河南省南阳市高三物理五校联谊期中试卷（含解析）新人教版.doc

2013年秋期南阳市五校联谊高中三年级期中考试物 理 试 题注意事项： 1、本试卷分第卷和第卷两部分，其中第卷14面，第卷46面；共120分,考试时间90分钟。 2、答题前，务必将自己的姓名、考号填写在机读卡和答题卷规定的位置上；所有题目必须在答题卷上作答，在试题卷上答题无效。 3、选择题答案使用2b铅笔填涂，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号；非选择题答案，使用05毫米的黑色墨水签字笔书写，字体工整，笔迹清楚。 4、考试结束后，将答题卷和机读卡交上，试题卷自己保存。第卷（选择题 共48分）一、选择题（本题共12小题。17小题，只有一个选项正确，每小题4分，选对的得4分，选错的得0分。812小题，给出的四仓选项中，有多个选项正确，全选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分，共48分。）1关于物理学研究的方法，以下说法错误的是 （ ） a在用实验探究加速度、力和质量三者之间的关系时，应用了控制变量法 b在利用速度一时间图象推导匀变速直线运动的位移公式时，使用的是微元法 c用点电荷代替带电体,应用的是理想模型法d伽利略在利用理想实验探究力和运动的关系时，使用的是实验归纳法【答案】d【解析】d、不是归纳而是演绎推理的方法，伽利略的斜面理想实验的思维过程：1.现实中小球由斜面滚下来会滚上另一个斜面但不会到等高；2.猜想这是由摩擦力导致的，假设光滑，小球会滚到等高的位置；3.推理小球是想寻求一个等高的位置停下来；4.若果斜面无限长，小球就要永远运动下去；这是个演绎推理的过程，因为只有1是现实的，234都是现实中不可能存在的。所以采用的方法是科学的逻辑推理过程。故选d。【考点】物理学史；研究物理的方法2如图所示，滑轮a可沿倾角为的足够长光滑轨道下滑，滑轮下用轻绳挂着一个重为g的物体b，下滑时，物体b相对于a静止，则下滑过程中 （ ） ab的加速度为gsin b绳的拉力为 c绳的方向保持竖直d绳的拉力为g【答案】a【解析】物体b相对于a静止，说明二者的运动状态相同，对ab整体分析，可知，所以加速度为gsin。故选a。【考点】牛顿第二定律3如图所示，上表面光滑的半圆柱体放在水平面上，小物块从靠近半圆柱体顶点o的a点，在外力f作用下沿圆弧缓慢下滑到b点，此过程中f始终沿圆弧的切线方向且半圆柱体保持静止状态下列说法中正确的是 （ ）a半圆柱体对小物块的支持力变大b外力f先变小后变大c地面对半圆柱体的摩擦力先变大后变小d地面对半圆柱体的支持力变大【答案】c【解析】ab、对小滑块受力分析，受到重力、支持力和拉力，如图根据共点力平衡条件，有由于越来越大，故支持力n变小，拉力f变大，故a b错误；cd、对半圆柱体受力分析，受到压力n，地面支持力n，重力mg，地面的静摩擦力f，如图根据共点力平衡条件，有解得 由于越来越大，故静摩擦力f先变大后变小，支持力先变小后变大，故c正确，d错误；故选c。【考点】共点力平衡；力的合成与分解4一同学为探月宇航员估算环绕月球做匀速圆周运动的卫星的最小周期，想出了一种方法：在月球表面以初速度v0竖直上抛一个物体，测出物体上升的最大高度为h，假设物体只受月球引力作用，又已知该月球的直径为d，则卫星绕月球做圆周运动的最小周期为（ ）a b c d【答案】d【解析】上抛物体运动：；沿表面运动卫星：，解得故选d。