真实重力时，就说物体处于超重状态，此时有向上的加速度；当物体对接触面的压力小于物体的真实重力时，就说物体处于失重状态，此时有向下的加速度；如果没有压力了，那么就是处于完全失重状态，此时向下加速度的大小为重力加速度g解答：解：a、汽车驶过拱形桥顶端时有竖直向下的加速度，处于失重状态，此时质量没变，重力不变，故a错误b、荡秋千时秋千摆到最低位置时，加速度方向向上，故人处于超重状态，故b错误c、宇航员在飞船内处于完全失重状态，而正在进行太空行走的宇航员在飞船外则处于平衡状态，故c正确d、电梯加速上升时，加速度向上，处在电梯中的人处于超重状态，受到的支持力大于重力，故d正确故选cd点评：本题主要考查了对超重失重现象的理解，人处于超重或失重状态时，人的重力并没变，只是对支持物的压力变了6（5分）关于绕地球作匀速圆周运动的人造地球卫星，下列说法中正确的是（）a卫星离地球越远，角速度越小b卫星运行的瞬时速度可以大于7.9km/sc同一圆轨道上运行的两颗星，线速度大小可能不同d地球同步卫星可以经过地球两极上空考点：人造卫星的加速度、周期和轨道的关系 .专题：人造卫星问题分析：造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供圆周运动向心力，可知角速度和线速度与圆周运动半径间的关系，第一宇宙速度是绕地球做圆周运动的最大运行速度同步卫星的轨道平面与赤道平面重合，故同步卫星不会经过地球两极解答：解：a、根据万有引力提供向心力，得，由此可知，距离越远，角速度越小，故a正确b、根据万有引力提供向心力，得，轨道半径越小，速度越大，当轨道半径最小等于地球半径时，速度最大等于7.9km/s，故b错误c、根据可知，轨道相同，则线速度一定大小相等，故c错误d、地球同步卫星的轨道平面与赤道平面重合，故同步卫星不可能经过地球两极上空故d错误故选：a点评：本题主要考查卫星的相关知识，能根据万有引力提供圆周运动向心力分析描述圆周运动物理与卫星轨道半径的关系，知道同步卫星的轨道平面与赤道平面重合7（5分）如图所示，两根长度不同的细线，一端固定于同一点o点，另一端各系一个质量不同的小铁球a和b，两小球恰好在同一水平面绕c做匀速圆周运动，则（）a它们做圆周运动的周期相等b它们做圆周运动的向心加速度跟轨道半径成正比c它们做圆周运动的线速度大小相等d它们受到绳的拉力一定相等考点：向心力 .专题：匀速圆周运动专题分析：小球做圆周运动，靠重力和拉力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律求出周期的表达式，从而比较周期的大小，根据向心力与周期的关系得出向心力与轨道半径的关系根据线速度与角速度的关系得出线速度的大小关系解答：解：a、根据牛顿第二定律得，mgtan=mhtan，解得t=2，知两球的周期相同故a正确b、因为周期相同，则角速度相等，根据fn=mr2=ma知，向心加速度与半径成正比故b正确c、根据v=r知，两球的角速度相等，但是半径不等，则线速度大小不等故c错误d、因为两球的质量不知道，故无法比较绳子的拉力故d错误故选：ab点评：解决本题的关键知道小球做圆周运动向心力的来源，知道周期、角速度、线速度之间的联系，结合牛顿第二定律进行求解8（5分）某月球探测器每天在月球表面上空绕月球圆周运动数周若以t表示探测器在离月球表面高度h处的轨道上做匀速圆周运动的周期，以r表示月球的半径，则（）a探测器运行时的向心加速度为b月球表面的重力加速度为c探测器运行时的向心加速度为d月球表面的重力加速度为考点：万有引力定律及其应用 .专题：万有引力定律的应用专题分析：根据圆周运动公式a=r（ ）2求向心加速度根据万有引力提供向心力和万有引力等于重力求月球表面重力加速度解答：解：a、向心加速度a=r（ ）2，其中r为匀速圆周运动的轨道半径所以探测器运行时的向心加速度为，故a错误，c正确b、根据万有引力提供向心力得=，r=r+h万有引力等于重力得：g=mg得：月球表面的重力加速度g=故b错误，d正确故选：cd点评：万有引力与航天类的题目把握两点：（1）物体在星球上或在星球附近利用万有引力等于重力求解；（2）物体围绕星球做圆周运动，利用万有引力提供向心力求解9（5分）如图所示，将一轻弹簧下端固定在倾角为的粗糙面底端，弹簧处于自然状态时上端位于a点质量为m的物体从斜面上的b点静止下滑，与弹簧发生相互作用后，最终停在斜面上下列说法正确的是（）a物体最终将停在a点b物体第一次反弹后不可能到达b点c整个过程中重力势能的减少量等于克服摩擦力做的功d整个过程中物体的最大动能小于弹簧的最大弹性势能考点：功能关系；弹性势能 .