12011学年高三第一学期期中考试物理试卷一、单项选择题(本大题共有8题,每题3分,共24分)1.如图所示,大小分别为F1、F2、F3的三个力恰好围成一个闭合的三角形,且三个力的大小关系是F1F2F3,则下列四个图中,这三个力的合力最大的是()2.我国道路安全部门规定:在高速公路上行驶的汽车的最高速度不得超过120km/h.交通部门提供下列资料.资料一驾驶员的反应时间为0.3s~0.6s资料二各种路面与轮胎之间的动摩擦因数如下表所示.路面动摩擦因数干沥青0.7干碎石路面0.6~0.7湿沥青0.32~0.4根据以上材料,通过计算判断,汽车行驶在高速公路上时,两车间的安全距离最接近()A.100mB.200mC.300mD.400m3.如图所示,一个木块A放在长木板B上,长木板B放在水平地面上,在恒力F作用下,长木板B以速度v匀速运动,而A保持静止,此时水平的弹簧秤的示数为FT.下列说法正确的是()A.木块A、长木板B以及弹簧组成的系统机械能守恒B.长木板B受到的拉力F一定等于弹簧秤的示数FTC.若长木板B以2v的速度匀速运动时,木块受到的摩擦力的大小等于2FTD.若用2F的力作用在长木板B上,木块受到的摩擦力的大小仍等于FT4.在粗糙水平木板上放一物块,沿图所示的逆时针方向在竖直平面内作匀速圆周运动,圆半径为R,速率acRgv,为水平直径,bd为竖直直径.设运动中木板始终保持水平,物体相对于木板静止,则()A.物块始终受两个力作用B.只有在a、b、c、d四点,物块受到的合外力才指向圆心C.从b运动到a,物块处于超重状态D.从a运动到d,物块处于超重状态c25.2007年4月,我国开始实施第六次铁路大提速,重点城市间大量开行时速200公里及以上动车组旅客列车成为引人注目的焦点。铁路提速要解决许多具体的技术问题,其中提高机车牵引力功率是一个重要问题。已知匀速行驶时,列车所受阻力与速度平方成正比,即2kvf,列车要提速,就需研制出更大功率的机车,那么当机车分别以120km/h和40km/h的速度在水平轨道上匀速行驶时,机车的牵引力功率之比为()A.3:1B.9:1C.27:1D.81:16.如图所示,一质量为m的滑块以初速度v0从固定于地面的斜面底端A开始冲上斜面,到达某一高度后返回A,斜面与滑块之间有摩擦.下列各项分别表示它在斜面上运动的速度v、加速度a、重力势能Ep和机械能E随时间的变化图象,可能正确的是()7.一定质量的气体吸热膨胀,保持压强不变,关于此过程中的下列说法正确的是:()A、气体的内能一定增加,吸收的热小于内能的增量B、气体的内能一定减小,吸收的热大于内能的增量C、气体的内能一定增加,吸收的热一定大于内能的增量D.不能确定8.氢原子的n=1、2、3、4各个能级的能量如图所示,一群氢原子处于n=4的激发态,当它们自发地跃迁到较低能级时()A.最多激发出3种不同频率的光子B.最多激发出6种不同频率的光子C.由n=4跃迁到n=1时发出光子的频率最小D.处在n=1轨道的电子动能最小二、多项选择题(本大题共4题,每题4分,共16分.每题给出的四个选项中,有两个或两个以上是符合题目要求的。全部选对的得4分,选不全但没有错误的得2分,选错或不答的均得0分。)9.如图甲所示,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处自由下落,接触弹簧后继续向下运动.若以小球开始下落的位置为原点,沿竖直向下建立一坐标轴Ox,小球的速度v随x变化的图象如图乙所示.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三点对应的x坐标及加速度大小,以下关系式正确的是()3A.xA=h,aA=gB.xB=h+mgk,aB=0C.xC=h+2mgk,aC=gD.xCh+2mgk,aCg10.2009年5月,航天飞机在完成对哈勃空间望远镜的维修任务后,在A点从圆形轨道Ⅰ进入椭圆轨道Ⅱ,B为轨道Ⅱ上的一点,如图所示.