【解析】江苏省金陵中学2014届高三上学期期中测试物理试题

1页【解析】江苏省金陵中学2014届高三上学期期中测试物理试题一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。每小题只有一个选项符合题意。1．关于速度、速度的变化和加速度的关系，下列情景不可能发生的是()A．物体加速度增大，速度反而越来越小B．速度变化的方向为正，加速度的方向为负C．速度越来越大，加速度反而越来越小D．加速度既不与速度同向，也不与速度反向2．甲、乙两辆汽车在平直的公路上沿同一方向作直线运动，t＝0时刻同时经过公路旁的同一个路标，在描述两车运动的v-t图中(如图)，直线a、b分别描述了甲、乙两车在0～20s的运动情况，关于两车之间的位置关系，下列说法正确的是()A．在0～10s内两车逐渐靠近B．在10～20s内两车逐渐远离C．在5～15s内两车的位移相等D．在t＝10s时两车在公路上相遇位移差不等于零，所以两车未相遇，且此时两车位移差最大，即两车应相距最远，故选项D错误。考点：本题主要考查了对v-t图象的理解与应用问题，属于中档偏低题。2页3．某同学探究小球沿光滑斜面顶端下滑至底端的运动规律，现将两质量相同的小球同时从斜面的顶端释放，在甲、乙图的两种斜面中，通过一定的判断分析，你可以得到的正确结论是()A．甲图中小球在两个斜面上运动的时间相同B．甲图中小球下滑至底端的速度大小与方向均相同C．乙图中小球在两个斜面上运动的时间相同D．乙图中小球下滑至底端的速度大小相同4．如图所示，一块橡皮用细线悬挂于O点，现用支铅笔贴着细线的左侧水平向右以速度v匀速移动，运动过程中保持铅笔的高度不变，悬挂橡皮的那段细线保持竖直，则在铅笔未碰到橡皮前，橡皮的运动情况是()A．橡皮的运动轨迹是一条直线B．橡皮在水平方向上作匀速运动3页C．橡皮在竖直方向上作匀速运动D．橡皮在图示位置时的速度大小为1cos2θv5．如图所示，ACB是一光滑的、足够长的、固定在竖直平面内的“”形框架，其中CA、CB边与竖直方向的夹角均为θ，P、Q两个轻质小环分别套在CA、CB上，两根细绳的一端分别系在P、Q环上，另一端和一绳套系在一起，结点为O，将质量为m的钩码挂在绳套上，OP、OQ两根细绳拉直后的长度分别用l1、l2表示，若l1∶l2＝2∶3，则两绳受到的拉力之比F1∶F2等于()A．1∶1B．2∶3C．3∶2D．4∶9【答案】A【解析】试题分析：对P、Q两环仅受框架边的弹力和细绳的拉力作用，而框架边的弹力一定垂直于框架边，绳上的拉力一定沿线方向，因此平衡时，OP、OQ两段细绳一定分别垂直于AC、BC边，对砝码仅受重力mg和绳套的拉力作用，显然两力为平衡力，对结点O，受绳套向下的拉力T和细绳OP、OQ的拉力TP、TQ作用，根据共点力平衡条件可知TP、TQ的合力F与T等值反向，利用平行四边形定则作出相关的力如下图所示，根据图中几何关系可知，由于CA、CB边与竖直方向的夹角均为θ，因此TP、TQ与竖直方向的夹角均为90°－θ，根据水平方向平衡可得TP∶TQ＝1∶1，即F1∶F2＝1∶1，故选项A正确。4页考点：本题主要考查了共点力平衡条件的应用，以及研究对象的灵活选取问题，属于中档题。6．如图a所示，水平面上质量相等的两木块A、B，用一轻弹簧相连，这个系统处于平衡状态，现用一竖直向上的力F拉动木块A，使木块A向上做匀加速直线运动(如图b)，研究从力F刚作用在木块A瞬间到木块B刚离开地面瞬间的这一过程，并选定该过程中木块A的起点位置为坐标原点，则下面图中能正确表示力F和木块A的位移x之间关系的图是()二、多项选择题：本题共5小题，每小题5分，共计25分．每小题有多个选项符合题意．全部选对的得5分，选对但不全的得2分，错选或不答的得0分。7．