【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系；万有引力定律5甲、乙两个物体从同一地点沿同一方向做直线运动的vt图象如图所示，则 （ ）at2s时两物体相距最远bt4s时甲在乙的前面c两个物体两次相遇的时刻是2s末和6s末d甲物体一直向前运动，乙物体先向前运动2s，随后向后运动【答案】c【解析】a、当两物体速度相等时相距最远，则t=1s和t=4s时两者相距最远，故a错误；b、由图看出，t=4s时甲图线的“面积”小于乙图线的“面积”，则甲的位移小于乙的位移，两者又是从同一位置出发的，则t=4s时甲在乙的后面，故b错误；c、甲、乙两个物体从同一地点沿同一方向做直线运动，从图象看出，2s末和6s末两图线的“面积”相等，说明两物体的位移再次相等，两物体再次相遇，故c正确；d、根据图象看出，两物体的速度一直都为正值，说明两者都一直沿正方向向前运动，故d错误。故选c。【考点】匀变速直线运动的图像6某研究性学习小组用加速度传感器探究物体从静止开始做直线运动的规律，得到了质量为10kg的物体运动的加速度随时间变化的关系图线，如图所示。由图可以得出（ ）a从t4.0s到t6.0s的时间内物体做匀减速直线运动b物体在t10.0s时的速度大小约为5.8msc从t10.0s到t12.0s的时间内合外力对物体做的功约为7.3jd不能从已知信息粗略估算出物体在t3.0s时的速度【答案】c【解析】a、从t=4.0s到t=6.0的时间内物体的加速度减小，物体做加速度减小的变减加速运动，故a错误；b、物体从静止开始做加速运动，由于v=at，故加速度图线与时间轴包围的面积表示速度的变化量，t=10s时的速度等于前10秒图线与坐标轴包围的面积，v=6.8m/s，故b错误；c、由于加速度图线与时间轴包围的面积表示速度的变化量，故可以估算出12s末的速度为v=s=7.8m/s，根据动能定理得： ，故c正确；d、由可知，在at图像上，面积大小等于物体的末速度，所以t3.0s时的速度可以通过图像的面积近似求出，故d错误。故选c。【考点】匀变速直线运动的图像7图中a、b是一质量m6103kg的公共汽车在t0和t4s末两个时刻的两张照片.当t0时，汽车刚启动（汽车的运动可看成匀加速直线运动）图c是车内横杆上悬挂的手拉环的图象，测得30根据题中提供的信息，无法估算出的物理量是 （ ） a汽车的长度 b4s末汽车的速度c4s内汽车牵引力所做的功 d4s末汽车合外力的瞬时功率【答案】c【解析】对拉环受力分析可知，拉环受到重力和绳的拉力的作用，如图所示，所以拉环的合力的大小为，所以加速度的大小，由题意知汽车的运动的时间为4s，所以4s末汽车的速度为，所以b可以算出；汽车在4s内的位移即为汽车的长度，所以汽车的长度为，所以a可以算出；已知汽车的质量，所以汽车受到的合力的大小为，所以4s末汽车合外力的瞬时功率为，所以d可以算出；由牛顿第二定律可得，由于不知道汽车受到的阻力的大小，所以不能求出汽车受到的牵引力的大小，也就不能求出汽车牵引力所做的功，所以c不能算出。故选c。【考点】功率、平均功率和瞬时功率；速度；功的计算8如图所示，在半径为r的四分之一光滑圆弧轨道的顶端a点，质量为m的物块（可视为质点）由静止开始下滑，经圆弧最低点b滑上粗糙水平面，圆弧轨道在b点与水平轨道平滑相接,物块最终滑至c点停止。若物块与水平面问的动摩擦因数为,下列说法正确的是（ ） a物块滑到b点时的速度为 b物块滑到b点时对b点的压力是2mg cc点与b点的距离为d整个过程中物块机械能损失了mgr【答案】cd【解析】a、由机械能守恒可知，解得b点时的速度为，故a错误；b、b点时，物体受重力、支持力而做圆周运动，则由可得，支持力f=3mg，由牛顿第三定律可知，物块对b点的压力为3mg；故b错误；c、对全程由动能定理可知，解得bc两点间的距离为，故c正确；d、在滑动过程中，摩擦力所做的功等于机械能的损失，故机械能损失了，故d正确；故选cd。