上海市2015学年第一学期高三年级期中考试44164.pdf

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1、1/11 2015 学年第一学期高三年级期中考试 物理试卷（测试时间为 120 分钟，满分 150 分）考生注意：1 答卷前，请务必在答题卷上用蓝色或黑色的钢笔或圆珠笔清楚填写学校、班级、姓名、学号等；2 请在答题卷上用蓝色或黑色的钢笔或圆珠笔答题，在试卷上作答一律不给分；3 第 30、31、32、33 题要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。有关物理量的数值计算问题，答案中必须明确写出数值和单位。第 I 卷（共 56 分）一、单项选择题（共 16 分，每小题 2 分。每小题只有一个正确选项。）1如图所示，各接触面均光滑，A、B 间无弹

2、力作用的是（）2从牛顿第一定律可直接演绎得出（）（A）质量是物体惯性的量度 （B）质量一定的物体加速度与合外力成正比（C）物体的运动需要力来维持 （D）物体有保持原有运动状态的特性 3物体 A 放在上表面水平的滑块上，滑块沿斜面向上做匀减速运动，如图所示。以下说法正确的是（）（A）A 仅受到重力和支持力的作用（B）A 受到重力、支持力和沿斜面向上的摩擦力的作用（C）A 受到的合外力水平向左（D）A 受到的合外力方向与其速度方向相反 4物体在 A、B 两地沿直线做往返运动。设由 A 到 B 的平均速率为 v1，由 B 到 A 的平均速率为 v2，物体往返一次，平均速度的大小与平均速率分别是（）（

3、A）0，v1+v22（B）0，2v1v2v1+v2（C）均为2v1v2v1+v2（D）均为 0 A A A A B B B B（A）（B）（C）（D）A 2/11 5某物体沿一直线运动，其 v-t 图像如图所示，下列说法正确的是（）（A）第 ls 内和第 2s 内物体的速度方向相反（B）第 ls 内和第 2s 内物体的加速度方向相反（C）第 3s 内物体的速度方向和加速度方向相反（D）第 2s 末物体的加速度为零 6一物块静止在粗糙的水平桌面上，从 t=0 开始物块受到一方向不变的水平拉力作用。设物块与桌面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。a 表示物块的加速度大小，F 表示水平拉力大小，则下列图

4、像能反映 a-F 关系的是（）7物体做自由落体运动，以地面为重力势能零点，下列图像中，能正确描述物体的重力势能与下落速度的关系的图像是（）8如图所示，弹簧秤一端固定在墙上，另一端与木块 A 相连，当用力加速抽出长木板 B 的过程中，观察到弹簧秤的示数为 4.0N，若匀速抽出木板 B，弹簧秤的示数大小为（）（A）大于 4.0N （B）等于 4.0N（C）小于 4.0N （D）等于零 二、单项选择题（共 24 分，每小题 3 分。每小题只有一个正确选项。）9如图，用两根等长轻绳将木板悬挂在竖直木桩上等高的两点，制成一简易秋千，某次维修时将两轻绳各剪去一小段，但仍保持等长且悬挂点不变。木板静止时，F

5、1表示木板所受合力的大小，F2表示单根轻绳对木板拉力的大小，则维修后（）（A）F1不变，F2变大 （B）F1不变，F2变小（C）F1变大，F2变大 （D）F1变小，F2变小（A）（B）（C）（D）Ep v O O O O Ep v Ep v Ep v（A）（B）（C）（D）a F O a F O a F O a F O B A v t/s O 2 1 3 4 3/11 10如图所示，将一物体放在固定斜面上会下滑，现对物体施加一平行于斜面向上的力 F。若要使物块在斜面上保持静止，F 的取值应有一定的范围，已知其最大值和最小值分别为 F1和 F2，由此可求出（）（A）物块对斜面的正压力 （B）物块

6、的质量（C）物块与斜面间的最大静摩擦力（D）斜面的倾角 11绕地球做匀速圆周运动的人造地球卫星因受高空稀薄空气的阻力作用，绕地球运转的轨道半径会慢慢变小。则人造地球卫星的（）（A）动能减小 （B）势能增大（C）运行的角速度增大 （D）运行的周期增大 12两倾斜的平行滑杆上分别套 A、B 两圆环，两环上均用细线悬吊着物体，如图所示。当它们都沿滑杆向下滑动时（环、物保持相对静止），A 的悬线与杆垂直，B 的悬线竖直向下，则（）（A）A 环与杆有摩擦力（B）B 环与杆无摩擦力（C）A 环做的是匀速运动（D）B 环做的是匀速运动 13一正方形物块A重 4N，用F10N 的水平推力通过两木板把A 物夹住

