高三物理期中试卷及答案

2009-2010 学年度第一学期期中考试 高三物理 本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两卷，满分 120 分，考试时间 100 分钟。 第Ⅰ卷将正确的选项填涂在答题卡的相应位置上，第Ⅱ卷直接做在答案专页上。 第Ⅰ卷（选择题，共 35 分） 一、单项选择题（每小题 3 分，共 15 分） 1．下列表述正确的是 （ ） A．牛顿发现了万有引力定律并且通过实验测出了引力常数 B．在赤道上发射同一卫星时，向东发射比向西发射消耗的能量要多些 C．在不同情况下静摩擦力可能对物体做正功，也可能对物体做负功 D．在国际单位制中，力学的基本单位有牛顿、米和秒 2．如图所示，粗糙的斜面体 M 放在粗糙的水平面上，物块 m 恰好能在斜面体上沿斜面匀速下滑， 斜面体静止不动，斜面体受地面的摩擦力为 f1；若用平行于斜面向下的力 F 推动物块，使物块加 速下滑，斜面体仍静止不动，斜面体受地面的摩擦力为 f2；若用平行于斜面向上的力 F 推动物块， 使物块减速下滑，斜面体还静止不动，斜面体受地面的摩擦力为 f3，则 ( ) A．f2＞f3＞f1 B．f3＞f2＞f1 C． f1=f2=f3 D．f2＞f1＞f3 3．如图是一汽车在平直路面上启动的速度一时间图象， 1t 时刻起汽车的功率保持不变，由图象可 知（ ） A．0— 1t 时间内，汽车的牵引力增大，加速度增大，功率不变 B．0— 1t 时间内，汽车的牵引力不变，加速度不变，功率增大 C． 1t — 2t 时间内，汽车的牵引力减小，功率减小 D． 1t — 2t 时间内，汽车的牵引力不变，加速度不变 4．如图所示，中间有孔的物块 A 套在光滑的竖直杆上，通过滑轮用不可伸长 的轻绳将物体拉着匀速向上运动，则关于拉力 F 及拉力 F 的功率 P，则下列 说法正确的是（ ） A．F 不变，P 减小 B．F 增大，P 增大 C．F 增大，P 不变 D．F 增大，P 减小 5．刹车距离是衡量汽车安全性能的重要参数之一。图中所示的图线 1、2 分别为甲、乙两辆汽车 在紧急刹车过程中的刹车距离 s 与刹车前的车速 v 的关系曲线，已知紧急刹车过程中车与地面间是 滑动摩擦。据此可知，下列说法中正确的是（ ） A．甲车与地面间的动摩擦因数较大, 甲车的刹车性能好 B．乙车与地面间的动摩擦因数较大，乙车的刹车性能好 C．以相同的车速开始刹车，甲车先停下来，甲车的刹车性能好 D．甲车的刹车距离 s 随刹车前的车速 v 变化快，甲车的刹车性能好 二．多项选择题（每小题 5 分，共 20 分） 6．关于运动和力的关系，下列说法中正确的是（ ） A．不受外力作用的物体可能做直线运动 B．受恒定外力作用的物体可能做曲线运动 C．物体在恒力作用下可能做匀速圆周运动 D．物体在变力作用下速度大小一定发生变化 7．2007 年 10 月 24 日，我国发射了第一颗探月卫星—“嫦娥一号”，使“嫦娥奔月”这一古老的神话 变成了现实。嫦娥一号发射后先绕地球做圆周运动，经多次变轨，最终进入距月面 h=200km 的圆 形工作轨道，开始进行科学探测活动。设月球半径为 R，月球表面的重力加速度为 g，万有引力常 量为 G，则下列说法正确的是（ ） A．嫦娥一号绕月球运行的周期为 g R2 B．由题目条件可知月球的平均密度为 GR g 4 3 C．嫦娥一号在工作轨道上的绕行速度为 )( hRg  D．在嫦娥一号的工作轨道处的重力加速度为 ghR R 2)(  8．如图所示，质量为 M 的小车放在光滑水平面上，小车上用细线悬挂一质量为 m 的小球，M＞m， 用一力 F 水平向右拉小球（图甲），使小球和车一起以加速度 a 向右运动，细线与竖直方向成θ角， 细线的拉力为 T，若用一力 'F 水平向左拉小车（图乙），使小球和车一起以加速度 'a 向左运动时， 细线与竖直方向也成θ角，细线的拉力为 T＇，则（ ） A．T＇=T B．T＇>T C． 'a = a D． 'a > a 9．如图所示,在水平地面上的 A 点以速度 1v 沿与地面成θ角方向 射出一弹丸, 弹丸恰好以 2v 的速度垂直穿入竖直墙壁上的小孔 B,下面说 法正确的是( ) A.若在 B 点以 2v 大小相等方向相反的速度射出弹丸,它必定落在地面上 A 点 B.