届高三上学期期初考试物理试题附答案.docx

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届高三上学期期初考试物理试题附答案

大石桥二高中2017-2018学年度上学期期初考试

高三年级物理科试卷

时间：

90分钟满分：

100分命题人：

杨恩强

第一卷

一、选择题（共12小题，每小题4.0分,共48分）

1.质量为m的物体，它的v－t图如图所示，该物体在哪一段时间所受的合外力最大（　　）

A．0－2sB．6－9s

C．9－10sD．10－13s

2.如图所示为位于水平面上的小车，固定在小车上的支架的斜杆与竖直杆的夹角为θ，在斜杆的下端固定有质量为m的小球．下列关于杆对球的作用力F的判断中，正确的是（　　）

A．小车静止时，F＝mgsinθ，方向沿杆向上

B．小车静止时，F＝mgcosθ，方向垂直于杆向上

C．小车向右匀速运动时，一定有F＝mg，方向竖直向上

D．小车向右匀加速运动时，一定有F＞mg，且方向沿杆向上

3.如图所示，光滑斜面体固定于水平面上，滑块A、B叠放后一起冲上斜面，且始终保持相对静止，A上表面水平，则在斜面上运动时，B受力的示意图为（　　）．

A．

B．

C．

D．

4.如图所示，质量为M、半径为R、内壁光滑的半球形容器静止在粗糙水平地面上，O为球心．有一劲度系数为k的轻弹簧一端固定在半球形容器底部O′处，另一端与质量为m的小球相连，小球静止于P点．已知地面与半球形容器间的动摩擦因数为μ，OP与水平方向的夹角为θ＝30°，下列说法正确的是（　　）．

A．小球受到轻弹簧的弹力大小为

mg

B．小球受到容器的支持力大小为

C．小球受到容器的支持力大小为mg

D．半球形容器受到地面的摩擦力大小为

mg

5.倾角为α、质量为M的斜面体静止在水平桌面上，质量为m的木块静止在斜面体上．下列结论正确的是（　　）

A．木块受到的摩擦力大小是mgcosα

B．木块对斜面体的压力大小是mgsinα

C．桌面对斜面体的摩擦力大小是mgsinαcosα

D．桌面对斜面体的支持力大小是（M＋m）g

6.游乐园中，游客乘坐能加速或减速上升的升降机，可以体会超重和失重的感觉，下列描述正确的是（　　）

A．当升降机加速上升时，机内游客是处在失重状态

B．当升降机减速下降时，机内游客是处在失重状态

C．当升降机减速上升时，机内游客是处在失重状态

D．当升降机加速下降时，机内游客是处在超重状态

7.如图所示，一根不可伸长的轻绳两端连接两轻环A、B，两环分别套在相互垂直的水平杆和竖直杆上．轻绳绕过光滑的轻小滑轮，重物悬挂于滑轮下，始终处于静止状态．下列说法正确的是（　　）

A．只将环A向下移动少许，绳上拉力变大，环B所受摩擦力变小

B．只将环A向下移动少许，绳上拉力不变，环B所受摩擦力不变

C．只将环B向右移动少许，绳上拉力变大，环A所受杆的弹力不变

D．只将环B向右移动少许，绳上拉力不变，环A所受杆的弹力变小

8.如图，放射性元素镭衰变过程中释放α、β、γ三种射线，分别进入匀强电场和匀强磁场中，下列说法中正确的是（　　）

A．①表示γ射线，③表示α射线B．②表示β射线，③表示α射线

C．④表示α射线，⑤表示γ射线D．⑤表示β射线，⑥表示α射线

9.（多选）如图所示，质量为M、半径为R的半球形物体A放在水平地面上，通过最高点处的钉子用水平细线拉住一质量为m、半径为r的光滑球B.则（　　）

A．A对地面的压力等于（M＋m）gB．A对地面的摩擦力方向向左

C．B对A的压力大小为

mgD．细线对小球的拉力大小为

mg

10.（多选）“蹦极”是一项非常刺激的体育运动，如图所示，某人身系弹性绳自高空P点自由下落，图中a点是弹性绳的原长位置，c点是人能到达的最低点，b点是人静止悬吊着时的平衡位置，人在从P点下落到最低点c的过程中（　　）

