广东省梅州市兴宁市宁中中学高三物理上学期期中试卷（含解析）.doc

广东省梅州市兴宁市宁 中中学2015届高三上学期期中物理试卷一、单项选择题（本题共4小题，每小题4分，共16分在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求，选对的得4分，选错或不答的得0分）1质点做直线运动的速度时间图象如图所示，该质点( )a在第1秒末速度方向发生了改变b在第2秒末加速度方向发生了改变c在前2秒内发生的位移为零d第3秒末和第5秒末的位置相同考点：匀变速直线运动的图像；匀变速直线运动的速度与时间的关系 专题：运动学中的图像专题分析：速度图象与时间轴围成的面积等于物体在该段时间内通过的位移，速度的正负表示速度的方向，只要图象在时间轴同一侧物体运动的方向就没有改变；只要总面积仍大于0，位移方向就仍沿正方向；解答：解：a、02s内速度图象在时间轴的上方，都为正，速度方向没有改变故a错误；b、速度时间图象的斜率表示加速度，由图可知13s图象斜率不变，加速度不变，方向没有发生改变，故b错误；c、根据“面积”表示位移可知，02s内的位移为：x1=22m=2m故c错误；d、根据“面积”表示位移可知，03s内的位移为：x1=22m=1m，05s内的位移为：x2=21m=1m，所以第3秒末和第5秒末的位置相同故d正确故选：d点评：深刻理解某一段时间内的位移就等于在该段时间内速度图象与时间轴围成的面积是解决此类题目的突破口2如图所示，用两根等长轻绳将木板悬挂在竖直木桩上等高的两点，制成一简易秋千某次维修时将两轻绳剪去一小段，但仍保持等长且悬挂点不变木板静止时，f1表示木板所受合力的大小，f2表示单根轻绳对木板拉力的大小，则维修后( )af1不变，f2变小bf1不变，f2变大cf1变大，f2变大df1变小，f2变小考点：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：木板静止时，受重力和两个拉力而平衡，根据共点力平衡条件并结合正交分解法列式分析即可解答：解：木板静止时，受重力和两个拉力而平衡，故三个力的合力为零，即：f1=0；根据共点力平衡条件，有：2f2cos=mg解得：f2=当细线变短时，细线与竖直方向的夹角增加，故cos减小，拉力f2变大故选：b点评：本题是简单的三力平衡问题，关键是受力分析后运用图示法分析，不难3研究表明，地球自转在逐渐变慢，3亿年前地球自转的周期约为22小时，假设这种趋势会持续下去，地球的其他条件都不变，未来人类发射的地球同步卫星与现在的相比( )a距地面的高度变大b向心加速度变大c线速度变大d角速度变大考点：同步卫星 专题：人造卫星问题分析：卫星受到的万有引力充当向心力，根据公式即可分析同步卫星的各物理量的变化情况解答：解：a、因地球的周期在增大；故未来人类发射的卫星周期也将增大；根据万有引力公式可知：=m则有：r=；故卫星离地高度将变大；故a正确；b、由=ma可知，因半径增大，则加速度减小；故b错误；c、由=m可知，v=，故线速度变小；故c错误；d、由=mr2可知，=；故角速度减小；故d错误故选：a点评：本题考查向心力公式及同步卫星的性质，要注意明确同步卫星的转动周期与地球的自转周期相同4如图，一质量为m的光滑大圆环，用一细轻杆固定在竖直平面内；套在大环上质量为m的小环（可视为质点），从大环的最高处由静止滑下重力加速度大小为g，当小环滑到大环的最低点时，大环对轻杆拉力比初始时( )a增加了5mgb减小了5mgc增加了4mgd减小了4mg考点：向心力 