江西省赣州市十二县（市）高三物理上学期期中联考试题（含解析）新人教版.doc

江西省赣州市十二县（市）2015届高三上学期期中联考物理试卷一、选择题（每小题4分，共40分其中1-6题只有一个选项是正确的，7-10题有多个选项是正确的，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分，请将答案填入答题栏内.）1下列说法正确的是（）a竖直平面内做匀速圆周运动的物体，其合外力可能不指向圆心b匀速直线运动和自由落体运动的合运动一定是曲线运动c物体竖直向上做匀加速直线运动时，物体受到的重力将变大d火车超过限定速度转弯时，车轮轮缘将挤压铁轨的外轨考点：向心力.专题：匀速圆周运动专题分析：匀速圆周运动的合外力一定指向圆心，做匀加速直线运动时，物体受到的重力不变，火车超过限定速度转弯时，需要的向心力增大，火车有向外运动的趋势，车轮轮缘将挤压铁轨的外轨解答：解：a、匀速圆周运动的合外力一定指向圆心，a错误b、匀速直线运动和自由落体运动的合运动可以是匀变速直线运动，b错误c、物体竖直向上做匀加速直线运动时，物体受到的重力不变，c错误d、火车超过限定速度转弯时，需要的向心力增大，火车有向外运动的趋势，车轮轮缘将挤压铁轨的外轨，d正确故选：d点评：知道问题做圆周运动的向心力的来源，超重和失重时物体本身受的重力大小不变2（4分）一个大人拉着载有两个小孩的小车（其拉杆可自由转动）沿水平地面匀速前进，则对小孩和车下列说法正确的是（）a小车受重力、拉力和摩擦力三个力作用b拉力与摩擦力的合力大小等于重力大小c拉力与摩擦力的合力方向竖直向上d小孩和车所受的合力方向与运动方向相同考点：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：对小孩和车整体受力分析，根据共点力平衡条件分析即可解答：解：a、小车受重力、拉力、支持力和摩擦力，小孩对车还有压力，故a错误；b、c、小孩和车整体受重力、支持力、拉力和摩擦力，根据共点力平衡条件，拉力、摩擦力的合力与重力、支持力的合力平衡，重力、支持力的合力竖直，故拉力与摩擦力的合力方向竖直向上且小于重力，故b错误，c正确；d、小孩和车做匀速直线运动，故所受的合力为零，故d错误；故选：c点评：本题关键是明确小孩和车整体的受力情况和运动情况，然后结合共点力平衡条件列式分析，基础题目3（4分）汽车在水平面上刹车，其位移与时间的关系是x=24t6t2，则它在前3s内的平均速度为（）a6m/sb8m/sc10m/sd12m/s考点：匀变速直线运动的位移与时间的关系；平均速度.专题：直线运动规律专题分析：根据匀变速直线运动的位移时间公式求出汽车的初速度和加速度，结合速度时间公式求出汽车刹车到停止的时间，从而得出汽车在前3s内的位移，求出平均速度解答：解：根据得，汽车的初速度v0=24m/s，加速度a=12m/s2，则汽车刹车速度减为零所需的时间t=则3s内的位移平均速度故b正确，a、c、d错误故选：b点评：本题考查运动学中的刹车问题，是道易错题，知道汽车速度减为零后不再运动4（4分）一个物体从静止开始做加速度方向不变，大小逐渐增大的直线运动，经过时间t速度为v，这段时间内的位移x大小为（）axbxcx=dx=vt考点：匀变速直线运动的位移与时间的关系.专题：直线运动规律专题分析：在vt图线中，图线与时间轴所围成的面积表示位移，根据速度时间图线比较匀加速直线运动和加速度逐渐增大的直线运动的位移解答：解：加速度逐渐增大的加速运动和匀加速直线运动的速度时间图线如图，从图中可以看出，匀加速直线运动的位移大于加速度逐渐增大的加速运动位移，匀加速直线运动的位移x=所以x故a正确，b、c、d错误故选：a点评：本题用速度时间图线解决比较方便，知道速度时间图线与时间轴所围成的面积表示位移5（4分）如图所示，质量相等物体a、b处于静止状态，此时物体b刚好与地面接触现剪断绳子oa，下列说法正确的是（）a剪断绳子的瞬间，物体a的加速度为g，物体b的加速度为0b弹簧恢复原长时，物体a的速度最大c从剪断绳子到弹簧压缩到最短，物体b对地面压力均匀增大d剪断绳子后，弹簧、物体a、b和地球组成的系统机械能守恒考点：机械能守恒定律；牛顿第二定律.