7、，木板与 A 物间的动摩擦因数为 0.4，右图为侧视图。现要将 A 物体匀速拉出来，平行于板的拉力大小可能为（）（A）3N（B）8N（C）14N（D）18N 14水星和金星绕太阳的轨道可视为同一平面内的圆周，设水星、金星的运转周期分别为 T1、T2，从水星与金星在太阳同侧的一条直线上开始计时，则两星再次在太阳同侧一条直线上需经过的时间为（）（A）2T1T2T1+T2（B）T1T2T1+T2（C）T1T2T1-T2（D）T1T2T2-T1 15如图（a）所示，静止在水平地面的物块 A，受到水平向右的拉力 F 作用，F 与时间 t 的关系如图（b）所示。设物块与地面的最大静摩擦力fm与滑动摩擦力大

8、小相等，则（）（A）0-t1时间内 F 的功率逐渐增大 F t O（b）t2 t1 t3 t4 fm F（a）A）2fm 太阳 水星 金星 v A）B F 4/11 （B）t2时刻物块 A 的加速度最大（C）t2时刻物块 A 的动能最大（D）t1-t4时间内物块 A 的加速度先增大后减小 16如图所示，两细绳栓一小球使其恰在圆环的圆心 O 位置。已知两绳夹角AOB90，让圆环在竖直面内绕过 O 点的水平轴缓慢地逆时针转动，当 OA 由竖直转到水平位置的过程中，OA 的作用力 FA和 OB 的作用力 FB的变化情况是（）（A）FA先增大后减小，FB先增大后减小（B）FA增大，FB先增大后减小（C

9、）FA增大，FB增大（D）FA先增大后减小，FB增大 三、多项选择题（共 16 分，每小题 4 分。每小题有两个或三个正确选项。全选对的，得 4分；选对但不全的，得 2 分；有选错或不答的，得 0 分。）17如图所示，两个质量均为 m 的小木块 a 和 b（可视为质点）放在水平圆盘上，a 与转轴OO的距离为 l，b 与转轴 OO的距离为 2l，木块与圆盘的最大静摩擦力为木块重力的 k 倍，重力加速度大小为 g，使圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动，用 表示圆盘转动的角速度，下列说法正确的是（）（A）b 一定比 a 先开始滑动（B）a、b 所受的静摩擦力大小始终相等（C）当 2kg3l时，a 所

10、受摩擦力的大小为 kmg（D）kg2l时 b 开始滑动 18一物块在固定的斜面上下滑，现对物块施加一个竖直向下的恒力 F，下列说法正确的是（）（A）若物块原来匀速下滑，则施加 F 后将加速下滑（B）若物块原来加速下滑，则施加 F 后将以更大的加速度加速下滑（C）若物块原来减速下滑，则施加 F 后将以更大的加速度减速下滑（D）若物块原来减速下滑，则施加 F 后有可能匀速下滑 19如图所示，河宽为 L，河水流速为 u，甲、乙两船均以静水中的速度大小 v 同时出发渡河。出发时两船相距 x，甲、乙船头均与岸边成 45角，且乙船恰好能直达正对岸的 A 点。则下列说法正确的是（）（A）甲乙两船在水中行驶的

11、路程相等（B）甲乙两船同时到达河对岸（C）vu=21（D）为确保两船在河中不相撞，x 不得小于 2L F x A 甲 乙 45 45 O a b O A B O 5/11 20质量 m2kg 的物块在竖直向上的拉力作用下由静止开始运动，物块动能 Ek与其上升距离 h 间的关系如图所示。重力加速度 g 取 10m/s2，则下列说法中正确的是（）（A）h1m 时拉力的功率为 44W（B）在前 2m 的运动过程中物块所经历的时间为 2s（C）h3m 时物块的加速度大小为 2.5m/s2（D）在前 4m 的运动过程中拉力对物块做的功为 89J 第 II 卷（共 94 分）四、填空题（共 20 分，每小

