山东省淄博七中高三物理上学期期中试题 （含解析）新人教版.doc

山东省淄博七中2015届高三上学期期中考试物理试卷一、选择题（本题10个小题，每小题4分，共40分）1（4分）互成角度（0180）的一个匀速直线运动与一个匀变速直线运动的合运动（）a有可能是直线运动b一定是曲线运动c有可能是匀速运动d一定是匀变速运动考点：运动的合成和分解.专题：运动的合成和分解专题分析：当合速度的方向与合加速度的方向不在同一条直线上，合运动是 曲线运动，在同一条直线上，做直线运动解答：解：匀速直线运动的加速度为零，匀变速直线运动有加速度，知合加速度的方向沿匀变速直线运动方向，与合速度的方向不在同一条直线上，所以合运动一定是曲线运动因为加速度不变，所以合运动是匀变速曲线运动故b、d正确，a、c错误故选bd点评：解决本题的关键掌握物体做直线运动还是曲线运动的条件，关键看加速度的方向和速度的方向是否在同一条直线上2（4分）随着“神舟6号”的发射成功，中国航天员在轨道舱内停留的时间将增加，体育锻炼成了一个必不可少的环节，下列在地面上正常使用的未经改装的器材最适宜航天员在轨道舱中进行锻炼的是（）a哑铃b弹簧拉力器c单杠d徒手跑步机考点：超重和失重.分析：想弄清楚在超重和失重的状态下哪些器材可以用，必须清楚各个器材的物理原理，看看有没有与重力有关的原因，如果有那么，哪些器材就不能使用解答：解：a、用哑铃锻炼身体主要就是利用哑铃的重力，在轨道舱中哑铃处于完全失重状态，它对人的胳膊没有压力的作用；故a错误；b、弹簧拉力器锻炼的是人肌肉的伸缩和舒张力，与重力无关故b正确；c、利用单杠锻炼身体需克服自身的重力上升，利用自身的重力下降在完全失重状态下已没有重力可用；故c错误；d、在轨道舱中人处于失重状态，就算人站在跑步机上，但是脚对跑步机一点压力也没有根据压力与摩擦力成正比，那么这时脚与跑步机之间没有一点摩擦力没有摩擦力人将寸步难行故d错误故选：b点评：本题的关键是明白各种器材的物理原理在完全失重的情况下器材的作用还能否发挥，这是一道基础题3（4分）如图甲所示，a、b两物体叠放在光滑水平面上，对物体丑施加一水平变力f，ft关系如图乙所示，两物体在变力，作用下由静止开始运动且始终保持相对静止，则（）at时刻，两物体之间的摩擦力最大bt时刻，两物体之间的速度方向开始改变ct2t时间内，两物体之间的摩擦力逐渐增大dt一2t时间内，物体a所受的摩擦力方向始终与变力f的方向相同考点：摩擦力的判断与计算.专题：摩擦力专题分析：先对整体受力分析可知整体的运动状态的变化；再对a分析可知ab间摩擦力的变化；由运动学公式可知速度的变化解答：解：ac、对ab整体分析可知，整体水平方向只受变化的推力作用；由图象可知，合外力先向右减小，然后再向左增大；则由牛顿第二定律可知，整体的加速度先减小再增大；再对a分析可知a水平方向只受摩擦力；则由牛顿第二定律可知，摩擦力应先减小后增大；t0时刻摩擦力最小；故a错误，c正确；b、因0t0时间内物体做加速运动，t02t0物体仍沿原方向做减速运动，t0时刻物体的速度方向没有改变，故b错误；d、因两物体一直相对静止，故在运动中加速度相同，而a由摩擦力提供加速度，整体由f提供，故a受到的摩擦力一直与f同向，故d正确；故选cd点评：本题为连接体问题，此类问题的处理方法一般要先整体再隔离，分别对整体和部分受力分析是解决问题的关键4（4分）（2012江苏模拟）如图，一物体从光滑斜面ab底端a点以初速度v0上滑，沿斜面上升的最大高度为h下列说法中正确的是（设下列情境中物体从a点上滑的初速度仍为v0）（）a若把斜面cb部分截去，物体冲过c点后上升的最大高度仍为hb若把斜面ab变成曲面aeb，物体沿此曲面上升仍能到达b点c若把斜面弯成圆弧形d，物体仍沿圆弧升高hd若把斜面从c点以上部分弯成与c点相切的圆弧状，物体上升的最大高度有可能仍为h考点：机械能守恒定律；牛顿第二定律；向心力.