山东省泰安市高三物理上学期期中试题（含解析）新人教版.doc

山东省泰安市2015届高三上学期期中考试物理试卷一、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，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）1下列说法正确的是（）a“牛顿”是国际单位制中七个基本单位之一b物体的速度为零，但不一定处于平衡状态c平抛运动是匀变速运动d匀速圆周运动的合力是恒力考点：平抛运动；力学单位制 .分析：平衡状态的条件为合力为零，或加速度为零平抛运动的加速度不变，做匀变速曲线运动，匀速圆周运动的所受的合力不是恒力解答：解：a、“牛顿”是国际单位制中的导出单位故a错误b、物体的速度为零，加速度不一定为零，不一定处于平衡状态，故b正确c、平抛运动的加速度不变，做匀变速曲线运动，故c正确d、匀速圆周运动的合力始终指向圆心，不是恒力，故d错误故选：bc点评：解决本题的关键知道匀速圆周运动和平抛运动的特点，知道平抛运动的加速度不变，匀速圆周运动的加速度时刻改变2（4分）如图，两个质量相同的物体a和b，在同一高度处由静止开始运动，a物体自由落下，b物体沿光滑斜面下滑，则它们到达地面时（空气阻力不计）（）a动能相同bb物体的动能较小c重力做功的功率相等d重力做功的功率a物体比b物体大考点：功率、平均功率和瞬时功率 .专题：功率的计算专题分析：根据动能定理比较到达地面时的动能据wg=mgh比较a、b两物体重力做功的大小，结合运动学公式求的时间即可判断重力的功率关系解答：解：a、a、根据动能定理得，高度相同，所以末动能相等故a正确，b错误；c、物体自由下落的时间要小于沿斜面下滑的时间，故根据p=可知重力做功的功率a物体比b物体大，故c错误，d正确；故选：ad点评：解决本题的关键知道动能定理解题的优越性，不需要考虑速度的方向，3（4分）如图在粗糙水平面上放置a、b、c、d四个小物块，各小物块之间由四根完全相同的轻弹簧相互连接，正好组成一个菱形，adc=120整个系统保持静止状态已知a物块所受的摩力大小为f则d物块所受的摩擦力大小为（）a2fbfcfdf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：物体在水平面上受弹簧弹力和静摩擦力平衡，根据力的合成方法求解弹簧的弹力解答：解：已知a物块所受的摩擦力大小为f，设每根弹簧的弹力为f，则有：2fcos30=f，对d：2fcos60=f，解得：f=f故选：b点评：本题考查了物体受共点力平衡和力的合成计算，难度不大4（4分）如图石块从倾角为的斜面顶端a点以速率0做平抛运动，则（）a若石块落到斜面上，则0越大石块飞行时间越短b若石块落到斜面上，则0越大石块末速度与竖直方向的夹角越小c若石块落到水平面上，则0越大石块飞行时间越大d若石块落到水平面上，则0越大石块末速度与竖直方向的夹角越大考点：平抛运动 .专题：平抛运动专题分析：石块落在斜面上，结合石块水平位移和竖直位移的关系求出时间的表达式，结合表达式分析判断抓住平抛运动某时刻速度方向与水平方向夹角的正切值是位移与水平方向夹角正切值的2倍，判断石块末速度与竖直方向夹角的变化石块落在水平面上，高度确定，则平抛运动的时间一定，根据平行四边形定则求出末速度与竖直方向夹角正切值的表达式，从而进行判断解答：解：a、石块落到斜面上，根据tan=得，t=，可知v0越大，飞行的时间越长故a错误b、平抛运动在某时刻速度方向与水平方向夹角的正切值是位移与水平方向夹角正切值的2倍，因为位移与水平方向夹角不变，则速度与水平方向的夹角也不变故b错误c、石块落到水平面上，根据h=知，高度决定时间，可知平抛运动的时间与初速度无关，高度不变，则运动的时间不变，故c错误d、石块落到水平面上，速度方向与竖直方向的夹角的正切值=，初速度越大，速度与竖直方向的夹角越大，故d正确故选：d点评：解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合运动学公式灵活求解，难度不大5（4分）探月宇航员在月球表面以初速度0竖直上抛一个物体，物体能上升的最大高度为h已知月球的直径为d，则绕月球做圆周运动的航天器的最小周期为（）abcd考点：万有引力定律及其应用；人造卫星的加速度、周期和轨道的关系 .