某物体以30m/s的初速度竖直上抛，不计空气阻力，g＝10m/s2，则5s内物体的()A．路程为65mB．位移大小为25m，方向竖直向上C．速度改变量的大小为10m/s，方向竖直向下D．平均速度大小为13m/s，方向竖直向上5页8．2011年9月29日晚21时16分，我国将首个目标飞行器天宫一号发射升空，它将在两年内分别与神舟八号、神舟九号、神舟十号飞船对接，从而建立我国第一个空间实验室，假如神舟八号与天宫一号对接前所处的轨道如图所示，当它们在轨道运行时，下列说法正确的是()A．神州八号的加速度比天宫一号的大B．神州八号的运行速度比天宫一号的小C．神州八号的运行周期比天宫一号的长D．神州八号通过加速后变轨可实现与天宫一号对接9．如图所示，AB为斜面，BC为水平面，从A点以水平速度v0抛出一小球，此时落点到A点的水平距离为x1，从A点以水平速度3v0抛出小球，这次落点到A点的水平距离为x2，不计空气阻力，则x1∶x2可能等于()6页A．1∶3B．1∶6C．1∶9D．1∶12【答案】ABC【解析】10．如图所示，小车板面上的物体质量为m＝8kg，它被一根水平方向上拉伸了的弹簧拉住而静止在小车上，这时弹簧的弹力为6N．现沿水平向右的方向对小车施以作用力，使小车由静止开始运动起来，运动中加速度由零逐渐增大到1m/s2，随即以1m/s2的加速度做匀加速直线运动．以下说法正确的是()A．物体受到的摩擦力一直减小B．物体与小车始终保持相对静止，弹簧对物体的作用力始终没有发生变化C．当小车加速度(向右)为0.75m/s2时，物体不受摩擦力作用D．小车以1m/s2的加速度向右做匀加速直线运动时，物体受到的摩擦力为8N7页11．如图所示，用一根长杆和两个定滑轮的组合装置来提升重物M，长杆的一端放在地上通过铰链联结形成转轴，其端点恰好处于左侧滑轮正下方O点处，在杆的中点C处拴一细绳，绕过两个滑轮后挂上重物M．C点与O点距离为L，现在杆的另一端用力，使其逆时针匀速转动，由竖直位置以角速度ω缓慢转至水平位置(转过了90°角)，此过程中下述说法正确的是()A．重物M做匀速直线运动B．重物M做匀变速直线运动C．重物M的最大速度是ωLD．重物M的速度先增大后减小三、简答题：本题共2小题，共计18分。12．(10分)在科学探究活动中，对实验数据进行分析归纳得出结论是非常重要的环节，下面的表格中的数据是某同学在物体作直线运动过程中测得的位移s和时间t的数据记录。物体运动的起止点所测的物理量12345A→B时间t(s)0.891.241.521.761.978页位移s(m)0.250.500.751.001.25⑴请你在下列甲图的网格中作s-t图象；⑵该同学猜想图线接近于二次函数的图象，为了验证这个猜想，请你通过转换变量在乙图的网格中作相应的图象；⑶通过上述处理，你认为物体从A→B的过程中，s随t变化的规律是：(用s、t表示，涉及数字，计算结果保留2位有效数字)。【答案】⑴图略，见解析；⑵图略，见解析；⑶s＝0.33t2【解析】试题分析：⑴根据描点作图法，作出s-t图象如下图甲所示。⑵由于该同学猜想图线接近于二次函数的图象，为了验证这个猜想，通过转换变量来进行，即作s-t2图象，为此求得表格如下：根据描点作图法，作出s-t2图象如上图乙所示。⑶从所作s-t2图象中看出t2、s呈线性变化关系，即从A到B的过程中s随t变化的规律是：物体作初速度A→B时间t(s)0.891.241.521.761.97新变量t2(s2)0.791.542.313.103.88位移s(m)0.250.500.751.001.259页为零的匀加速直线运动，由图中斜率求得，即a＝2)Δ(Δ2ts＝0.65m/s2，故s＝0.325t2题中所提供的数据均为保留2小数点后位数，因此有：s＝0.33t2考点：本题主要考查了“探究匀变速直线运动规律”实验，及运用图象法处理数据的能力问题，属于中档题。