专题：机械能守恒定律应用专题分析：物体上升过程中轨道的支持力不做功，只有重力做功，机械能守恒；斜抛运动运动最高点，速度不为零；ad轨道最高点，合力充当向心力，速度也不为零解答：解：a、若把斜面cb部分截去，物体冲过c点后做斜抛运动，斜抛运动的最高点有水平分速度，速度不为零，由于物体机械能守恒可知，故不能到达h高处，故a错误；b、若把斜面ab变成曲面aeb，物体在最高点速度为零，根据机械能守恒定律，物体沿此曲面上升仍能到达b点，故b正确；c、若把斜面弯成圆弧形d，如果能到圆弧最高点，根据机械能守恒定律得知：到达h处的速度应为零，而物体要到达最高点，必须由合力充当向心力，速度不为零，故知物体不可能到d点，故c错误；d、若把斜面从c点以上部分弯成与c点相切的圆弧状，若b点不高于此圆的圆心，则到达b点的速度可以为零，根据机械能守恒定律，物体沿斜面上升的最大高度仍然可以为h，故d正确；故选bd点评：本题关键是根据机械能守恒定律分析，同时要知道斜抛运动和沿圆弧内侧运动到达最高点时，速度都不为零5（4分）如图所示，a、b两物体相距s=7m，物体a以va=4m/s 的速度向右匀速运动，而物体b此时的速度vb=10m/s，只在摩擦力作用下向右做匀减速运动，加速度a=2m/s2，那么物体a追上物体b所用的时间为（）a7 sb8 sc9 sd10 s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：追及、相遇问题分析：假设经过时间t，物块a追上物体b，根据位移时间公式结合几何关系列式求解即可解答：解：物体a做匀速直线运动，位移为：xa=vat=4t物体b做匀减速直线运动减速过程的位移为：xb=vbt+at2=10tt2设物体b速度减为零的时间为t1，有t1=5s在t1=5s的时间内，物体b的位移为xb1=25m，物体a的位移为xa1=20m，由于xa1+sxb1，故物体a未追上物体b；5s后，物体b静止不动，故物体a追上物体b的总时间为：t总=8s故选b点评：本题是追击问题，特别要注意物体b做匀减速运动，要分清是减速过程追上还是静止后被追上；第二种情况下的位移用位移时间公式求解时要注意时间是减速的时间，而不是总时间6（4分）质量为m的人造卫星在地面上未发射时的重力为g0，它在离地面的距离等于地球半径r的圆形轨道上运行时的（）a周期b速度为c动能为d重力为0考点：人造卫星的加速度、周期和轨道的关系.专题：人造卫星问题分析：由万有引体提供向心力，可以列出有关周期，速度，动能等的表达式，由此可以判断各个选项解答：解：由万有引体提供向心力，=m=m由题意可知，r=2r质量为m的人造卫星在地面上未发射时的重力为g0，根据万有引力等于重力得：gm=gr2=r2由解得：周期t=，速度v=，动能为ek=，重力不为零故ac正确，b、d错误故选：ac点评：本题就是对万有引力充当向心力的各个表达式的变形，其中黄金代换的引入非常重要，要熟练掌握7（4分）（2013洛阳三模）如图1、2所示，分别用恒力f1、f2先后将质量为m的物体由静止开始沿同一粗糙的固定斜面由底端拉至顶端，两次所用时间相同，第一次力fl沿斜面向上，第二次力f2沿水平方向则两个过程（）a合外力做的功相同b物体机械能变化量相同cfl做的功与f2做的功相同dfl做功的功率比f2做功的功率大考点：功的计算；机械能守恒定律.