专题：机械能守恒定律应用专题分析：求出悬绳剪断前弹簧的拉力，再根据牛顿第二定律求出悬绳剪断瞬间a的瞬时加速度当a物块向下运动到重力和弹力相等时，速度最大若系统只有重力或弹簧弹力做功，系统机械能守恒，当弹簧被压缩到最短时，弹性势能最大解答：解：a、剪断悬绳前，对b受力分析，b受到重力和弹簧的弹力，知弹力f=mg剪断瞬间，对a分析，a的合力为f合=mg+f=2mg，由牛顿第二定律得：2mg=ma，加速度：a=2g，故a错误；b、物体a在弹力和重力的作用下，向下做加速运动，当弹力的方向向上且与重力相等时，加速度为零，速度最大，此时弹簧不处于原长，故b错误；c、剪断绳子后到物体运动到最下端过程中，b对地面的压力先增大后减小，故c错误d、剪断绳子后，弹簧、物体a、b和地球组成的系统只有弹力做功，系统机械能守恒，故d正确；故选：d点评：解决本题关键知道剪断悬绳的瞬间，弹簧的拉力不变，当a的加速度为零时速度最大，当弹簧被压缩到最短时，弹性势能最大，难度适中6（4分）（2014浙江模拟）“嫦娥三号”月球探测器与“嫦娥一号”和“嫦娥二号”绕月飞行不同，“嫦娥三号”实现了落月目标“嫦娥三号”发射升空后，着陆器携带巡视器，经过奔月、环月最后着陆于月球表面，由巡视器（月球车）进行巡视探测假设月球的半径为r，月球表面的重力加速度为地球表面重力加速度的，“嫦娥三号”月球探测器的总质量为m，“环月”运动过程可近似为匀速圆周运动，那么在“环月”运动过程中它的动能可能为（）amgrbmgrcmgrdmgr考点：万有引力定律及其应用；功能关系.专题：万有引力定律的应用专题分析：由万有引力充当向心力，知月球的最大环绕速度为v，再根据动能ek=求出最大动能，从而得出答案解答：解：由万有引力充当向心力，知月球的最大环绕速度为v=，即最大动能为=mgr，故环月动能可能为d；故选：d点评：本题关键抓住万有引力提供向心力，列式求解出线速度的最大值，再进行讨论动能的大小7（4分）质量为m的小球由轻绳a和b系于一轻质木架上的a点和c点，且lalb，如图所示当轻杆绕轴bc以角速度匀速转动时，小球在水平面内作匀速圆周运动，绳a在竖直方向、绳b在水平方向当小球运动在图示位置时，绳b被烧断的同时杆也停止转动，则（）a小球仍在水平面内作匀速圆周运动b在绳被烧断瞬间，a绳中张力突然增大c在绳被烧断瞬间，小球所受的合外力突然变小d若角速度较大，小球可以在垂直于平面abc的竖直平面内作圆周运动考点：向心力；线速度、角速度和周期、转速.专题：匀速圆周运动专题分析：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解答：解：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错误 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：bd点评：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8（4分）一颗科学资源探测卫星的圆轨道经过地球两极上空，运动周期为t=1.5h，某时刻卫星经过赤道上a城市上空已知：地球自转周期t0（24h），地球同步卫星轨道半径r，万有引力常量为g，根据上述条件（）a可以计算卫星绕地球运动的圆轨道半径b可以计算地球的质量c可以计算地球表面的重力加速度d可以断定，再经过12h卫星第二次到达a城市上空考点：人造卫星的加速度、周期和轨道的关系；万有引力定律及其应用.专题：人造卫星问题分析：根据地球同步卫星万有引力提供向心力周期公式求出地球质量，再根据探测卫星万有引力提供向心力周期公式即可求得卫星绕地球运动的圆轨道半径，因为不知道地球半径，所以无法求出地球表面的重力加速度，根据经过12h卫星和城市的位置判断卫星是否在城市上空解答：解：根据地球同步卫星万有引力提供向心力周期公式得：m=，故b正确；根据探测卫星万有引力提供向心力周期公式解得：r=，因为m已经求得，所以可以求得卫星绕地球运动的圆轨道半径，故a正确；在地球表面有，因为不知道地球半径，所以无法求出地球表面的重力加速度，故c错误；经过12h时，赤道上a城市运动到和地心对称的位置了，而资源探测卫星正好转过了8圈，又回到原位置，所以经过12h卫星不会到达a城市上空，故d错误故选ab点评：解决本题的关键是掌握万有引力提供向心力，即，难度不大，属于基础题9（4分）（2013和平区二模）一个高尔夫球静止于平坦的地面上在i=0时球被击出，飞行中球的速率与时间的关系如图所示若不计空气阻力的影响，根据图象提供的信息可以求出的量是（）a高尔夫球在何时落地b高尔夫球可上升的最大高度c人击球时对高尔夫球做的功d高尔夫球落地时离击球点的距离考点：动能定理的应用；匀变速直线运动的图像.