专题：匀速圆周运动专题分析：根据牛顿第二定律求出小环运动到最低点时，大环对它的拉力，再用隔离法对大环分析，求出大环对轻杆的拉力大小解答：解：静止时，大环对轻杆拉力f=mg+mg小环在最低点时，根据牛顿第二定律得：fmg=m，得：f=mg+m，小环从最高到最低，由动能定理，则有：；对大环分析，有：t=f+mg=m（g+）+mg=5mg+mg所以增加量f=tf=4mg故选：c点评：解决本题的关键搞清小环做圆周运动向心力的来源，运用牛顿第二定律进行求解二、双项选择题（本题共5小题，每小题6分，共30分在每小题给出的四个选项中，有两个选项符合题目要求，全部选对的得6分，只选1个且正确的得3分，有选错或不答的得0分）5下列关于力的说法正确的是( )a因为力是物体与物体之间的相互作用，所以只有物体彼此相互接触才有力的产生b作用力和反作用力大小相等，方向相反，作用在同一物体上c一颗绕着地球做匀速圆周运动的人造卫星所受引力为变力d伽利略的理想实验说明了力不是维持物体运动的原因考点：牛顿第三定律 分析：力是物体间的相互作用，力总是成对出现的，分接触力和不接触力两种力不能离开物体而独立存在作用力和反作用力是两个相互作用的物体之间的力；力不是维持物体运动状态的原因；而是改变物体运动状态的原因解答：解：a、不相互接触的物体之间也可能有力的作用，比如重力、电场力和磁场力故a错误b、作用力和反作用力大小相等，方向相反，作用在两个不同的物体上；故b错误；c、力是矢量，有大小也有方向；故一颗绕着地球做匀速圆周运动的人造卫星所受引力为变力故c正确d、伽利略的理想实验说明了力不是维持物体运动的原因；而是改变物体运动状态的原因；故d正确；故选：cd点评：对于力的理解，常常抓住力的“三性”：物质性、相互性和矢量性；掌握好牛顿第三定律的基本内容6一物体受三个恒力作用做匀速直线运动，若将其中一个力突然撤去，则物体的运动状态可能是( )a仍然做匀速直线运动b匀变速直线运动c匀速圆周运动d类平抛运动考点：物体做曲线运动的条件 专题：物体做曲线运动条件专题分析：物体受到三个力的作用，物体做匀速直线运动，这三个力是平衡力，如果其中一个力突然消失，剩余的两个力的合力与撤去的力等值、反向、共线，是非平衡力，物体在非平衡力的作用下一定改变了物体的运动状态；曲线运动的条件是合力与速度不共线解答：解：a、有一个作匀速直线运动的物体受到三个力的作用，这三个力一定是平衡力，如果其中的一个力突然消失，剩余的两个力的合力与撤去的力等值、反向、共线，这个合力恒定不变若物体的速度方向与此合力方向相同，则物体将匀加速直线运动，若剩余的两个力的合力与物体的速度方向相反，则物体做匀减速直线运动故a错误，b正确c、其余两个力的合力恒定，而匀速圆周运动合力一直指向圆心，是变力，所以物体不可能做匀速圆周运动故c错误；d、曲线运动的条件是合力与速度不共线，当其余两个力的合力与速度不共线时，物体做曲线运动；若由于合力恒定，故加速度恒定，即物体做匀变速曲线运动，剩余的两个力的合力方向与原来速度方向垂直，则物体做类似于平抛运动，故d正确；故选：bd点评：本题考查了曲线运动的条件以及三力平衡的知识，关键根据平衡得到其余两个力的合力恒定，然后结合曲线运动的条件分析7如图所示，水平固定的半球形容器，其球心为o点，最低点为b点，a点在左边的内壁上，c点在右边的内壁上，从容器的边缘向着球心以初速度v0平抛一个小球，抛出点及o、a、b、c点在同一个竖直面内，则( )av0大小适当时可以垂直打在a点bv0大小适当时可以垂直打在b点cv0大小适当时可以垂直打在c点d打到b点比打到c点所用时间长考点：平抛运动 专题：平抛运动专题分析：平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，最终的速度不可能竖直向下，通过“中点”的推论判断小球不能垂直打在c点解答：解：ab、因为平抛运动的速度等于水平速度和竖直速度的合速度，合速度的方向一定偏向右下方，不可能与a垂直相撞，也不可能垂直撞在b故a、b错误c、若小球垂直打在c点，速度的反向延长线将通过o点根据推论知，平抛运动速度的反向延长线应交水平位移的中点，而c点水平位移的中点在o点左侧，所以小球不可能垂直打在c点，故c错误d、根据h=gt2，有：t=，可知打到b点比打到c点所用时间长，故d正确故选：d点评：解决本题的关键知道平抛运动的规律，熟练运用“中点”的推论分析可知小球一定不能垂直打在容器内任何一个位置8如图所示，物体沿弧形轨道滑下后进入水平传送带，传送带以图示方向匀速运转，则物体经过传送带过程中，传送带对物体所做的总功( )a可能为零b一定为正功c一定为负功d可能为负功考点：功的计算 