2015届浙江省高一下学期期中考试物理理科试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：简单

物体做下列几种运动，其中一定符合机械能守恒的运动是(      )

A．自由落体运动                         B．在竖直方向做匀速直线运动

C．匀变速直线运动                        D．在竖直平面内做匀速圆周运动

2. 难度：中等

如图所示，A、B为半径相同的两个半圆环，以大小相同、方向相反的速度运动，A环向右，B环向左，则从两半圆环开始相交到最后分离的过程中，两环交点P的速度方向和大小变化为(     )

(A)先向上再向下，先变大再变小

(B)先向上再向下，先变小再变大

(C)先向下再向上，先变大再变小

(D)先向下再向上，先变小再变大

3. 难度：中等

如图所示，倾角30°的斜面连接水平面，在水平面上安装半径为R的半圆竖直挡板，质量m的小球从斜面上高为R/2处静止释放，到达水平面恰能贴着挡板内侧运动。不计小球体积，不计摩擦和机械能损失。则小球沿挡板运动时对挡板的作用力是(        )

A．0.5mg

B．mg

C．1.5mg

D．2mg

4. 难度：简单

法国科学家库仑精心设计的库仑扭称仪器，能测出的物理量是（     ）

A．静电力的大小                         B．金属小球的电荷量

C．元电荷的电荷量                        D．电场强度的大小

5. 难度：简单

如图甲所示，静置于光滑水平面上坐标原点O处的小物块，在水平拉力F的作用下沿x轴方向运动，拉力F随物块所在位置坐标x的变化关系如图乙所示，图线为半圆，则小物块运动到x₀处时的动能为（       ）

A．0；              B．；        C．；        D．

6. 难度：中等

如图所示，卷扬机的绳索通过定滑轮用力F拉位于粗糙斜面上的木箱，使之沿斜面加速向上移动。在移动过程中，下列说法正确的是（    ）

A．F对木箱做的功等于木箱增加的机械能与木箱克服摩擦力所做的功之和

B．F对木箱做的功等于木箱克服摩擦力和克服重力所做的功之和

C．木箱克服重力做的功大于木箱增加的重力势能

D．F对木箱做的功等于木箱增加的动能与木箱克服摩擦力所做的功之和

7. 难度：中等

如图所示，在以速度v逆时针匀速转动的、与水平方向倾角为θ的足够长的传送带的上端轻轻放置一个质量为m的小木块，小木块与传送带之间的动摩擦因数为μ(μ＜tan θ)，则下列图象中能够客观反映出小木块的速度随时间变化关系的是 (      )

8. 难度：中等

如图所示，一根很长、且不可伸长的柔软轻绳跨过光滑定滑轮，绳两端各系一个小球a和b。a球质量为m，静置于地面；b球质量为4m , 用手托住，高度为h，此时轻绳刚好拉紧。从静止开始释放b后，a能够达到的最大高度为(      )

A．3h                                   B．4h

C．1.6h                                 D．2.6h

9. 难度：中等

如图所示，A、B、C三个小球分别从斜面的顶端以不同的速度水平抛出，其中A、B落到斜面上，C落到水平面上，A、B、C三个小球在空中飞行的时间分别为t_A、t_B、t_C，A、B落到斜面上时速度方向与水平方向的夹角分别为α、β，C落到水平面上时速度方向与水平方向的夹角为γ，则下列选项中正确的是(      )

A．t_A=t_B=t_C           B．α＝β>γ         C．t_A＜t_B＜t_C          D．α<β<γ

10. 难度：困难

如图所示，质量不计的弹簧竖直固定在水平面上，t=0时刻，将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放，小球接触弹簧并将弹簧压缩至最低点(形变在弹性限度内)，然后又被弹起离开弹簧，上升到一定高度后又下落，如此反复。通过安装在弹簧下端的压力传感器，测出该过程中弹簧弹力F随时间t变化的图像如图所示，则（    ）

A．运动过程中小球的机械能守恒

B．t₂时刻小球的加速度为零

C．t₁～t₂这段时间内，小球的动能在逐渐减小

D．t₂～t₃这段时间内，小球的动能与重力势能之和在增加

11. 难度：中等

如图所示，是一个物体离开地面的高度与运动时间平方的关系，已知自由落体运动加速度为g=10m/s²,则：（      ）  

                       

A．物体在竖直方向为匀加速运动

B．若h₀=20m，则物体可能做平抛运动

C．若h₀=20m，则物体机械能一定守恒

D．若h₀=10m，则物体的机械能可能守恒

12. 难度：困难

如图，穿在足够长的水平直杆上质量为m的小球开始时静止。现对小球沿杆方向施加恒力F₀，垂直于杆方向施加竖直向上的力F，且F的大小始终与小球的速度成正比，即F＝kv（图中未标出）.已知小球与杆间的动摩擦因数为m，且F₀＞μmg。下列说法正确的是（      ）

A．小球先做加速度减小的加速运动,后做加速度增大的减速运动直到静止

B．小球先做加速度增大的加速运动,后做加速度减小的加速运动，直到最后做匀速运动

C．小球的最大加速度为F₀/m

D．恒力F₀的最大功率为

二、填空题

13. 难度：中等

如图，a、b是两个带有同种电荷的小球，用绝缘丝线悬挂于同一点，两球静止时，它们距水平面的高度相等，绳与竖直方向的夹角分别为α、β，且β>α.若同时剪断两根细线，空气阻力不计，两球带电荷量不变，两球质量为m_a，m_b，两球落地时间为t_a，t_b，落地时水平位移为x_a，x_b，则m_a      m_b，t_a      t_b，x_a      x_b（填＞，＜或＝）

