福建省莆田一中2015届高三上学期期中试物理试卷

命题人:高三备课组 审核人:高三备课组

本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，共100分.请将第Ⅰ卷的正确答案填涂在答题卡上，第Ⅱ卷按要求作答在答题卷上. 考试时间为120分钟

第Ⅰ卷 （选择题，共42分）

一、选择题（本题共14小题，每小题只有一个选项符合题意，每小题3分，共42分）

1．链球运动是使用双手进行投掷的竞赛项目。我们可以把投掷的过程简化如下，运动员双手紧握链条的一端，另一端拴一重球，绕竖直轴做圆周运动。在转速不断增大的过程中，某时刻突然松手，链球沿水平飞出。下列说法中正确的是 （ ）

A．松手前链条的拉力总是与球的速度方向垂直

B．松手时球在重力和离心力作用下向外飞出

C．球飞出后在空中运动时间与松手时球的速率无关

D．球飞出的水平距离仅由松手时球的速率决定

2. 如图所示，一个“Y”字形弹弓顶部跨度为L，两根相同的橡皮条均匀且弹性良好，其自由长度均为L，在两橡皮条的末端用一块软羊皮（长度不计）做成裹片可将弹丸发射出去。若橡皮条的弹力满足胡克定律，且劲度系数为k，发射弹丸时每根橡皮条的最大长度为2L（弹性限度内），则弹丸被发射过程中所受的最大弹力为（ ）

A．
B．

C．kL D． 2kL

3．如图所示，a、b两个质量相同的球用线连接，a球用线挂在天花板上，b球放在光滑斜面上，系统保持静止（线的质量不计），以下图示哪个是正确的（ ）

4．从地面以大小为v1的初速度竖直向上抛出一个皮球，经过时间t皮球落回地面，落地时皮球速度的大小为v2。已知皮球在运动过程中受到空气阻力的大小与速度的大小成正比，重力加速度大小为g。下面给出时间t的四个表达式中只有一个是合理的，你可能不会求解t，但是你可以通过一定的物理分析，对下列表达式的合理性做出判断。根据你的判断，t的合理表达式应为（ ）

A．
B．
C．
D．

5．质量为2kg的物体在x—y平面上作曲线运动，在x方向的速度图像和y方向的位移图像如图所示，下列说法正确的是( )

A．质点初速度的方向与合外力方向垂直

B．质点所受的合外力为6N

C．质点的初速度为5m/s

D．2s末质点速度大小为6m/s

6.A、D分别是斜面的顶端、底端，B、C是斜面上的两个点，AB＝BC＝CD，E点在D点的正上方，与A等高。从E点以一定的水平速度抛出质量相等的两个小球，球1落在B点，球2落在C点，关于球1和球2从抛出到落在斜面上的运动过程（ ）

A．球1和球2运动的时间之比为2∶1

B．球1和球2动能增加量之比为1∶4

C．球1和球2抛出时初速度之比为
∶1

D．球1和球2运动时的加速度之比为1∶2

7. 把动力装置分散安装在每节车厢上，使其既具有牵引动力，又可以载客，这样的客车车厢叫做动车。而动车组就是几节自带动力的车厢加几节不带动力的车厢编成一组。带动力的车厢叫动车，不带动力的车厢叫拖车。设动车组运行过程中的阻力与质量成正比，每节动车与拖车的质量都相等，每节动车的额定功率都相等，若开动一节动车带三节拖车，最大速度可达到150km/h。当开动二节动车带三节拖车时，最大速度可达到 （ ）

A．200km/h B．240km/h C．280km/h D．300km/h

8. 如图所示，分别用恒力F1、F2 先后将同一物体由静止开始沿同一粗糙的固定斜面由底端推到顶端，两次所用时间相同，第一次力F1沿斜面向上，第二次力F2沿水平方向，则在两个过程中(　　)

A．合外力做的功相同

B．F1做的功与F2做的功相同

C．F1做功的功率比与F2做功的功率大

D．物体机械能变化量不相同

9．如图所示，一根细线下端拴一个金属小球P，细线的上端固定在金属块Q(可视为质点）上，Q放在带小孔（小孔是光滑）的水平桌面上，小球在某一水平面内作匀速圆周运动(圆锥摆)．现使小球改到一个更高一些的水平面上作匀速圆周运动(图中P′位置)，两次金属块Q都静止在桌面上的同一点，则后一种情况与原来相比较，下面的判断中正确的是( )

A．Q受到桌面的支持力变大 B．Q受到桌面的摩擦力不变

C． 小球P运动的周期变大 D．小球P运动的线速度变大

10．如图所示，一小球从斜轨道的某高度处由静止滑下，然后沿竖直光滑轨道的内侧运动。已知圆轨道的半径为R，忽略一切摩擦阻力。则下列说法正确的是（ ）

A.在轨道最低点、最高点，轨道对小球作用力的方向是相同的

B.小球的初位置比圆轨道最低点高出2R时，小球能通过圆轨道的最高点

C.小球的初位置比圆轨道最低点高出0.5R时，小球在运动过程中能不脱离轨道

D.小球的初位置只有比圆轨道最低点高出2.5R时，小球在运动过程中才能不脱离轨道

11．如图所示，在粗糙的水平面上，质量分别为和
的物块、用轻弹簧相连，两物块与水平面间的动摩擦因数相同。当用水平力作用于上，且两物块以相同加速度向左加速运动时，弹簧的伸长量为；当用同样大小，方向相反的力作用于上，且两物块以相同加速度向右加速运动时，弹簧的伸长量为（ ）

