安徽省合肥市第二中学2018届高三上学期期中考试物理 含解析

安徽省合肥市第二中学2018届高三上学期期中考试

物理试题

一、选择题（1～7单选题，8～10多选题）

1. “天舟一号”货运飞船于2017年4月20日在文昌航天发射中心成功发射升空，与“天宫二号”空间实验室对接前，“天舟一号”在距离地面约380km的圆轨道上飞行，已知地球同步卫星距地面的高度约为36000km，则“天舟一号”（ ） A. 线速度小于地球同步卫星的线速度 B. 线速度大于第一宇宙速度

C. 向心加速度小于地球同步卫星加速度 D. 周期小于地球自转周期 【答案】B

...............

【点睛】根据卫星的速度公式

，向心加速度公式

，周期公式

，进

行分析；第一宇宙速度是卫星绕地球做匀速圆周运动最大的运行速度。

2. 如图所示，有一质量不计的杆AO，长为R，可绕A自由转动，用绳在O点悬挂一个重为G的物体，另一根绳一端系在O点，另一端系在以O点为圆心的圆弧形墙壁上的C点．当点C由图示位置逐渐向上沿圆弧CB移动过程中（保持OA与地面夹角不变）,OC绳所受拉力的大小变化情况是（ ）

A. 逐渐减小 B. 逐渐增大 C. 先减小后增大 D. 先增大后减小 【答案】A

【解析】试题分析：对G分析，G受力平衡，则拉力等于重力；故竖直绳的拉力不变；再对O点分析，O受绳子的拉力OA的支持力及OC的拉力而处于平衡；受力分析如图所示；

将F和OC绳上的拉力合力，其合力与G大小相等，方向相反，则在OC上移的过程中，平行四边形的对角线保持不变，平行四边形发生图中所示变化，则由图可知OC的拉力先减小后增大，图中D点时力最小； 故选C。

考点：物体的平衡

【名师点睛】本题利用了图示法解题，解题时要注意找出不变的量作为对角线，从而由平行四边形可得出拉力的变化。

3. 如图所示，重6N的木块静止在倾角为

的斜面上，若用平行于斜面沿水平方向，大小

等于4N的力F推木块，木块仍保持静止，则木块所受的摩擦力大小为（ ）

A. 3N B. 4N C. 5N D. 10N 【答案】C

【解析】解： 对木板受力分析，受推力F、重力G、支持力N和静摩擦力f，

将重力按照作用效果分解为沿斜面向下的分力F′=Gsinθ=3N和垂直斜面向下的分力Gcosθ=3

N；

，故选C.

图中的一段.从图中所给的数据可以确定质点

在与斜面平行的平面内，如图有

4. 如图所示是一个质点作匀变速直线运动

在运动过程中经过图线上P点所对应位置时的速度大小一定（ ）

A. 等于【答案】B

B. 大于 C. 小于 D. 无法确定

【解析】解： 可以连接直线曲线

,如果质点按照直线运动为匀速运动,速度为2,过点做

的切线可得,切线的斜率大于直线的斜率,所以点的速度大于2,B正确。

5. 质量为m的飞行员驾驶飞机在竖直平面内以速度v做半径为r的匀速圆周运动，在轨道的最高点(飞行员在座椅的下方)和最低点时，飞行员对座椅的压力（ ） A. 是相等的 B. 相差【答案】D

【解析】解： 飞行员在最低点有:以可知在最低点比最高点大2mg,故D正确

6. 如图所示，一网球运动员将球在边界处正上方水平向右击出，球刚好过网落在图中位置(不计空气阻力)，数据如图所示，则下列说法中正确的是（ ）

,飞行员在最高点有:

,所

C. 相差

D. 相差

A. 击球点高度B. 击球点高度

与球网高度与球网高度

之间的关系为之间的关系为

只要不大于

，一定落在对方界内

C. 若保持击球高度不变，球的初速度D. 任意降低击球高度(仍大于【答案】A

)，只要击球初速度合适，球一定能落在对方界内

【解析】解： A、平抛运动在水平方向上做匀速直线运动,水平位移为s和 的时间比2:3,则竖直方向上,根据

则有

，解得h1=1.8h2.故A正确，B错误。

得，

C、若保持击球高度不变,要想球落在对方界内,要既不能出界,又不能触网,根据

则平抛运动的最大速度动的最小速度

.根据

.故C错误.

h,则平抛运

D、任意降低击球高度(仍大于h2),会有一临界情况,此时球刚好触网又刚好压界,若小于该临界高度,速度大会出界,速度小会触网,所以不是高度比网高,就一定能将球发到界内.故D错误.故选A

7. 如图所示，质量为4kg的物体A静止在竖直的轻弹簧上，质量为1kg的物体B用细线悬挂在天花板上，B与A刚好接触但不挤压，现将细线剪断，则剪断后瞬间，下列结果正确的是（g取

）（ ）

A. A加速度的大小为B. B加速度的大小为C. 弹簧的弹力大小为50N

D. A、B间相互作用力的大小为8N 【答案】C

【解析】物体A、B接触但不挤压，即AB间无相互作用力，则剪断细线前，对A由平衡条件得弹簧的弹力：

，由于弹簧的弹力不能突变，剪断细线瞬间弹

力大小仍为40N，故此时A的加速度为零，AB间无相互作用力，剪断细线后瞬间，B只受重力作用，故B的加速度为

，故ABD错误，C正确，故选C.

