高三物理期中试题
2017.10
一、选择题（本题共8小题，每小题6分，共48分.1---5小题只有一个选项正确，6--8小题有多个选项正确.全部选对的得6分，选不全的得3分，有选错或不答的得0分）
1．（6分）有一列火车正在做匀加速直线运动．从某时刻开始计时，第1分钟内，发现火车前进了180m．第6分钟内发现火车前进了360m．则火车的加速度为（ ）
A．0.01m/s2 B．0.05m/s2 C．36m/s2 D．180m/s2
2．（6分）如图所示，质量为m的质点静止地放在半径为R的半球体上，质点与半球体间的动摩擦因数为μ，质点与球心的连线与水平地面的夹角为θ，则下列说法正确的是（ ）
A．地面对半球体的摩擦力方向水平向左
B．质点对半球体的压力大小为mgcosθ
C．质点所受摩擦力大小为mgsinθ
D．质点所受摩擦力大小为mgcosθ
3．（6分）如图所示，在粗糙水平面上放一质量为M的斜面，质量为m 的光滑物块在竖直向上力F作用下，沿斜面匀速下滑，此过程中斜面保持静止，则地面对斜面（ ）
A．有水平向右的摩擦力 B．有水平向左的摩擦力
C．支持力为（M+m）g D．支持力小于（M+m）g
4．（6分）如图所示，在光滑水平面上有甲、乙两木块，质量分别为m1和m2，中间用一原长为L，劲度系数为k的轻质弹簧连接起来，现用一水平力F向左拉木块
甲，当两木块一起匀加速运动时，两木块之间的距离是（ ）
A．L+ B．
C． D．
5．（6分）如图所示，质量为m的小球用水平弹簧系住，并用倾角为30°的光滑木板AB托住，小球恰好处于静止状态．当木板AB突然向下撤离的瞬间，小球的加速度为（ ）
A．0
B．大小为g，方向竖直向下
C．大小为，方向垂直木板向下
D．大小为，方向水平向右
6．（6分）如图甲所示，物体原来静止在水平面上，用一水平力F拉物体，在F从0开始逐渐增大的过程中，物体先静止后又做变加速运动，其加速度a随外力F变化的图象如图乙所示．根据图乙中所标出的数据可计算出（ ）
A．物体的质量为2kg
B．物体与水平面间的滑动摩擦力5N
C．物体与水平面间的最大静摩擦力7N[KS5UKS5U]
D．在F为14N时，物体的速度最小
7．（6分）如图所示小球沿水平面通过O点进入半径为R的半圆弧轨道后恰能通过最高点P，然后落回水平面，不计一切阻力，下列说法正确的是（ ）
A．小球落地点离O点的水平距离为R
B．小球落地点时的动能为
C．小球运动到半圆弧最高点P时向心力恰好为零
D．若将半圆弧轨道上部的圆弧截去，其他条件不变，则小球能达到的最大高度比P点高0.5R
8．（6分）发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1，然后经点火，使其沿椭圆轨道2运行，最后再次点火，将卫星送人同步圆轨道3，轨道1、2相切于Q点，轨道2、3相切于P点．如图所示，则卫星分别在1、2、3轨道上运行时，以下说法正确的是（ ）
A．卫星在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率
B．卫星在轨道3上的角速度小于在轨道1上的角速度
C．卫星在轨道1上经过Q点时的速度等于它在轨道2上经过Q点时的速度
D．卫星在轨道2上经过P点的加速度等于它在轨道3上经过P点时的加速度
二、本题共2小题，共18分，把答案填在题中相应的横线上或按题目要求作答.
9．（8分）某同学做“验证力的平行四边形定则”实验时，主要步骤是：
A．在桌面上放一块方木板，在方木板上铺一张白纸，用图钉把白纸钉在方木板上；
B．用图钉把橡皮条的一端固定在板上的A点，在橡皮条的另一端拴上两条细绳，细绳的另一端系着绳套；
C．用两个弹簧秤分别钩住绳套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，结点到达某一位置O．记下O点的位置，读出两个弹簧秤的示数；
D．按选好的标度，用铅笔和刻度尺作出两只弹簧秤的拉力F1和F2的图示，并用
平行四边形定则求出合力F；
E．只用一只弹簧秤，通过细绳套拉橡皮条使其伸长，读出弹簧秤的示数，记下细绳的方向，按同一标度作出这个力F的图示；
F．比较力F′和F的大小和方向，看它们是否相同，得出结论．
上述步骤中：（1）有重要遗漏的步骤的序号是 和 ；
（2）遗漏的内容分别是 和 ．
10．（10分）如图甲所示，一位同学利用光电计时器等器材做“验证机械能守恒定律”的实验．有一直径为d、质量为m的金属小球由A处由静止释放，下落过程中能通过A处正下方、固定于B处的光电门，测得A、B间的距离为H（H＞＞d），光电计时器记录下小球通过光电门的时间为t，当地的重力加速度为g．则：
（1）如图乙所示，用20分度的游标卡尺测得小球的直径d= cm．