关于航天飞机的运动,下列说法中正确的有()A.在轨道Ⅱ上经过A的速度小于经过B的速度B.在轨道Ⅱ上经过A的动能小于在轨道Ⅰ上经过A的动能C.在轨道Ⅱ上经过A的加速度小于在轨道Ⅰ上经过A的加速度D.在轨道Ⅱ上经过A的加速度等于在轨道Ⅰ上经过A的加速度11.四个质量、形状相同的斜面体放在粗糙的水平面上.另有四个质量相同的小物体放在斜面顶端,由于小物体与斜面间的摩擦力不同,第一个物体匀加速下滑,第二个物体匀速下滑,第三个物体匀减速下滑,第四个物体静止在斜面上,如图所示,四个斜面均保持不动,下滑过程中斜面对地面压力依次为F1、F2、F3、F4,则对四种情况判断正确的是()A、F1<F2=F4<F3B、F2=F4<F1<F3C、第二和第四种情况地面对斜面的摩擦力为零D、第一和第三种情况地面对斜面的摩擦力不为零,且方向分别为水平向右和向左12.如图,两物体A、B用轻质弹簧相连,静止在光滑水平面上,现同时对A、B两物体施加等大反向的水平恒力F1、F2使A、B同时由静止开始运动,在弹簧由原长伸到最长的过程中,对A、B两物体及弹簧组成的系统,正确的说法是()A.A、B先作变加速运动,当F1、F2和弹力相等时,A、B的速度最大;之后,A、B作变减速运动,直至速度减到零B.A、B作变减速运动速度减为零时,弹簧伸长最长,系统的机械能最大C.A、B、弹簧组成的系统机械能在这一过程中是先增大后减小4D.因F1、F2等值反向,故A、B、弹簧组成的系统的动量守恒三填空题(每空2分,共18分,只需写出答案,不要求写出解题过程。)13.如图甲所示是某同学探究小车加速度与力的关系的实验装置,他将光电门固定在水平轨道上的B点,用不同重物通过细线拉同一小车,每次小车都从同一位置A由静止释放.(1)若用游标卡尺测出遮光条的宽度d如图乙所示,则d=________cm;实验时将小车从图示位置由静止释放,由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间Δt=2.0×10-2s,则小车经过光电门时的速度为________m/s;(2)实验中可近似认为细线对小车的拉力与重物重力大小相等,则重物的质量m与小车的质量M间应满足的关系为________;(3)测出多组重物的质量m和对应遮光条通过光电门的时间Δt,并算出相应小车经过光电门时的速度v,通过描点作出线性图象,研究小车加速度与力的关系,处理数据时应作出________(选填“v-m”或“v2-m”)图象;14.某同学设计了一个用打点计时器探究碰撞过程中不变量的实验:在小车A的前端粘有橡皮泥,推动小车A使之做匀速运动.然后与原来静止在前方的小车B相碰并粘合成一体,继续做匀速运动,他设计的具体装置如图所示.在小车A后连着纸带,电磁打点计时器电源频率为50Hz,长木板下垫着小木片用以平衡摩擦力.(1)若已得到打点纸带如图所示,并将测得的各计数点间距离标在图上,A点是运动起5始的第一点,则应选段来计算A的碰前速度,应选段来计算A和B碰后的共同速度(以上两格填“AB’’或“BC或“CD或DE”).(2)已测得小车A的质量m1=0.40kg,小车B的质量m2=0.20kg,由以上测量结果可得:碰前mAv++mBv。=kg·m/s;碰后mAvA,+mBvB,=kg·m/s,并比较碰撞前后两个小车质量与速度的乘积之和是否相等.答:四、计算题(共44分,要求写出必要的文字说明、主要的方程式。只写出结果和无方程式而仅通过纯数值运算得出的结果,不给分。)15(10分).如图所示,在一次摩托车飞越壕沟的表演中,摩托车车手驾驶一辆摩托车先在水平路面上加速至v0=20m/s,然后靠惯性冲上斜坡并从斜坡顶部的平台上水平飞出,不计空气阻力,g=10m/s2,求:(1)若已知平台高度为5m,摩托车在冲上斜坡过程中克服摩擦力做功7800J,驾驶员和摩托车的总质量为100kg,则从平台上飞出的初速度为多少?(2)在第(1)问中,若摩托车车身长约1.6m,问摩托车能否安全飞过10m宽的壕沟?16(10分).