分析：根据弹簧的做正功，导致弹簧的弹性势能减小；重力做正功，导致重力势能减小；而摩擦力做负功却导致系统的机械能减小同时由对物体的受力分析来确定物体处于什么样的运动状态解答：解：a、由题意可知，物块从静止沿斜面向上运动，说明重力的下滑分力大于最大静摩擦力，因此物体不可能最终停于a点，故a错误；b、由于运动过程中存在摩擦力，导致摩擦力做功，所以物体第一次反弹后不可能到达b点，故b正确；c、根据动能定理可知，从静止到速度为零，则有重力做功等于克服弹簧弹力做功与物块克服摩擦做的功之和，故c错误；d、整个过程中，动能最大的位置即为速度最大，因此即为第一次下滑与弹簧作用时，弹力与摩擦力的合力等于重力的下滑分力的位置，而弹簧的最大势能即为第一次压缩弹簧到最大位置，因为最大动能和此时的重力势能一同转化为最低点的最大弹性势能和此过程中的克服摩擦做功，所以整个过程中物体的最大动能小于弹簧的最大弹性势能，故d正确；故选：bd点评：考查弹力作功与弹性势能变化关系，重力做功与重力势能变化的关系，摩擦力做功导致弹簧与物块的机械能在变化并学会由受力分析来确定运动情况10（5分）如图所示，甲、乙两种粗糙面不同的传送带，倾斜于水平地面放置，均由电动机带动，以同样恒定速率v向上运动现将一质量为m的小物体（视为质点）轻轻放在a处，小物体在甲传动带上到达b处时恰好达到传送带的速率v；在乙传送带上到达离b竖直高度为h的c处时达到传送带的速率v已知b处离地面的高度皆为h则在物体从a到b的过程中（）a小物体达到传送带速度之前，乙传送带克服摩擦力做功的功率大于甲传送带克服摩擦力做功的功率b将小物体传送到b处，两种传送带消耗的电能相等c两种传送带对小物体做功相等d将小物体传送到b处，两种系统产生的热量相等考点：功能关系；功率、平均功率和瞬时功率 .分析：小物块从底端上升到顶端过程与上升到速度达到皮带速度过程不同，动能定理表达式不同本题的关键是比较两种情况下产生的热量关系，难点在于结合vt图象求出物体位移及相对位移的联系解答：解：a、c、传送带对小物体做功等于小物块的机械能的增加量，动能增加量相等，重力势能的增加量也相同，故两种传送带对小物体做功相等；根据vt图象可知物体加速度关系a甲a乙，所以甲到达b的时间大于乙到达b的时间，所以乙传送带克服摩擦力做功的功率大于甲传送带克服摩擦力做功的功率故a正确，c正确；d、由摩擦生热q=fs相对知，q甲=f1s1=vt1=f1q乙=f2s2=f2根据牛顿第二定律得f1mgsin=ma1=mf2mgsin=ma2=m解得：q甲=mgh+mv2，q乙=mg（hh）+mv2，q甲q乙，故d错误；b、根据能量守恒定律，电动机消耗的电能e电等于摩擦产生的热量q与物块增加机械能的和，因物块两次从a到b增加的机械能相同，q甲q乙，所以将小物体传送到b处，两种传送带消耗的电能甲更多，故b错误；故选：ac点评：解决该题关键要能够对物块进行受力分析，运用运动学公式和牛顿第二定律找出相对位移和摩擦力的关系注意传送带消耗电能和摩擦生热的关系及求法二、实验题（共15分，11题7分，12题8分）11（7分）在“探究功与物体速度变化的关系”的实验中，实验装置如图8所示让小车在一条橡皮筋的作用下弹出后，沿木板滑行此时橡皮筋对小车做的为w然后用完全相同的橡皮筋二条、三条合并在一起分别进行第2次、第3次实验，每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致且每次实验中小车获得的速度可由打点计时器所打的纸带求出，橡皮筋原长等于两个铁钉间距离（1）若木板水平放置，小车在一条橡皮筋作用下运动，当小车速度最大时，对橡皮筋所处的状态与小车所在的位置，下列说法正确的是bca、橡皮筋处于原长状态b、橡皮筋仍处于伸长状态c、小车尚未运动到两个铁钉的连线处d、小车已过两个铁钉的连线（2）为了使小车运动中所受的合外力正好等于橡皮筋对它的弹力，应采取的措施是平衡摩擦力（3）若实验中按正确操作得出数据如下：次数1234橡皮筋对小车做的功w2w3w4w小车速度v（m/s）1.001.421.732.00v2（m2/s2）1.002.022.994.00则从表中数据你得出的结论是橡皮筋对小车做的功与小车速度的平方成正比考点：探究功与速度变化的关系 .