【解析版】河南郑州实验中学2014届高三上学期期中考试试题解析(物理)

一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分.在每题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分）

1．了解物理规律的发现过程，学会像科学家那样观察和思考，往往比掌握知识本身更重要。以下符合史实的是( )

A．伽利略在研究自由落体运动时采用了微量放大的方法

B．开普勒通过对行星运动规律的研究总结出了万有引力定律

C．卡文迪许利用扭秤装置测定了引力常量的数值

D．牛顿将斜面实验的结论合理外推，间接证明了自由落体运动是匀变速直线运动

2．如图所示的x－t图象和v－t图象中，给出的四条曲线1、2、3、4代表四个不同物体的运动情况，关于它们的物理意义，下列描述正确的是 (

)

A．图线1表示物体做曲线运动

B．x－t图象中t1时刻物体1的速度大于物体2的速度

C．v－t图象中0至t3时间内物体4的平均速度大于物体3的平均速度

D．两图象中，t2、t4时刻分别表示物体2、4开始反向运动

3．一物体以一定的初速度在水平地面上匀减速滑动，已知物体在第1s内的位移为8.0m，在第3s内的位移为0.5m，则下列说法正确的是（ ）

A．物体加速度大小一定为3.75m/s2

B．物体加速度大小可能为3.75m/s2

C．物体在第0.5s末速度大小一定为4.0m/s

D．物体在第2.5s末速度大小一定为

0.5m/s.

4.在上海世博会最佳实践区，江苏城市案例馆中穹形门窗充满了浓郁的地域风情和人文特色。如图所示，在竖直放置的穹形光滑支架上，一根不可伸长的轻绳通过轻质滑轮悬挂一重物G.现将轻绳的一端固定于支架上的A点，另一端从B点沿支架缓慢地向C点靠近(C点与A点等高).则绳中拉力大小变化的情况是( )

A.先变小后变大 B.先变小后不变

C.先变大后不变 D.先变大后变小

【答案】C

【解析】

确。本题的解题关键在于运用几何知识分析α的变化，这在高考中曾经出现过，有一定的难度。

考点：共点力平衡中动态变化分析问题

5.如图所示，物体A、B用细绳与弹簧连接后跨过滑轮。A静止在倾角为45°的粗糙斜面上，

B悬挂着.已知mA＝3mB，不计滑轮摩擦，现将斜面倾角由45°减小到30°，那么下列说法中正确的是(

)

A.弹簧的弹力不变

B.物体A对斜面的压力将减小

C.物体A受到的静摩擦力将减小

D.弹簧的弹力及A受到的静摩擦力都不变

【答案】AC

【解析】

6．如图所示，在倾角为α的固定光滑斜面上，有一用绳子拴着的长木板，木板上站着一只猫．已知木板的质量是猫的质量的2倍．当绳子突然断开时，猫立即沿着板向上跑，以保持其相对斜面的位置不变．则此时木板沿斜面下滑的加速度为 ( )

A . sin B.3gsin C . gsin D．2gsin

2

7．如图所示，某同学为了找出平抛运动的物体初速度之间的关系，用一个小球在O点对准前方的一块竖直放置的挡板，O与A在同一高度，小球的水平初速度分别是v1、v2、v3，打在挡板上的位置分别是B、C、D，且AB∶BC∶CD＝1∶3∶5.则v1、v2、v3之间的正确关系是

(

)

A．v1∶v2∶v3＝6∶3∶2 B．v1∶v2∶v3＝5∶3∶1

C．v1∶v2∶v3＝3∶2∶1 D．v1∶v2∶v3＝9∶4∶1

8．已知mA 2mB 3mC，它们距轴的关系是rA rC

擦因数相同，当转盘的转速逐渐增加时( )

A. 物体A先滑动 B. 物体B先滑动

C. 物体C先滑动 D. B与C同时开始滑动

1rB，三物体与转盘表面的动摩2

9．如图所示，发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨1然后经点火，使其沿椭圆轨道2运行，最后再次点火，将卫星送入同步圆轨道3，轨道1和2相切于Q点，轨道2和3相切于P点，设卫星在1轨道和3轨道正常运行的速度和加速度分别为v1、v3和a1、a3，在2轨道经过P点时的速度和加速度为v2和a2，且当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时周期分别为T1 、T2 、T3，以下说法正确的是( )

A． v1 > v3> v2 B． v1> v2 > v3 C． a1 > a2 > a3 D． T1 < T2 < T3

10.根据观察，在土星外层有一个环，为了判断环是土星的连续物还是小卫星群。可测出环中各层的线速度v与该层到土星中心的距离R之间的关系。下列判断正确的是：( )

A.若v与R成反比，则环为连续物 B.若v2与R成正比，则环为小卫星群

C.若v与R成正比，则环为连续物 D.若v2与R成反比，则环为小卫星群

所以CD选项正确。

考点：万有引力定律的应用 线速度

11.如图所示，在真空中的A、B两点分别放置等量异种点电荷，在A、B两点间取一正五角星形路径abcdefghija，五角星的中点与A、B的中点重合，现将一电子沿该路径逆时针移动一周，下列判断正确的是(

)

A.e点和g点的电场强度相同

B.b点和c点的电势相等

C.电子从f点到e点再到d点过程中，电场力先做负功后做正功

D.电子从g点到f点再到e点过程中，电势能先减小再增大

12.如图所示，在绝缘的斜面上方存在着沿水平向右的匀强电场，斜面上的带电金属块沿斜面滑下。已知在下滑的过程中，金属块动能增加了12J，金属块克服摩擦力做功8J，重力做功24J，下列判断中正确的是(