专题：功的计算专题分析：两物体均做匀加速直线运动，在相等的时间内沿斜面上升的位移相等，但斜面对物体的摩擦力不同，所以推力做功不同解答：解：a、由公式x=at2 得，由于x和t均相同，故加速度a相同，由v=at，t相同，则物体到达斜面顶端时速度相同，动能相同，根据动能定理得知，总功相等所以合外力做功相同，故a正确；b、物体末速度相同，又由于处于相同的高度，所以两物体机械能变化相同，故b正确；c、由图示分析可知，第一个物体所受的摩擦力小于第二个物体所受的摩擦力，故两物体克服摩擦力做功不同，重力做功相同，则f1做的功比f2做的少故c错误；d、物体的运动情况相同，重力做功功率相同，图2中克服摩擦力做功的功率大，故fl做功的功率比f2做功的功率小，故d错误；故选ab点评：由物体的运动特征判断出物体机械能的增量关系，结合本题功能关系：除重力以外的合力对物体做功等于机械能的增量，不难看出结果8（4分）如图1所示，劲度系数为k的轻弹簧竖直放置，下端固定在水平地面上，一质量为m的小球，从离弹簧上端高h处自由释放，压上弹簧后与弹簧一起运动若以小球开始下落的位置为原点，沿竖直向下建一坐标系ox，则小球的速度 v2随x的变化图象如图2所示其中oa段为直线，ab段是与oa相切于a点的曲线，bc是平滑的曲线，则关于a、b、c各点对应的位置坐标及加速度，以下说法正确的是（）axa=h，aa=0bxb=h，ab=gcxb=h+，ab=0dxc=h+，acg考点：牛顿第二定律.专题：牛顿运动定律综合专题分析：由小球oa段是直线可以知道，其加速度恒定，故此段代表小球接触弹簧前的运动，故而可以知道a点的位置坐标为h由图知b点加速度为零，既此时弹力等于重力，故由此可以求得弹簧形变量，继而可以知道b的坐标而d点的速度为零，即弹簧被压缩到最大，由此可以知此时弹力大于重力，故而此点的加速度一定不是零解答：解：a、由小球oa段是直线可以知道，其加速度恒定，故此段代表小球接触弹簧前的自由落体运动，故而可以知道a点的位置坐标为h，加速度为重力加速度，故a错误；b、由图知b点加速度为零，既此时弹力等于重力，此时弹簧形变量为：，故b点坐标为：，故b错误；c：由b知c正确；d：小球过b后会继续会继续向下运动，故而d点的坐标应大于b点的坐标，由在b点时弹力已经等于重力，故在d点时弹力一定大于重力，故d错误；故选：c点评：本题难点一是对图象的识别和理解，二是由图象分析小球的几个特殊运动阶段，对这种小球弹簧的一般分为三个阶段：自由落体，弹力小于重力，弹力大于重力各自运动性质不一样，应注意掌握9（4分）（2009上海模拟）（a）如图甲所示，一直角三角形金属框，向左匀速地穿过一个方向垂直于纸面向内的匀强磁场，磁场仅限于虚线边界所围的区域内，该区域的形状与金属框完全相同，且金属框的下边与磁场区域的下边在一直线上若取顺时针方向为电流的正方向，则金属框穿过磁场过程的感应电流i随时间t变化的图象是下图所示的（）abcd考点：导体切割磁感线时的感应电动势；闭合电路的欧姆定律.专题：电磁感应与图像结合分析：先根据楞次定律判断感应电流的方向再由e=blv，分析感应电动势，其中l是有效的切割长度由欧姆定律得到感应电流与时间的关系式解答：解：设直角三角形右下角为金属框进入磁场的过程，感应电动势为 e=blv，l=vttan，则得 e=bv2ttan，感应电流大小i=t，由楞次定律判断得知：感应电流为逆时针方向，是负值；金属框穿出磁场的过程，感应电动势为 e=blv，l=l0v（t）tan=（2l0vt）tan，l0是三角形底边的长度，则得 