山东省临沂市

2013届高三上学期期中考试

物 理 试 题

本试卷分第I卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，满分100分，考试时间100分钟。

注意事项：

1．答第I卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考试科目、试卷类型（A或B）用铅笔涂写在答题卡上。

2．每小题选出答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案代号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案，不能答在试题卷上。

3．第Ⅱ卷答案写在试卷上，考试结束后将本试卷卷Ⅱ、答题卡一并交回。

第I卷 （选择题共40分）

一、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，至少有一个选项是符合题目要求的，全部选对的得4分，选不全的得2分，有错或不答的得O分。

1．下列说法正确的有

A．瞬时速度的大小叫做瞬时速率；平均速度的大小叫做平均速率

B．匀速圆周运动的线速度是运动弧长与时间的比，因此，它与角速度一样是标量

C．物体做曲线运动的条件是所受合力与速度既不垂直也不在同一直线上

D．一个初速度不为零的匀加速直线运动可以分解为一个匀速直线运动和一个初速度为零的匀加速直线运动

【答案】 D

平均速度是物体在一段时间内的位移与所用时间的比值，平均速率等于物体在一段时间内的路程与所用时间的比值，所以平均速度的大小不表示平均速率，A错。做匀速圆周运动物体的线速度大小不变，方向时刻变化，是矢量，B错。只要物体所受合力与速度方向不在同一直线上，物体就做曲线运动，是否垂直无影响，C错。D说法正确。

2．牛顿第一定律和牛顿第二定律共同确定了力与运动的关系，下列相关描述正确的是

A．力是使物体产生加速度的原因，没有力就没有加速度

B．力是改变物体运动状态的原因，质量决定着惯性的大小

C．速度变化越快的物体惯性越大，匀速或静止时没有惯性

D．质量越小，惯性越大，外力作用的效果越明显

【答案】 AB

牛顿运动定律说明力是改变物体运动状态，使物体产生加速度的原因，没有力就没有加速度；质量是物体惯性大小的唯一量度，质量大惯性大，质量小惯性小。综上所述易知选项AB正确，CD错误。

3．2011年11月3日，“神州八号”飞船与“天宫一号”目标飞行器成功实施了首次交会对接。任务完成后“天宫一号”经变轨升到更高的轨道，等待与“神州九号”交会对接．变轨前和变轨完成后“天宫一号”的运行轨道均可视为圆轨道，对应的轨道半径分别为R1、R2，对应的角速度和向心加速度分别为ω1、ω2和a1、a2，则有

A．

B．

C．变轨后的“天宫一号”比变轨前动能减小了，机械能增加了

D．在正常运行的“天宫一号”内，体重计、弹簧测力计、天平都不能使用了

【答案】 BC

天宫一号绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，设天宫一号的质量为m、轨道半径为R、地球质量为M，有G
=m
=mω2R=m（
）2R=ma解得v=
①，T=
②，a=
③,变轨后天宫一号的轨道半径增大，由①式知动能减小，由于此过程外力对天宫一号做正功，所以其机械能增加了，C对。由③式知B对。由②式结合
知A错误。在正常运行的“天宫一号”内，物体处于完全失重状态，与重力有关的实验不能进行，D项里的弹簧测力计可以使用，选项D错。

4．我国“蛟龙号”深潜器经过多次试验，终于在2012年6月24日以7020m深度创下世界最新纪录（国外最深不超过6500m），预示着可以征服全球99．8％的海底世界，假设在某次实验时，深潜器内的显示屏上显示出了从水面开始下潜到最后返回水面10min内全过程的深度曲线（a）和速度图像（b），如图示则有

A．（a）图中h3代表本次最大深度，应为6．0m

B．全过程中最大加速度是0．025m／s2

C．潜水员感到超重现象应发生在3-4min和6-8min的时间段内

D．整个潜水器在8-10min时间段内机械能守恒

【答案】 C

由题图可知，0-1min潜水器向下做加速运动，1-3min向下做匀速运动，3-4min向下做减速运动直至静止，4-6min潜水器静止不动，6-8min向上做加速运动，8-10min向上做减速运动直至静止在水面。（a）图中h3代表本次最大深度，由（b）图知最大深度应为360m，A错；由（b）图知全过程中最大加速度是
m／s2=0．033m／s2，B错；潜水员感到超重现象应发生加速上升和减速下降阶段，即3-4min和6-8min的时间段内，C正确；在8-10min时间段内潜水器受到重力之外的其他力的作用，其他力做功不为零，所以机械能不守恒，D错误。

