【解析】福建省福州教育学院第二附属中学2017届高三上学期期中考试物理试题

一、选择题（本题共8小题，每小题6分。其中1-5题为单项选择题，6-8题为多选题.多选题漏选得一半，错选不得分。）1、质量m=50kg的某同学站在观光电梯地板上，用速度传感器记录了电梯在一段时间内运动的速度随时间变化情况（以竖直向上为正方向）由图象提供的信息可知（ ）A在015s内，观光电梯上升的高度为25mB在515s内，电梯内的同学处于超重状态C在2025s与2535s内，观光电梯的平均速度大小均为10m/sD在2535s内，观光电梯在减速上升，该同学的加速度大小2m/s2【答案】C【解析】试题分析：在速度时间图象中，与时间轴所包围的面积即为位移，故0-15s内的位移为x=1015m75m，故A错误；5-15s内人减速上升，有向下的加速度，此时人就处于失重状态，故B错误；匀变速直线运动，平均速度等于初末速度之和，故，故C正确；在2535s内，观光电梯在减速下降，加速度大小为：，故D错误；故选C.考点：本题主要考查了v-t图象的性质、超重失重现象的理解，要注意通过图象明确物体的运动情况，再结合超重失重的内容进行分析即可.2、为了节省能量，某商场安装了智能化的电动扶梯。无人乘行时，扶梯运转得很慢；有人站上扶梯时，它会先慢慢加速，再匀速运转。一顾客乘扶梯上楼，恰好经历了这两个过程，如图所示。那么下列说法中正确的是（）A顾客始终受到三个力的作用B顾客始终处于超重状态C顾客对扶梯作用力的方向先指向左下方，再竖直向下D顾客对扶梯作用力的方向先指向右下方，再竖直向下【答案】C【解析】试题分析：以人为研究对象，加速过程中，人受到静摩擦力、重力、支持力三个力的作用下沿电梯加速上升，匀速运动时，人受到重力和支持力作用，故A错误；在慢慢加速的过程中，受力如图，物体加速度与速度同方向，合力斜向右上方，因而顾客受到的摩擦力与接触面平行水平向右，电梯对其的支持力和摩擦力的合力方向指向右上，处于超重状态；由牛顿第三定律，它的反作用力即人对电梯的作用方向指向向左下，在匀速运动的过程中，顾客处于平衡状态，只受重力和支持力，顾客与电梯间的摩擦力等于零，顾客对扶梯的作用仅剩下压力，方向沿竖直向下；故BD错误，C正确故选C。考点：牛顿第二定律的应用3、如图所示，某人坐在列车车厢内，观察悬挂在车厢顶上的摆球来判断列车的运动情况，得出下面一些结论，其中正确的是：（）A摆球向前偏离竖直位置时，列车加速前进B摆球向后偏离竖直位置时，列车加速前进C摆球向后偏离竖直位置时，列车减速前进D摆球竖直下垂时，列车一定匀速前进【答案】B【解析】试题分析：摆球向前偏离竖直位置时，由牛顿第二定律可知小球所所受合力水平向左，产生加速度向左，加速度与运动方向相反，故减速运动，故A错误；摆球向后偏离竖直位置时，由牛顿第二定律可知小球所所受合力水平向右，产生加速度向右，加速度与运动方向相同，故加速运动，故B正确，C错误；摆球竖直下垂时，列车可能静止，也可能匀速运动，故D错误；故选B.考点：牛顿第二定律4、如图甲所示，物体沿斜面由静止滑下，在水平面上滑行一段距离后停止，物体与斜面和水平面间的动摩擦因数相同，斜面与水平面平滑连接图乙中v、a、Ff和s分别表示物体速度大小、加速度大小、摩擦力大小和路程图中正确的是() 【答案】C【解析】试题分析：根据物体的受力情况，可以判断出物体先是在斜面上做匀加速直线运动，到达水平面上之后，做匀减速运动，所以物体运动的速度时间的图象应该是倾斜的直线，不能是曲线，所以A错误；由于物体的运动先是匀加速运动，后是匀减速运动，在每一个运动的过程中物体的加速度的大小是不变的，所以物体的加速度时间的图象应该是两段水平的直线，不能是倾斜的直线，所以B错误；在整个运动的过程中，物体受到的都是滑动摩擦力，所以摩擦力的大小是不变的，并且由于在斜面上时的压力比在水平面上时的压力小，所以滑动摩擦力也比在水平面上的小，所以C正确；物体做的是匀加速直线运动，物体的位移为x=at2，所以物体的路程和时间的关系应该是抛物线，不会是正比例的倾斜的直线，所以D错误故选C.