2011-2012学年高三（上）期中物理试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

下列四个选项中，运用平行四边形定则求和的物理量是（ ）
A．位移
B．质量
C．时间
D．功

2. 难度：中等

从科学方法角度来说，物理学中引入“平均速度”概念运用了（ ）
A．等效替代方法
B．控制变量方法
C．理想实验方法
D．建立模型方法

3. 难度：中等

物体做竖直上抛运动时，在任意相同时间间隔内，速度的变化量（ ）
A．大小相同、方向相同
B．大小相同、方向不同
C．大小不同、方向不同
D．大小不同、方向相同

4. 难度：中等

用细绳拉着质量为m的小球在光滑水平面上作匀速圆周运动，运动中（ ）
A．小球的速度不变
B．小球的速度不断改变
C．细绳对小球的拉力一定小于mg
D．细绳对小球的拉力可能为零

5. 难度：中等

关于平抛运动的性质，以下说法中正确的有（ ）
A．是变加速运动
B．是匀变速直线运动
C．是匀速率曲线运动
D．是两个直线运动的合运动

6. 难度：中等

物块静止在固定的斜面上，分别按图示的方向对物块施加大小相等的力F，施力后物块仍然静止，则物块所受的静摩擦力增大的是（ ）
A．
F垂直于斜面向上
B．
F垂直于斜面向下
C．
F竖直向上
D．
F竖直向下

7. 难度：中等

从手中竖直向上抛出的小球，与水平天花板碰撞后又落回到手中，设竖直向上的方向为正方向，小球与天花板碰撞时间极短．若不计空气阻力和碰撞过程中动能的损失，则下列图象中能够描述小球从抛出到落回手中整个过程运动规律的是（ ）
A．
B．
C．
D．

8. 难度：中等

如图，粗糙的水平地面上有一斜劈，斜劈上一物块正在沿斜面以速度v匀速下滑，斜劈保持静止，则地面对斜劈的摩擦力（ ）

A．等于零
B．不为零，方向向右
C．不为零，方向向左
D．不为零，v较大时方向向左，v较小时方向向右

9. 难度：中等

质点做直线运动的位移x与时间t的关系为x=5t+t²（各物理量均采用国际单位），则该质点（ ）
A．第1s内的位移是5m
B．前2s内的平均速度是6m/s
C．任意相邻的1s内位移差都是1m
D．任意1s内的速度增量都是2m/s

10. 难度：中等

在探究超重和失重规律时，某体重为G的同学站在一压力传感器上完成一次下蹲动作．传感器和计算机相连，经计算机处理后得到压力F随时间t变化的图象，则下列图象中可能正确的是（ ）
A．
B．
C．
D．

11. 难度：中等

甲、乙两辆汽车在平直的公路上沿同一方向做直线运动，t=0时刻同时经过公路旁的同一个路标．在描述两车运动的v-t图中，直线a、b分别描述了甲、乙两车在0-20s的运动情况．关于两车之间的位置关系，下列说法正确的是（ ）
A．在0-10 s内两车逐渐靠近
B．在10-20 s内两车逐渐远离
C．在5-15 s内两车的位移相等
D．在t=10 s时两车在公路上相遇

12. 难度：中等

如图所示，手提一根质量不计的、下端挂有物体的弹簧竖直向上做加速运动，在手突然停止运动的瞬间，物体（ ）

A．处于静止状态
B．处于向上做减速运动的状态
C．处于向上做加速运动的状态
D．处于向上做匀速运动的状态

13. 难度：中等

起重机的钢索将重物由地面吊到空中某个高度，其速度图象如图甲所示，则钢索拉力的功率随时间变化的图象可能是选项中的哪一个？（ ）
A．
B．
C．
D．

14. 难度：中等

如图所示，木块m放在木板AB上，开始θ=0，现在木板A端  用一个竖直向上的力F使木板绕B端逆时针缓慢转动（B端不滑动）．在m 相对AB保持静止的过程中（ ）
A．木块m对木板AB的作用力逐渐减小
B．木块m受到的静摩擦力随θ呈线性增大
C．竖直向上的拉力F保持不变
D．拉力F的力矩先逐渐增大再逐渐减小

15. 难度：中等

如图所示，挡板垂直于斜面固定在斜面上，一滑块m放在斜面上，其上表面呈弧形且左端最薄，一球M搁在挡板与弧形滑块上，一切摩擦均不计，用平行于斜面的拉力F拉住弧形滑块，使球与滑块均静止，现将滑块平行于斜面向上拉过一较小的距离，球仍搁在挡板与滑块上且仍处于静止状态，则与原来相比（ ）

A．木板对球的弹力增大
B．滑块对球的弹力增大
C．斜面对滑块的弹力不变
D．拉力F减小

16. 难度：中等

“蹦极”就是跳跃者把一端固定的长弹性绳绑在踝关节等处，从几十米高处跳下的一种极限运动．某人做蹦极运动，所受绳子拉力F的大小随时间t变化的情况如图所示．将蹦极过程近似为在竖直方向的运动，重力加速度为g．据图可知，此人在蹦极过程中最大加速度约为（ ）
A．g
B．2g
C．3g
D．4g