A．
B． C．
D．动摩擦因数未知，无法求出

12．如图所示，离水平地面一定高处水平固定一内壁光滑的圆筒，筒内固定一轻质弹簧，弹簧处于自然长度．现将一小球从地面以某一初速度斜向上抛出，刚好能水平进入圆筒中，不计空气阻力．下列说法中正确的是（ ）

A．弹簧获得的最大弹性势能等于小球抛出时的动能

B．小球上升的过程中处于超重状态

C．小球压缩弹簧的过程中小球减小的动能等于弹簧增加的势能

D． 小球从抛出到将弹簧压缩到最短的过程中小球的机械能守恒

13. 我国在轨运行的气象卫星有两类，一类是极地轨道卫星—风云1号，绕地球做匀速圆周运动的周期为12h，另一类是地球同步轨道卫星—风云2号，运行周期为24 h。下列说法正确的是 ( )

A．风云1号的线速度小于风云2号的线速度

B．风云1号的向心加速度大于风云2号的向心加速度

C．风云1号的发射速度大于风云2号的发射速度

D．风云1号、风云2号相对地面均静止

14. 如图所示，在匀速转动的电动机带动下，足够长的水平传送带以恒定速率v1匀速向右运动，一质量为m的滑块从传送带右端以水平向左的速率v2(v2＞v1)滑上传送带，最后滑块返回传送带的右端．关于这一过程的下列判断，不正确的有( )

A.滑块返回传送带右端的速率为v1

B.此过程中传送带对滑块做功为

C.此过程中电动机对传送带做功为

D.此过程中滑块与传送带间摩擦产生的热量为

二、实验题（本题共3小题，每空格2分，共计16分．把答案填在答题卷相应的横线上或按题目要求作答。）

15. 在“探究求合力的方法”的实验中，下左图是一位同学某次实验用两弹簧秤通过细线Oa、Ob拉橡皮筋OO’的情况，其操作错误或不妥当之处有： ___________；___________。（至少写两条）

16.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。

(1)图象不过坐标原点的原因是 ；

(2)本实验中是否仍需要细沙和桶的总质量远小于小车和传感器的总质量 (填 “是”或“否”)；

(3)由图象求出小车和传感器的总质量为 kg。

17．用如图所示的装置做“探究功与速度变化的关系”的实验时：

（1）下列说法正确的是(填字母代号)

A．为了平衡摩擦力，实验中可以将长木板的左端适当垫高，使小车拉着穿过打点计时器的纸带自由下滑时能保持匀速运动

B．每次实验中橡皮筋的规格要相同，拉伸的长度要一样

C．可以通过改变橡皮筋的条数来改变拉力做功的数值

D．可以通过改变小车的质量来改变拉力做功的数值

E．实验中要先释放小车再接通打点计时器的电源

F．通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的最大速度

G．通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的平均速度

（2）若在实验中，我们用1条、2条、3条……同样的橡皮筋进行1次、2次、3次……实验．实验中，如果橡皮筋拉伸的长度都相等，那么每次橡皮筋对小车做的功可记作W、2W、3W……对每次打出的纸带进行处理，求出小车每次最后匀速运动时的速度v，记录数据见下表：

功W

0

W

2W

3W

4W

5W

6W



v/(m·s－1)

0

1.00

1.41

1.73

2.00

2.24

2.45





据以上数据，在坐标纸中作出W－v2图像．

(3)根据（2）题中的图像可以得出的结论是 ．

三、计算题：（本题共4小题，共42分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值的单位。）

18.（9分）在游乐场中，有种大型游乐机叫“跳楼机”。参加的游客被安全带固定在座椅上，由电动机将座椅提升到某一高处，然后由静止释放。座椅沿光滑杆自由下落一段高度后开始受到压缩空气提供的恒定阻力，由静止下落36m后速度刚好减小到零，下落的总时间是6.0s。求：（g取10m/s2）

（1）座椅被释放后，下落过程中速度的最大值vm；

（2）座椅被释放后，自由下落的距离s1；

（3）有一游客质量为60kg，在下降过程中，座椅对该游客支持力功率的最大值Pm

19.（10分）如图所示，倾角为
的粗糙斜面AB足够长，其底端与半径R=O.4 m的光滑半圆轨道BC平滑相接，O为轨道圆心，BC为圆轨道直径且为竖直线，A、C两点等高，质量m=lkg的滑块从A点由静止开始下滑，恰能滑到与O等高的D点，g取10
。

(l)求滑块与斜面间的动摩擦因数μ

(2)若使滑块能到达C点，求滑块至少从离地多高处由静止开始下滑

(3)若滑块离开C处后恰能垂直打在斜面上，求滑块经过C点时对轨道的压力

20．（11分）如图甲所示，水平平台的右端安装有轻质滑轮，质量为M=2.5kg的物块A放在与滑轮相距
的平台上，现有一轻绳跨过定滑轮，左端与物块连接，右端挂质量为m=0.5kg的小球B，绳拉直时用手托住小球使其在距地面h高处静止，绳与滑轮间的摩擦不计，重力加速度为g（g取10 m/s2）。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力.