若在 B 点以 1v 大小相等方向相反的速度射出弹丸,它必定落在地面上 A 点 C.若在 B 点以 1v 大小相等方向相反的速度射出弹丸,它必定落在地面上 A 点的左侧 D.若在 B 点以 1v 大小相等方向相反的速度射出弹丸,它必定落在地面上 A 点的右侧 第Ⅱ卷（非选择题，共 85 分） 三．实验题（共 20 分） 10．某实验小组利用如图甲所示的实验装置来验证机械能守恒定律．已知当地的重力加速度 g＝ 9.80m/s2 （1）下面列举了该实验的几个操作步骤： A. 按照图示的装置安装器件； B. 将打点计时器接到电源的“直流输出”上； C. 用天平测出重锤的质量； D. 释放悬挂纸带的夹子，同时接通电源开关打出一条纸带； E. 测量纸带上某些点间的距离； F. 根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能。 其中没有必要进行的或者操作不当的步骤是（填编号） 。 （2）实验小组选出一条纸带 如图乙所示，其中 O 点为打 点计时器打下的第一个点， A、B、C 为三个计数点，在 计数点 A 和 B、B 和 C 之间 还 各 有 一 个 点 ， 测 得 h1=12.01cm，h2=20.20cm， h3=27.86cm．打点计时器通 以 50Hz 的交流电．根据以 上数据算出：当打点计时器 打到 B 点时重锤的重力势能比开始下落时减少了 J；此时重锤的动能比开始下落时增加了 J，（重锤质量为 m kg） 11．（1）如图 a 所示，游标卡尺的读数为 cm.。 （2）在探究小车的加速度 a 与小车质量 M 和小车受到的外力 F 的关系时，探究加速度和力的关 系的实验数据描绘出的 a-F 图象如图 b 所示，下列说法正确的是（ ） A．三条倾斜的直线所对应的小车的质量相等 B．三条倾斜的直线所对应的小车的质量不同 C．直线1所对应的小车的质量最大 D．直线 3 所对应的小车的质量最大 （3）某同学在探究 a 与 F 的关系时，把砂和砂桶的总重力当作小车的合外力 F，作出 a－F 图线 如图 c 所示，试分析图线不过原点的原因是 ，图线上部弯曲 的原因是 。 四．计算题（共 45 分） 12．如图所示，质量为 0．78 kg 的金属块放在水平桌面上，在与水平成 37°角斜向上、大小为 3．0 N 的拉力 F 作用下，以 4．0m／s 的速度向右做匀速直线运动．已知 sin37°＝0．60，cos37°=0．80， （g 取 10m／s2．） （1）求金属块与桌面间的动摩擦因数； （2）如果从某时刻起撤去拉力，则撤去拉力后金属块在桌面上还能滑行多远? 13．在半径 R=5000km 的某星球表面，宇航员做了如下实验，实验装置如图甲所示．竖直平面内 的光滑轨道由轨道 AB 和圆弧轨道 BC 组成，将质量 m=0.2Kg 的小球，从轨道 AB 上高 H 处的某点 静止滑下，用力传感器测出小球经过 C 点时对轨道的压力 F，改变 H 的大小，可测出相应的 F 大 小，F 随 H 的变化关系如图乙所示，求： （1）圆轨道的半径； （2）该星球的第一宇宙速度． 14．交管部门强行推出了“电子眼”，机动车擅自闯红灯的大幅度减少。现有甲、乙两汽车正沿同 一平直马路同向匀速行驶，甲车在前，乙车在后，它们行驶的速度均为 10m／s．当两车快要到一 十字路口时，甲车司机看到绿灯已转换成了黄灯，于是紧急刹车(反应时间忽略不计)，乙车司机为 了避免与甲车相撞也紧急刹车，但乙车司机反应较慢(反应时间为 0．5s)。已知甲车紧急刹车时制 动力为车重的 0．4 倍，乙车紧急刹车制动力为车重的 0．6 倍，求： (1)若甲司机看到黄灯时车头距警戒线 15m，他采取上述措施能否避免闯红灯? (2)为保证两车在紧急刹车过程中不相撞，甲、乙两车在正常行驶过程中应保持多大距离? 15．一光滑曲面的末端与一长 L=1m 的水平传送带相切，传送带离地面的高度 h =1.25m，传送带 的滑动摩擦因数μ=0.1，地面上有一个直径 D=0.5m 的圆形洞，洞口最左端的 A 点离传送带右端的 水平距离 S =1m，B 点在洞口的最右端。传动轮作顺时针转动，使传送带以恒定的速度运动。