专题：动能定理的应用专题分析：不计空气阻力，高尔夫球落到水平地面上时，速率相等，由图可求出落地时间根据动能定理可求出最大高度由动能定理，分析能否求出人击球时对高尔夫球做的功高尔夫球水平方向做匀速直线运动，由图求出水平方向分速度vx，由x=vxt求出落地时离击球点的距离解答：解：a、不计空气阻力，高尔夫球落到水平地面上时，速率相等由图看出，小球5s时刻落地故a正确b、小球的初速度大小为v0=31m/s，到达最高点时的速度大小为v=19m/s，由动能定理得mgh=，由此式可求出最大高度h故b正确c、由动能定理得：人击球时对高尔夫球做的功w=，由于高尔夫球的质量m未知，无法求出w故c错误d、高尔夫球水平方向做匀速直线运动，水平方向分速度vx=19m/s，高尔夫球落地时离击球点的距离为s=vxt=195m=95m故d正确故选abd点评：本题要根据速率图象读出小球的初速率、最高点的速率及运动情况，还要运用运用的分解法研究斜抛运动，知道高尔夫球水平方向做匀速直线运动10（4分）（2014西安三模）如图所示，圆心在o点、半径为r的光滑圆弧轨道abc竖直固定在水平桌面上，oc与oa的夹角为60，轨道最低点a与桌面相切一足够长的轻绳两端分别系着质量为m1和m2的两小球（均可视为质点），挂在圆弧轨道光滑边缘c的两边，开始时m1位于c点，然后从静止释放则（）a在m1由c点下滑到a点的过程中两球速度大小始终相等b在m1由c点下滑到a点的过程中重力对m1做功的功率先增大后减少c若m1恰好能沿圆弧下滑到a点，则m1=2m2d若m1恰好能沿圆弧下滑到a点，则m1=3m2考点：功率、平均功率和瞬时功率；力的合成与分解的运用.专题：功率的计算专题分析：ab两个小球用绳子连在一起，说明沿绳子方向的速度是一样的，而在m1滑下去一段过程以后，此时的绳子与圆的切线是不重合，所以速度不等，重力的功率就是p=mgv，分析竖直方向速度的变化情况求解，若m1恰好能沿圆弧轨道下滑到a点，此时两小球速度均为零，根据动能定理求解质量关系解答：解：a、m1由c点下滑到a点的过程中，沿绳子方向的速度是一样的，在m1滑下去一段过程以后，此时的绳子与圆的切线是不重合，而是类似于圆的一根弦线而存在，所以此时两个物体的速度必然不相同的，故a错误；b、重力的功率就是p=mgv，这里的v是指竖直的分速度，一开始m1是由静止释放的，所以m1一开始的竖直速度也必然为零，最后运动到a点的时候，由于此时的切线是水平的，所以此时的竖直速度也是零但是在这个c到a的过程当中是肯定有竖直分速度的，所以相当于竖直速度是从无到有再到无的一个过程，也就是一个先变大后变小的过程，所以这里重力功率mgv也是先增大后减小的过程，故b正确；c、若m1恰好能沿圆弧轨道下滑到a点，此时两小球速度均为零，根据动能定理得：m1gr（1cos60）=m2gr，解得：m1=2m2故c正确，d错误故选bc点评：本题解题的关键是对两个小球运动情况的分析，知道小球做什么运动，并能结合动能定理、几何关系解题，难度适中二、实验题（本题共2小题，每空2分，共18分，请按题目要求作答）11（8分）某同学研究小滑块在水平长木板上运动所受摩擦力的大小，选用的实验器材是：长木板、总质量为m的小滑块、光电门、数字毫秒计、弧形斜面、挡光片、游标卡尺、刻度尺器材安装如图甲所示（1）主要实验过程：（）用游标卡尺测量挡光片宽度d，读数如图乙所示，则d=7.35mm；（）让小滑块从斜面上某一位置释放，读出小滑块通过光电门时数字毫秒计示数t；（）用刻度尺量出小滑块停止运动时挡光片与光电门间的距离l；（）求出小滑块与木板间摩擦力f= （用物理量m、d、l、t表示）；（2）若实验中没有现成的挡光片，某同学用一宽度为6cm的金属片替代，这种做法是否合理？