13．(8分)某同学将力传感器固定在小车上，然后把绳的一端固定在传感器的挂钩上，用来测量绳对小车的拉力，探究在小车及传感器总质量不变时加速度跟它们所受拉力的关系，根据所测数据在坐标系中作出了如图所示的a-F图象。⑴图线不过坐标原点的原因是；⑵本实验中是否仍需要砂和桶的总质量远小于小车和传感器的总质量(填“是”或“否”)；⑶由图象求出小车和传感器的总质量为kg。－1所以小车和传感器的总质量为：M＝k1＝1kg考点：本题主要考查了“探究加速度与力和质量的关系”实验问题，属于中档题。四、论述和计算题：本题共4小题，共计53分，解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，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。14．(12分)一质量m＝0.5kg的滑块以一定的初速度冲上一倾角为30°足够长的斜面，某同学利用DIS实验系统测出了滑块冲上斜面过程中多个时刻的瞬时速度，如图所示为通过计算机绘制出的滑块上滑过程的v-t10页图．求：(g取10m/s2)⑴滑块冲上斜面过程中加速度大小；⑵滑块与斜面间的动摩擦因数；⑶判断滑块最后能否返回斜面底端？若能返回，求出返回斜面底端时的速度；若不能返回，求出滑块停在什么位置．所以当滑块上滑减速至速度为零时，重力沿斜面向下的分力小于斜面对滑块的最大静摩擦力，滑块不再下滑，根据匀变速直线运动规律可知，滑块上滑的位移为：s＝av220＝1.5m(或用图象面积求解)即滑块停在斜面上距底端1.5m处考点：本题主要考查了对v-t图象的理解及匀变速直线运动规律、牛顿第二定律的应用问题，属于中档题。15．(12分)一宇宙空间探测器从某一星球表面垂直升空，假设探测器的质量恒为1500kg，发动机的推力为恒力，宇宙探测器升空到某一高度时，发动机突然关闭，如图为其速度随时间的变化规律，求：11页⑴宇宙探测器在该行星表面能达到的最大高度；⑵计算该行星表面的重力加速度；⑶假设行星表面没有空气，试计算探测器的发动机工作时的推力大小。16．(12分)如图所示，水平转台高1.25m，半径为0.2m，可绕通过圆心处的竖直转轴转动，转台的同一半径上放有质量均为0.4kg的小物块A、B(可看成质点)，A与转轴间距离为0.1m，B位于转台边缘处，A、B间用长0.1m的细线相连，A、B与水平转台间最大静摩擦力均为0.54N，g取10m/s2。⑴当转台的角速度达到多大时细线上出现张力？12页⑵当转台的角速度达到多大时A物块开始滑动？⑶若A物块恰好将要滑动时细线断开，求B物块落地时与转动轴心的水平距离。(不计空气阻力)17．(17分)如图所示，质量M＝1kg的木板静止在粗糙的水平面上，木板与地面间的动摩擦因数为μ1，在木板的左端放置一个质量m＝1kg、大小可以忽略的铁块，铁块与木板间的动摩擦因数为μ2，取g＝10m/s2，试求：⑴若μ1＝0.4，μ2＝0.1，木板长L＝1m，在铁块上加一个水平向右的恒力F＝8N，经过多长时间铁块运动到木板的右端？⑵若μ1＝0.1，μ2＝0.4，木板长L＝1m，在铁块上加一个水平向右的恒力F＝8N，经过多长时间铁块运动到木板的右端？⑶接第⑵问，若在铁块上的右端施加一个大小从零开始连续增加的水平向右的力F，通过分析和计算后，请在图中画出铁块受到木板的摩擦力f2随拉力F大小变化的图象。(设木板足够长)13页【答案】⑴t1＝714s；⑵t2＝1s；⑶图略，见解析解得：t1＝aL2＝714s，即经过714s的时间铁块运动到木板的右端14页考点：本题主要考查了匀变速直线运动规律、牛顿运动定律的应用，以及综合分析的能力问题，属于中档偏高题。