e=b（2l0vt）vtan，感应电流大小i=，由楞次定律判断得知：感应电流为顺时针方向，是正值；由数学知识可知c图象正确故选c点评：本题是楞次定律和法拉第电磁定律、欧姆定律的综合应用，得到电流的表达式，再选择图象10（4分）如图所示，两根相距为l的足够长的金属直角导轨如图所示放置，它们各有一边在同一水平面内，另一边垂直于水平面质量均为m的金属细杆ab、cd与导轨垂直接触形成闭合回路，杆与导轨之间的动摩擦因数均为，导轨电阻不计，回路总电阻为2r整个装置处于磁感应强度大小为b，方向竖直向上的匀强磁场中当ab杆在平行于水平导轨的拉力f作用下以速度v1沿导轨匀速运动时，cd杆也正好以速度v2向下匀速运动重力加速度为g以下说法正确的是（）aab杆所受拉力f的大小为mg+bcd杆所受摩擦力为零c回路中的电流强度为bld与v1大小的关系为=考点：导体切割磁感线时的感应电动势；法拉第电磁感应定律.专题：电磁感应与电路结合分析：当导体棒ab匀速向右运动时，切割磁感线（cd运动时不切割磁感线），在回路中产生感应电流，从而使导体棒ab受到水平向左的安培力导体棒cd受到水平向右的安培力，使导体棒和轨道之间产生弹力，从而使cd受到向上的摩擦力，把力分析清楚，然后根据受力平衡求解解答：解：由右手定则可知，回路中感应电流方向为：abdca，感应电流大小：i= 导体ab受到水平向左的安培力，由受力平衡得：bil+mg=f 导体棒cd运动时，受到向右的安培力，的摩擦力不为零，cd受到摩擦力和重力平衡，由平衡条件得：bil=mg 联立以上各式解得：f=mg+，=，故ad正确，bc错误故选：ad点评：本题涉及电磁感应过程中的复杂受力分析，解决这类问题的关键是，根据法拉第电磁感应定律判断感应电流方向，然后根据安培定则或楞次定律判断安培力方向，进一步根据运动状态列方程求解二、填空题（本题2个小题，共18分）11（4分）下列有关实验的描述中，正确的是 （）a在“验证力的平行四边形定则”的实验中，标记拉力方向时，要用铅笔紧靠细绳沿绳移动铅笔画出b在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中，作出弹力和弹簧长度的关系图象也能求出弹簧的劲度系数c在“探究功与速度变化的关系”的实验中，所选用的橡皮筋规格应相同d在“验证机械能守恒定律”的实验中，可以由v=gt求出打某点时纸带的速度考点：验证力的平行四边形定则；探究弹力和弹簧伸长的关系；验证机械能守恒定律；探究功与速度变化的关系.专题：实验题；平行四边形法则图解法专题分析：关键是弄清实验原理，特别是在“验证机械能守恒定律”的实验中，由于重锤下落过程中受到阻力作用导致加速度小于重力加速度g的值，故不能由v=gt求出打某点时纸带的速度解答：解：a、在“验证力的平行四边形定则”的实验中，应用直尺画出在白纸上沿细绳方向标出的两点的连线，作为拉力的方向，标记拉力方向时，要用铅笔紧靠细绳沿绳移动铅笔画出，由于线是非固定的，误差较大，故a错误b、根据f=k（ll0）=klkl0，即可以通过求弹力和弹簧长度的关系图象的斜率也能求出弹簧的劲度系数，故b正确c、在“探究功与速度变化的关系”的实验中，因不需要求出功的具体数值，只有选取规格相同的橡皮筋才能得出多个橡皮筋做的功与一个做的功的关系，故c正确d、在“验证机械能守恒定律”的实验中，应通过纸带用=测出，不能用v=gt求，故d错误故选bc点评：实验题要弄清实验原理、了解注意事项、知道误差来源，并要求熟练记忆12（14分）欲用伏安法测定一段阻值约为5左右的金属导线的电阻，要求测量结果尽量准确，现备有以下器材：a电池组（3v，内阻1）b电流表（03a，内阻0.0125）c电流表（00.6a，内阻0.125）d电压表（03v，内阻3k）