17. 难度：中等

质量为1500kg的汽车在平直的公路上运动，v-t图象如图所示，由此可求（ ）

A．前25s内汽车的平均速度
B．前10s内汽车的加速度
C．前10s内汽车所受的阻力
D．15-25s内合外力对汽车所做的功

18. 难度：中等

质量为m滑块，沿高为h，长为L的粗糙斜面匀速下滑，在滑块从斜面顶端滑到底端的过程中，下列说法中正确的是（ ）
A．滑块的机械能减少了mgh
B．重力对滑块所做的功等于mgh
C．滑块势能的变化量等于mgh
D．滑块动能的变化量等于mgh

19. 难度：中等

如图所示A、B两物体用跨过定滑轮的轻绳相连，A的质量大于B的质量，A放置在水平地板上，与地板的动摩擦因数恒定，对A施加水平向右的外力F，使A沿地板向右运动，B保持匀减速上升．设A受绳的拉力为T，受地面的弹力为N，受摩擦力为f．以下判断正确的是（ ）
A．T不变，f逐渐增大
B．T逐渐减小，N逐渐增大
C．N逐渐增大，T不变
D．f逐渐减小，N逐渐减小

20. 难度：中等

如图所示，一长为2L的轻杆中央有一光滑的小孔O，两端分别固定小球A和B，小球A和B质量分别为m和2m，光滑的铁钉穿过小孔垂直钉在竖直墙壁上，将轻杆从水平位置静止释放，转到竖直位置，忽略空气阻力，则（ ）
A．在此过程中，A球机械能的增加等于B球机械能的减少
B．在此过程中，两球的总重力势能的减少等于总动能的增加
C．转到竖直位置时两球的速度大小为
D．由于机械能守恒，两球一定能做完整的圆周运动

二、填空题

21. 难度：中等

（分叉题A）某行星绕太阳运动可近似看作匀速圆周运动，已知行星运动的轨道半径为R，周期为T，万有引力恒量为G，则该行星的线速度大小为    ，太阳的质量可表示为    ．

22. 难度：中等

在距水平地面45m高处以水平向右的速度5m/s抛出一质量为1kg的石子（不计空气阻力）．经时间s，此时石子的速度大小为    m/s；重力对石子做功的瞬时功率P为    W（g取10m/s²）．

23. 难度：中等

一快艇从离岸边100m远的河流中央向岸边行驶．已知快艇在静水中的速度图象如（图甲）所示；河中各处水流速度相同，且速度图象如（图乙）所示．则快艇最快到达岸边，所用的时间为    s，最快到达岸边时，经过的位移大小为    m．

24. 难度：中等

如图，圆环质量为M，经过环心的竖直钢丝AB上套有一质量为m的球，今将小球沿钢丝AB以初速v竖直向上抛出．致使大圆环对地无作用力，则小球上升的加速度为    ．小球能上升的最大高度为    ．（设AB钢丝足够长，小球不能达到A点）

25. 难度：中等

如图所示，一轻杆上端可以绕固定的水平轴O无摩擦转动，轻杆下端固定一个质量为m的小球（可视为质点），开始时轻杆竖直静止．现用力F=mg垂直作用于轻杆的中点，使轻杆转动，转动过程保持力F与轻杆垂直，当轻杆转过的角度θ=    时，质点m的速度最大．若从轻杆竖直静止开始保持F=mg，且始终水平作用于轻杆的中点，则杆能转过的最大角度θ_m=    ．

三、解答题

26. 难度：中等

理想实验有时更能深刻地反映自然规律，如图所示，伽利略设计了一个理想实验：
①如果没有摩擦，小球将上升到原来的高度；
②继续减小右边斜面的倾角，最后使它成为水平面，小球要沿水平面作匀速直线运动；
③减小右边斜面的倾角，小球在这斜面上仍然要达到原来的高度；
④在两个对接的斜面上，让静止的小球沿左边的斜面滚下，小球将滚上右边的斜面．
（1）请将上述关于理想实验的描述按正确的逻辑顺序排列：______（只要填写序号）．
（2）上述关于理想实验的描述中，有的属于可靠的事实，有的是理想化的推论，下列关于事实和推论的分类正确的是：
A、①是事实，②、③和④是推论        B、②是事实，①、③和④是推论
C、③是事实，①、②和④是推论        D、④是事实，①、②和③是推论．

