山西省、河北省、河南省三省高三物理上学期联考试题（含解析）.doc

物理试卷一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分在每小题给出的四个选项中，第1-6小题只有一个选项正确，第7-10小题有多个选项正确；全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分1（4分）在经典力学建立过程中，伽利略、牛顿等物理学家作出了彪炳史册的贡献关于物理学家的贡献，下列说法正确的是（）a牛顿发现了万有引力定律并通过实验测量得出了引力常量gb伽利略对自由落体运动的研究中，采用了以实验检验猜想和假设的科学方法c库仑首先提出了电场的概念d伽利略揭示了力与运动的关系，并用实验验证了在水平面上运动的物体若没有摩擦，将保持这个速度一直运动直去考点：物理学史.专题：常规题型分析：根据物理学史和常识解答，记住著名物理学家的主要贡献即可解答：解：a、牛顿发现了万有引力定律，卡文迪许通过实验测量得出了引力常量g，故a错误；b、伽利略对自由落体运动的研究中，采用了以实验检验猜想和假设的科学方法，故b正确；c、法拉第首先提出了电场的概念，故c错误；d、伽俐略揭示了力与运动的关系，用理想实验法指出在水平面上运动的物体若没有摩擦，将保持这个速度一直运动下去，故d错误；故选：b点评：本题考查物理学史，是常识性问题，对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆，这也是考试内容之一2（4分）一物体运动的速度时间图象如图所示，由此可知（）a在2t0时间内物体的速度变化量为0b在2t0时间内物体的速度一直在减小c在2t0时间内物体的加速度一直在减小d在2t0时间内物体所受的合力先减小后增大考点：匀变速直线运动的图像.专题：运动学与力学（一）分析：速度变化量等于末速度减初速度；速度时间图象的斜率表示加速度解答：解：a、在2t0时间内物体的速度变化量为v0v0=2v0，故a错误；b、在2t0时间内物体的速度先减小后反向增大，故b错误；c、在2t0时间内物体的加速度先减小后增大，故c错误；d、在2t0时间内物体的加速度先减小后增大，根据牛顿第二定律在2t0时间内物体所受的合力先减小后增大，d正确；故选：d点评：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3（4分）图示为某示波管内的聚焦电场，实线和虚线分别表示电场线和等势线两电子分别从a点运动到b、c两点，设电场力对两电子做的功分别为wb和wc，b、c两点的电场强度的大小 为eb和ec，则（）awbwc，ebecbwbwc，ebeccwbwc，ebecdwbwc，ebec考点：电场线.分析：根据顺着电场线方向电势降低，分析ab间和ac间电势差的大小，根据w=qu判断电场力做功的大小，根据电场线的疏密程度判断电场强度的大小解答：解：根据顺着电场线方向电势降低，可知ab间的电势差大小小于ac间电势差的大小，故有uabuac，根据w=qu，有wbwc；b位置处的电场强度较密集，故ebec；故选：b点评：本题关键是明确电场强度的大小看电场线的疏密程度，电场力做功看电势差，基础问题4（4分）2014年3月8日，“马航mh370”客机失联后，我国已紧急调动多颗卫星，利用高分辨率对地成像、可见光拍照等技术对搜寻失联客机提供支持把地球看作质量分布均匀的球体，关于环绕地球运动的低轨卫星（环绕地球运动的半径比地球同步卫星的环绕半径小得多）和同步卫星，下列说法正确的是（）a低轨卫星和地球同步卫星的轨道平面一定重合b低轨卫星的环绕速率可能大于 