考点：速度-时间图线5、2014年12月14日，北京飞行控制中心传来好消息，嫦娥三号探测器平稳落月已知嫦娥三号探测器在地球表面受的重力为G1，绕月球表面飞行时受到月球的引力为G2，地球的半径为R1，月球的半径为R2，地球表面处的重力加速为g则（）A 探测器沿月球表面轨道上做匀速圆周运动的周期为B月球与地球的质量之比为 C月球表面处的重力加速度为D月球与地球的第一宇宙速度之比为【答案】A【解析】考点：万有引力定律的应用6、如图所示，在投球游戏中，某人将小球从P点以速度v水平抛向固定在水平地面上的塑料筐，小球恰好沿着筐的上沿入筐并打在筐的底角，若要让小球进入筐中并直接击中筐底正中间，下列说法不可行的是（）A在P点将小球以小于v的速度水平抛出B在P点将小球以大于v的速度水平抛出C在P点正上方某位置将小球以小于v的速度水平抛出D在P点正下方某位置将小球以小于v的速度水平抛出【答案】ABD【解析】试题分析：在P点的初速度减小，则下降到框上沿这段时间内，水平位移变小，则小球不能进入筐中，故A错误在P点的初速度增大，则下降到筐底的时间内，水平位移增大，不能直接击中筐底的正中间，故B错误在P点正上方某位置将小球以小于v的速度水平抛出，根据知，水平位移可以减小，也不会与框的左边沿相撞，落在筐底的正中间，故C正确在P点正下方某位置将小球以小于v的速度水平抛出，则下落到筐的上沿这段时间内水平位移变小，小球不能进筐故D错误此题选择不可行的；故选ABD.考点：平抛运动7、如图，物块a、b和c的质量相同，a和b，b和c之间用完全相同的轻弹簧s1、s2相连，通过系在a上的细绳悬挂与固定点O，整个系统处于静止状态：现将细绳剪断，将物块a的加速度记为a1，将物块b的加速度记为a2，s1、s2相对原长的伸长量分别为l1，l2，重力加速度大小为g，在剪断瞬间（ ）A、a1=3g B、a2=g C、l1=2l2 D、l1=l2【答案】AC【解析】试题分析：对a、b、c分别受力分析如图，根据平衡条件，有：对a：F2=F1+mg；对b：F1=F+mg；对c：F=mg；所以：F1=2mg；弹簧的弹力不能突变，因形变需要过程，绳的弹力可以突变，绳断拉力立即为零当绳断后，b与c受力不变，仍然平衡，故a2=0；对a，绳断后合力为F合=F1+mg=3mg=ma1，a1=3g方向竖直向下；故A正确，B错误当绳断后，b与c受力不变，则F1=kl1，；同时：F=kl2，所以：联立得l1=2l2：故C正确，D错误故选AC. 考点：牛顿第二定律的应用8、如图甲所示，轻杆一端固定在O点，另一端固定一小球，现让小球在竖直平面内做半径为R的圆周运动小球运动到最高点时，杆与小球间弹力大小为F，小球在最高点的速度大小为v，其Fv2图象如乙图所示则()A小球的质量为 B当地的重力加速度大小为Cv2c时，小球对杆的弹力方向向上 Dv22b时，小球受到的弹力与重力大小相等【答案】AD【解析】试题分析：在最高点，若v=0，则N=mg=a；若N=0，由图知：v2=b，则有，解得，故A正确，B正确；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；若v2=2b则，解得N=mg，即小球受到的弹力与重力大小相等，故D正确故选AD.