A．人在Pa段做自由落体运动，处于完全失重状态

B．人在ab段绳的拉力小于人的重力，人处于失重状态

C．人在bc段绳的拉力小于人的重力，人处于失重状态

D．人在c点，人的速度为零，其加速度为零

11.（多选）如图所示，一只猫在桌边猛地将桌布从鱼缸下拉出，鱼缸最终没有滑出桌面．若鱼缸、桌布、桌面两两之间的动摩擦因数均相等，则在上述过程中（　　）

A．桌布对鱼缸摩擦力的方向向左

B．鱼缸在桌布上的滑动时间和在桌面上的相等

C．若猫增大拉力，鱼缸受到的摩擦力将增大

D．若猫减小拉力，鱼缸有可能滑出桌面

12.（多选）如图所示，在光滑的桌面上有M、m的两个物块，现用力F推物块，使M、m两物块在桌上一起向右加速，则M、m间的相互作用力为（　　）

A．若桌面光滑，作用力为

B．若桌面光滑，作用力为

C．若桌面的摩擦因数为μ，M、m仍向右加速，则M、m间的相互作用力为

＋μMg

D．若桌面的摩擦因数为μ，M、m仍向右加速，则M、m间的相互作用力为

分卷II

二、实验题（共2小题，每小题8分,共16分）

13.

（1）使用打点计时器来分析物体运动情况的实验中，有如下基本步骤：

A．把打点计时器固定在桌子上

B．安好纸带

C．松开纸带让物体带着纸带运动

D．接通低压交流电源

E．取下纸带

F．断开开关

这些步骤正确的排列顺序为________．

（2）用频率为50Hz的打点计时器记录被小车拖动的纸带的运动情况，在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共7个计数点．其相邻点间的距离如图6所示，每两个相邻的计数点之间还有4个点未画出．

图6

①试根据纸带上各个计数点间的距离，计算出打下B、C、D、E、F五个点时小车的瞬时速度，并将各个速度值填入下表（要求保留3位有效数字）其中C、D、E三点已算出.

②将B、C、D、E、F各个时刻的瞬时速度标在直角坐标系中，并画出小车的瞬时速度随时间变化的关系图线（如图7）．

图7

③由所画速度－时间图象求出小车加速度为________m/s2（该空保留两位有效数字）．

14.甲乙两个同学共同做“验证牛顿第二定律”的实验，装置如图所示．

①两位同学用砝码盘（连同砝码）的重力作为小车（对象）受到的合外力，需要平衡桌面的摩擦力对小车运动的影响．他们将长木板的一端适当垫高，在不挂砝码盘的情况下，小车能够自由地做________运动．另外，还应满足砝码盘（连同砝码）的质量m________小车的质量M.（填“远小于”、“远大于”或“近似等于”）接下来，甲同学研究：

在保持小车的质量不变的条件下，其加速度与其受到的牵引力的关系；乙同学研究：

在保持受到的牵引力不变的条件下，小车的加速度与其质量的关系．

②甲同学通过对小车所牵引纸带的测量，就能得出小车的加速度a.下图是某次实验所打出的一条纸带，在纸带上标出了5个计数点，在相邻的两个计数点之间还有4个点未标出，图中数据的单位是cm.实验中使用的电源是频率f＝50Hz的交变电流．根据以上数据，可以算出小车的加速度a＝________m/s2.（结果保留三位有效数字）

③乙同学通过给小车增加砝码来改变小车的质量M，得到小车的加速度a与质量M的数据，画出a－

图线后，发现：

当

较大时，图线发生弯曲．于是，该同学后来又对实验方案进行了进一步地修正，避免了图线的末端发生弯曲的现象．那么，该同学的修正方案可能是________.

A．改画a与

的关系图线

B．改画a与（M＋m）的关系图线

C．改画a与

的关系图线

D．改画a与

的关系图线

三、计算题（共4小题，每小题9.0分,共36分）

15.质量m＝20kg的物体静止在水平面上，物体与水平面间的滑动摩擦力为40N．现对物体施加一水平推力，使物体做匀加速运动，测出物体在运动后10s末的速度为8m/s，求水平推力的大小．

16.如图为一倾角θ＝30°的传送带装置示意图，绷紧的传送带在A、B间始终保持v＝1m/s的恒定速率向上运行，一质量m＝2kg的物体无初速地放在A处，传送带就将物体传送上去．设物体与传送带间的滑动摩擦力Ff＝0.6mg，AB间的距离L＝4m，g取10m/s2.求物体从A处传送到B处所需的时间t.

某同学根据以上条件，提出一种计算时间t的方法：

由Ff－mgsinθ＝ma和L＝

at2可解得t.

请判断上面的解法是否正确，并说明理由．如果正确，请代入数据计算出结果；如不正确，请给出正确的解法和结果．

17.如图所示，导热良好的薄壁汽缸放在光滑水平面上，用横截面积为S＝1.0×10－2m2的光滑薄活塞将一定质量的理想气体封闭在汽缸内，活塞杆的另一端固定在墙上．外界大气压强p0＝1.0×105Pa.当环境温度为27℃时，密闭气体的体积为2.0×10－3m3.