7.9km/sc地球同步卫星比低轨卫星的转动周期大d低轨卫星和地球同步卫星，可能具有相同的角速度考点：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：根据万有引力提供向心力得出线速度、周期与轨道半径的关系，从而进行判断解答：解：a、低轨卫星和地球同步卫星的轨道平面不一定重合，故a错误；b、根据=m得，v=，第一宇宙速度的轨道半径等于地球的半径，所以低轨卫星的线速度小于第一宇宙速度7.9km/s故b错误；c、根据地球卫星万有引力提供向心力=m2rt=2，=，所以地球同步卫星比低轨卫星的转动周期大，低轨卫星的角速度比地球同步卫星角速度大，故c正确，d错误；故选：c点评：解决本题的关键掌握万有引力提供向心力这一理论，知道线速度、角速度、周期、向心加速度与轨道半径的关系，以及知道同步卫星的特点5（4分）如图所示，一带电小球悬挂在竖直放置的平行板电容器内，当开关s闭合，小球静止时，悬线与竖直方向的夹角为，则（）a当开关s断开时，若减小平行板间的距离，则平角增大b当开关s断开时，若增大平行板间的距离，则平角变小c当开关s闭合时，若减小平行板间的距离，则平角增大d当开关s闭合时，若减小平行板间的距离，则平角减小考点：电容器的动态分析.专题：电容器专题分析：小球受重力、拉力、电场力三个力处于平衡状态，保持开关s闭合，电容器两端间的电势差不变；断开开关s，电容器所带的电量不变分析板间场强的变化，判断夹角的变化解答：解：a、b、断开开关s，电容器所带的电量不变，c=，e=，u= 得e=，则知d变化，e不变，电场力不变，不变故ab错误c、d、保持开关s闭合，电容器两端间的电势差u不变，带正电的a板向b板靠近，极板间距离减小，由e=知，板间的电场强度e增大，小球所受的电场力变大，增大故c正确，d错误故选：c点评：解决电容器的动态分析问题关键抓住不变量若电容器与电源断开，电量保持不变；若电容器始终与电源相连，电容器两端间的电势差保持不变6（4分）图示为某汽车启动时发动机功率p随时间t变化的图象，图中pe为发动机的额定功率，若已知汽车在t2时刻之前已达到最大速度vm，据此可知（）a汽车匀速运动时受的阻力为bt1t2时间内汽车做匀速运动c0t1时间内发动机做的功为pet1d0t2时间内发动机做的功为pet2考点：功率、平均功率和瞬时功率；匀变速直线运动的图像.专题：功率的计算专题分析：在0t1时间内，汽车发动机的牵引力是恒定的，根据牛顿第二定律求出加速度，从而判断出汽车的运动情况当输出功率达到额定功率，根据p=fv，根据速度的变化判断牵引力的变化，从而判断出加速度的变化解答：解：a、在0t1时间内，汽车发动机的牵引力是恒定的，当f=f时速度最大，vm=，故a正确；b、0t1时间内汽车做匀加速直线运动，t1（s）达到额定功率，根据p=fv，速度增大，牵引力减小，则加速度减小，t1t2时间内汽车做加速度减小的加速运动，当加速度为零时，即牵引力等于阻力，汽车速度达到最大故b错误c、0t1时间内发电机的功率没达到额定功率，故c错误；d、0t1时间内发电机的功率没达到额定功率，0t2时间内发动机做的功小于pet2，d错误故选：a点评：解决本题的关键会根据汽车的受力判断汽车的运动，知道汽车功率不变，当加速度为零时，速度达到最大7（4分）在2014年8月28日第二届南京青年奥林匹克运动会闭幕式举行现场，国际奥委会主席托马斯巴赫再次提议全场观众使用智能手机拍照“传情”，这已经成为本届青奥会最时尚的“传情”方式若他们拿手机进行自拍时，只用两个手指捏着手机，则下列说法正确的是（）a手机可能只受到压力和重力作用b手机可能只受到摩擦力和重力作用c手机可能受到摩擦力、压力、重力作用d手机受到摩擦力、手臂的举力、压力、重力作用考点：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：对手机受力分析，根据平衡条件进行验证，注意不要多力也不要漏力解答：解：若人捏手机时两手指是一左一右，则 手机受重力、两个手指的压力和竖直向上的摩擦力，若人捏手机时两手指是一上一下，则手机只受重力和压力，故ac正确；故选：ac点评：手臂和手机没有直接接触，不会对手机有力的作用，弹力属于接触力，要存在弹力必须先接触8（4分）如图所示，劲度系数为k的轻质弹簧，一端系在竖直放置、半径为r的光滑圆环顶点p，另一端连接一套在圆环上且质量为m的小球开始时小球位于a点，此时弹簧处于原长且与竖直方向的夹角为45，之后小球由静止沿圆环下滑，小球运动的最低点b时的速率为v，此时小球与圆环之间的压力恰好为零，已知重力加速度为g下列分析正确的是（）a轻质弹簧的原长为rb小球过b点时，所受的合力为mc小球从a到b的过程中，重力势能转化为弹簧的弹性势能和小球的动能d小球运动到b点时，弹簧的弹性势能为mgrmv2考点：功能关系.