【点睛】先分析剪断细线前A、B的受力情况，再分析剪断细线后A、B受力情况，因弹簧的弹力不能突变，故A在剪断细线后瞬间受力不变，则弹簧的弹力不变，B受力发生变化，由牛顿第二定律求解A、B的加速度.

8. 如图所示，质量为m的物体在水平传送带上由静止释放，传送带由电动机带动，始终保持以速度v匀速运动，物体与传送带间的动摩擦因数为，物体过一会儿能保持与传送带相对静止，对于物体从静止释放到相对传送带静止这一过程，下列说法正确的是（ ）

A. 电动机多做的功为 B. 摩擦力对物体做的功为C. 电动机增加的功率为D. 传送带克服摩擦力做功为【答案】BC

9. 如图所示，光滑固定斜面C倾角为，质量均为m的两物块A、B以某一初速度沿斜面一起向上做匀减速直线运动.已知物块A上表面是水平的，则在该减速运动过程中，下列说法正确的是（ ）

A. 物块B受到的静摩擦力水平向左 B. 物块B的机械能守恒 C. 物块B受到A的支持力大于D. A、B之间的静摩擦力大小为【答案】ABD

【解析】解：A项，将加速度沿水平和竖直方向分解，在水平方向B的加速度向左，A对B的摩擦力水平向左，故A项正确。

B、先对整体分析，有沿向下加速度为gsinθ．再对B分析，（把A对B的摩擦力和支持力看作一个力），重力沿斜面的分力产生的加速度为gsinθ，重力的另一个分力与把A对B的作用力平衡，所以B对A的合力垂直于斜面方向，不做功，所以B机械能不变，故B正确； C项，竖直方向B的加速度向下，B处于失重状态，物块B受到A的支持力小于B的重力，故C项错误。

D项，对A、B整体进行受力分析：平方向上加速度的分量为供B的水平加速度，摩擦力大小为

，沿斜面的加速度为

，在水

，对B进行受力分析，物块A、B之间的摩擦力提

，故D项正确。

10. 在距地面高度为s的A点，以初速度为

水平抛出小球，其水平射程为s，B点为落地点.

在竖直平面内将光滑杆按该小球的平抛运动轨迹弯制，如图所示.现将一小环套在杆上，从杆的A端由静止开始释放，当小环下滑到杆的B端时（ ）

A. 小环的速度大小为

B. 小环沿杆从A端运动到B端的时间为 C. 小环的速度水平分量大小为D. 小环的速度方向与水平方向成【答案】AC

【解析】解：据题意,小球受到重力G和支持力N,所以小球由静止从光滑杆上滑下的运动不是平抛运动,则小球在水平方向的分速度也是变化的,所以小球的运动时间不等于t=s/v0,所以B选项错误; 由平抛运动可知

o

角

，所以设速度与水平方向夹角为 则

，不为45，D错误

由机械能守恒的沿着轨道下滑到末端的速度水平分速度

二、实验题（2小题）

11. 在\验证机械能守恒定律\的实验中，已知打点计时器所用电源的频率为的重物的质量为

.测得所用

故C正确

A正确

.实验中得到一条点迹清晰的纸带如图所示，把第一个点记作O，另选

连续的4个点A、B、C、D作为测量的点.经测量知道A、B、C、D各点到O点的距离分别为62.99cm、70.18cm、77.76cm、85.73cm.根据以上数据，可知重物由O点运动到C点，重力势能的减少

量等于___J，动能的增加量等于____J.(答案保留3位有效数字，)

【答案】 (1). 7.62 (2). 7.56

【解析】试题分析：重物由O点运动到C点，重力势能的减小量△Ep=mgh=1×9.8×0.7769J=7.61J． C点的瞬时速度

=

=

m/s=3.89m/s，则动能的增加量

J=7.57J．

12. 某实验小组欲以图甲所示实验装置“探究加速度与物体受力和质量的关系”.图中A为小车，B为装有砝码的小盘，C为一端带有定滑轮的长木板，小车通过纸带与打点计时器相连，小车的质量为

，小盘(及砝码)的质量为

.

（1）下列说法正确的是（______）

A．实验时先放开小车，再接通打点计时器的电源 B．每次改变小车质量时，应重新平衡摩擦力 C．本实验中应满足

远小于

的条件

图象

D．在用图象探究小车加速度与质量的关系时，应作

（2）实验中，得到一条打点的纸带，如图乙所示，已知相邻计数点间的时间间隔为T，且间距

、

、

、

、

、

已量出，则小车加速度的计算式a=________________________.