(1) 某探究小组欲用上述装置测量物块与平台间的动摩擦因数。放开小球，系统运动，该小组对小球匀加速下落过程拍得同一底片上多次曝光的照片如图（乙）所示，拍摄时每隔1s曝光一次，若小球直径为20cm，求物块A与平台间的动摩擦因数μ；

(2)设小球着地后立即停止运动，已知
=3.0m，要使物块A不撞到定滑轮，求小球下落的最大高度h？(假设小球距地面足够高)

21.（12分）如图所示，水平面的动摩擦因数
，一轻质弹簧，左端固定在点，自然状态时其右端位于
点。水平面右侧有一竖直光滑圆形轨道在
点与水平面平滑连接，圆心
，半径
。另一轻质弹簧一端固定在
点的轴上，一端拴着一个小球，弹簧的原长为
，劲度系数
。用质量
的物块将弹簧缓慢压缩到点（物体与弹簧不拴接），释放后物块恰运动到
点停止，
间距离
。换同种材料、质量
的物块重复上述过程。（物块、小球均视为质点，
）求：

（1）物块
到
点时的速度大小
；

（2）若小球的质量也为
，若物块与小球碰撞后交换速度，论证小球是否能通过最高点。若能通过，求出轨道最高点对小球的弹力
；若不能通过，求出小球离开轨道时的位置和
连线与竖直方向的夹角
；

（3）在（2）问的基础上，若将拴着小球的弹簧换为劲度系数
，再次求解。

莆田一中2014-2015学年度上学期期中考试答案

高三 物理

一、选择题（本题共14小题，每小题只有一个选项符合题意。每小题3分，共42分）

题号

1

2

3

4

5

6

7

8

9



答案

C

A

B

A

C

C

B

A

D



题号

10

11

12

13

14











答案

C

A

C

B

C











二、实验填空题（本题共3小题，每空格2分，共计16分．把答案填在答题卷相应的横线上或按题目要求作答。）

15．细线Oa太短；两细线夹角太小；弹簧秤的轴线没有与细线在同一条直线上（答出两个即可）

16.（1）未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足； （2）否； （3）1.0；

17．（1）ABCF； （2）W－v2图像如图:

（3）外力做功与物体速度平方成正比。

三、计算题：（本题共4小题，共42分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值的单位。）

18．（1）vm=  =m/s=12m/s（2分）

（2）自由下落的距离s1=  =  m/s = 7.2m（2分）

（3）减速下落的距离s2=s- s1=(36-7.2)m=28.8m（1分）

减速下落时的加速度a2== -  m/s2≈-2.5 m/s2（1分）

（说明：正负均可）

由ma2=mg-N可解得N = mg-ma2=60×12.5N=750N（1分）

支持力的功率Pm=N vm=750×12W=9000W（2分）

19.（1）A到D过程：根据动能定理有

=0

可求：

（2）若滑块恰能到达C点，根据牛顿第二定律有

mg=

m/s

从高为H的最高点到C的过程：根据动能定理有

求得：H=2m

（3）离开C点后滑块做平抛运动，垂直打在斜面上时有

x=

解得 m/s

在C点，有

求得： N

由牛顿第三定律可知，滑块对轨道的压力为3.3N

20．（12分）

解：（1）对照片分析知，s1=60cm，s2=100cm，由
得

以小球B为研究对象，受力如图所示，由牛顿第二定律，可知
对于物块A，在水平方向，由牛顿第二定律，可得：

又
，
，联立各式得：

代入M、m、g、a的数值，解得

（2）对小球A：小球做初速度为零，加速度为a的匀加速直线运动，落地时速度为v，由运动学公式有：

对物块A：B从开始下落到着地，A也运动了h，随后在摩擦力作用下做匀减速直线运动，由牛顿第二定律，有：

要使物块不撞到定滑轮，则应满足

可得
代入数值，解得

21．（12分）

解：（1）
从B到C的过程：

从B到C的过程：

联立解得：

（2）碰后交换速度，小球以
向上运动，假设能到高点，从C到D的过程：

解得：

对D点：

解得：
，求解结果的合理性，说明假设是正确的，小球可以通过最高点

（3）假设能到高点，最高点弹力：

解得：
，求解结果的不合理，说明假设是错误的，小球不可以通过最高点

小球离开轨道时的位置E和
连线与竖直方向的夹角
，此时小球速度

由动能定理：

对E点：

联立解得：
，即