分析：从a到b的过程中，小球的机械能减小从a到b的过程中，小球受到弹簧的弹力做负功，重力做正功，根据动能定理分析两个功之间的大小关系小球过b点时，由重力和弹簧弹力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律求出弹簧的弹力小球过b点时，合力与速度垂直，其功率为零解答：解：a、由几何知识可知弹簧的原长为r，a错误；b、根据向心力公式：小球过b点时，则由重力和弹簧弹力的合力提供小球的向心力，f合=m，b正确；c、以小球和弹簧组成的系统为研究对象，在小球从a到b的过程中，只有重力和弹簧的弹力做功，系统的机械能守恒，小球重力势能减小转化为弹簧的弹性势能和动能故c正确d、根据能量的转化与守恒：mgr=mv2+ep得：ep=mgrmv2故d正确；故选：bcd点评：此题中小球的机械能不守恒，可以从能量转化的角度进行分析确定功的大小，可以根据动能定理分析总功的正负来判断9（4分）如图所示，光滑绝缘细管与水平面成30角，在管的上方p点固定一个点电荷+q，p点与细管在同一竖直平面内，管的顶端a与p点连接水平带电荷量为q的小球（小球直径略小于细管内径）从管中a处由静止开始沿管向下运动，在a处时小球的加速度为a图中pbac，b是ac的中点，不考虑小球电荷量对+q形成的电场的影响，则在电场中（）aa点的电势高于b点的电势bb点的电场强度大小是a点的4倍c小球运动到c处的加速度为gad小球从a到c的过程中电势能先减小后增大考点：电势能；功能关系.分析：由正点电荷电场线的分布，结合沿着电场线方向电势降低，分析电势的高低；根据点电荷电场强度的公式，分析场强关系；根据电场力做功的正负来确定电势能高低；由牛顿第二定律，结合库仑定律，即可求解c处加速度解答：解：a、正点电荷的电场线发散型，由于沿着电场线方向，电势降低，因此a点的电势低于b点的电势，故a错误；b、结合几何关系知：pa=2pb，由点电荷电场强度公式e=，可知，电场强度的大小与间距的平方成反比，则b点的电场强度大小是a点的4倍，故b正确；c、在a处时小球的加速度为a，对a点受力分析，电场力、重力与支持力，由力的合成法则可知，合外力由重力与电场力沿着细管方向的分力之和提供的；当在c处时，小球仍受到重力、电场力与支持力，合外力是由重力与电场力沿着细管方向的分力之差提供的，即为ga故c错误d、根据电场力做正功，电势能减小；电场力做负功，电势能增加，可知：小球带负电，从a到c的过程中，电场力先做正功，后做负功，则电势能先减小后增大，故d正确；故选：bd点评：考查点电荷的电场强度公式，掌握矢量的合成法则，注意电场力做功与电势能的变化关系，理解牛顿第二定律与力的平行四边形定则的综合应用10（4分）如图甲所示，一质量为m的长木板静置于光滑水平面上，其上放置一质量为m小滑块木板受到随时间t变化的水平拉力f作用时，用传感器测出长木板的加速度a与水平拉力f的关系如图乙所示，取g=10m/s2，则（）a小滑块的质量m=2kgb当f=8n时，滑块的加速度为1m/s2c滑块与木板之间的动摩擦因数为0.1d力随时间变化的函数关系一定可以表示为f=6t（n）考点：牛顿第二定律；匀变速直线运动的位移与时间的关系；匀变速直线运动的图像.专题：牛顿运动定律综合专题分析：当拉力较小时，m和m保持相对静止一起做匀加速直线运动，当拉力达到一定值时，m和m发生相对滑动，结合牛顿第二定律，运用整体和隔离法分析解答：解：a、当f等于6n时，加速度为：a=1m/s2，对整体分析，由牛顿第二定律有：f=（m+m）a，代入数据解得：m+m=6kg当f大于6n时，根据牛顿第二定律得：a=，知图线的斜率k=，解得：m=2kg，滑块的质量为：m=4kg故a错误b、根据f大于6n的图线知，f=4时，a=0，即：0=f，代入数据解得：=0.1，所以a=，当f=8n时，长木板的加速度为：a=2m/s2根据mg=ma得：a=g=1m/s2，故bc正确d、当m与m共同加速运动时，力随时间变化的函数关系一定可以表示为f=6t（n），当f大于6n后，发生相对滑动，表达式不是f=6t，d错误故选：bc点评：本题考查牛顿第二定律与图象的综合，知道滑块和木板在不同拉力作用下的运动规律是解决本题的关键，掌握处理图象问题的一般方法，通常通过图线的斜率和截距入手分析二、实验题：本题共2小题，共15分按题目要求作答11（6分）图示是利用光电门和光电计时器验证机械能守恒的装置，光电门1、2与光电计时器相连（图中未画出光电计时器）断开电磁铁的电源，电磁铁失去磁性，金属小球比静止开始下落，经过光电门1、2落入捕球网中小球通过上下两光电门的时间t1、t2被光电计时器自动记录下来要验证机械能守恒定律，还需要测量的物理量有金属小球的直径d和两个光电门之间的距离h（写出名称以及相应符号）如果在误差范围内等式成立，就验证了机械能守恒容定律（重力加速度为g）考点：验证机械能守恒定律.