河南省开封高中等中原名校高三物理上学期期中联考试题（含解析）.doc

物理试卷满分：150分 考试时间：150分钟 第i卷(选择题 共126分)【试卷综析】本试卷是高三模拟试题，包含了高中物理必修一、必修二的全部内容，主要包含匀变速运动规律、受力分析、牛顿运动定律、曲线运动、万有引力与航天、动能定理等内容，在考查问题上以基本定义、基本规律为主，在注重考查核心知识的同时，突出考查考纲要求的基本能力，重视生素养的考查，注重主干知识，兼顾覆盖面。是份非常好的试卷。二、选择题（本题共8小题。在每小题给出的四个选项中，1418只有一个选项正确，1921有多个选项正确，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。）【题文】14、甲乙两汽车在一平直公路上同向行驶在t0到tt1的时间内，它们的v-t图像如图所示在这段时间内（）a汽车乙的平均速度等于b汽车甲的平均速度比乙的大c甲乙两汽车的位移相同d汽车甲的加速度大小逐渐减小，汽车乙的加速度大小逐渐增大【知识点】 匀变速直线运动的图像a5【答案解析】b 解析：a、由于乙车做变减速运动，平均速度不等于，如图所示，红线表示匀减速直线运动，其平均速度等于 ，而匀减速直线运动的位移大于该变减速运动的位移，则平均速度小于，故a错误；b、c、平均速度等于位移与时间的比值，在v-t图象中，图形的面积代表位移的大小，根据图象可知道，甲的位移大于乙的位移，由于时间相同，所以汽车甲的平均速度比乙的大，故b正确，c错误；d、因为切线的斜率等于物体的加速度，汽车甲和乙的加速度大小都是逐渐减小，故d错误故选：b【思路点拨】在速度时间图象中，某一点代表此时刻的瞬时速度，时间轴上方速度是正数，时间轴下方速度是负数；切线代表该位置的加速度，向右上方倾斜，加速度为正，向右下方倾斜加速度为负；图象与坐标轴围成面积代表位移，时间轴上方位移为正，时间轴下方位移为负本题是为速度-时间图象的应用，要明确斜率的含义，知道在速度-时间图象中图象与坐标轴围成的面积的含义【题文】15、粗细均匀的电线架在a、b两根电线杆之间由于热胀冷缩，电线在夏、冬两季呈现如图所示的两种形状，若电线杆始终处于竖直状态，下列说法中正确的是（）a冬季，电线对电线杆的拉力较大b夏季，电线对电线杆的拉力较大c夏季与冬季，电线对电线杆的拉力一样大d夏季，杆对地面的压力较大【知识点】 力的合成b3【答案解析】a 解析：以整条电线为研究对象，受力分析如右图所示，由共点力的平衡条件知，两电线杆对电线的弹力的合力与其重力平衡，由几何关系得：fcos=，即：f= 由于夏天气温较高，电线的体积会膨胀，两杆正中部位电线下坠的距离h变大，则电线在杆上固定处的切线方向与竖直方向的夹角变小，故变小，所以两电线杆处的电线弹力与冬天相比是变小电线杆上的电线的质量一定，受力平衡，夏季、冬季杆对地面的压力相等所以选项bcd错误，a正确故选a【思路点拨】以整条电线为研究对象，受力分析根据平衡条件列出等式，结合夏季、冬季的电线几何关系求解要比较一个物理量的大小关系，我们应该先把这个物理量运用物理规律表示出来，本题中应该抓住电线杆上的电线的质量一定，受力平衡，根据夏季、冬季电线在杆上固定处的切线方向与竖直方向的夹角的不同分析求解【题文】16、如图所示轻质光滑定滑轮， m1=2kg， m2=1kg， m1离地高度为h=0.5m。