27. 难度：中等

用如图所示装置做“研究有固定转动轴物体平衡条件”的实验，力矩盘上各同心圆的间距相等．
（1）（多选题）在用细线悬挂钩码前，以下措施中必要的是______
A．判断力矩盘是否处在竖直平面
B．判断横杆MN是否严格保持水平
C．判断力矩盘与转轴间的摩擦是否足够小
D．判断力矩盘的重心是否位于盘中心
（2）在A、B二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0.50N，则由力矩平衡条件可推算出弹簧秤的示数为______N（已知弹簧秤的最小刻度是0.1N）．
（3）在实验装置装配时，经检验发现，质量为m，半径为R的力矩盘的重心在圆盘上的C点，且重心C与盘心O的距离为r．因此，甲认为可通过在A位置粘适量橡皮泥的方法来调整重心到O上，乙认为可通过在BC之间挖掉一点木屑的方法来调整重心到O上；而丙认为还有一种不需调整力矩盘重心的位置也能进行实验的方法，就是在实验时______．

28. 难度：中等

在“用DIS研究加速度与力的关系”的学生实验中，实验装置图如下所示．

（1）本实验采用了______传感器（填写传感器种类）．
（2）（多选）两位同学通过实验数据画出a-F图象（如图a、b所示），下列说法中正确的是______

A．出现图a的主要原因可能是实验时轨道倾斜较大
B．出现图a的主要原因可能是小车和轨道间的摩擦力较大
C．出现图b的主要原因可能是实验时轨道倾斜较大
D．出现图b的主要原因可能是小车和轨道间的摩擦力较大．

29. 难度：中等

如图为利用气垫导轨（滑块在该导轨上运动时所受阻力可忽略）“验证机械能守恒定律”的实验装置，完成以下填空．

实验步骤如下：
①将气垫导轨放在水平桌面上，桌面高度不低于1m，将导轨调至水平．
②测出挡光条的宽度l和两光电门中心之间的距离s．
③将滑块移至光电门1左侧某处，待砝码静止不动时，释放滑块，要求砝码落地前挡光条已通过光电门2．
④读出滑块分别通过光电门1和光电门2时的挡光时间△t₁和△t₂．
⑤用天平称出滑块和挡光条的总质量M，再称出托盘和砝码的总质量m．
⑥滑块通过光电门1和光电门2时，可以确定系统（包括滑块、挡光条、托盘和砝码）的总动能分别为E_k1=______和E_k2=______．
⑦在滑块从光电门1运动到光电门2的过程中，系统势能的减少△E_p=______．（重力加速度为g）
⑧如果满足关系式______，则可认为验证了机械能守恒定律．

30. 难度：中等

两个完全相同的物块a、b质量为m=0.8kg，在水平面上以相同的初速度从同一位置开始运动，图中的两条直线表示物体受到水平拉力F作用和不受拉力作用的v-t图象，求：
（1）物体a受到的摩擦力大小；
（2）物块b所受拉力F的大小；
（3）8s末a、b间的距离．

31. 难度：中等

如图所示，一块质量为0.6kg均匀平板AB长0.8m，其左端搁在水平地面上，板与地面的夹角为37，板中心C垂直固定在轻支架上，支架长OC为0.3m，支架下端与水平固定转轴O连接．在平板A点处有一质量为0.5kg的小物体m以初速v沿板向上运动，物体与平板间的动摩擦因数为0.2，g取10m/s²．试求：
（1）平板所受的重力的力矩；
（2）小物体运动到距B端多远恰能使平板翻转？
（3）若要保证平板不翻倒，给物体的初速度v不能超过多大？

32. 难度：中等

如图所示，一位质量m=60kg参加“挑战极限”的业余选手，要越过一宽度为s=2.5m的水沟，跃上高为H=2.0m的平台，采用的方法是：人手握一根长L=3.25m的轻质弹性杆一端，从A点由静止开始匀加速助跑，至B点时，杆另一端抵在O点的阻挡物上，接着杆发生形变、同时脚蹬地，人被弹起，离地时重心高h=0.8m，到达最高点时杆处于竖直，人的重心在杆的顶端．运动过程中空气阻力可忽略不计．（取g=10m/s²）
（1）第一次试跳，人恰能到达最高点，则人在B点离开地面时的速度v₁是多少？
（2）第二次试跳，人在最高点放开杆水平飞出，在空中作抛物线运动（水平方向为匀速，竖直方向为自由下落）恰好趴落到平台边缘，则人在最高点飞出时速度v₂至少多大？
（3）设在第二次试跳中，人跑到B点时速度大小为v_B=8m/s，求人在B点蹬地弹起瞬间，至少应做多少功？

33. 难度：中等

如图，箱子A连同固定在箱子底部的竖直杆的总质量为M=10kg．箱子内部高度H=3.75m，杆长h=2.5m，另有一质量为m=2kg的小铁环B套在杆上，从杆的底部以v=10m/s的初速度开始向上运动，铁环B刚好能到达箱顶，不计空气阻力，g取10m/s²．求：
（1）在铁环沿着杆向上滑的过程中，所受到的摩擦力大小为多少？
（2）在给定的坐标中，画出铁环从箱底开始上升到第一次返回到箱底的过程中箱子对地面的压力随时间变化的图象（可写出简要推算步骤）
（3）若铁环与箱底每次碰撞都没有能量损失，求小环从开始运动到最终停止在箱底，所走过的总路程是多少？