（1）当环境温度缓慢升高到87℃时，汽缸移动了多少距离？

（2）如果环境温度保持在87℃，对汽缸施加水平作用力，使缸内气体体积缓慢地恢复到原来数值，这时汽缸受到的水平作用力多大？

18.两物块A、B用轻弹簧相连，质量均为2kg，初始时弹簧处于原长，A、B两物块都以v＝6m/s的速度在光滑的水平地面上运动，质量4kg的物块C静止在前方，如图所示．B与C碰撞后二者会粘在一起运动．则在以后的运动中

（1）当弹簧的弹性势能最大时，物块A的速度为多大？

（2）系统中弹性势能的最大值是多少？

物理答案解析

1.【答案】C

【解析】由v－t图线知，9－10s内图线斜率的绝对值最大，知9－10s内的加速度最大，根据牛顿第二定律知，合外力最大．故C正确，A、B、D错误．

2.【答案】C

【解析】小车静止和匀速运动时，小球处于平衡状态，则杆对球的弹力F＝mg，方向竖直向上，故A、B错误，C正确；小球向右匀加速运动时，小球具有向右的加速度，合力向右，根据平行四边形定则知，F＞mg，但是方向不一定沿杆向上，故D错误．

3.【答案】A

【解析】以A、B为整体，A、B整体沿斜面向下的加速度a可沿水平方向和竖直方向分解为加速度a∥和a⊥，如图所示，以B为研究对象，B滑块必须受到水平向左的力来产生加速度a∥.因此B受到三个力的作用，即：

重力、A对B的支持力、A对B的水平向左的静摩擦力，故只有选项A正确．

4.【答案】C

【解析】小球受三个力而平衡，如图所示．由题图几何关系可知，这三个力互成120°角，因此三个力大小相等，C正确，A、B错误；对整体，竖直方向受重力和地面支持力而平衡，水平方向不受力，D错误．

5.【答案】D

【解析】木块受到重力、支持力、摩擦力三个力的作用，处于静止状态，合力为零，则有摩擦力Ff＝mgsinα，支持力FN＝mgcosα，由牛顿第三定律，木块对斜面体的压力FN′＝mgcosα，A、B错误；木块和斜面体整体处于静止状态，合力为零，则有桌面对斜面体的摩擦力为0，桌面对斜面体的支持力等于两物体的重力之和（M＋m）g，C错误，D正确．

6.【答案】C

【解析】升降机加速上升或减速下降时，加速度方向向上，游客处于超重状态，A、B错．升降机加速下降或减速上升时，加速度方向向下，游客处于失重状态，C对、D错．

7.【答案】B

【解析】设滑轮两侧绳子与竖直方向的夹角为α，绳子的长度为L，B点到墙壁的距离为S，根据几何知识和对称性，得：

sinα＝

；以滑轮为研究对象，设绳子拉力大小为F，根据平衡条件得：

2Fcosα＝mg，得F＝

；只将环A向下移动少许，S不变，α角不变，则绳上拉力不变，环B所受摩擦力Ff＝Fsinα不变，选项A错误，B正确；只将环B向右移动少许，则两边绳子的夹角α变大，则根据2Fcosα＝mg，可知绳上拉力F变大，环A所受杆的弹力FN＝Fsinα变大，选项C、D错误．

8.【答案】C

【解析】α射线实质为氦核，带正电，β射线为电子流，带负电，γ射线为高频电磁波，根据电荷所受电场力特点可知：

①为β射线，②为γ射线，③为α射线；α射线是高速He流，一个α粒子带两个正电荷．根据左手定则，α射线受到的洛伦兹力向左，故④是α射线；β射线是高速电子流，带负电荷．根据左手定则，β射线受到的洛伦兹力向右，故⑥是β射线；γ射线是γ光子，是中性的，故在磁场中不受磁场的作用力，轨迹不会发生偏转．故⑤是γ射线．故C正确，A、B、D错误．

9.【答案】AC

【解析】以A、B整体为研究对象可知A对地面的压力等于（M＋m）g，A正确；A、B整体在水平方向没有发生相对运动，也没有相对运动的趋势，A对地面没有摩擦力，B错误；以B为研究对象，进行受力分析可知：

设A对B的支持力为F2，线对B的拉力为F1，F2与竖直方向的夹角为θ.F2cosθ＝mg，F1＝mgtanθ，解得B对A的压力大小F2′＝

mg，细线对小球的拉力大小F1′＝

，C正确，D错误．

10.【答案】AB

【解析】人在Pa段只受重力作用，a＝g，完全失重，A正确；人在ab段受重力和向上的拉力，拉力小于重力，合力向下，加速度向下，失重，B正确；人在bc段受重力和向上的拉力，拉力大于重力，合力向上，加速度向上，超重，C错误；人到c点时，拉力最大，合力最大，加速度最大，D错误．