专题：实验题；机械能守恒定律应用专题分析：对小球研究，列出机械能守恒的表达式，通过实验的原理确定所需测量的物理量解答：解：验证小球通过光电门1和光电门2之间机械能是否守恒，即验证，通过光电门2的速度，通过光电门1的速度，则有：mgh=，即所以需要测量金属小球的直径d，两个光电门之间的距离h故答案为：金属小球的直径d，两个光电门之间的距离h，点评：无论采用什么样的方法来验证机械能守恒，明确其实验原理都是解决问题的关键，同时在处理数据时，要灵活应用所学运动学的基本规律12（9分）用如图甲所示的实验装置可以测量重力加速度，经正确操作后得到一条纸带，在纸带上选择0、1、2、3、4、5、6七个测量点，相邻两测量点的时间间隔为0.04s，测量出各测量点到0测量点的距离d，记入下表中，对这些数据进行处理后便可得重力加速度值测量点0123456d/cm01.204.168.6014.5021.9030.85时间t（s）00.040.080.120.160.200.24（m/s）0.300.520.720.911.101.29（1）根据表格中的测量数据和如图乙所示的坐标纸（坐标纸上已经标出了刻度），选择合适的坐标轴代表的物理量，其横轴所代表的物理量为时间t，纵轴所代表的物理量为平均速度并在坐标纸上画出实验图线（2）根据你画出的图线，求出重力加速度g=9.68（9.669.70）m/s2（保留3位有效数字）考点：验证机械能守恒定律.专题：实验题；机械能守恒定律应用专题分析：（1）、根据题意选取坐标的含义，再使用描点法描点，然后连线；（2）、根据实验的原理：y=gt2，以及图线斜率的意义解答即可解答：解：（1）由题意可知，选择合适的坐标轴代表的物理量，其横轴所代表的物理量为时间t， 纵轴所代表的物理量为平均速度；使用描点法首先描点，然后连线如图；（2）由图线可求得斜率为：k=4.84，因为=gt，即=t，故=4.84，g=9.68m/s2故答案为：（1）t，；（2）9.68点评：解决本题的关键掌握在较短时间内的平均速度可以表示瞬时速度，正确利用匀变速直线运动公式求出加速度三、计算题：本大题共4小题，共45分解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，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和单位13（9分）如图所示，公路上一辆汽车（可看成质点）以v1=12m/s的速度匀速行驶，汽车行至a点时，某人搭车，从距公路30m远的c处开始以v2=3m/s的速度正对公路匀速跑去，司机见状途中刹车，汽车做匀减速直线运动，结果车停在b点已知a、b间的距离x=100m试求：（1）汽车在距a点多远处开始刹车（2）刹车后汽车的加速度大小考点：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）抓住汽车从a运动到b的时间与人从c到b的时间相等，汽车先做匀速再做匀减速直线运动，运用运动学公式求出汽车开始刹车距a点的距离（2）知道匀减速直线运动的时间，根据a=求出刹车后加速度的大小解答：解：（1）人跑到b点的时间为：t=设汽车匀速运动的时间为t1，有：代入数据角得：故汽车开始刹车时距a点距离为：（2）刹车时的加速度大小为：a=答：（1）汽车在距a点80m始刹车；（2）刹车后汽车的加速度大小为3.6m/s2点评：本题属于运动学中的相遇问题，关键抓住时间相等，根据位移关系，运用运动学公式进行求解14（10分）2013年12月14日，我国自行研制的“嫦娥三号”探测器成功实施月面软着陆，实现了我国航天器首次在地外天体的软着陆和巡视勘探12月15日4时06分，“嫦娥三号”着陆器转移机构正常解锁，托举着巡视器轻轻展开、降落、接触月面，