专题：万有引力定律的应用专题分析：物体在星球表面做竖直上抛运动时，加速度等于星球表面的重力加速度，根据竖直上抛的初速度和最大高度，由运动学公式求出星球表面的重力加速度在这个星球上发射一颗绕它运行的卫星，由星球对卫星的重力提供向心力，由牛顿第二定律求出卫星的最小周期解答：解：对物体的竖直上抛运动，有h=得到星球表面的重力加速度g=当卫星绕该星球表面附近做匀速圆周运动时，其周期最小卫星运动时，由星球的对卫星的重力提供向心力，则有 mg=m 联立解得t=故b正确、acd错误故选：b点评：本题是万有引力定律与竖直上抛运动的综合应用，它们之间联系的纽带是重力加速度g6（4分）如图，在光滑的斜面上放置3个相同的小球（可视为质点），小球1、2、3距斜面底端a点的距离分别为s1、s2、s3将它们从静止释放，到达a点的时间分别为t1、t2、t3，斜面的倾角为则下列说法正确的是（）abcd若增大，则的值减小考点：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：通过物体的运动特征写出它的位移时间关系式，就可以得到相应的关系st的是一种什么比例关系解答：解：a：由于斜面是光滑的，故小球在斜面的受力如图：故小球在运动方向即沿斜面放下的受力为：mgsin，故小球的加速度为gsin，又小球由静止释放，初速度为零由匀变速直线运动的st公式可得：s=即：=，可见对三个小球来说，位移与时间的比值是一个定值，与其加速度成正比，而三个小球的加速度相同，故a错误c正确b：由于t1t2t3，在c式中三个比例式各自乘以各自的运动时间，可知b错误d：若增大，由a=gsin知，a增大，故增大，故d错误故选：c点评：这样的题就是找对应的运动规律，进而写出关系式，进行相应的变化7（4分）如图，用恒力f拉着三个物体在光滑的水平面上一起运动现在中间物体上加上一个小物体，那么连接物体的绳子张力和未放小物体前相比（）ata不变bta减小ctb减小dtb不变考点：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：三个物体一起运动，说明它们的加速度是一样的，分析第一个物体的受力，可以求得绳a的拉力，分析最后的 一个物体可以求得绳b的拉力解答：解：原拉力f不变，放上小物体后，物体的总的质量变大了，由f=ma可知，整体的加速度a减小，以最前面的第一个物体为研究对象，受力分析知，fta=ma，因为a减小了，所以ta 变大了；再以最后的物体为研究对象，受力分析知，tb=ma，因为a减小了，所以tb 变小了故选：c点评：本题主要是对整体法和隔离法的应用，分析整体的受力时采用整体法可以不必分析整体内部的力，分析单个物体的受力时就要用隔离法采用隔离法可以较简单的分析这道题目8（4分）在平直公路上行驶的汽车中，某人从车窗相对于车静止释放一个小球，不计空气阻力，用固定在路边的照相机对汽车进行闪光照相，照相机闪两次光，得到清晰的两张照片经分析知道了如下信息：两次闪光的时间问隔为0.5s；第一次闪光时，小球刚释放第二次闪光时，小球恰好落地；两次闪光的时间间隔内，汽车前进了5m；两次闪光时间间隔内，小球位移的大小为5m根据以上信息能确定的是（）a小球释放点离地的高度b第一次闪光时汽车的速度c汽车做匀加速直线运动d两次闪光的时间间隔内汽车的平均速度考点：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：从车窗相对于车静止释放一个小球，小球做平抛运动，根据小球落地的时间，可求出平抛运动的高度；通过两次闪光间隔内小球的位移，根据竖直位移，可求出水平位移，从而求出小球平抛运动的初速度，即第一次闪光时小车的速度；汽车行驶的位移大于小球的水平位移，但不能判断汽车做匀加速直线运动；根据汽车的位移和时间，求出平均速度解答：解：a、小球平抛运动的时间为0.5s，h=1.25m能确定故a正确b、两次闪光时间间隔内，小球位移的大小为5m，根据竖直位移，可求出水平位移，再根据 ，知平抛运动的初速度，即第一次闪光时小车的速度能确定故b正确c、在0.5s内小车的位移大于小球的水平位移，可知小车做加速运动，但不能判断汽车做匀加速直线运动故c错误d、根据两次闪光的时间间隔内汽车的位移求出汽车的平均速度能确定故d正确故选：abd点评：解决本题的关键知道行驶汽车里静止释放一个小球，小球做平抛运动以及掌握平抛运动的处理方法9（4分）如图，质量为m的光滑球置于斜劈上，被一个竖直挡板挡住现用水平力拉斜面，使斜面在水平面上做加速度为a的匀加速直线运动以下说法中正确的是（）a若a足够小，竖直挡板对球的弹力可能为零b若a足够大，斜面对球的弹力可能为零c斜面和挡板对球的弹力的合力等于mad斜面对球的弹力不随a的大小改变考点：牛顿第二定律；力的合成与分解的运用 .专题：牛顿运动定律综合专题分析：分析小球受到的重mg、斜面的支持力fn2、竖直挡板的水平弹力fn1，然后向水平和竖直分解斜面的支持力fn2，在竖直方向列力的平衡方程，在水平方向列牛顿第二定律方程，根据所列的方程分析即可选出答案解答：解：小球受到的重mg、斜面的支持力fn2、竖直挡板的水平弹力fn1，设斜面的倾斜角为 则竖直方向有：fn2cos=mg因为mg和不变，无论加速度如何变化，fn2不变且不可能为零，故b错，d正确水平方向有：fn1fn2sin=ma fn2sin0，若加速度足够小，竖直挡板的水平弹力不可能为零，故a错误 斜面和挡板对球的弹力的合力即为竖直方向的fn2cos与水平方向的力ma的合成，因此大于ma，故c错误 故选：d点评：本题结合力的正交分解考察牛顿第二定律，正确的分析受力与正确的分解力是关键10（4分）如图甲，轻杆一端固定在o点，另一端固定一小球，让小球在竖直平面内做半径为r的圆周运动小球经最高点时，速度大小为，受到杆的弹力大小为f，其f2图象如图乙不计空气阻力，则（）a小球的质量为b当地的重力加速度大小为c2=c时，杆对小球的弹力方向向上d2=2b时小球受到的弹力与重力大小相等考点：向心力；牛顿第二定律 .专题：牛顿第二定律在圆周运动中的应用分析：（1）在最高点，若v=0，则n=mg=a；若n=0，则mg=m，联立即可求得当地的重力加速度大小和小球质量；（2）由图可知：当v2b时，杆对小球弹力方向向上，当v2b时，杆对小球弹力方向向下；（3）若c=2b根据向心力公式即可求解解答：解：a、在最高点，若v=0，则n=mg=a；若n=0，则mg=m，解得g=，m=r，故a正确，b错误；c、由图可知：当v2b时，杆对小球弹力方向向上，当v2b时，杆对小球弹力方向向下，所以当v2=c时，杆对小球弹力方向向下，故c错误；d、若c=2b则n+mg=m，解得n=a=mg，故d正确故选：ad点评：本题主要考查了圆周运动向心力公式的直接应用，要求同学们能根据图象获取有效信息，难度适中二、本题共2小题，共14分用钢笔或黑色签字笔答在答题纸上规定位置11（8分）用图甲所示装置进行“探究加速度与力的关系”实验，将一端附有定滑轮的长木板固定在水平桌面上，纸带穿过电火花计时器连在小车后面，绕过定滑轮的细线将小车和沙盘连接（1）调节滑轮高度，使木板上方细线水平将电火花计时器接在电压为220v、频率为50hz的交流电源上；（2）向沙盘中添加沙子，直至小车带动纸带做匀速运动取下沙盘，测出此时沙盘及其中沙子的总质量为m0，则小车运动中受到的阻力大小为m0g；（3）向沙盘中加入一个小沙袋将小车从靠近计时器附近释放，取