12、题 4 分）21如图所示，一硬杆上端绞于屋顶，用一水平力将其下端缓慢拉起。在杆从竖直拉至接近水平的过程中，拉力的变化情况是_，拉力力矩的变化情况是_。22某物体在水平地面上沿直线匀减速滑行，加速度大小为 2m/s2，停止运动前 2s 的位移是整个位移的 1/4，则物体完成整个位移所用的时间是_s，物体的初速度是_m/s。23取水平地面为重力势能零点，一物块从某一高度 H 处水平抛出，在抛出点其动能与重力势能之比为 13，不计空气阻力。当物块的动能与重力势能相等时，物块的速度方向与水平方向的夹角为_，物块落地时的水平射程是_。24在托乒乓球跑步比赛中，某同学将质量为 m 的球置于球拍光面中心，t

13、=0 时以大小为 a的加速度从静止开始做匀加速直线运动，t=t0起做匀速直线运动，球始终保持在位于球拍中心不动。在运动过程中球受到与其速度方向相反、大小成正比的空气阻力，比例系数为 k，运动中球拍拍面与水平方向夹角为。则匀速运动时tg=_；匀加速直线运动过程中 tg 随时间 t 变化的关系式为_。（不计球与球拍间的摩擦，重力加速度取 g）25一辆机动车在平直的公路上由静止启动开始做直线运动，图中图线 A 表示该车运动的速度和时间的关系，图线 B 表示车的功率和时间的关系。设车在运动过程中阻力不变，车在 6s 末前做匀加速运动，在 16s 末开始匀速运动。可知车的质量为_kg，v 球拍 乒乓球

14、Ek/J h/m O 2 4 4 9 F 8 速度（m/s）104 功率（103W）6 16 15 0 187 156 12 22 时间（s）A B 4 5 6/11 车从静止开始到 16s 末内的总位移为_m。五、实验题（共 24 分）26光电门传感器为门式结构，如图所示。A 管发射红外线，B 管接收红外线。A、B 之间无挡光物体时，电路断开；有物体经过 A、B 之间时 B 管被挡光，电路接通。计算机根据挡光物体的_和_，自动算出物体的_。27利用右图所示的装置做如下实验：小球从左侧斜面上的 O 点由静止释放后沿斜面向下运动，并沿右侧斜面上升，斜面上先后铺垫三种粗糙程度逐渐降低的材料时，小球

15、沿右侧斜面上升到的最高位置依次为 1、2、3，根据三次实验结果的对比，可以得到的最直接的结论是（）（A）如果小球不受力，它将一直保持匀速运动或静止状态（B）如果斜面光滑，小球将上升到与 O 点等高的位置（C）如果小球受到力的作用，它的运动状态将发生改变（D）小球受到的力一定时，质量越大，它的加速度越小 28利用如图所示的装置描绘小球做平抛运动的轨迹：小球从斜面上某一位置无初速度释放，从斜槽末端飞出；利用水平卡板可以记录运动轨迹上的某个点；改变卡板的位置，就改变了小球在卡板上落点的位置，从而可以描绘出小球的运动轨迹。（1）（多选）以下是实验过程中的一些做法，其中合理的有（）（A）安装斜槽轨道，使

16、其末端保持水平（B）每次小球释放的初始位置可以任意选择（C）每次小球应从同一高度由静止释放（D）为描出小球的运动轨迹描绘的点可以用折线连接（2）在实验中，小球前后运动了三次，水平卡板依次放在图中、的位置，小球从斜槽末端到落点的水平位移依次为 x1、x2、x3，机械能的变化量依次为E1、E2、E3，已知与的间距等于与的间距，忽略空气阻力的影响，下列分析正确的是（）（A）x2-x1=x3-x2，E1E2 x3-x2，E1=E2=E3（C）x2-x1 x3-x2，E1E2E3（D）x2-x1x3-x2，E1=E2=E3 29某小组同学使用力矩盘验证有固定转动轴物体的平衡条件，力矩盘上各同心圆的间距相

17、等，为 4cm。（1）在 A、B 两点分别用细线悬挂钩码，M、C 两点用弹簧秤连接后，力矩盘平衡（如图所示），已知每个钩码所受的重力为 3 2 1 红外线 A B M N C D 卡板 y x 斜槽 O 7/11 1N，弹簧秤示数的单位为 N，请填写下列实验数据表格中“第一次”实验的数据：（2）回顾整个实验过程，他们发现操作完全正确，读数和计算均无差错，力矩盘与转轴间的摩擦也足够小，经过讨论，他们认为两个方向力矩之和的差异是由于力矩盘的重心不在圆心造成的。根据（1）中的数据，可以判定力矩盘的重心可能在（）（多选）（A）圆心的左上方 （B）圆心的左下方（C）圆心的右上方 （D）圆心的右侧，与圆心