并在着陆器与月面之间搭起了一架斜梯随后，“玉兔号”沿着斜梯款步而下4时35分，“玉兔号”踏上月球，在月面印出一道长l的深深痕迹已知地球表面重力加速度为g，地球半径为r，月球质量与地球质量之比为q，月球半径与地球半径之比为p（1）求月球表面的重力加速度（2）若“玉兔号”沿着斜梯下滑的运动可视作初速度为零、初速度为a的匀加速运动，“玉兔号”在水平月面上滑行时所受阻力约为其重力的k倍，不计“玉兔号”滑行至斜面底端的能量损失，求“玉兔号”滑到斜梯底端时的速度v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：设月球质量为m月，半径为r月，月球表面重力加速为g月；地球质量为m地，由万有引力定律及牛顿第二定律列式求解月球表面的重力加速度根据牛顿第二定律计算出，“玉兔号”在水平面上滑行时加速度，再根据匀变速直线运动的规律计算末速度解答：解：（1）设月球质量为m月，半径为r月，月球表面重力加速度为g月；地球质量为m地，则有：又由解得：（2）设“玉兔号”的质量为m，“玉兔号”在水平面上滑行时所受阻力f=kmg月由牛顿第二定律得：f=ma得“玉兔号”在月球上滑行时的加速度大小a=kg月由匀变速直线运动规律得：v2=2al解得：答：（1）求月球表面的重力加速度为（2）“玉兔号”滑到斜梯底端时的速度v为点评：本题注意万有引力定律应用的两个公式的选择，研究天体运动时选择万有引力等于向心力15（12分）（2014长春一模）如图所示，在竖直边界线 o1 o2 左侧空间存在一竖直向下的匀强电场电场强度e=100n/c，电场区域内有一固定的粗糙绝缘斜面ab，其倾角为30，a点距水平地面的高度为h=4mbc段为一粗糙绝缘平面，其长度为l=m斜面ab与水平面bc由一段极端的光滑小圆弧连接（图中未标出），竖直边界线o1o2右侧区域固定一半径为r=0.5m的半圆形光滑绝缘轨道，cd为半圆形光滑绝缘轨道的直径，c、d两点紧贴竖直边界线o1o2，位于电场区域的外部（忽略电场对o1o2右侧空间的影响）现将一个质量为m=1kg，带电荷量为q=0.1c的带正电的小球（可视为质点）在a点由静止释放，且该小球与斜面ab和水平bc间的动摩擦因数均为=（g取10m/s2）求：（1）小球到达c点时的速度大小；（2）小球到达d点时所受轨道的压力大小；（3）小球落地点距离c点的水平距离考点：匀强电场中电势差和电场强度的关系；牛顿第二定律；动能定理.专题：电场力与电势的性质专题分析：（1）以小球为研究对象，由a点至c点的运动过程中，根据动能定理求解小球到达c点时的速度大小；（2）小球从c点运动到c点的过程中，只有重力做功，机械能守恒，可求出小球到达d点的速度在最高点以小球为研究对象，根据牛顿第二定律求解轨道对小球的压力（3）小球离开d点后，受到重力和电场力作用，做类平抛运动，根据牛顿第二定律求出加速度，运用运动的分解法，结合运动学公式求解小球落地点距离c点的水平距离解答：解：（1）以小球为研究对象，由a点至c点的运动过程中，根据动能定理可得： （mg+eq）h（mg+eq）cos30（mg+eq）l=mvc20 则得：vc=m/s=2m/s （2）以小球为研究对象，在由c点至d点的运动过程中，根据机械能守恒定律可得：m=m+mg2r在最高点以小球为研究对象，根据牛顿第二定律可得： fn+mg=m联立解得：fn=m5mg=150=30nvd=m/s=2m/s（3）小球做类平抛运动的加速大小为a，根据牛顿第二定律可得：mg+qe=ma则得：a=g+=10+=20（m/s2）应用类平抛运动的规律列式可得： x=vdt，2r=at2联立得：x=vd=2m=m答：（1）小球到达c点时的速度大小为2m/s；（2）小球到达d点时所受轨道的压力大小为30n；（3）小球落地点距离c点的水平距离为m点评：本题是动能定理和圆周运动、平抛运动的综合，关键要把握每个过程所遵守的物理规律，当涉及力在空间的效果时要优先考虑动能定理，要注意电场力做功与沿电场力方向移动的距离成正比16（14分）（2014重庆模拟）如图所示，高台的上面有一竖直的圆弧形光滑轨道，半径r=m，轨道端点b的切线水平质量m=5kg的金属滑块（可视为质点）由轨道顶端a由静止释放，离开b点后经时间t=1s撞击在斜面上的p点已知斜面的倾角=37，斜面底端