专题：功的计算专题分析：当物体到达传送带上时，物体的速度可能大于、等于和小于传送带的速度，分三种情况讨论即可得出结论解答：解：a、当物体到达传送带上时，如果物体的速度恰好和传送带的速度相等，那么物体和传送带将一起在水平面上运动，它们之间没有摩擦力的作用，所以传送带对物体始终不做功，所以a可能b、若物体速度大，则受向后的摩擦力，做负功直至速度一致为止，摩擦力消失，不做功，不会出现再做正功的情况；若物体速度小，则受向前的摩擦力，做正功到速度一致时，摩擦力又变为零，不做功；则说明传送带可以对物体做正功，也可以做负功；故bc错误，d正确；故选：ad点评：物体的速度和传送带的速度之间可能有多种情况，在分析问题时一定要考虑全面，否则就容易漏掉答案9如图所示，质量为m、半径为r的半球形物体a放在水平地面上，通过最高点处的钉子用水平细线拉住一质量为m、半径为r的光滑球b则( )aa对地面的压力等于（m+m）gba对地面的摩擦力方向向左cb对a的压力大小为mgd细线对小球的拉力大小为mg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：先对整体受力分析，然后根据共点力平衡条件分析ab选项，再隔离b物体受力分析后根据平衡条件分析cd选项解答：解：ab、对ab整体受力分析，受重力和支持力，相对地面无相对滑动趋势，故不受摩擦力，根据平衡条件，支持力等于整体的重力，为（m+m）g；根据牛顿第三定律，整体对地面的压力与地面对整体的支持力是相互作用力，大小相等，故对地面的压力等于（m+m）g，故a正确，b错误；cd、对小球受力分析，如图所示：根据平衡条件，有：f=，t=mgtan其中cos=，tan=，故：f=，t=mg故c正确，d错误；故选：ac点评：本题关键是采用整体法和隔离法，受力分析后根据平衡条件列式分析三、实验题（每空3分，共18分）10（18分）（1）某同学利用图（a）所示实验装置及数字化信息系统获得了小车加速度a与钩码的质量m的对应关系图，如图（b）所示实验中小车（含发射器）的质量为200g，实验时选择了不可伸长的轻质细绳和轻定滑轮，小车的加速度由位移传感器及与之相连的计算机得到，回答下列问题：根据该同学的结果，小车的加速度与钩码的质量成非线性（选填“线性”或“非线性”）关系由图（b）可知，am图线不经过原点，可能的原因是存在摩擦力若利用本实验装置来验证“在小车质量不变的情况下，小车的加速度与作用力成正比”的结论，并直接以钩码所受重力mg作为小车受到的合外力，则实验中应采取的改进措施是调节轨道的倾斜度以平衡摩擦力，钩码的质量应满足的条件是远小于小车的质量（2）现用频闪照相方法来研究物块的变速运动在一小物块沿斜面向下运动的过程中，用频闪相机拍摄的不同时刻物块的位置如图c所示拍摄时频闪频率是10hz；通过斜面上固定的刻度尺读取的5个连续影像间的距离依次为x1、x2、x3、x4已知斜面顶端的高度h和斜面的长度s数据如下表所示重力加速度大小g取9.80m/s2（单位：cm）x1x2x3x4hs10.7615.0519.3423.6548.0080.00根据表中数据，完成下列填空：物块的加速度a=4.30m/s2（保留3位有效数字）因为物块加速度小于g=5.88m/s2，或物块加速度小于物块沿光滑斜面下滑的加速度，可知斜面是粗糙的考点：探究加速度与物体质量、物体受力的关系 