m1 与m2从静止开始释放，不计一切阻力，m1由静止下落了0.3m时的速度大小为 （）a. m/s b.3m/s c.2m/s d.1m/s【知识点】 机械能守恒定律e3【答案解析】a 解析：对系统运用机械能守恒定律得，(m1-m2)gh=(m1+m2)v2代入数据解得v=m/s故a正确，b、c、d错误故选a【思路点拨】m1与m2组成的系统，只有重力做功，知系统机械能守恒，抓住系统重力势能的减小量等于系统动能的增加量，求出m1静止下落0.3m时的速度解决本题的关键知道单个物体机械能不守恒，但是两个物体组成的系统机械能守恒抓住系统重力势能的减小量与系统动能的增加量相等进行求解【题文】17、如图所示，飞行器p绕某星球做匀速圆周运动，星球相对飞行器的张角为，下列说法正确的是()a若测得周期和轨道半径，可得到星球的平均密度b若测得周期和张角，可得到星球的平均密度c轨道半径越大，角速度越大d轨道半径越大，速度越大【知识点】 万有引力定律及其应用；向心力d5【答案解析】b 解析：a、由可得：m=，可知若测得周期和轨道半径，可得到星球的质量，但星球的半径未知，不能求出星球的平均密度故a错误b、设星球的质量为m，半径为r，平均密度为，张角为，飞行器的质量为m，轨道半径为r，周期为t对于飞行器，根据万有引力提供向心力得：由几何关系有：r=rsin星球的平均密度 =由以上三式知测得周期和张角，可得到星球的平均密度故b正确； c、根据卫星的角速度公式 ，可知轨道半径越大，角速度越小，故c错误；d、根据卫星的速度公式v=，可知轨道半径越大，速度越小，故d错误；故选：b【思路点拨】根据开普勒第三定律，分析周期与轨道半径的关系；飞行器p绕某星球做匀速圆周运动，由星球的万有引力提供向心力，根据万有引力定律和几何知识、密度公式可求解星球的平均密度本题关键掌握开普勒定律和万有引力等于向心力这一基本思路，结合几何知识进行解题【题文】18、如图所示，分别用力f1、f2、f3将质量为m的物体，由静止沿同一光滑斜面以相同的加速度，从斜面底端拉到斜面的顶端，物体到达斜面顶端时，力f1、f2、f3的平均功率关系为（）ap1=p2=p3 bp1p2=p3 cp3p2p1 dp1p2p3【知识点】 功率、平均功率和瞬时功率e1【答案解析】a 解析：物体的加速度相同，说明物体受到的合力相同，即拉力f在沿着斜面方向的分力都相同，根据牛顿第二定律，有：f1-mgsin=ma，故f1=mgsin+ma，即拉力平行斜面方向的分力相同；由于斜面的长度相同，物体的加速度相同，所以物体到达顶端的时候，物体的速度的大小也是相同的；由于物体到达顶端时速度相同，拉力平行斜面方向的分力也相同，故拉力的瞬时功率p=f1v也就相同，所以a正确；故选：a 【思路点拨】对物体受力分析，由于物体的加速度相同，说明物体受到的合力相同，根据功的公式p=fv可以求得拉力做功的瞬时功率情况在计算平均功率和瞬时功率时一定要注意公式的选择，p= 只能计算平均功率的大小，而p=fv可以计算平均功率也可以是瞬时功率，取决于速度是平均速度还是瞬时速度【题文】19、船在静水中的速度与时间的关系如图甲所示，河水的流速随离河岸的距离的变化关系如图乙所示，经过一段时间该船以最短时间成功渡河，下面对该船渡河的说法正确的是( )a船在河水中的最大速度是5 m/s b船渡河的时间是150sc船在行驶过程中，船头必须始终与河岸垂直 d船渡河的位移是【知识点】 运动的合成和分解d1【答案解析】acd 解析：a、当水流速最大时，船的速度最大，vm= m/s=5m/s故a正确; b、c当静水速与河岸垂直时，渡河时间最短，t=100s,故b错误、c正确； d、船在行驶过程中，船头不一定必须始终与河岸垂直故c错误d、水流方向船的位移 ，所以船的位移 ，故d正确；故选acd【思路点拨】将船的运动分解为垂直于河岸方向和沿河岸方向，当静水速与河岸垂直时，渡河时间最短当水流速最大时，船在河水中的速度最大解决本题的关键将船的运动分解为垂直于河岸方向和沿河岸方向，抓住分运动与合运动具有等时性进行求解【题文】20、质量为m的小球由轻绳a和b分别系于一轻质木架上的a点和c点，如图所示，当轻杆绕轴bc以角速度匀速转动时，小球在水平面内做匀速圆周运动，绳a在竖直方向，绳b在水平方向，当小球运动到图示位置时，绳b被烧断且杆子停止转动，则（）a小球仍在水平面内做匀速圆周运动b在绳b被烧断瞬间，a绳中张力突然增大c若角速度较小，小球在垂直于平面abc的竖直平面内摆动d若角速度较大，小球可能在垂直于平面abc的竖直平面内做圆周运动【知识点】 牛顿第二定律；向心力c2 d4【答案解析】bcd 解析：a、小球原来在水平面内做匀速圆周运动，绳b被烧断后，小球在垂直于平面abc的竖直平面内摆动或圆周运动故a错误b、绳b被烧断前，小球在竖直方向没有位移，加速度为零，a绳中张力等于重力，在绳b被烧断瞬间，a绳中张力与重力的合力提供小球的向心力，而向心力竖直向上，绳b的张力将大于重力，即张力突然增大故b正确c、若角速度较小，小球原来的速度较小，小球在垂直于平面abc的竖直平面内摆动故c正确d、若角速度较大，小球原来的速度较大，小球可能在垂直于平面abc的竖直平面内做圆周运动故d正确故选bcd 【思路点拨】绳b被烧断后，小球在垂直于平面abc的竖直平面内摆动或圆周运动绳b被烧断前，a绳中张力等于重力，在绳b被烧断瞬间，a绳中张力与重力的合力提供小球的向心力，而向心力竖直向上，绳b的张力将大于重力若角速度较小，小球原来的速度较小，小球在垂直于平面abc的竖直平面内摆动，若角速度较大，小球原来的速度较大，小球可能在垂直于平面abc的竖直平面内做圆周运动本题中要注意物体做圆周运动时，外界必须提供向心力c、d两项还可根据机械能守恒与向心力知识求解小球在垂直于平面abc的竖直平面内摆动或圆周运动角速度的范围【题文】21、如图甲所示，在升降机的顶部安装了一个能够显示弹簧拉力的传感器，传感器下方挂上一轻质弹簧，弹簧下端挂一质量为m的小球，若升降机在运行过程中突然停止，并以此时为零时刻，在后面一段时间内传感器显示弹簧弹力f随时间t变化的图象如图所示，g为重力加速度，则（）a升降机停止前在向上运动b0t1时间小球处于失重状态，t1t2时间小球处于超重状态ct1t3时间小球向下运动，动能先增大后减小dt3t4时间弹簧弹性势能变化量大于小球动能变化量【知识点】 牛顿第二定律；超重和失重；动能和势能的相互转化c2 c3【答案解析】acd 解析：a、由图象看出，t=0时刻，弹簧的弹力为mg，升降机停止后弹簧的拉力变小，合力向下，升降机可能向下加速，也可能向上减速；若向下加速，弹力减小，加速度增大，根据对称性可知，最低点的拉力就大于2mg，由图知不可能，故升降机停止前在向上运动故a正确b、0t1时间拉力小于重力，小球处于失重状态，t1t2时间拉力也小于重力，小球也处于失重状态故b错误c、t1时刻弹簧处于原长状态，t1t3时间小球向上运动，t3时刻小球到达最高点，弹簧处于伸长状态，拉力小于重力，小球所受的合力方向向下，与速度方向相反，速率减小，动能减小故c正确d、t3t4时间，小球向下运动，重力做正功，弹簧势能减小，动能增大，根据系统机械能守恒得知，弹簧弹性势能变化量小于小球动能变化量故d正确故选acd 【思路点拨】由图象看出，升降机停止后弹簧的拉力变小，小球向上运动，说明升降机停止前在向上运动根据拉力与重力的大小关系确定小球处于失重状态还是超重状态拉力小于重力，小球处于失重状态；拉力大于重力，小球处于超重状态t1t3时间小球向上运动，t3时刻小球到达最高点，弹簧处于伸长状态，速率减小，动能减小t3t4时间，小球重力做功为零根据系统机械能守恒分析弹簧弹性势能变化量与小球动能变化量的关系本题要根据图象分析小球的运动状态，根据拉力与重力的大小关系确定小球处于失重状态还是超重状态根据系统机械能守恒分析能量如何变化第ii卷(共174分)【题文】22.