（2）多次改变高度H，重复上述实验，作出随H的变化图象如图丙所示，当图中已知量t0、H0和重力加速度g及小球的直径d满足以下表达式： （用t0、H0、g、d表示，四个量均取国际单位）时，可判断小球下落过程中机械能守恒．
（3）实验中发现动能增加量△EK总是稍小于重力势能减少量△EP，增加下落高度后，则△Ep﹣△Ek将 （选填“增加”、“减小”或“不变”）．
三、解答题（共4小题，满分44分）
11．（14分）所受重力G1=8N的砝码悬挂在绳PA和PB的结点上．PA偏离竖直方向37°角，PB在水平方向，且连在所受重力为G2=100N的木块上，木块静止于倾角为37°的斜面上，如图所示．试求：
（1）绳PB的拉力；
（2）木块与斜面间的摩擦力、弹力．
12．（14分）如图所示，在倾角θ=37°的足够长的固定斜面上，有一质量m=1kg的物体，物体与斜面间动摩擦因数μ=0.2．物体受到沿平行于斜面向上的轻细线的拉力F=9.6N的作用，从静止开始运动，经2s绳子突然断了．求绳断后多长时间物体速度大小为22m/s．（结果保留两位有效数字，已知sin37°=0.6，g取10m/s2）
13．（16分）如图所示，固定斜面的倾角θ=30°，物体A与斜面之间的动摩擦因数为μ=，轻弹簧下端固定在斜面底端，弹簧处于原长时上端位于C点，用一根不可伸长的轻弹簧通过轻质光滑的定滑轮连接物体A和B，滑轮右侧绳子与斜面平行，A的质量为2m=4kg，B的质量为m=2kg，初始时物体A到C点的距离为L=1m．现给A、B一初速度v0=3m/s，使A开始沿斜面向下运动，B向上运动，物体A将弹簧压缩到最短后又恰好能弹到C点．已知重力加速度为g=10m/s2，不计空气阻力，整个过程中，轻绳始终处于伸直状态，求此过程中：
（1）物体A向下运动刚到C点时的速度大小；
（2）弹簧的最大压缩量；[KS5UKS5UKS5U]
（3）弹簧中的最大弹性势能．
物理试卷参考答案
一、选择题（本题共8小题，每小题6分，共48分.1---5小题只有一个选项正确，6--8小题有多个选项正确.全部选对的得6分，选不全的得3分，有选错或不答的得0分）
一、1.A 2.D 3.D 4.A 5.C 6.AC 7.BD 8.BD
二、实验题（第9题8分，第10题10分）[KS5UKS5U.KS5U
9. （1）CE，（2）C中未记下两条细绳的方向；E中未说明把橡皮条的结点拉到位置O．
10. （1）0.815cm；（2）2gH0=d2（3）增加
三、解答题
11.（14分） 解：（1）如图甲所示分析结点P受力，由平衡条件得：
FAcos37°=G1
FAsin37°=FB
可解得：BP绳的拉力为FB=6 N
（2）再分析G2的受力情况如图乙所示．
由物体的平衡条件可得：
Ff=G2sin37°+FB′cos37°
FN+FB′sin37°=G2 cos37°
又有FB′=FB
解得：Ff=64.8N，FN=76.4N．
12.（14分） 解：第一阶段：在最初2 s内，物体在F=9.6N的拉力作用下，从静止开始沿斜面做匀加速运动，受力如图所示，有：沿斜面方向F﹣mgsinθ﹣Ff=ma1
沿垂直斜面方向FN=mgcosθ
且Ff=μFN
由①②③得：a1==2m/s2
2 s末绳断时瞬时速度v1=a1t1=4 m/s
第二阶段：从撤去F到物体继续沿斜面向上运动到达速度为零的过程，设加速度
为a2，则：
a2==﹣7.6 m/s2
设从断绳到物体达最高点所需时间为t2，据运动学公式v2=v1+a2t2，得t2═0.53 s
第三阶段：物体从最高点沿斜面下滑，在第三阶段物体加速度为a3，所需时间为t3．由牛顿定律知：
a3==4.4 m/s2
速度达v3=22 m/s，所需时间t3==5s
综上所述，从绳断到速度为22m/s所经历的总时间t=t2+t3=0.53s+5s≈5.5s．
14.（16分） 解：（1）物体A沿斜面向下运动时，B向上做运动，两者加速度大小相等，以AB整体为研究对象，根据牛顿第二定律得：
a=[KS5UKS5UKS5U]
代入解得：a=﹣2.5m/s2．
由v2﹣=2aL得：v==2m/s
（2）设弹簧的最大压缩量为x．物体A将弹簧压缩到最短后又恰好能弹到C点，整个过程中，弹簧的弹力和重力对A做功均为零．设A的质量为mA，B的质量为mB，根据动能定理得：
﹣μ•mAgcosθ•2x=0﹣•（mA+mB）v2
代入数据解得：x=0.4m
（3）弹簧从压缩最短到恰好能弹到C点的过程中，对系统根据能量关系有：
Ep+mBgx=mAgxsinθ+μ•mAgcosθ•x
因为mBgx=mAgxsin θ
所以Ep=μ•mAgcosθ•x==6J
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