不合理 （选填“合理”或“不合理”）（3）实验中，小滑块释放的高度要适当高一些，其目的是减少系统误差（选填“系统”或“偶然”）考点：探究影响摩擦力的大小的因素.专题：实验题分析：游标卡尺的读数等于主尺读数加上游标读数，不需估读；根据极短时间内的平均速度表示瞬时速度得出小滑块通过光电门的瞬时速度，结合速度位移公式求出匀减速运动的加速度大小，通过牛顿第二定律求出滑块与木板间的摩擦力解答：解：（1）（）由图示游标卡尺可知，其示数为：d=7mm+70.05mm=7.35mm；（）块通过光电门的速度v=，根据速度位移公式得，滑块匀减速运动的加速度大小a=，根据牛顿第二定律得，f=ma=（2）实验中没有现成的挡光片，某同学用一宽度为6cm的金属片替代，则用平均速度表示瞬时速度误差变大，这种做法不合理（3）在实验中用极短时间内的平均速度表示瞬时速度，存在一定的误差，该误差无法避免，属于系统误差，小滑块释放的高度要适当高一些，通过光电门的时间变短，可以减小系统误差故答案为：（1）（）7.35；（）； （2）不合理；（3）系统点评：解决本题的关键掌握游标卡尺的读数方法，掌握极限的思想在物理中的运用，即极短时间内的平均速度等于瞬时速度的大小12（10分）某实验小组在“探究加速度与物体受力的关系”实验中，设计出如下的实验方案，其实验装置如图2所示已知小车质量m=214.6g，砝码盘质量m0=7.8g，所使用的打点计时器交流电频率f=50hz其实验步骤是：a按图中所示安装好实验装置；b调节长木板的倾角，轻推小车后，使小车能沿长木板向下做匀速运动；c取下细绳和砝码盘，记下砝码盘中砝码的质量m；d将小车置于打点计时器旁，先接通电源，再放开小车，打出一条纸带，由纸带求得小车的加速度a；e重新挂上细绳和砝码盘，改变砝码盘中砝码的质量，重复bd步骤，求得小车在不同合外力f作用下的加速度回答下列问题：（1）按上述方案做实验，是否要求砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量？否（填“是”或“否”）（2）实验中打出的其中一条纸带如图3所示，由该纸带可求得小车的加速度a=0.88m/s2（保留两位有效数字）（3）某同学将有关测量数据填入他所设计的表格中，如表，他根据表中的数据画出af图象（如图1）图中af图象斜率的物理意义：小车的质量的倒数，造成图线不过坐标原点的一条最主要原因是：在计算小车所受的合外力时未计入砝码盘的重力，该图线延长线在横轴截距的数值表示砝码盘的重力次数12345砝码盘中砝码的重力f/n0.100.200.290.390.49小车的加速度a/（ms2）0.881.441.842.382.89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：（1）根据小车做匀速运动列出方程，对合外力进行分析即可求解；（2）在匀变速直线运动中连续相等时间内的位移差为常数，根据作差法求解加速度；（3）由图象可知，当外力为零时，物体有加速度，通过对小车受力分析即可求解解答：解：（1）当物体小车匀速下滑时有：mgsin=f+（m+m0）g当取下细绳和砝码盘后，由于重力沿斜面向下的分力mgsin和摩擦力f不变，因此其合外力为（m+m0）g，由此可知该实验中不需要砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量（2）根据作差法得：a=0.88m/s2（3）根据a=可知，图中af图象斜率表示小车质量的倒数，由图象可知，当外力为零时，物体有加速度，这说明在计算小车所受的合外力时未计入砝码盘的重力，根据数学函数关系可知该图线延长线与横轴的交点可求出的物理量是砝码盘的重力大小故答案为：（1）否；（2）0.88；（3）小车的质量的倒数，在计算小车所受的合外力时未计入砝码盘的重力，砝码盘的重力点评：解答实验问题的关键是正确理解实验原理，加强基本物理知识在实验中的应用，同时不断提高应用数学知识解答物理问题的能力三、计算题（本题共4小题，共42分，解答应写明必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤.只写出答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位.）13（8分）某教练员选拔短跑运动员，要对运动员进行测试对某运动员测试，在启跑后2s内通过的距离为10m（视为匀加速度过程）该运动员的最大速度为10m/s，持续时间不超过10s之后，减速运动，加速度大小为1m/s2若把短跑运动员完成比赛跑的过程简化为匀加速直线运动、匀速直线运动及减速阶段（1）求该运动员启动阶段的加速度大小（2）求该运动员100m赛的最好成绩考点：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.专题：直线运动规律专题分析：根据匀变速直线运动的位移时间公式求出运动员启动阶段的加速度大小根据匀加速和匀速运动的时间之和求出运动员100m的最好成绩解答：解：（1）根据得，则匀加速运动的加速度a=（2）匀加速运动到最大速度的时间，则匀速运动的位移x2=10010m=90m，匀速运动的时间，运动员的最好成绩t=t1+t2=2+9s=11s答：（1）该运动员启动阶段的加速度大小为5m/s2（2）该运动员100m赛的最好成绩为11s点评：解决本题的关键理清运动员在整个过程中的运动规律，结合运动学公式灵活求解，基础题14（10分）如图所示，一平直的传送带以速度v=2m/s匀速运动，传送带把a处的工件运送到b处，a、b相距l=10m从a处把工件无初速地放到传送带上，经过时间t=6s能传送到b处求：（1）上述过程中工件在传送带上做匀加速运动的时间（2）若皮带速度v可取不同值，求出工件从a至b的时间t随皮带运动速度v的变化的函数关系式考点：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.专题：直线运动规律专题分析：（1）工件在滑动摩擦力作用下做匀加速运动，根据牛顿第二定律求出加速度，再根据速度时间关系求出加速时间；（2）分别求出工件全程加速至b的速度大小，先加速后匀速时的速度大小进行分析即可解答：解：（1）设工件匀加速的时间为t，由题意可得工件先加速后匀速至b点，则在工件加速过程中的平均速度根据位移时间关系有：代入v=2m/s，l=10m，可解得：t=2s（2）由v=at得，工件加速度a=1m/s2则工件由a至b一直加速运动时用时最短，由v2=2ax得，传送带的速度至少为：v=若传送带速度v2m/s时工作先加速运动后和传送带一起匀速运动；运动时间t=（s）当速度时，设工件从a至b的时间为t，则有 l=at2，得时间t答：（1）工件匀加速运动的时间为2s；（2）工件从a至b的时间t随皮带运动速度v的变化的函数关系式为：当v，工件从a至b的时间 t=（s）；当v2m/s，t=2s点评：解决本题的关键判断出工件的运动情况，物体能否做加速还是减速运动，关键看物体与传送带间速度关系，再由牛顿第二定律和根据匀变速直线运动的公式进行求解15（10分）如图所示，在竖直平面内有一条圆弧形轨道ab，其半径为r=1m，b点的切线方向恰好为水平方向一个质量为m=lkg的小物体，从轨道顶端a点由静止开始沿轨道下滑，到达轨道末端b点时对轨道的压力为26n，然后做平抛运动，落到地面上的c点，若bc所连直线与水平方向夹角为，且tan=1.25（不计空气阻力，g=10m/s2），求：（1）物体在ab轨道上运动时阻力做的功；（2）物体从b点开始到与bc直线相距最远所用的时间考点：动能定理的应用；平抛运动；向心力.专题：动能定理的应用专题分析：（1）物体在b点受到的支持力和重力的合力提供向心力，再由动能定理可求得克服阻力所做的功；（2）物体做平抛运动，由平抛运动的规律可求得竖直分速度，再由速度公式可求得时间解答：解：（1）设在b点对轨道的压力为n（即轨道对小物体的支持力为n），则有：nmg=解得：v=4m/s；设小物体在ab轨道上克服阻力做功为w，对于从a至b过程，根据动能定理得：mgrw=mv20代入数据解得：w=1101116=2j（2）物体做平抛运动过程中，水平方向速度不变，当合速度方向与bc平行时，小物体距离bc最远；此时vy=vtan=41.25=5m/s；又由vy=gt可得：t=0.5s；答：（1）物体在ab轨道上运动时阻力做的功为2j