(4分) 在“测定匀变速直线运动的加速度”的实验中，某同学的操作步骤如下， a、将打点计时器固定在平板上，并接好电源b、将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔c、把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下面吊着适当重的钩码d、拉住纸带，将小车移到靠近打点计时器处先放开纸带，再接通电源e、取下纸带f、换上新纸带重复实验三次，关闭电源，整理实验器材。指出其中有错误或者遗漏的两个步骤并改正_ _ 【知识点】 测定匀变速直线运动的加速度a7【答案解析d中应先通电，再放纸带；e中取下纸带前应先断开电源解析：d、实验时，不能先放开小车，再接通打点计时器电源，由于小车运动较快，可能会使打出来的点很少，不利于数据的采集和处理，所以应该先接通电源，再释放纸带e、应该先断开电源，使计时器停止工作，再取下纸带【思路点拨】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、操作细节等，如打点计时器使用的是交流电源、要先通电后释放纸带，要在靠近打点计时器的位置释放小车等教科书本上的实验，我们要从实验原理、实验仪器、实验步骤、实验数据处理、实验注意事项这几点去搞清楚，同时加强基础知识的应用，提高解题能力【题文】23、（12分）测量小物块q与平板p之间的动摩擦因数的实验装置如图所示。ab是半径足够大的、光滑的四分之一圆弧轨道，与水平固定放置的p板的上表面bc在b点相切，c点在水平地面的垂直投影为c。重力加速度为g。实验步骤如下：aqbpccdrl用天平称出物块q的质量m；测量出轨道ab的半径r、bc的长度l和cc/的高度h；将物块q在a点由静止释放，在物块q落地处标记其落地点d；重复步骤，共做10次；将10个落地点用一个尽量小的圆围住，用刻度尺测量圆心到c的距离s。（1）用实验中的测量量表示：（）物块q到达b点时的动能ekb_；（）物块q到达c点时的动能ekc_；（）在物块q从b运动到c的过程中，物块q克服摩擦力做的功wf_；（）物块q与平板p之间的动摩擦因数_。（2）回答下列问题：（）实验步骤的目的是 。（ii）已知实验测得的值比实际值偏大，其原因除了实验中测量量的误差之外，其它的可能是 （写出一个可能的原因即可）【知识点】 探究影响摩擦力的大小的因素e4【答案解析】（1）（）mgr；（）（）mgr-；（）（2）（）是通过多次实验减小实验结果的误差；（ii）圆弧轨道存在摩擦，接缝b处不平滑等 解析： ：（1）从a到b，由动能定理得：mgr=ekb-0，则物块到达b时的动能：ekb=mgr；离开c后，物块做平抛运动，水平方向：s=vct，竖直方向：h=gt2，物块在c点的动能：ekc=mvc2，解得：ekc=；由b到c过程中，由动能定理得：-wf=mvc2-mvb2，克服摩擦力做的功：wf=mgr-；b到c过程中，克服摩擦力做的功：wf=mgl=mgr-，则：=；（2）实验步骤的目的，是通过多次实验减小实验结果的误差；实验测得的值比实际值偏大，其原因除了实验中测量量的误差之外，其他的可能是圆弧轨道存在摩擦，接缝b处不平滑等【思路点拨】（1）物块由a到b点过程，由动能定理可以求出物块到达b时的动能；物块离开c点后做平抛运动，由平抛运动的知识可以求出物块在c点的速度，然后求出在c点的动能；由b到c，由动能定理可以求出克服摩擦力所做的功；由功的计算公式可以求出动摩擦因数（2）多次实验的目的是减小实验误差，误差偏大的原因是存在摩擦阻力熟练应用动能定理、平抛运动规律、功的计算公式即可正确解题，学会根据实验数据来实验结果分析，注意实验误差不会没有，只能降低【题文】24、（16分）如图所示，质量为m的小物块在粗糙水平桌面上做直线运动，经距离l后以速度v飞离桌面，最终落在水平地面上。