考点：牛顿第二定律；圆周运动二、计算题（ 52分 ）9、正以=30m/s的速度运行中的列车，接到前方小站的请求：在该站停靠1分钟接一位危重病人上车，司机决定以加速度大小a1=0.6m/s2的匀减速直线运动到小站，停车1分钟后做加速度大小a2= 1.0m/s2的匀加速直线运动，又恢复到原来的速度。求：（1）司机从停车开始减速到恢复原来速度共经历的时间t；（2）司机由于临时停车共耽误的时间t。【答案】（1）140s （2）100s【解析】试题分析：（1）设列车行驶的方向为正方向，匀减速和匀加速经历的时间为t1和t2，则0=v-a1t1v=a2t2解得则t=t1+t2+60s=140s（2）列车匀减速直线运动的位移列车匀加速直线运动的位移列车匀速直线运动所需的时间故列车耽误的时间t=t-t0=100s考点：匀变速直线运的规律的应用10、下图为中国月球探测工程的标志，它以中国书法的笔触，勾勒出一轮明月和一双踏在其上的脚印，象征着月球探测的终极梦想。一位勤于思考的同学为探月宇航员设计了如下实验：在距月球表面高h处以初速度v0水平抛出一个物体，然后测量该平抛物体的水平位移为x，通过查阅资料知道月球的半径为R，引力常量为G，若物体只受月球引力的作用，请你求出：(1)月球表面的重力加速度g月；(2)月球的质量M；【答案】（1）（2）【解析】考点：平抛运动；万有引力定律的应用11、如图所示，摩托车做腾跃特技表演，沿曲面冲上高0.8m顶部水平高台，接着以v3m/s水平速度离开平台，落至地面时，恰能无碰撞地沿圆弧切线从A点切入光滑竖直圆弧轨道，并沿轨道下滑。A、B为圆弧两端点，其连线水平。已知圆弧半径为R1.0m，人和车的总质量为180kg，特技表演的全过程中，阻力忽略不计。（计算中取g10m/s2，sin530.8，cos530.6）。求：（1）从平台飞出到A点，人和车运动的水平距离s。（2）从平台飞出到达A点时速度及圆弧对应圆心角。（3）人和车运动到达圆弧轨道A点时对轨道的压力。（4）人和车运动到圆弧轨道最低点O速度vm/s此时对轨道的压力。【答案】（1）1.2m（2）106（3）5580N（4）7740N【解析】试题分析：（1）车做的是平抛运动，很据平抛运动的规律可得竖直方向上 H=gt22，水平方向上 s=vt2，可得：（2）摩托车落至A点时，其竖直方向的分速度vy=gt2=4m/s到达A点时速度设摩托车落地时速度方向与水平方向的夹角为，则，即=53所以=2=106（3）对摩托车受力分析可知，摩托车受到的指向圆心方向的合力作为圆周运动的向心力，所以 NAmgcosm解得 NA=5580N由牛顿第三定律可知，人和车在最低点O时对轨道的压力为5580N（4）在最低点，受力分析可得：N-mg=m所以N=7740N由牛顿第三定律可知，人和车在最低点O时对轨道的压力为7740N考点：平抛运动；牛顿定律的应用12、如图，用一根长为L1m的细线，一端系一质量为m1kg的小球（可视为质点），另一端固定在一光滑锥体顶端，锥面与竖直方向的夹角37，当小球在水平面内绕锥体的轴做匀速圆周运动的角速度为时，细线的张力为T。求（g10m/s2，sin370=3/5,cos370=4/5,计算结果可用根式表示）：（1）若要小球离开锥面，则小球的角速度0至少为多大？（2）若细线与竖直方向的夹角为60，则小球的角速度为多大？（3）细线的张力T与小球匀速转动的加速度有关，当的取值范围在0到之间时，请通过计算求解T与2的关系，并在坐标纸上作出T2的图象，标明关键点的坐标值。【答案】（1）12.5rad/s（2）（3）如图；【解析】试题分析：（1）小球刚要离开锥面时的速度，此时支持力为零，根据牛顿第二定律得：mgtanm02lsin解得（2）若细线与竖直方向的夹角为60时，小球离开锥面，由重力和细线拉力的合力提供向心力，由牛顿第二定律得