5．如图所示，质量相同分布均匀的两个圆柱体a、b靠在一起，表面光滑，重力均为G，其中b的下一半刚好固定在水平面MN的下方，上边露出另一半，a静止在平面上，现过a的轴心施以水平作用力F，可缓慢的将a拉离平面一直滑到b的顶端，对该过程分析，应有

A．拉力F先增大后减小，最大值是G

B．开始时拉力F最大为
G，以后逐渐减小为0

C．a、b间压力由0逐渐增大，最大为G

D．a、b间的压力开始最大为2G，而后逐渐减小到G

【答案】BD

对圆柱体a受力分析可知，a受重力，b的支持力和拉力F三个力的作用，拉力F方向不变，始终沿水平方向，重力大小方向均不变，b的支持力始终沿两轴心的连线，画出力三角形分析易得b的支持力
，拉力
，由于
增大，所以b的支持力和拉力F均逐渐减小，最大值分别为2G 和
G，选项BD正确。

6．如图，平行板电容器的两个极板竖直放置，并接直流电源。若一带电粒子恰好能沿图中轨迹穿过电容器，a到c是直线，由于电极板边缘效应，粒子从c到d是曲线，重力加速度为g，则该粒子

A．在ac段受重力与电场力平衡并做匀速运动，

cd段电场力大于重力

B．a到c匀加速直线运动，加速度是g/cosθ

C．a至d重力势能减小，电势能增加

D．a至d粒子所受合力一直沿轨迹的切线方向

【答案】B

由题意知在ac段粒子受重力和电场力的合力方向由a至c，做匀加速运动，加速度是g/cosθ， a至d重力、电场力做正功，重力势能、电势能均减小，cd段由合力指向轨迹的弯曲方向可判断出电场力大于重力，cd段粒子的合力方向不沿轨迹的切线方向。只有选项B正确。

7．最近我国连续发射了多颗“北斗一号”导航定位卫星，预示着我国通讯技术的不断提高。该卫星处于地球的同步轨道，假设其离地高度为h，地球半径为R，地面附近重力加速度为g，则有

A．该卫星运行周期为24h

B．该卫星所在处的重力加速度是

C．该卫星周期与近地卫星周期之比是

D．该卫星运动动能是

【答案】 ABD

由于该卫星处于地球的同步轨道，所以其运行周期为24h，A正确。根据万有引力提供向心力，设该卫星的质量为m、地球质量为M，有

G
=m
=mω2（R+h）=m（
）2（R+h）=ma

解得T=
，a=
,

对于近地卫星，h=0,T=
，a=g=
，故B正确C错误。

该卫星的线速度v=
,动能

，D正确。

8．一个正点电荷Q静止在正方形的一个角上，另一个带电质点射入该区域时，恰好能经过正方形的另外三个角a、b、c，如图所示，则有

A．a、b、c三点电势高低及场强大小的关系是

B．质点由a到b电势能增加，由b到c电场力做正功，在b点动能最小

C．质点在a、b、c三处的加速度大小之比是1：2：1

D．若改变带电质点在a处的速度大小和方向，有可能使其经过a、b、c三点做匀速圆周运动

【答案】AB

由点电荷的场强公式
可知，由于沿电场线方向电势降低，所以
，选项A正确。由题图运动轨迹可知质点带负电荷，由a到b电场力做负功，电势能增加，由b到c电场力做正功，电势能减小，在b点电势能最大，动能最小，选项B正确。质点在a、b、c三处的加速度大小之比是2：1：2，选项C错误。若质点经过a、b、c三点做匀速圆周运动，则经过三点时的向心力大小相等，由
知这与实际情况不符合，D错误。

9．如图，质量均为m的两个铁块a、b放在水平桌面上，二者用张紧的轻质橡皮绳，通过光滑的定滑轮相连，系统都处于静止状态，若用水平外力将a向左由P缓慢移至M处，b未动；撤掉外力后仍都能保持静止，对a、b进行分析，正确的有