18、同高（3）为改进实验，他们提出两种方案：方案一：在图中 D 点悬挂一个钩码，在之后的每次实验中保持这个钩码的悬挂位置和个数不变，它产生的力矩就可以和力矩盘的重力矩抵消了。方案二：在之后的每一次实验中，都在顺时针方向的力矩之和上加 0.04Nm，就可以抵消重力矩产生的影响了。你认为这两种方案（）（A）都可行 （B）都不可行（C）方案一可行 （D）方案二可行 六、计算题（50 分）30长为 3L 的杆竖直放置，杆两端 A、B 系着长为 3L 的不可伸长且光滑的柔软轻绳，绳上套着一个质量为 m 的小铁环。已知重力加速度为 g，不计空气阻力。（1）若杆与环保持相对静止，在空中水平向左做匀加速直线运动，

19、此时环恰好与 B 端在同一水平高度，如图（a），请在图（c）中作出此时环的受力示意图，并求出此时加速度的大小 a1。（2）若杆与环保持相对静止，在竖直平面内沿某一方向做匀加速直线运动，加速度大小为53g，此时环恰好位于轻绳正中间，如图（b）所示，求绳中拉力的大小。31如图所示，质量 M1.6kg 的均匀水平板 AB 长为 1.2m，B 端靠在光滑竖直墙壁上，板中点 C 处固连一根长为 0.6m 的轻质斜杆 CO，与板面夹角为 53，O 点为固定转轴。在 B 端放有一质量 m=1.6kg 静止小木块，先用大小为 10N、方向与水平面夹角为 53的拉力 F 使木块向左滑动，中途撤去拉力 F，木块能

20、滑到板的最左端 A 处，且 逆时针方向力矩之和（Nm）顺时针方向力矩之和（Nm）第一次 _ _ 第二次 3L 图（a）图3L 图（b）A B A B 2L L 1.5L 1.5L 图（c）F 53 O A B C 53 8/11 支架恰好不会失去平衡向逆时针方向翻倒。求：（取 g10m/s2，sin530.8，cos530.6）（1）木块与板之间的动摩擦因数；（2）木块刚开始滑动时 B 端受到墙壁的弹力大小；（3）拉力 F 作用于木块的最短时间。32如图所示，整个轨道在同一竖直平面内，直轨道 AB 在底端通过一段光滑的曲线轨道与一个光滑的四分之一圆弧轨道 CD 平滑连接，圆弧轨道的最高点 C

21、与 B 点位于同一高度。圆弧半径为 R，圆心 O 点恰在水平地面。一质量为 m 的滑块（视为质点）从 A 点由静止开始滑下，运动至 C 点时沿水平切线方向离开轨道，最后落在地面上的 E 点。已知 A 点距离水平地面的高度为 H，OE2R，重力加速度取 g，不计空气阻力。求：（1）滑块运动到 C 点时的速度大小 vC；（2）滑块运动过程中克服轨道摩擦力所做的功 Wf；（3）若滑块从直轨道上 A点由静止开始下滑，运动至 C点时对轨道恰好无压力，则 A点距离水平地面的高度为多少？33如图（a）所示，A 是一个无线力传感器，它上端所受拉力随时间的变化可在计算机上直接呈现。一根细绳一端连在 A 的挂钩上

22、，另一端绕过两个定滑轮与重物 B 相连，两滑轮固定在离地高 1.2m 的横梁上，滑轮间距为0.4m。开始时，B 被一托盘托住，A 被悬挂在空中，细绳的左、右两段均竖直，突然撤去托盘，A、B 分别在竖直方向由静止开始运动，B 落地后不再弹起。A、B 均可视为质点，不计空气阻力，不计滑轮轴的摩擦与滑轮的大小，重力加速度取 g=10m/s2。（1）某次操作得到的 A 受拉力 F 随时间 t 变化的图像如图（b）所示，已知 t1=0.2s 是撤去托盘的时刻，t3时刻 F 突然开始急剧增大。求 t2=0.35s 时力传感器 A 的速度大小 v 和 t3；（2）当 A 的质量为 m、重物 B 的质量为 M