)

A. 金属块带负电 B. 金属块克服电场力做功8J

C. 金属块的机械能减少12J D. 金属块的电势能减少4J

二、填空题（本题共有两道小题，每空4分，共16分）

13．（4分）下列有关实验的描述中，正确的是A．在“验证力的平行四边形定则”实验中，用两弹簧秤同时拉细绳时，细绳之间的夹角应为

90°

B．在“探究弹簧弹力与其伸长量”关系的实验中，作出弹力和弹簧长度的图象也能求出弹簧

的劲度系数

C．在“恒力做功与动能改变的关系”的实验中，放小车的长木板应该尽量使其水平

D．在“验证机械能守恒定律”的实验中，必须由v gt求出打某点时纸带的速度

选项正确；在“恒力做功与动能改变的关系”

的实验中，需要平衡摩擦力，以保证恒力是小车

14.(12分)物理小组在一次探究活动中测量滑块与木板之间的动摩擦因数。实验装置如图，一表面粗糙的木板固定在水平桌面上，一端装有定滑轮；木板上有一滑块，其一端与电磁打

点计时器的纸带相连，另一端通过跨过定滑轮的细线与托盘连接。打点计时器使用的交流电源的频率为50 Hz。开始实验时，在托盘中放入适量砝码，滑块开始做匀加速运动，在纸带上打出一系列小点。

（1）上图给出的是实验中获取的一条纸带的一部分：0、1、2、3、4、5、6、7是计数点，每相邻两计数点间还有4个连续的点未标出，计数点间的距离如图所示。根据图中数据计算的加速度a= (保留三位有效数字)。

(2)为测量动摩擦因数，下列物理量中还应测量的有 。（填入所选物理量前的字母）

A. 滑块运动的时间t

C.滑块的质量m2 B.木板的质量m1 D.托盘和砝码的总质量m3

（3）滑块与木板间的动摩擦因数 = （用被测物理量的字母表示，重力加速度为g）

【答案】(1)0.495～0497m/s2 (2)CD (3)【解析】

m3g (m2 m3)a m2g

三、计算题（本题共4小题，共46分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤.

只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位.）

15．（10分）如图所示，物体的质量为2 kg，两根轻绳AB和AC的一端连接于竖直墙上，另一端系于物体上，在物体上另施加一个方向与水平线成θ＝60°的拉力F，若要使两绳都能伸直，求拉力F的大小范围

.

【答案】

3 N≤F

3 N

【解析】

试题分析：物体A的受力如图所示，由平衡条件有

Fsin θ＋F1sin θ－mg＝0

Fcos θ－F2－F1cos θ＝0 ① ②

16．（10分）如图所示，半径R=0.9m的四分之一圆弧形光滑轨道竖直放置，圆弧最低点B

与长为L=1m的水平面相切于B点，BC离地面高h=0.45m，C点与一倾角为 30 的光滑斜面连接，质量m=1.0kg的小滑块从圆弧顶点D由静止释放，已知滑块与水平面间的动摩擦因数 0.1，取g=10m／s2．求：（1）小滑块刚到达圆弧的B点时对圆弧的压力：（2）小滑块到达C点时速度的大小：（3）小滑块从C点运动到地面所需的时间．

由牛顿第三定律，滑块在B点对圆弧的压力大小为30N（1分）

17．（12分）如图所示，将质量m＝0.1kg的圆环套在固定的水平直杆上。环的直径略大于

杆的截面直径。环与杆间动摩擦因数 ＝0.8。对环施加一位于竖直平面内斜向上，与杆夹角 ＝53 的拉力F，使圆环以a＝4.4m/s2的加速度沿杆运动，求F的大小。（取sin53 ＝0.8，cos53 ＝0.6，g＝10m/s2）。

【答案】当F＜1.25N 时，杆对环的弹力向上大小为F=1N；当F＞1.25N时，杆对环的弹力向下大小为F=9N

【解析】

试题分析：由物体的平衡Fsin53 mg 0，解得F=1.25N

（1）当F<1.25N时，环与杆的上部接触，受力图如左图

由牛顿第二定律Fcos FN ma

Fsin FN

mg

18.(14分) 如图所示，固定在水平面上的斜面与水平面的连接处为一极小的光滑圆弧(物块经过Q点时不损失机械能)，斜面与地面是用同种材料制成的。斜面的最高点为P，P距离水平面的高度为h=5m。在P点先后由静止释放两个可视为质点的小物块A和B，A、B的质量均为m=1kg，A与斜面及水平面的动摩擦因数为μ1=0.5，B与斜面及水平面的动摩擦因数为

μ2=0.3。A物块从P点由静止释放后沿斜面滑下，停在了水平面上的某处。求：

(1)A物块停止运动的位置距离斜面的直角顶端O点的距离是多少?

(2)当A物块停止运动后准备再释放B物块时发现它们可能会发生碰撞，为了避免AB碰撞，此时对A另外施加了一个水平向右的外力F，把A物体推到了安全的位置，之后再释放B就避免了AB碰撞。求外力F至少要做多少功，可使AB不相撞?(g取10m/s2，此问结果保留三位有效数字

)

【答案】（1）xA 10m（2）WF 33.5J

【解析】

试题分析：（1）设斜面倾角为θ，物块所停位置到Q点距离为S，A

物块停止运动的位置距

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