（3）某同学平衡好摩擦阻力后，在保持小车质量不变的情况下，通过多次改变砝码重力，作出小车加速度a与砝码重力F的图象如图丙所示.若牛顿第二定律成立，重力加速度

，则小车的质量为__________

数字)

，小盘的质量为__________.(保留2位有效

（4）实际上，在砝码的重力越来越大时，小车的加速度不能无限制地增大，将趋近于某一极限值，此极限值为___________【答案】 (1). C (2).

. (

)

(3). 2.0 (4). 0.060 (5). 10

【解析】解: (1)A．实验时先接通打点计时器的电源，再放开小车,A错误 B．每次改变小车质量时，不需要重新平衡摩擦力 B错误

C．只有满足m2应远小于m1的条件,才能认为托盘和砝码的重力等于小车的拉力,故C正确。 D、“探究加速度与质量的关系”时拉力不变,即m1不变,应作 (2)根据匀变速直线运动的推论公式在本题中有:(3)对车质量为:有:

,解得:

图象,故D错误

,六组数据应该用逐差法求平均加速度,因此

,故小

图象来说,图象的斜率表示小车质量的倒数,图象的斜率为:

,F=0时,产生的加速度是由于托盘作用产生的,故

(对图中的数据读取不一样,可有一定范围).

(4)当钩码的质量远小于小车的总质量时,钩码所受的重力才能作为小车所受外力,如果增大钩码的质量,则外力增大,曲线不断延伸,那么加速度趋向为g=10m/s。

三、计算题（4小题）

13. 固定光滑细杆与地面成一定倾角，在杆上套有一个光滑小环，小环在沿杆方向的推力F作用下向上运动，推力F与小环速度v随时间变化规律如图所示，取重力加速度

.

2

求：

(1)小环的质量m；(2)细杆与地面间的倾角.

【答案】

【解析】由图得：0-2s内环的加速度a==0.5m/s2

前2s，环受到重力、支持力和拉力，根据牛顿第二定律，有： F1-mgsinα=ma 2s后物体做匀速运动，根据共点力平衡条件，有：F2=mgsinα 由图读出F1=4.5N，F2=4N

联立两式，代入数据可解得：m=1kg，sinα=0.4，即α=arcsin0.4

14. 宇航员在一星球表面上的某高处，沿水平方向抛出一小球，经过时间t，小球落到星球表面，测得抛出点与落地点之间的距离为L，若抛出时初速度增大到2倍，则抛出点与落地点之间的距离为

，已知两落地点在同一水平面上，该星球的半径为R，万有引力常数为G，求

该星球的质量M. 【答案】

①

【解析】试题分析：设抛出点的高度为，第一次平抛的水平射程为x则有：由平抛动能的规律得知，当初速度增大到2倍，其水平射程也增大到2x，可得：

②

联立解得：

③

④

设该星球上的重力加速度为g，由平抛运动的规律得由万有引力定律与牛顿第二定律得：联立以上各式得：

（式中m为小球的质量） ⑤

考点：平抛运动、万有引力定律 15. 如图所示，质量

的木楔ABC静置于粗糙水平地面上，木楔与地面间的动摩擦系

数.在木楔的倾角为的斜面上，有一质量的物块由静止开始从A点．在这过程中木楔没有动.

沿斜面下滑,当它在斜面上滑行距离s=1m时，其速度（

，重力加速度

）求：

(1)物块与木楔间的动摩擦系数

(2)地面对木楔的摩擦力的大小和方向．

(3)在物块沿斜面下滑时，如果对物块施加一平行于斜面向下的推力F=5N，则地面对木楔的摩擦力如何变化？（不要求写出分析、计算的过程）

【答案】0.5 1.6 N水平向左 地面对木楔的摩擦力的大小、方向均不变 【解析】解:（1）由

得:

2

由 得

（2）以物块和木楔ABC整体为研究对象,作出力图如图. 根据牛顿第二定律得:代入数据计算得出:

（3）对木楔来说物块加力以后它的受到物体的力没有任何变化，所以地面对木楔的摩擦力的大小、方向均不变 16. 如图所示，质量为

的小球，用长

的细线与固定在圆心处的力传感器

的初速度时，恰能运动至

相连，小球和传感器的大小均忽略不计.当在最低点A处给小球

最高点B，空气阻力大小恒定.（（1）小球在A处时传感器的示数

）求：

（2）小球从A点运动至B点过程中克服空气阻力做的功 （3）小球在A点以不同的初速度试通过计算在坐标系中作出

开始运动，当运动至B点时传感器会显示出相应的读数F，图象.

【答案】10N 0.8J

【解析】试题分析：（1）小球做圆周运动，由牛顿第二定律可以求出传感器的示数；（2）小球恰好到达B点，重力提高向心力，由牛顿第二定律可以求出小球到达B点的速度，然后由动能定理求出从A到B过程中空气阻力做的功；（3）应用动能定理求出小球到达B点的速度，由牛顿第二定律求出在B点绳子拉力，然后作出图象． (1) 在A点，由(2) 由

得：

得：

小球从A到B过程中，根据动能定理：得到所以

(3)小球从A到B过程中，根据动能定理：小球在最高点两式联立得：

，图象（如图所示）

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