下纸带，测量计算加速度某组同学得到的一条纸带的部分计数点间的距离如图乙，每相邻两个计数点间还有四个点没有画出，则小车的加速度为0.49m/s2；（结果保留两位有效数字）（4）继续向沙盘中添加小沙袋，重复步骤（3）；（5）用m表示放入沙盘中的沙袋的质量，作amg图象得到的图象应是图丙中的2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：根据实验原理和注意事项分析实验装置；根据匀变速直线运动的推论由纸带求加速度；解答：解：（1）为了使沙盘的重力充当小车运动的合力，而不是绳子拉力的分力充当小车运动的合力，故应使木板上方细线水平；（2）向沙盘中添加沙子，直至小车带动纸带做匀速运动取下沙盘，测出此时沙盘及其中沙子的总质量为m0，根据平衡条件知小车运动中受到的阻力大小为m0g；（3）由匀变速直线运动的推论得：a=0.49m/s2（5）用m表示放入沙盘中的沙袋的质量，作amg图象根据牛顿第二定律f=ma，即mg=ma，a与mg成正比，得到的图象应是图丙中的2；故答案为：（1）水平；（2）m0g；（3）0.49；（5）2点评：对于基本实验仪器，要会正确使用，了解其工作原理，为将来具体实验打好基础，对于实验装置和工作原理，我们不仅从理论上学习它，还要从实践上去了解它，自己动手去做做12（6分）某同学利用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律弧形轨道末端水平，离地面的高度为h将钢球从轨道的不同高度h处静止释放，钢球的落地点距轨道末端的水平距离为s（1）若验证机械能守恒定律，s2与h的理论关系应满足s2=4hh；（用h、h表示）（2）如图乙所示，在同一坐标纸上画出了两条s2h的图线一条是s2与h的理论关系图线；一条是实验得到的s2h 图线，是经实验测量s、h得到数据，描点后作出的图线分析可知，图线b（填“a”或“b”）是实验得到的s2h图线（3）从s2h关系图线中可以看出实验值与理论值相差较明显，你认为造成偏差的原因是小球与轨道间存在摩擦力（回答一条即可）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：利用物体下落时机械能守恒求出抛出的速度，然后根据平抛运动规律即可解出正确结果利用描点法进行作图将实际图线和理论图线进行比较，即可得出正确结果解答：解：（1）物体在光滑轨道上下落时，机械能守恒有：mgh=mv2 平抛后有：s=v0t h=gt2 联立解得：s2=4hh（2）对比实验结果与理论计算得到的s2h关系图线中发现：自同一高度静止释放的钢球，也就是h为某一具体数值时，理论的s2数值大于实验的s2数值，根据平抛运动规律知道同一高度运动时间一定，所以实验中水平抛出的速率小于理论值所以图线b是实验得到的s2h图线（3）由于客观上，轨道与小球间存在摩擦，机械能减小，因此会导致实际值比理论值小小球的转动也需要能量维持，而机械能守恒中没有考虑重力势能转化成转动能的这一部分，也会导致实际速率明显小于“理论”速率所以造成上述误差的可能原因是小球与轨道间存在摩擦力故答案为：（1）4hh（2）b（3）小球与轨道间存在摩擦力点评：本题从新的角度考查了对机械能守恒实定律的理解，有一定的创新性，很好的考查了学生的创新思维三、解答题（本大题共4小题共46分用钢笔或黑色签字笔答在答题纸上规定位置，解答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）13（7分）一个做匀加速直线运动的质点，经过a点时的速度为1m/s，从a点运动0.5s到达b点，从b点运动距离2m到达c点，从c点运动0.5s经过d点时的速度为4m/s求：（1）质点运动的加速度（2）质点从b到c经历的时间考点：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：本题