专题：实验题分析：根据小车的受力，判断出小车的运动情况，从而确定何时速度最大为了使小车运动中所受的合外力正好等于橡皮筋对它的弹力，需平衡摩擦力根据表格中的数据得出做功与小车速度的关系解答：解：（1）木板水平放置，小车受摩擦力作用，开始弹力大于摩擦力，做加速运动，当弹力等于摩擦力后，弹力小于摩擦力，做减速运动，知当弹力等于摩擦力时，速度最大可知橡皮筋仍然处于伸长状态故bc正确（2）为了使小车运动中所受的合外力正好等于橡皮筋对它的弹力，需平衡摩擦力（3）从表格中的数据可知，橡皮筋对小车做功增倍，则速度的平方也增倍，知橡皮筋对小车做的功与小车速度的平方成正比故答案为：（1）bc，（2）平衡摩擦力，（3）橡皮筋对小车做的功与小车速度的平方成正比点评：本题考查探究功与物体速度变化的关系，能够通过数据进行归纳总结，得出做功与速度变化的关系12（8分）如图1所示，某同学利用电磁打点计时器打出的纸带来验证机械能守恒定律，该同学在实验中等到一条纸带，如图2所示，在纸带上取6个计数点，两个相邻计数点间的时间间隔为t=0.02s其中1、2、3点相邻，4、5、6点相邻，在3点和4点之间还有若干个点s1是1、3两点的距离，s2是2、5两点的距离，s3是4、6两点的距离（1）实验过程中，下列操作正确的是cda电磁打点计时器应接在220v交流电源上b实验时应先松开纸带，然后迅速打开打点计时器c实验时应先打开打点计时器，然后松开纸带d纸带应理顺，穿过限位孔并保持竖直（2）点2速度的表达式v2=（3）该同学测得的数据是s1=4.00cm，s2=16.00cm，s3=8.00cm，重物（质量为m=500g）从点2运动到点5过程中，动能增加量为0.75j，势能减少量为0.78j表明在误差允许范围内，机械能守恒（结果保留两位有效数字，重力加速度g=9.8m/s2）考点：验证机械能守恒定律 .专题：实验题分析：解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的仪器、操作步骤和数据处理以及注意事项纸带法实验中，若纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动的推论，可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度和加速度，从而求出动能根据功能关系得重力势能减小量等于重力做功的数值解答：解：（1）a、将打点计时器接到交流电源上，不能使用干电池故a错误；b、c、实验时应先打开打点计时器，然后松开纸带故b错误，c正确；d、纸带应理顺，穿过限位孔并保持竖直，以减小限位孔对纸带的摩擦力故d正确故选：cd（2）点2的瞬时速度等于1、3之间的平均速度，所以：v2=（3）物体在点2的动能：ek2=m=m（）2=0.5（）2=0.25j；物体在点5的动能：ek5=m=（）2=0.5（）2=2.0m质量为m的重物从点2运动到点5过程中，动能增加量：ek=ek5ek2=2.0m0.5m=1.0j；因此动能增加量为ek=10.25=0.75j；势能减少量：ep=mgs3=0.5100.1600=0.78j故答案为：（1）cd；（2）；（3）0.75，0.78点评：运用运动学公式和动能、重力势能的定义式解决问题是该实验的常规问题要注意单位的换算和有效数字的保留三、计算题（共45分）13（10分）如图甲所示，有一足够长的粗糙斜面，倾角=30，一质量为m=1kg的滑块以初速度v0=8m/s从底部a点滑上斜面，滑至b点后又返回到a点滑块运动的vt图象如图乙所示，重力加速度g取10m/s2求：（1）滑块与斜面间的摩擦因数；（2）滑块在从b点回到a点过程中所用的时间（3）滑块从a点开始上滑到返回a点的过程中，摩擦力做的功考点：动能定理；牛顿第二定律 .