如图所示,电动机带动滚轮做逆时针匀速转动,在滚轮的摩擦力作用下,将一金属板从斜面底端A送往上部,已知斜面光滑且足够长,倾角θ=30°,滚轮与金属板的切点B到斜面底端A的距离为L=6.5m,当金属板的下端运动到切点B处时,立即提起滚轮使它与板脱离接触.已知板之后返回斜面底部与挡板相撞后立即静止,此时放下滚轮再次压紧板,再次将板从最底端送往斜面上部,如此往复.已知板的质量为m=1×103kg,滚轮边缘线速度恒为v=4m/s,滚轮对板的正压力FN=2×104N,滚轮与板间的动摩擦因数为μ=0.35,取g=10m/s2.求:(1)在滚轮作用下板上升的加速度;(2)板加速至与滚轮速度相同时前进的距离;(3)板往复运动的周期.17(12分).如图所示,物块M和m用一不可伸长的细绳通过定滑轮连接,m放在倾角30θ的固定光滑斜面上,而穿过竖直杆PQ的物块M可沿杆无摩擦地下滑,M3m=1Kg,开始时,将M抬高到A点,使细绳水平,此时OA段绳长为L4.0m,现M由静止开始下滑,回答下列问题:(1)物块m的机械能是否6守恒?若守恒,请说出理由;若不守恒,请说出机械能如何变化,变化的大小与什么力做功相等?(2)当M下滑3.0m至B点时的速度为多大?(3)当M下滑3.0m至B点的过程中,绳对M做的功为多大?(g取210m/s)18(12分)、在赛车场上,为了安全起见,车道外围都固定上废旧轮胎作为围栏,当车碰撞围拦时起缓冲器作用.为了检验废旧轮胎的缓冲效果,在一次模拟实验中用弹簧来代替废旧轮胎,实验情况如图所示.水平放置的轻弹簧左侧固定于墙上,处于自然状态,开始赛车在A处处于静止,距弹簧自由端的距离为L1=1m当赛车起动时,产生水平向左的牵引力恒为F=24N使赛车向左做匀加速前进,当赛车接触弹簧的瞬间立即关闭发动机撤去F,赛车继续压缩弹簧,最后被弹回到B处停下.已知赛车的质量为m=2kg,A、B之间的距离为L2=3m,赛车被弹回的过程中离开弹簧时的速度大小为v=4m/s,水平向右.求:(1)赛车和地面间的动摩擦因数;(2)弹簧被压缩的最大距离;(3)弹簧的最大弹性势能72011学年高三第一学期期中考试物理答卷试场号座位号________一、单选题题次12345678答案二、多选题题次9101112答案三填空题13、________________、________________,________________、________________,14、________________、________________、________________,_______________,_________________________________________________________________四、计算题15、16、17、818、9答案:1、c2、B3、D4、D5、C6、C7、C8、B9、ABD10、ABD11、AC12、ABD13、(1)1.1400.57(2)m≪M(3)v2-m(4)小车与水平轨道间存在摩擦力(或未平衡摩擦力)14、(1)BCDE(2)0.4200.417在误差允许范围内,碰撞前后两个小车的mv之和是相等的15、[答案](1)12m/s(2)能[解析](1)设摩托车从平台上飞出的初速度为v,在冲上斜坡过程中,由动能定理:WF+WG=12mv2-12mv02WG=-mgh将WF=-7800J代入上式,解得v=12m/s(2)摩托车从平台上飞出,做平抛运动h=12gt2x=vt将h=5m代入,解出x=12m10m+1.6m故摩托车后轮着地就能安全飞过10m宽的壕沟16、[答案](1)2m/s2(2)4m(3)5.225s[解析](1)由牛顿第二定律得在滚轮作用下板上升的加速度为a1=μFN-mgsinθm=0.35×2×104-1×103×10×121×103m/s2=2m/s2.(2)设板加速至与滚轮速度相同时前进的距离为x1,则v2=2a1x1故x1=v22a1=422×