现使 某小物体从曲面上距离地面高度 H 处由静止开始释放，到达传送带上后小物体的速度恰好和传送 带相同，并最终恰好由 A 点落入洞中。求： （1）传送带的运动速度 v 是多大。 （2）H 的大小。 （3）若要使小物体恰好由 B 点落入洞中，小物体 在曲面上由静止开始释放的位置距离地面的高度 H＇应该是多少？ H/m F/N O 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 5 10 H A B C O 甲 乙 A B L h S D H 16．如图所示，一块长为 L、质量 m 的扁平均匀规则木板通过装有传送带的光滑斜面输送．斜面与 传送带靠在一起并与传送带上表面连成一直线，与水平方向夹角为θ，传送带以较大的恒定速率转 动，传送方向向上，木板与传送带之间动摩擦因数为常数．已知木板放在斜面或者传送带上任意 位置时，支持力均匀作用在木板底部．将木板静止放在传送带和光滑斜面之间某一位置，位于传 送带部位的长度设为 x，当 x=L/4 时，木板能保持静止． （1）将木板静止放在 x=L/2 的位置，则木板释放瞬间加速度多大？ （2）设传送带与木板间产生的滑动摩擦力为 f，试在 0≤x≤L 范围内，画出 f-x 图象．（本小题 仅根据图象给分） （3）木板从 x=L/2 的位置静止释放，始终在滑动摩擦力的作用下，移动到 x=L 的位置时，木 板的速度多大？ （4）在（3）的过程中，木块的机械能增加量设为ΔE，传送带因运送木板而多消耗的电能设 为 W，试比较ΔE 和 W 的大小关系，用文字说明理由。 L x θ f 0 L x 2009-2010 学年度第一学期期中考试 高三物理答案专页 题号 10 11 12 13 14 15 16 总分 复核 得分 批阅 10．（1）________________ （2） ________________ J ________________J 11．（1）________________ cm （2）________________ （3）_____________________________________________ _____________________________________________ 12． 13． 14． H/m F/N O 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 5 10 乙 15． A B L h S D H 16． L x θ 0 L x f 答案： 选择题 题 号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 答 案 C C B C B AB BD AD AD 10、（1）BCD，步骤 B 是错误的。应该接到电源的交流输出端。步骤 D 是错误的，应该先接通电 源，待打点稳定后再释放纸带。步骤 C 不必要，因为根据测量原理，重锤的动能和势能中都包含 了质量 m，可以约去。(4 分) （2）1.98m (3 分) , m96.1 (3 分) 11、（1）1.055 （3 分） （2）BD （3 分） （3）平衡摩擦力时木板倾角太大（2 分）；没有满足砂和砂桶的总质量远小于小车质量 M。（2 分） 12、（12 分）（1）0．4 （6 分）（2）2m（6 分） 13、（13 分）(1) 小球过 C 点时满足 r vmmgF c 2  (1) …………2＇ 又根据 2 2 1)2( cmvrHmg  (2 ) ………… 2＇ 由(1)(2)得： mgHr mgF 52  （3） …………2＇ 由图可知：H1=0.5m 时 F1=0； 代入（3）可得 mr 2.0 ………… 2＇ (2) H2=1.0m 时 F2=5N；代入（3）可得 2/5 smg  …………2＇ 据 mgR vm  2 …………2＇ 可得 smRgv /105 3 …………1＇ 14、（13 分）(1)根据牛顿第二定律可得甲车紧急刹车的加速度为 44.0 1 1 1 1 1  m gm m fa m/s2 （2 分） 甲车停下来所需时间 4 10 1 0 1  a vt s 5.2 s （ 2 分） 滑行距离 1 2 0 2a vs  42 102  m=12．5m S=12．5m