A．铁块a在P、M两点位置所受的摩擦力大小都等于b受的摩擦力大小

B．两者对桌面的压力一定都变大

C．水平外力推动a做的功等于橡皮绳增加的势能

D．此过程b受的摩擦力变大，但如果用外力将a继续向左移动下去，b受的摩擦力有可能会突然变小

【答案】 D

由于系统始终处于平衡状态，橡皮绳上的拉力大小处处相等，所以铁块a在P点位置所受的摩擦力大小小于b受的摩擦力大小，铁块a在M点位置所受的摩擦力大小等于b受的摩擦力大小，A错误；由P缓慢移至M处的过程中，橡皮绳上的拉力逐渐增大，易知 b对桌面的压力减小，B错误；由于摩擦力的影响，水平外力推动a做的功大于橡皮绳增加的势能，C错误；由P缓慢移至M处的过程中，橡皮绳上的拉力逐渐增大，b受的静摩擦力变大，如果用外力将a继续向左移动下去，则b受到的静摩擦力将会达到最大静摩擦力，而后向左滑动，摩擦力会突然变小，D正确。

10．如图，x轴在水平地面上，y轴竖直向上，在y轴上的P点分别沿x轴正方向和y轴正方向以相同大小的初速度抛出两个小球a和b，轨迹如图，不计空气阻力，若b上行的最大高度等于P点离地的高度，则从抛出到落地，有

A．a的运动时间是b的运动时间的（
）倍

B．a的位移大小是b的位移大小的
倍

C．a、b落地时的速度相同，因此动能一定相同

D．a、b落地时的速度不同，但动能一定相同

【答案】AD

设P点离地高度为h，则对a ，a的位移是h，
，对b,
， 解得
，
，所以选项A正确B错误。由机械能守恒可知，a、b落地时的速度大小相同、方向不同，故动能一定相同，选项C错误D正确。

第II卷 （非选择题 共60分）

注意事项：

1．第Ⅱ卷共5小题，其中11～12小题为实验题，13～15题为计算题．

2．第Ⅱ卷所有题目的答案考生须用黑色签字笔答在试卷上．

二、实验题（本题共21小题，每小题6分，共12分，将答案写在题中横线上）

11．（6分）我国用长征运载火箭已成功地发射了“神舟”系列试验飞船，某次实验过程中，一监测系统采用在同一张底片上多次曝光的照相方法，从火箭点火时刻开始，每隔2．0s曝光一次，得到了一张记录火箭在开始运动的最初8s内5个不同位置的照片（如图所示），已知火箭的长度为57．5m，当地重力加速度为9．8m／s2．用刻度尺测量照片上的有关长度，结果如图所示，根据上述条件和图示，请回答：

（1）火箭运动8s时的高度 m．

（2）火箭运动6s时的速度大小 m／s．

（3）火箭上升的加速度大小 m／s2．

【答案】 (1)300.00（297.5-302.5） (2)50.0（49.4-50.6） (3)6.25（5.62-6.87）

（1）由火箭的实际长度结合照片比例计算出刻度尺1mm代表的实际长度，从而可得8s时火箭的高度。（2）由中间时刻的瞬时速度等于该段位移的平均速度可求得火箭运动6s时的速度大小。（3）结合以上两问的结果，由
可求得火箭上升的加速度大小。

12．（6分）利用图示装置进行验证机械能守恒定律的实验时，需要测量物体由静止开始自由下落到某点时的瞬时速度v和下落高度h．某小组同学对实验得到的纸带，设计了以下四种测量方案．

A．用刻度尺测出物体下落高度h，用打点间隔数测出下落时间t，通过v=gt计算出瞬时速度v．

B．用刻度尺测出物体下落的高度h，并通过
计算出瞬时速度v．

C．根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度，等于这点前后相邻两点间的平均速度，测算出瞬时速度v，并通过
计算得出高度h

