2011-2012学年黑龙江省牡丹江一中高三（上）期中物理试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

如图所示，某同学骑电动车以 10m/s的速度匀速驶向路口，当行驶至距路口停车线20m处时，绿灯还有3s熄灭．而该同学在绿灯熄灭时刚好停在停车线处，则该同学运动的v-t图象可能是（ ）
A．
B．
C．
D．

2. 难度：中等

某大型游乐场内的新型滑梯可以等效为如图所示的物理模型，一个小朋友在AB段的动摩擦因数μ₁＜tanθ，BC段的动摩擦因数μ₂＞tanθ，他从A点开始下滑，滑到C点恰好静止，整个过程中滑梯保持静止状态，则该小朋友从斜面顶端A点滑到底端C点的过程中（ ）

A．地面对滑梯的摩擦力方向先水平向左，后水平向右
B．地面对滑梯始终无摩擦力作用
C．地面对滑梯的支持力的大小始终等于小朋友和滑梯的总重力的大小
D．地面对滑梯的支持力的大小先小于、后大于小朋友和滑梯的总重力的大小

3. 难度：中等

如图在水平板的左端有一固定挡板，挡板上连接一轻质弹簧．紧贴弹簧放一质量为m的滑块，此时弹簧处于自然长度．已知滑块与板的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力．现将板的右端缓慢抬起（板与水平面的夹角为θ），直到板竖直，此过程中弹簧弹力的大小F随夹角θ的变化关系可能是（ ）

A．
B．
C．
D．

4. 难度：中等

如图所示，质量为m的球置于斜面上，被一个竖直挡板挡住、现用一个力F拉斜面，使斜面在水平面上做加速度为a的匀加速直线运动，忽略一切摩擦，以下说法中正确的是（ ）
A．若加速度足够小，竖直挡板对球的弹力可能为零
B．若加速度足够大，斜面对球的弹力可能为零
C．斜面和挡板对球的弹力的合力等于ma
D．斜面对球的弹力不仅有，而且是一个定值

5. 难度：中等

物块从光滑曲面的P点由静止下滑，通过粗糙的静止水平传送带后落到了地面上的Q点，现使传送带开始匀速转动，再把物块由P点静止释放，则有关下列说法正确的是（ ）

A．若传送带逆时针转动，物块可能落到Q点左侧
B．若传送带顺时针转动，物块一定落到Q点右侧
C．若传送带顺时针转动，物块可能落到Q点
D．无论传送带转动方向如何，物块不可能落到Q点左侧

6. 难度：中等

如图所示，一小球以v=10m/s的速度水平抛出，在落地之前经过空中A、B两点，在A点小球速度方向与水平方向的夹角为45°，在B点小球速度方向与水平方向的夹角为60°，（空气阻力忽略不计，g取10m/s²），以下判断正确的是（ ）

A．小球通过A、B两点间用时t=（-1）s
B．小球通过A、B两点间用时t= s
C．A、B两点间的高度差为h=10 m
D．A、B两点间的高度差为h=15 m

7. 难度：中等

如图所示的皮带传动装置，两个皮带轮处于水平位置，大轮为主动轮，稳定运行时皮带不打滑，这时在两轮上各放有一个质量相等的小物体随轮一起匀速转动，其中小物体P放于小轮边缘，小物体Q放于大轮内侧某一点，下列关于两个物体的说法中正确的是（ ）

A．它们运动的角速度ω_P＜ω_Q
B．它们运动的角速度ω_P＞ω_Q
C．它们受到的摩擦力f_P＜f_Q
D．它们受到的摩擦力f_P＞f_Q

8. 难度：中等

同步卫星A距地面高度为h，近地卫星B距地面高度忽略不计，地球半径为R，地面上赤道处物体C相对于地面静止．A、B、C三者向心加速度、线速度的大小关系，下面说法正确的是（ ）
A．，
B．，
C．，
D．，

9. 难度：中等

如图所示，A、B、C三个一样的滑块从粗糙固定斜面上的同一高度同时开始运动，A由静止释放，B的初速度方向沿斜面向下，大小为v，C的初速度方向沿斜面水平，大小也为v，下列说法中正确的是（ ）

A．滑到斜面底端时，B的动能最大
B．滑到斜面底端时，B的机械能减少最多
C．A和C将同时滑到斜面底端
D．C的重力势能减少的多

10. 难度：中等

如图，两质量均为m的小球，通过长为L的不可伸长轻绳水平相连，从某一高处自由下落，下落过程中绳处于水平伸直状态．在下落h高度时，绳的中点碰到水平放置的光滑钉子O．重力加速度为g，空气阻力不计，则（ ）

A．小球从开始下落到刚到达最低点的过程中机械能守恒
B．从轻绳与钉子相碰到小球刚到达最低点的过程，重力的瞬时功率先增大后减小
C．小球刚到达最低点时速度大小为
D．小球刚到达最低点时的加速度大小为