专题：实验题；牛顿运动定律综合专题分析：（1）该实验的研究对象是小车，采用控制变量法研究当质量一定时，研究小车的加速度和小车所受合力的关系为消除摩擦力对实验的影响，可以把木板的右端适当垫高，以使小车的重力沿斜面分力和摩擦力抵消，那么小车的合力就是绳子的拉力；（2）正确解答本题需要掌握：在匀变速直线运动中连续相等时间内的位移差为常数；熟练应用逐差法求物体的加速度解答：解：（1）根据该同学的结果得出am图线是曲线，即小车的加速度与钩码的质量成非线性关系；从上图中发现直线没过原点，当a=0时，m0，即f0，也就是说当绳子上拉力不为0时，小车的加速度为0，所以可能的原因是存在摩擦力若利用本实验来验证“小车质量不变的情况下，小车的加速度与作用力成正比”的结论，并直接以钩码所受重力mg作为小车受到的合外力，则实验中应采取的改进措施是：调节轨道的倾斜度以平衡摩擦力，即使得绳子上拉力等于小车的合力根据牛顿第二定律得，整体的加速度a=，则绳子的拉力f=ma=，知钩码的质量远小于小车的质量时，绳子的拉力等于钩码的重力，所以钩码的质量应满足的条件是远小于小车的质量（2）根据逐差法求加速度的原理可知：a=4.30m/s 2若斜面光滑则：a=gsin=m/s2=5.88m/s 24.30m/s2知斜面是粗糙的故答案为：（1）非线性；存在摩擦力；调节轨道的倾斜度以平衡摩擦力，远小于小车的质量；（2）4.30（4.294.31）；物块加速度小于g=5.88m/s2（或：物块加速度小于物块沿光滑斜面下滑的加速度）点评：该实验是探究加速度与力、质量的三者关系，研究三者关系必须运用控制变量法对于实验我们要清楚每一项操作存在的理由比如为什么要平衡摩擦力，这样问题我们要从实验原理和减少实验误差方面去解决逐差法是求物体加速度的一个重要方法，要熟练掌握其应用，提高解决实验能力四、解答题（共36分，解答过程要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位）11（18分）如图甲，一质量m=2.0kg的小物块以一定的初速度冲上一个足够长的倾角为37的固定斜面，某同学利用传感器测出了小物块冲上斜面过程中多个时刻的瞬时速度，并用计算机作出了小物块上滑过程的vt图象，如图乙所示（取sin 37=0.6，cos 37=0.8，g=10m/s2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力） 求：（1）小物块冲上斜面过程中加速度的大小 （2）小物块与斜面间的动摩擦因数（3）小物块能否返回到出发点？如果不能，小物块静止时离出发点多远；如果能，小物块返回到出发点所用的时间是多少？考点：牛顿运动定律的综合应用；匀变速直线运动的位移与时间的关系；牛顿第二定律 专题：牛顿运动定律综合专题分析：（1）速度时间图线的斜率大小等于加速度大小（2）小物块冲上斜面过程中，受到重力、斜面的支持力和摩擦力，知道加速度，根据牛顿第二定律求解（3）根据图象看出向上运动的时间，根据图象的面积求出位移，下滑过程中根据牛顿第二定律求出加速度，再根据位移时间公式求出下滑时间，总时间为两段时间之和解答：解：（1）由小物块上滑过程的速度时间图线，可知：a=m/s2小物块冲上斜面过程中加速度的大小为8.0m/s2（2）如图所示，小物块受重力、支持力、摩擦力，沿斜面建立直角坐标系，则有：mgsin37f=manmgcos37=0f=n带入数据解得：=0.25（3）因mgsin 37mgcos 37，所以小物块不能静止在斜面上，一定能返回到出发点从图中可以看出向上运动的时间为t1=1s，位移为：x=下滑过程中的加速度：a=m/s2根据：x=解得：t2=s所以总时间：t=2.4s答：（1）小物块冲上斜面过程中加速度的大小为8.0m/s2（2）小物块与斜面间的动摩擦因数为0.25（3）小物块从冲上斜面到返回出发点的时间为2.4s点评：本题首先考查理解速度图象的能力速度时间图象其“斜面”表示加速度，“面积”表示位移同时结合牛顿第二定律的应用进行分析求解12（18分）如图为某游乐场内水上滑梯轨道示意图，整个轨道在同一竖直平面内，表面粗