【考点】动能定理；向心力9如图所示，长木板放置在水平面上，一小物块置于长木板的中央，长木板和物块的质量均为m，物块与木板间的动摩擦因数为，木板与水平面间动摩擦因数，已知最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，重力加速度为g现对物块施加一水平向右的拉力f，则木板加速度大小a可能是 （ ） aag baca da【答案】bd【解析】两种情况，分别讨论：1、木板与物块没有相对滑动，木板和物块一起做匀加速直线运动，整体水平方向的受力为：拉力f和地面的摩擦力f，则其加速度为：，故d正确2、木板与物块有相对滑动，则木板就是在物块的摩擦力作用下做匀加速直线运动，其受到木块的摩擦力为：，获得的加速度为：，故b正确故选bd。【考点】牛顿第二定律；力的合成与分解10一电子在电场中由a点运动到b点的轨迹如图中虚线所示，图中平行实线是等势面。则下列说法中正确的是 （ ） aa点的电势比b点高 b电子在a点的加速度方向向右 c电子从a点到b点动能减小d电子从a点到b点电势能减小【答案】ac【解析】a、根据电子的运动轨迹可知，电子受的电场力向下，电场线与等势面垂直，由此可知电场线的方向向上，沿电场线的方向，电势降低，所以a点的电势比b点高，所以a正确；b、由a的分析可知，电子受的电场力向下，所以电子在a点的加速度方向向下，所以b错误；c、从a点到b点的过程中，电场力做负功，所以电子从a点到b点动能减小，所以c正确；d、电场力做负功，电势能增加，所以电子从a点到b点电势能增加，所以d错误。故选ac。【考点】带电粒子在匀强电场中的运动；电势；电势能11如图所示，在竖直平面内有匀强电场（图中未画出），一个质量为m带电小球，从a点以初速度v0沿直线运动。直线与竖直方向的夹角为（90），不计空气阻力，重力加速度为g。以下说法正确的是 （ ） a小球一定做匀变速运动 b小球在运动过程中可能机械能守恒 c小球运动过程中所受电场力不少于mgsind当小球速度为v时，其重力的瞬时功率pmgvsin【答案】bc【解析】a、小球从a点以初速度v0沿直线运动，受到重力和电场力作用，若电场力与重力平衡时，小球做匀速直线运动；若电场力与重力不平衡时，两者的合力与速度共线，而且合力是恒力，则小球做匀变速直线运动，故a错误；b、若电场力与速度方向垂直时，电场力不做功，则小球的机械能守恒，故b正确；c、当电场力与速度方向垂直时，电场力最小，由垂直于速度方向力平衡得到：电场力的最小值为mgsin，故c正确；d、当小球速度为v时，其重力的瞬时功率p=mgvcos，故d错误。故选bc。【考点】机械能守恒定律；功率、平均功率和瞬时功率12如图所示，质量为m的滑块在水平面上向左撞向弹簧，当滑块将弹簧压缩了x0时速度减小到零，然后弹簧又将滑块向右推开。已知弹簧的劲度系数为k，滑块与水平面间的动摩擦因数为，整个过程弹簧未超过弹性限度，则（ ） a滑块向左运动过程中，始终做减速运动 b滑块向右运动过程中，始终做加速运动 c滑块与弹簧接触过程中最大加速度为d滑块向右运动过程中，当弹簧形变量x时，物体的加速度为零【答案】acd【解析】a、滑块向左接触弹簧的运动过程中，在水平方向上受到向右的弹簧的弹力和向右的摩擦力，在此过程中弹簧的弹力时逐渐增大的，弹力和摩擦力的合力与运动方向始终相反，物体做减速运动，所以选项a正确；b、滑块向右接触弹簧的运动是从弹簧压缩量最大时开始的，此时受到水平向右的弹力和向左的摩擦力，开始时弹簧的弹力大于摩擦力，但当弹簧伸长到一定程度，弹力和摩擦力大小相等，此后摩擦力大于弹力所以滑块向右接触弹簧的运动过程中，是先加速，后减速b选项错误；c、由对a的分析可知，当弹簧的压缩量为x0时，水平方向的合力为，此时合力最大，由牛顿第二定律有，所以选项c正确；d、在滑块向右接触弹簧的运动中，当弹簧的形变量为时，由胡克定律可得f=kx=mg，此时弹力和摩擦力大小相等，方向相反，在水平方向上合外力为零，选项d正确。