e电压表（015v，内阻15k）f滑动变阻器（020，额定电流1a）g滑动变阻器（02000，额定电流0.3a） h开关、导线（1）上述器材中应选用的是acdfh；（填写各器材的字母代号）（2）为使通过待测金属导线的电流能在00.5a范围内改变请按要求在图1方框内画出测量待测金属导线的电阻rx的原理电路图（3）设实验中，电流表、电压表的某组示数如图所2示，图示中i=0.48a，u=2.20v实验测得的金属导线电阻值比真实值小（填“偏大”、“偏小”或“相同”）（4）某学生用螺旋测微器在测定某一金属丝的直径时，测得的结果如图3所示，则该金属丝的直径d=3.205mm另一位学生用游标尺上标有20等分刻度的游标卡尺测一工件的长度，测得的结果如图4所示，则该工件的长度l=50.15mm考点：伏安法测电阻.专题：实验题分析：（1）用伏安法测定电阻的原理是电阻定义式r=根据电源的电动势，选择电压表的量程由电源的电动势与测电阻的大约值，估算电流的最大值，选择电流表的量程根据待测电阻与变阻器总阻值的大小，选择变阻器的规格（2）根据两电表内阻与待测电阻的大小关键，选择电流表的内接法或外接法（3）电流表的量程是0.6a，最小分度是0.02a，电压表的量程是3v，最小分度是0.1v（4）螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数，在读可动刻度读数时需估读解答：解：（1）必选器材有：a、h电池组的电动势是3v，电压表的量程选3v，即选择电压表d由题，金属导线的电阻约为5左右，则通过导线的电流最大值约imax=0.6a故电流表选c变阻器f的电阻大于待测电阻，可选择该变阻器作为即流器故答案为：a、c、d、f、h；（2）由题得，=600，而=40，则，则采用电流表外接法，可减小误差故电路图如图：（3）电流表的读数为i=0.48a，电压表的读数为u=2.20v由于电压表的分流电流测量值偏大，根据欧姆定律则电阻测量值偏小；（4）螺旋测微器的固定刻度读数为3mm可动刻度读数为0.0120.5mm=0.205mm，所以最终读数为3.205mm；游标卡尺的读数为：50mm+3=50.15mm故答案为：（1）acdfh； （2）如图；（3）0.48； 2.20； 小；（4）3.205； 50.15点评：本题是伏安法测量电阻，从实验原理出发选择器材、设计电路、连接实物图等等，都是实验的基本技能，要加强培训，提高能力三、计算题（本题4个小题，共42分）13在如图所示的电路中，r1、r2均为定值电阻，且r1=100，r2阻值未知，r3是一滑动变阻器，当其滑片从左端滑至右端时，测得电源的路端电压随电流的变化图线如图所示，其中a、b两点是滑片在变阻器的两个不同端点得到的求：（1）电源的电动势和内阻；（2）定值电阻r2的阻值；（3）滑动变阻器的最大阻值考点：闭合电路的欧姆定律.专题：恒定电流专题分析：（1）电源的路端电压随电流的变化图线斜率大小等于电源的内阻，由闭合电路欧姆定律求出电动势（2）当滑片滑到最右端时，r1被短路，外电路的电阻最小，电流最大，读出电流和电压，由欧姆定律求出r2的阻值；（3）滑动变阻器阻值最大时，外电阻最大，电流最小，由图读出电压和电流，由欧姆定律求出滑动变阻器的最大阻值解答：解：（1）电源的路端电压随电流的变化图线斜率大小等于电源的内阻，则有内阻r=|=20电源的电动势为e=u+ir，取电压u=16v，电流i=0.2a，代入解得，e=20v（2）当滑片滑到最右端时，r1被短路，外电路的电阻最小，电流最大，此时电压u=4v，电流i=0.8a，则定值电阻r2=5（3）滑动变阻器阻值最大时，外电阻最大，电流最小，此时电压u=16v，电流i=0.2a，外电路总电阻为 