14. 难度：中等

如图所示，在一次救灾工作中，一架离水面高为H，沿水平直线飞行的直升机A，用悬索(重力可忽略不计)救护困在湖水中的伤员B，已知伤员B的质量为m，不计空气阻力，在直升机A和伤员B以相同的水平速度水平匀速运动的同时，悬索将伤员吊起。A、B之间的距离l随时间t的变化规律为：l = H - kt²(SI制单位，k为给定常数)，则在时间t内伤员的机械能增加了________；t时刻悬索拉力的瞬时功率为______________。

15. 难度：中等

图1是利用激光测转速的原理示意图，图中圆盘可绕固定轴转动，盘边缘侧面上有一小段涂有很薄的反光材料。当盘转到某一位置时，接收器可以接收到反光涂层所反射的激光束，并将所收到的光信号转变成电信号，在示波器显示屏上显示出来（如图2所示）。

（1）若图2中示波器显示屏每小方格横向对应的时间为5.00×10^-2s，且5等分，则圆盘的转速为__________________r/s。（保留3位有效数字）

（2）若测得圆盘直径为10.20 cm，则可求得圆盘侧面反光涂层的长度为      cm。（保留3位有效数字）

三、实验题

16. 难度：中等

科技活动小组成员利用暑假进行社会实践活动时，发现可以利用古代抛石机的模型来验证机械能守恒定律，其原理如图所示．图中O为转轴，A球固定于杆上且质量为m_A，B球放在勺形槽内且质量为m_B.由静止释放轻杆后，可以逆时针转动，轻杆转到竖直位置时，B球被水平抛出．

(1)要验证机械能守恒定律，首先需要测量m_A、m_B及两球距O点的距离L_A、L_B，除此之外还需要测量的物理量有________．

A．A球从释放运动到最低点的时间t

B．O离地面的高度h

C．B球落地点与O的水平距离x

D．释放轻杆时A球的高度h₀

(2)下列减小实验误差的措施中，可行的有________．

A．开始释放时，让轻杆水平

B．支架处地面与B球落地处地面要在同一水平面上

C．杆的硬度尽量高

D．在同一高度多次释放A球的前提下，取B球的平均落点，然后测量x

E．尽量减小转轴O处的摩擦力

F．尽量减小B球的质量

(3)在轻杆从水平状态无初速释放的前提下，结合上述测定的物理量，可求系统重力势能减少量为________，动能增加量为________，正常情况下会出现前者________(填“大于”或“小于”)后者．

四、计算题

17. 难度：中等

三个电荷量均为Q(正电)的小球A、B、C质量均为m，放在水平光滑绝缘的桌面上，分别位于等边三角形的三个顶点，其边长为L，如图所示，求：

(1)在三角形的中心O点应放置什么性质的电荷，才能使三个带电小球都处于静止状态？其电荷量是多少？

(2)若中心电荷带电荷量在(1)问基础上加倍，三个带电小球将加速运动，求其加速度大小．

18. 难度：中等

如图a所示，在水平路段AB上有一质量为2×10³kg的汽车，正以10m/s的速度向右匀速运动，汽车前方的水平路段BC较粗糙，汽车通过整个ABC路段的v~t图像如图b所示（在t=15s处水平虚线与曲线相切），运动过程中汽车发动机的输出功率保持20kW不变，假设汽车在两个路段上受到的阻力（含地面摩擦力和空气阻力等）各自有恒定的大小。

（1）求汽车在AB路段上运动时所受的阻力f₁。

（2）求汽车刚好到达B点时的加速度a。

（3）求BC路段的长度。

（4）若汽车通过C位置以后，仍保持原来的输出功率继续行驶，且受到的阻力恒为f₁，则在图b上画出15s以后汽车运动的大致图像。

（解题时将汽车看成质点）

19. 难度：中等

如图为某种鱼饵自动投放器中的投饵装置示意图，其上半部BC是半径为R的四分之一圆弧弯管，管口与水平方向垂直，下半部AB是一长为2R的竖直细管，AB管内有一原长为R、下端固定的轻质弹簧。投饵时，每次总将弹簧长度压缩到0.5R后锁定，在弹簧上端投放一粒鱼饵，解除锁定，弹簧可将鱼饵弹射出去。设质量为m的鱼饵到达管口C时，对管壁的作用力恰好为零。若不计鱼饵在运动过程中的机械能损失，且假设锁定和解除锁定时，均不改变弹簧的弹性势能。已知重力加速度为g。求：

（1）质量为m的鱼饵到达管口C时的速度v₁；

（2）质量为m的鱼饵到达管口的过程中，弹簧的弹力做的功为多少？

（3）已知地面与水面相距1.5R，若使该投饵器绕AB管的中轴线OO’在90°角的范围内来回缓慢转动，每次弹射时只投放一粒鱼饵，鱼饵的质量在到之间变化，且均能落到水面。持续投放足够长时间后，鱼饵能够落在水面的最大面积S是多少？