11. 难度：中等

如图所示，长为L的轻绳一端固定在O点，另一端系一小球（可视为质点），小球在竖直平面内做逆时针方向的圆周运动，不计空气阻力．已知某次小球运动过程中通过传感器测得轻绳拉力T和竖直方向OP的夹角θ的关系满足T=b+bcosθ，b为已知的常数，当地重力加速度为g．则由此可知小球的质量为（ ）

A．
B．
C．
D．

12. 难度：中等

如图所示，质量为M、长度为l的小车静止在光滑的水平面上，质量为m的小物块放在小车的最左端．现用一水平恒力F作用在小物块上，使物块从静止开始做匀加速直线运动．物块和小车之间的摩擦力的大小为f．经过时间t，小车运动的位移为s，物块刚好滑到小车的最右端．物块可以看成质点，则（ ）

A．物块受到的摩擦力对物块做的功与小车受到的摩擦力对小车做功的代数和为零
B．整个过程物块和小车增加的机械能为F（s+l）
C．整个过程物块和小车间摩擦生热为fl
D．小车的末动能为fs

二、解答题

13. 难度：中等

如图所示是某同学设计的“探究加速度a与物体所受合力F及质量m间关系”的实验．图（a）为实验装置简图，A为小车，B为打点计时器，C为装有砂的砂桶，D为一端带有定滑轮的长方形木板，实验中认为细绳对小车拉力F等于砂和砂桶总重力，小车运动加速度a可由纸带求得．（交流电的频率为50Hz）

（1）图（b）为某次实验得到的纸带，实验数据如图，图中相邻计数点之间还有4个点未画出，由图中数据求出小车加速度值为______m/s²；（保留三位有效数字）
（2）保持砂和砂桶质量不变，改变小车质量m，分别得到小车加速度a与质量m及对应的数据如表中所示，根据表中数据，为直观反映F不变时a与m的关系，请在坐标纸中选择恰当物理量建立坐标系并作出图线______；从图线中得到F不变时小车加速度a与质量m间定量关系是______；

次数	1	2	3	4	5	6	7	8
小车加速度 a/m•s-2	1.90	1.72	1.49	1.25	1.00	0.75	0.50	0.30
小车质量m/kg	0.25	0.29	0.33	0.40	0.50	0.71	1.00	1.67
	4.00	3.50	3.00	2.5	2.00	1.40	1.00	0.60

（3）保持小车质量不变，改变砂和砂桶质量，该同学根据实验数据作出了加速度a与合力F图线如图（d），该图线不通过原点，明显超出偶然误差范围，其主要原因是______；

（4）若实验中将小车换成滑块，将木板水平放置可测出滑块与木板间的动摩擦因数μ．要测出动摩擦因数μ，需要测量的物理量有；实验测得的动摩擦因数μ比真实值______（填“偏大”或“偏小”）．

14. 难度：中等

我国通信卫星的研制始于70年代331卫星通信工程的实施，到1984年4月，我国第一颗同步通信卫星发射成功并投入使用，标志着我国通信卫星从研制转入实用阶段．现正在逐步建立同步卫星与“伽利略计划”等中低轨道卫星等构成的卫星通信系统．
（1）若已知地球的平均半径为R，自转周期为T，地表的重力加速度为g，试求同步卫星的轨道半径R；
（2）有一颗与上述同步卫星在同一轨道平面的低轨道卫星，自西向东绕地球运行，其运行半径为同步轨道半径R的四分之一，试求该卫星的周期T是多少？该卫星至少每隔多长时间才在同一城市的正上方出现一次．（计算结果只能用题中已知物理量的字母表示）

15. 难度：中等

如图所示，光滑曲面轨道置于高度为H=1.8m的平台上，其末端切线水平．另有一长木板两端分别搁在轨道末端点和水平地面间，构成倾角为θ=37°的斜面，整个装置固定在竖直平面内．一个可视作质点的质量为m的小球，从光滑曲面上由静止开始下滑（不计空气阻力，g取10m/s²，sin37°=0.6，cos37°=0.8）
（1）若小球下滑后做平抛运动正好击中木板的末端，则释放小球的高度h为多大？
（2）试推导小球下滑后做平抛运动第一次撞击木板时的动能E_k与它下滑高度h的关系表达式．

16. 难度：中等

如图所示，质量m_B=3.5kg的物体B通过一轻弹簧固连在地面上，弹簧的劲度系数k=100N/m．一轻绳一端与物体B连接，绕过无摩擦的两个轻质小定滑轮O₁、O₂后，另一端与套在光滑直杆顶端的、质量m_A=1.6kg的小球A连接．已知直杆固定，杆长L为0.8m，且与水平面的夹角θ=37°．初始时使小球A静止不动，与A端相连的绳子保持水平，此时绳子中的张力F为45N．已知AO₁=0.5m，重力加速度g取10m/s²，绳子不可伸长．现将小球A从静止释放，则：
（1）在释放小球A之前弹簧的形变量；
（2）若直线CO₁与杆垂直，求物体A运动到C点的过程中绳子拉力对物体A所做的功；
（3）求小球A运动到底端D点时的速度．