23、 时，在 A 不碰到滑轮和横梁的情况下，求 A 上升的距离与 B 下落距离的比值。（3）若 A 的质量为 0.2kg，选择质量为 0.6kg 的重物 B，为使 A 上升的距离最大且不会碰到定滑轮，求应选择的细绳长度 l 和托盘的初始高度 h。A B C E D O H A B 托盘 1.2m h 图（a）0.4m F/N 0.2 0.35 t3 1.0 1.6 t/s图（b）O 9/11 2015 学年第一学期高三年级期中考试 物理参考答案 第 I 卷 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 A D D B B C D B 题号 9 10 11 12 13 14 15 16 答案 A C

24、C D B D B D 题号 17 18 19 20 答案 AD BC BCD BD 四填空题。本大题共 5 小题，每题 4 分。（请将答案写在题号后的横线上）21增大，增大 224，8 2345，2 3 3H 24kat0mg，tg=ag+kamgt 25562.5kg，129m 五实验题。本大题共 4 小题。6+3+6+9=24 分（请将答案写在题号后的括号内或横线上）26宽度，挡光时间，运动速度（写出速度即可得分）（6 分）27（1）B（3 分）28（1）AC（3 分）（2）B（3 分）29（1）（1）0.4，0.36（4 分）（2）CD（3 分）（3）B（2 分）六、计算题。（10+1

25、4+12+14=50 分）30（1）受力示意图如右图所示。（2 分）（说明：有一个力错则不得分，力符号未标统扣 1 分）设绳上的张力大小为 T1，斜绳与水平方向夹角为 60，T1sin60=mg，T1+T1cos60=ma1 解得 a1=3g（3 分）（2）设绳上的张力大小为 T2、绳与水平方向的夹角为 根据几何边长关系可知 cos=63 （2T2cos）2+（mg）2=（ma2）2（3 分）T1 T1 mg 10/11 T2=63mg（2 分）31（1）当木块滑到 A 端时，板对墙壁恰无弹力 对板 AB：MgLcos53mg（L-Lcos53）mg Lsin53（L 为 AC 的长）（3 分

26、）可解得=0.25 （1 分）（2）对板 AB：MgLcos53+（mg-Fsin53）（L+Lcos53）=N Lsin53（mg-Fsin53）Lsin53 （3 分）可解得 N=26N（1 分）（3）加速过程：F cos53-（mg-Fsin53）=ma1，可解得 a1=2.5m/s2 （2分）撤去 F 后 a2g2.5m/s2（1 分）a1：a21：1，所以 s1：s21：1，得 s10.6m，（2 分）t12s1a10.69s（1 分）32（1）滑块从 C 到 E 做平抛运动，水平位移为 2R，竖直位移为 R 有：2R=vCt、R=12gt2，可解得 vC=2gR（4 分）（2）mg

27、(H-R)-Wf=12mvC2-0（2 分）Wf=mg(H-2R)（1 分）（3）设 A点的距离水平地面的高度为 h mg=mvC2R （1 分）mg(h-R)-Wf=12mvC2-0 （1分）滑块在直轨道上下滑时重力做功与克服摩擦力做功的比值是定值，所以有：mg(H-R)mg(H-2R)=mg(h-R)Wf 解得 Wf=mg (H-2R)(h-R)(H-R)，代入式（2 分）联立、两式，可解得 h=H+R2（1 分）33（1）A 的重力 mg=F1=1.0N，可解得 m=0.1kg （1分）F2-mg=ma1，a1=F2-mgm=1.6-1.00.1m/s2=6 m/s2（1 分）v1=a1

28、（t2-t1）=60.15 m/s=0.9m/s （1 分）11/11 t2 t3期间 A 做竖直上抛运动，t3-t2=2v1g=20.910 s=0.18s（1 分）t3=0.53s （1分）（2）B 落地前 A、B 组成的系统机械能守恒，有 Mgh-mgh=12（M+m）v2 （2分）B 落地后 A 机械能守恒，有12mv2=mgh（2 分）A 上升的距离与 B 下落距离的比值为：h+hh=2MM+m（1 分）（3）A 上升的距离最大为 1.2m，设托盘高度为 h，则有2MM+mh=1.2m （1分）将 m=0.2kg、M=0.6kg 代入上式，可求出 h=0.8m（1 分）绳长 l=（21.2+0.4-0.8）m=2.0 m （2 分）