故选acd。【考点】弹性势能；胡克定律；牛顿第二定律第卷（非选择题 共72分）二、实验填空题（本题共2小题，第13题6分，第14题12分，共18分把答案填到题中的横线上或按要求作答）13（6分）某学习小组利用自行车的运动“探究阻力做功与速度变化的关系”人骑自行车在平直的路面上运动，当人停止蹬车后，由于受到阻力作用，自行车的速度会逐渐减小至零，如图所示在此过程中，阻力做功使自行车的速度发生变化设自行车无动力后受到的阻力恒定（1）在实验中使自行车在平直的公路上获得某一速度后停止蹬车，需要测出人停止蹬车后自行车向前滑行的距离s，为了计算自行车的初速度v，还需要测量_（填写物理量的名称及符号）（2）设自行车受到的阻力恒为f, 计算出阻力做的功w及自行车的初速度v改变人停止蹬车时自行车的速度，重复实验，可以得到多组测量值,以阻力对自行车做功的大小为纵坐标，自行车初速度为横坐标，作出wv曲线分析这条曲线，就可以得到阻力做的功与自行车速度变化的定性关系在实验中作出wv图象如图所示，其中符合实际情况的是_【答案】停止蹬车后自行车向前滑行的时间t c【解析】（1）人停止蹬车后，人和车组成的系统做匀减速直线运动，由匀变速直线运动规律得：；且有，故需要测出人停止蹬车后自行车向前滑行的时间t；（2）根据动能定理得：，故知w与v成二次函数关系，且抛物线开口向上，故c正确。【考点】探究功与速度变化的关系14（12分）某同学利用如图甲所示的实验装置测量重力加速度。请指出该同学在实验操作中存在的两处错误： a_； b_。 该同学经正确操作得到如图乙所示的纸带，取连续的六个点，测得h1、h2、h3、h4、h5若打点的周期为t，则打e点时速度为ve _；若分别计算出各计数点对应的速度数值，并在坐标系中画出v2与h的关系图线，如图丙所示，则重力加速度g_ms2【答案】打点计时器接了直流电；开始时重物离打点计时器太远 【解析】（1）打点计时器使用交流电源，而该题中接了直流电；重物离打点计时器太远，这样纸带上上所打点很少，不利于减小误差；（2）匀变速直线运动某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，从d点到f点的时间为：，所以有：根据得，由此可知图线的斜率表示2g，所以2g=18.8，则。【考点】验证机械能守恒定律三、计算题（本题共4小题，共54分，解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值的单位）15（12分）汽车前方120m处有一自行车正以6ms的速度匀速前进，汽车以18ms的速度追赶自行车，若两车在同一条公路不同车道上作同方向的直线运动，求： （1）经多长时间，两车第一次相遇? （2）若汽车追上自行车后立即刹车，汽车刹车过程中的加速度大小为2ms2，则再经多长时间两车第二次相遇?【答案】10s 13.5s【解析】（1）设经t1秒，汽车追上自行车，解得t1=10s，故经过10s两车第一次相遇。（2）汽车的加速度为设第二次追上所用的时间为t2，则，解得t2=12s设汽车从刹车到停下用时t3秒，由得，故自行车又追上汽车前，汽车已停下。