D．用刻度尺测出物体下落的高度h，根据做匀变速直线运动时，纸带上某点的瞬时速度等于这点前后相邻两点间的平均速度，测算出瞬时速度v．

（1）以上方案中只有一种正确，正确的是 。（填入相应的字母）

（2）在该实验中，有几个注意点，以下描述正确的是 。

A．为减小摩擦阻力，需要调整打点计时器的限位孔，使它在同一竖直线上

B．可以选用质量很大的重锤，先用手托住，等计时器通电后再释放重锤

C．只有选第1、第2两打点间隔约2mm的纸带才代表打第1点时的速度为零

D．实验结果如果正确合理，得到的动能增加量应略大于重力势能的减小量

【答案】 （1）D（2）AC

（1）物体由静止开始自由下落过程中受到空气阻力和纸带与打点计时器的摩擦阻力作用，不是自由落体运动，v=gt，v=
，都是自由落体运动的公式．故A、B错误．物体下落的高度是用米尺测量的，不是计算的，故C错误．D为验证机械能守恒定律的实验测量方案，故D正确．

（2）选项B中重锤质量并不是越大越好，选项D中由于摩擦不可能完全消除，实验结果如果正确合理，得到的动能增加量应略小于重力势能的减小量，AC符合实验要求。

三、计算题（本大题共3小题，共48分．要求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，而未写出主要演算过程的，不能得分）

13．（12分）游乐园的小型“摩天轮”上对称站着质量均为m的8位同学，如图所示，“摩天轮”在竖直平面内逆时针匀速转动，若某时刻转到顶点a上的甲同学让一小重物做自由落体运动，并立即通知下面的同学接住，结果重物掉落时正处在c处（如图）的乙同学恰好在第一次到达最低点b处接到，己知“摩天轮”半径为R，重力加速度为g，（不计人和吊篮的大小及重物的质量）．问：

（1）接住前重物下落运动的时间t=?

（2）人和吊篮随“摩天轮”运动的线速度大小v=?

（3）乙同学在最低点处对地板的压力FN=?

【答案】见解析

14．（17分）某次进行舰地导弹试射演练时，某种型号导弹可以从军舰发射架上无初速启动，利用自己发动机推力，借助弹翼受空气的侧向作用力（垂直运动方向），以30°仰角向前上方匀加速直线运动，加速度20m／s2，5s后到达预定高度，通过遥控制导，使其突然保持原来速率变为水平飞行，接着关闭发动机停止主动力，只保留很小辅助动力抵消空气阻力，弹体以近似平抛运动落向海岛既定目标（假设目标与军舰在同一水平面上）．已知该导弹质量20千克，飞行过程质量变化很小，加速运行时空气阻力为重力的0．2倍，g取10m／s2．则

（1）加速阶段空气对弹翼的侧向作用力多大?发动机推力多大?

（2）导弹从发射到着地总水平射程多大?

（3）加速阶段发动机动力做了多少功?导弹着地爆炸前具有多大动能?

【答案】见解析

15．（19分）钓鱼岛是我国固有领土，决不允许别国侵占，近期，为提高警惕保卫祖国，我人民海军为此进行登陆演练，假设一艘战舰因吨位大吃水太深，只能停锚在离海岸登陆点s=1km处。登陆队员需要从较高的军舰甲板上，利用绳索下滑到登陆快艇上再行登陆接近目标，若绳索两端固定好后，与竖直方向的夹角θ=30°，为保证行动最快，队员甲先无摩擦自由加速滑到某最大速度，再靠摩擦匀减速滑至快艇，速度刚好为零，在队员甲开始下滑时，队员乙在甲板上同时开始向快艇以速度v0=
m／s平抛救生圈，第一个刚落到快艇，接着抛第二个，结果第二个救生圈刚好与甲队员同时抵达快艇，若人的质量m，重力加速度g=10m／s2，问：

（1）军舰甲板到快艇的竖直高度H=? 队员甲在绳索上运动的时间t0=?

（2）若加速过程与减速过程中的加速度大小相等，则队员甲在何处速度最大?最大速度多大?

（3）若登陆艇额定功率5KW，载人后连同装备总质量103Kg，从静止开始以最大功率向登陆点加速靠近，到达岸边时刚好能达到最大速度10m／s，则登陆艇运动的时间t'=?

【答案】 见解析