为多过程运动学问题，要注意分段根据运动学公式列式，联立可求得加速度和时间解答：解：设质点运动的加速度为a，从b到c经历的时间为t过程示意如图，根据运动学公式可得：对于ab过程，由速度公式可是：vb=v0+at对ac过程有：vc=4v0at对于bc过程有：vc=vb+at由速度和位移关系可知：vc2vb2=2al代入数据联立以上各式可解得：a=1.67m/s2t=0.8s；答：质点运动的加速度为1.67m/s2；（2）质点从b到c经历的时间0.8s；点评：本题考查运动学规律的应用，要注意正确分析运动过程，分段列式求解14（10分）如图甲，光滑竖直固定的杆上套有下端接触地面的轻弹簧和一个小物体将小物体从一定高度处由静止释放，通过传感器测量出小物体的速度和离地高度h，作出其动能ek与高度h的图象如图乙其中，高度在0.6m0.8m范围内图象为直线，其余部分为曲线以地面为零势能面，g取10m/s2求（1）小物体的质量（2）弹簧的劲度系数（3）把小物体和轻弹簧作为一个系统，系统具有的最小势能考点：机械能守恒定律 .专题：动能定理的应用专题分析：（1）由0.8m出下落至0.6m处的过程中为自由下落，机械能守恒，根据机械能守恒或动能定理，结合图中数据即可求解；（2）在h3=0.5m时，物体的速度最大，根据受力平衡即可求得；（3）由图中读出：小物体动能最大ek=2.5j时，系统势能最小，由机械能守恒定律即可求解解答：解：（1）物体从，0.8m到0.6m过程做自由落体运动，根据机械能守恒mg（h1h2）=ek0代入数据解得m=1kg（2）h3=0.5m时，物体的速度最大，重力与弹力平衡f=mgf=k（h3h2）解得k=100n/m（3）物体与弹簧组成的系统机械能守恒mgh1=ep+ek物体的最大动能为2.5j，所以系统的最小势能为ep=5.5j答：（1）小物体的质量为1kg（2）弹簧的劲度系数为100n/m（3）把小物体和轻弹簧作为一个系统，系统具有的最小势能为5.5j点评：本题主要考查了机械能守恒定律则应用，要能结合图象分析，知道轻弹簧弹性势能最大时，小物体位于最低处，物体动能最大时，系统势能最小，难度适中15（14分）如图，质量为lkg的小物体在大小为30n的水平恒力f作用下，从倾角=37的足够长斜面底端由静止开始运动，物体与斜面间的动摩擦因数为0.5，2s后撤去f求此后再经过多长时间物体回到斜面底端（取g=10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8）考点：牛顿运动定律的综合应用；力的合成与分解的运用 .专题：牛顿运动定律综合专题分析：根据牛顿第二定律求出物体在水平拉力作用下的加速度，结合速度时间公式求出求出2s后的速度，通过位移时间公式求出2s内的位移，再根据牛顿第二定律求出撤去拉力后的加速度，结合速度位移公式求出匀减速运动的位移，从而得出物体向上运动的最高点的位置撤去拉力后求出速度减为零的时间，根据牛顿第二定律求出返回时的加速度，结合位移时间公式求出返回的时间，从而得出总时间解答：解：（1）根据牛顿第二定律得，匀加速上滑的加速度为：代入数据解得：，则2s末的速度为：v1=a1t1=52m/s=10m/s，2s内的位移为：=m，撤去拉力后的加速度为：=gsin37+gcos37=6+0.58m/s2=10m/s2则匀减速运动的位移大小为：=5m，则物体向上运动的最高点的位置为：x=x1+x2=10+5m=15m物体匀减速运动的到最高点的时间为：=s，物体返回做匀加速运动的加速度为：=gsin37gcos37=60.58=2m/s2，根据x=得：s则：t=t2+t3=1+3.87s=4.87s答：此后再经过4.87s的时间物体回到斜面底端点评：解决本题的关键理清物体的运动规律，结合牛顿第二定律和运动学公式综合求解，知道加速度是联系力学和运动学的桥梁16（15分）如图，传送带ab水平部分长度l1=10m，长l2=5m的水平面b