已知l=1.4m，v=3.0m/s，m=0.10kg，物块与桌面间的动摩擦因数=0.25，桌面高h=0.45m，不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2求：v0shvl（1）小物块落地点距飞出点的水平距离s；（2）小物块的初速度大小v0【知识点】动能定理的应用；平抛运动 d2 e2【答案解析】（1）0.9m，（2）4m/s 解析： ：（1）物块飞出桌面后做平抛运动，竖直方向：h=gt2，解得：t=0.3s，水平方向：s=vt=0.9m；（2）对滑块从开始运动到飞出桌面，由动能定理得：-mgl=mv2-mv02，解得：v0=4m/s； 【思路点拨】物块离开桌面后做平抛运动，运用运动的分解法，由匀速与匀变速运动规律可以求出水平距离s根据动能定理研究物块在桌面上运动过程，求解物块的初速度v0要掌握应用动能定理解题的方法与思路；（2）问也可以应用牛顿定律、运动学公式求解【题文】25、（16分）如图所示，一个质量m=1kg的长木板静止在光滑的水平面上，并与半径为r=1.8m的光滑圆弧形固定轨道接触（但不粘连），木板的右端到竖直墙的距离为s=0.08m；另一质量也为m的小滑块从轨道的最高点由静止开始下滑，从圆弧的最低点a滑上木板。设长木板每次与竖直墙的碰撞时间极短且无机械能损失。木板的长度可保证物块在运动的过程中不与墙接触。已知滑块与长木板间的动摩擦因数=0.1，g取10m/s2。试求：（1）滑块到达a点时对轨道的压力大小；（2）当滑块与木板达到共同速度（）时，滑块距离木板左端的长度是多少？【知识点】 牛顿第三定律 动能定理 匀变速运动规律 c2 e2 a2【答案解析】（1）30n （2）17.96m 解析：从物块开始滑动到a由动能定理得:mgr= .得 在a点对物块由牛顿第三定律得 由牛顿第三定律得在a点对轨道的压力 （2）物块滑上木板后，在摩擦力作用下，木板从静止开始做匀加速运动，设木板加速度为a，经历时间t后与墙第一次碰撞，碰撞时的速度为 ，则 联立解得：t=0.4s 在物块与木板两者达到共同速度前，在每次碰撞之间，木板受到物块对它的摩擦力作用而做加速度恒定的匀变速直线运动，因而木板与墙相碰后将返回至初态，所用时间也为t，设在物块与木板两者达到共同速度v前木板共经历n次碰撞，则有 式中 是碰撞n次后木板从起始位置至达到共同速度时所需要的时间 ，求解上式得 ，由于n是整数，故n=7 共同末速度v=0.2m/s对物块 对木板 所以 【思路点拨】（1）根据动能定理求得到达a点速度，然后根据支持力减去重力提供向心力，从而求得支持力，根据牛顿第三定律对轨道的压力大小等于支持力。（2）物块滑上木板后，在摩擦力作用下，木板从静止开始做匀加速运动，经过n次碰撞，然后根据匀变速运动规律求得物块和木板的对地位移，从而求得相对位移。 (二)选考题：共45分。请考生从给出的3道物理题、2道化学题、2道生物题中每科任选一题做答，并用2b铅笔在答题卡上把所选题目的题号涂黑。注意所做题目的题号必须与所涂题目的题号一致，在答题卡选答区域指定位置答题。如果多做，则每学科按所做的第一题【题文】（1）下列说法正确的是（ ）a、物体速度变化越快，则加速度一定越大b、运动物体所受合外力不为零，则该物体一定做变速运动，其动能一定要变化c、一定质量的物体，动能变化时，速度一定变化，但速度变化时，动能不一定变化d、若物体除受重力外还受到其他力作用，物体的机械能也可能守恒e、由于月球的重力加速度是地球的，所以同一物体从地球搬到月球表面，其