11.【答案】BD

【解析】桌布向右拉出时，鱼缸相对于桌布有向左的运动，故鱼缸受到的摩擦力向右，故A错误；由于鱼缸在桌面上和在桌布上的动摩擦因数相同，故受到的摩擦力相等，则由牛顿第二定律可知，加速度大小相等；但在桌面上做减速运动，则由v＝at可知，它在桌布上的滑动时间和在桌面上的相等，故B正确；鱼缸受到的摩擦力为滑动摩擦力，其大小与拉力无关，只与压力和动摩擦因数有关，因此增大拉力时，摩擦力不变；故C错误；猫减小拉力时，桌布在桌面上运动的加速度减小，则运动时间变长；因此鱼缸加速时间变长，桌布抽出时的位移以及速度均变大，则有可能滑出桌面，故D正确．

12.【答案】AD

【解析】若桌面光滑，将两者看做一个整体，设m、M间的作用力为F′在水平方向上有：

对整体有F＝（M＋m）a，对M分析可得F′＝Ma，解得F′＝

，A正确，B错误；若桌面不光滑，则将两者看做一个整体，对整体有F－μ（M＋m）g＝（M＋m）a′，对M分析可得F′－μMg＝Ma′，联立即得F′＝

，故D正确，C错误．

13.【答案】

（1）ABDCFE　

（2）①0.400　0.721　②见解析图　③0.80

【解析】

（1）正确的排列顺序为ABDCFE；

（2）①vB＝

＝

m/s＝0.400m/s；vF＝

＝

m/s＝0.721m/s.

②图线如图所示：

③小车加速度为a＝

＝

m/s2＝0.80m/s2.

14.【答案】①匀速直线运动　远小于　②0.343　③A

【解析】①“验证牛顿第二定律”的实验中，为使绳子拉力为小车受到的合力，应先平衡摩擦力，方法是将长木板的一端适当垫高，在不挂砝码盘的情况下，小车能够自由地做匀速直线运动，另外为使绳子拉力等于砝码盘（连同砝码）的重力，必须满足砝码盘（连同砝码）的质量m远小于小车的质量M的条件．

②每打五个点取一个计数点，又因打点计时器每隔0.02s打一个点，所以相邻两计数点间的时间间隔T＝0.1s；

在匀变速直线运动中连续相等时间内的位移差为常数即Δx＝aT2，逐差法知a＝

＝

×10－2≈0.343m/s2

③分别对小车与砝码列出牛顿第二定律，对小车有F＝Ma，对砝码有mg－F＝ma，两式联立可得a＝

＝

·mg，作图时应作出a－

图象．故选A.

15.【答案】56N

【解析】由牛顿第二定律，得F－Ff＝ma，则加速度a＝

有F合＝ma＝16N，合外力等于拉力减去摩擦力，所以拉力等于合外力加摩擦力，F＝16＋40N＝56N

16.【答案】4.5s

【解析】上面的解法是错误的，物体并非一直做匀加速直线运动．

正确解法：

根据牛顿第二定律得，

a＝

＝1m/s2.

当物体速度达到1m/s时的时间t1＝

＝1s，

位移x1＝

at

＝0.5m.

因为最大静摩擦力大于重力沿传送带方向上的分力，之后物体做匀速运动．

匀速运动的时间t2＝

＝3.5s.

则总时间t＝t1＋t2＝4.5s.

17.【答案】

（1）4×10－2m　

（2）200N

【解析】

（1）气体等压变化

＝

V2＝

＝

×2.0×10－3m3＝2.4×10－3m3

汽缸移动的距离为Δl＝

＝

m＝4×10－2m

（2）从状态1→3气体等容变化

＝

p3＝

＝

Pa＝1.2×105Pa

p3S＝p0S＋F

所以F＝（p3－p0）S＝2×104×10－2N＝200N

或从状态2→3气体等温变化p2V2＝p3V3

p3＝

＝

Pa＝1.2×105Pa

得F＝200N.

18.【答案】

（1）3m/s　

（2）12J

【解析】

（1）当A、B、C三者的速度相等时弹簧的弹性势能最大．由A、B、C三者组成的系统动量守恒，（mA＋mB）v＝（mA＋mB＋mC）·vABC，解得vABC＝

m/s＝3m/s.

（2）B、C碰撞时B、C组成的系统动量守恒，设碰后瞬间B、C两者速度为vBC，则mBv＝（mB＋mC）vBC，vBC＝

m/s＝2m/s，设物块A、B、C速度相同时弹簧的弹性势能最大为Ep，根据能量守恒Ep＝

（mB＋mC）v

＋

mAv2－

（mA＋mB＋mC）v

＝

×（2＋4）×22J＋

×2×62J－

×（2＋2＋4）×32J＝12J.