r=80又r=r2+，r1=100，r2=5代入解得，r3=300答：（1）电源的电动势和内阻分别为e=20v和r=20；（2）定值电阻r2的阻值为5；（3）滑动变阻器的最大阻值为300点评：本题要理解电源的伏安特性曲线的意义，可由图线上两点的坐标建立方程组求解电源的电动势和内阻14如图所示，竖直向上的匀强磁场，开始时磁感应强度b=0.5t，并且以=0.1t/s在变化，水平轨道电阻不计，且不计摩擦阻力，宽0.5m的导轨上放一电阻r0=0.1的导体棒，并用水平线通过定滑轮吊着质量m=0.2kg的重物，轨道左端连接的电阻r=0.4，图中的l=0.8m，求至少经过多长时间才能吊起重物考点：法拉第电磁感应定律；安培力.专题：电磁感应与电路结合分析：根据左手定则可确定感应电流方向，并由法拉第电磁感应定律；穿过回路的磁感应强度均匀变化，知产生的电流恒定，则mn所受的安培力增大，当安培力等于m的重力时，重物被吊起，根据平衡求出被吊起时的磁感应强度的大小，再根据磁感应强度的变化率求出经历的时间解答：解：由法拉第电磁感应定律可求出回路感应电动势：e=由闭合电路欧姆定律可求出回路中电流：i=由于安培力方向向左，应用左手定则可判断出电流方向为顺时针方向（由上往下看）再根据楞次定律可知磁场增加，在t时磁感应强度为：b=（b+t）此时安培力为：f安=bilab由受力分析可知 f安=mg由式并代入数据：t=495s 答：至少经过495 s时间才能吊起重物点评：解决本题的关键掌握法拉第电磁感应定律e=，知道磁感应强度的变化率恒定，电流则恒定，根据共点力平衡进行求解15如图所示，质量为m=lkg的小物块由静止轻轻放在水平匀速运动的传送带上，从a点随传送带运动到水平部分的最右端b点，经半圆轨道c点沿圆弧切线进入竖直光滑的半圆轨道，恰能做圆周运动c点在b点的正上方，d点为轨道的最低点小物块离开d点后，做平抛运动，恰好垂直于倾斜挡板打在挡板跟水平面相交的e点已知半圆轨道的半径r=0.9m，d点距水平面的高度h=0.75m，取g=10m/s2，试求：（1）摩擦力对物块做的功；（2）小物块经过d点时对轨道压力的大小；（3）倾斜挡板与水平面间的夹角考点：动能定理的应用；牛顿第二定律；向心力；机械能守恒定律.专题：动能定理的应用专题分析：本题（1）的关键是明确小物块经过c点时恰好能做圆周运动的条件是重力等于向心力，然后再由动能定理即可求解；（2）题的关键是根据动能定理或机械能守恒定律求出小物块到达d点时的速度，然后再根据牛顿第二定律和牛顿第三定律即可求解；（3）题的关键是根据平抛运动规律并结合几何知识即可求出所求解答：解：（1）设小物块经过c点时的速度大小，因为经过c时恰好能完成圆周运动，由牛顿第二定律可得：mg=，解得=3m/s小物块由a到b过程中，设摩擦力对小物块做的功为w，由动能定理得：w=，解得w=4.5j故摩擦力对物块做的功为4.5j（2）设小物块经过d点时的速度为，对由c点到d点的过程，由动能定理的：mg.2r=小物块经过d点时，设轨道对它的支持力大小为，由牛顿第二定律得：mg=联立解得=60n，=3m/s由牛顿第三定律可知，小物块对轨道的压力大小为：=60n故小物块经过d点时对轨道的压力大小为60n（3）小物块离开d点做平抛运动，设经时间t打在e点，由h=得：t=s设小物块打在e点时速度的水平、竖直分量分别为、，速度跟竖直方向的夹角为，则：又tan=联立解得=60再由几何关系可得=60故倾斜挡板与水平面的夹角为为60点评：对与圆周运动、平抛运动综合的题目，要注意物体在竖直面内完成圆周运动的