停止前汽车的位移设经t4时间追上，则，得t4=13.5s故再经过13.5s两车第二次相遇【考点】匀变速直线运动的位移与时间的关系；匀变速直线运动的速度与时间的关系16（12分）质量为60kg的消防队员从一根固定的竖直金属杆上由静止滑下，经25 s落地。消防队员受到的竖直向上的摩擦力变化情况如图所示，取g10ms2。在消防队员下滑的过程中：（1）他落地时的速度多大?（2）他克服摩擦力做的功是多少?【答案】 【解析】（1）消防队员的重力，则该队员先在t1=1s的时间内以加速度a1匀加速下滑，然后在t2=1.5s的时间内以加速度a2匀减速下滑；在第1s内，由牛顿第二定律，得：得，后1.5s内由牛顿第二定律得：，得他在1s末时的速度为，落地时的速度（2）该队员在第1s内下滑的高度在后1.5s内下滑的高度他克服摩擦力做的功为【考点】动能定理；牛顿第二定律17（14分）如图所示，ab是一段位于竖直平面内的光滑轨道，高度为h，末端b处的切线方向水平一个质量为m的小物体p从轨道顶端a处由静止释放，滑到b端后飞出，落到地面上的c点，轨迹如图中虚线bc所示已知它落地时相对于b点的水平位移ocl现在轨道下方紧贴b点安装一水平传送带，传送带的右端与b的距离为当传送带静止时，让p再次从a点由静止释放，它离开轨道并在传送带上滑行后从右端水平飞出，仍然落在地面的c点（不计空气阻力） （1）求p滑至b点时的速度大小； （2）求p与传送带之间的动摩擦因数； （3）当传送带运动时（其他条件不变），p的落地点为仍为c点，求传送带运动方向及速度v的取值范围【答案】 如解析【解析】（1）物体p在ab轨道上滑动时：p滑到b点时的速度为（2）当没有传送带时，物体离开b点后做平抛运动，运动时间为t，则当b点下方的传送带静止时，物体从传送带右端水平抛出，在空中运动的时间也为t水平位移为，因此物体从传送带右端抛出的速度由牛顿第二定律得，由得（3）若传送带向右运动，落点仍为c点，则传送带的速度，即；若传送带向左运动，落点仍为c点，则传送带的速度是任意值都可以。【考点】动能定理；平抛运动18（16分）如图所示,水平绝缘粗糙的轨道ab与处于竖直平面内的半圆形绝缘光滑轨道bc平滑连接，半圆形轨道的半径r04m在轨道所在空间存在水平向右的匀强电场，电场线与轨道所在的平面平行，电场强度e10104nc现有一电荷量q10104c，质量m01kg的带电体（可视为质点），在水平轨道上的p点由静止释放，带电体恰好能通过半圆形轨道的最高点c，然后落至水平轨道上的d点取g10ms2试求： （1）带电体运动到圆形轨道b点时对圆形轨道的压力大小； （2）d点到b点的距离xdb； （3）带电体在从p开始运动到落至d点的过程中的最大动能【答案】 【解析】（1）设带电体通过c点时的速度为vc，依据牛顿第二定律：解得设带电体通过b点时的速度为vb，设轨道对带电体的支持力大小为fb，带电体在b点时，根据牛顿第二定律有带电体从b运动到c的过程中，依据动能定理：联立解得根据牛顿第三定律，带电体对轨道的压力（2）设带电体从最高点c落至水平轨道上的d点经历的时间为t，根据运动的分解有：、联立解得（3）由p到b带电体作加速运动，故最大速度一定出现在从b经c到d的过程中，在此过程中只有重力和电场力做功，这两个力大小相等，其合力与重力方向成45夹角斜向右下方，故最大速度必出现在b点右侧对应圆心角为45处。设小球的最大动能为，根据动能定理有：解得【考点】带电粒子在匀强电场中的运动2013年秋期南阳市五校联谊高中三年级期中考试物理试题答案123456789101112dacdccccdbdacbcacd13停止蹬车后