专题：动能定理的应用专题分析：（1）根据速度时间图线求出上滑的加速度大小，结合牛顿第二定律求出动摩擦因数的大小（2）根据牛顿第二定律求出下滑的加速度大小，通过平均速度的推论求出上滑的位移，结合速度位移公式求出再次回到a点的速度，根据速度时间公式求出滑块在从b点回到a点过程加所用的时间（3）根据动能定理求摩擦力做功解答：解：（1）根据速度时间图线知，滑块上滑的加速度大小：a1=8m/s2，根据牛顿第二定律得：mgsin+mgcos=ma1解得：=（2）根据牛顿第二定律得，下滑的加速度大小：a2=gsingcos=2m/s2位移为：x=t=1m=4m根据v2=2a2x代入数据得：v=4m/s滑块在从b点回到a点过程加所用的时间：t=2s（3）滑块从a点开始上滑到返回a点的过程中，由动能定理：克服摩擦力做功：=24j答：（1）滑块与斜面间的摩擦因数为；（2）滑块在从b点回到a点过程加所用的时间2s；（3）滑块从a点开始上滑到返回a点的过程中，克服摩擦力做的功24j点评：本题考查了牛顿第二定律和运动学公式的综合，知道加速度是联系力学和运动学的桥梁，速度时间图线的斜率表示加速度14（10分）如图所示，质量m2=5kg的物块置于光滑水平面上，再将m1=5kg的另一物块置于m2的水平表面上，两物块之间的动摩擦因数=0.4，一根细绳绕过定滑轮将m3与m2连接，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力g=10m/s2（1）要使m3由静止释放后m1、m2不发生相对滑动，求m3的取值范围（2）若m3=30kg，将其由静止释放后，m1、m2、m3的加速度大小分别为多少？考点：牛顿第二定律 .专题：牛顿运动定律综合专题分析：（1）要使m3由静止释放后，物块m1与m2恰好不发生相对运动时，两者之间的静摩擦力达到最大，对m1，由牛顿第二定律求出最大加速度，再对m1和m2整体及m3，由牛顿第二定律列式，即可求得m3的取值范围（2）利用牛顿第二定律即可求得加速度解答：解：（1）设m1最大加速度为a1由牛顿第二定律：m1g=m1a1m3gm1g=（m2+m3）a2若m1、m2间不发生相对滑动，则有：a2a1由联立求解得：m36.7kg（2）m3=30kg6.7kg，则m1、m2间发生相对滑动设这时m1的加速度为a1，m2与m3加速度相同，且设为a2由牛顿第二定律：m1g=m1a1m3gm1g=（m2+m3）a2答：（1）m3的取值范围为m36.7kg（2）m1、m2、m3的加速度大小分别为4m/s2，8m/s2，8m/s2点评：本题是连接体问题，关键要理清物体的运动情况，抓住临界条件：物块m1与m2恰好不发生相对运动时，两者之间的静摩擦力达到最大；15（11分）如图所示，质量分别为3m、2m、m的三个小球a、b、c，用两根长为l的轻绳相连，置于倾角为30、高为l的固定光滑斜面上，a球恰能从斜面顶端外竖直落下，弧形挡板使小球只能竖直向下运动，小球落地后均不再反弹由静止开始释放它们，不计所有摩擦，求：（1）a球刚要落地时的速度大小；（2）c球刚要落地时的速度大小考点：机械能守恒定律 .专题：机械能守恒定律应用专题分析：（1）在a球未落地前，a、b、c组成的系统机械能守恒，列式可求得a球刚要落地时的速度大小（2）在a球落地后，b球未落地前，b、c组成的系统机械能守恒，在b球落地后，c球未落地前，c球在下落过程中机械能守恒，分两个过程由机械能守恒列式可求得c球刚要落地时的速度大小解答：解：（1）设a球刚要落地时速度大小为v1由机械能守恒定律：，则（2）设b球刚要落地时速度为v2，c球刚要落地时速度为v3由机械能守恒定律：则则答：（1）a球刚要落地时的速度大小为（2）c球刚要落地时的速度大小为点评：本题绳系系统机械能守恒问题，关键要善于选择研究的过程，分段进行列式求解16（14分）如图所示，在高h1=1.2m的光滑水平台面上，质量m=1kg的小物块压缩弹簧后被锁扣k锁住，储存了一定量的弹性势能ep，若打开锁扣k，物块与弹簧分离后将以一定的水平速度v1向右滑离平台，并恰好能从b点的切线