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2010-2011学年上海市浦东区进才中学高三(上)期中物理试卷(解析版)
一、选择题
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1. 难度:中等
物理学史上,正确认识运动和力的关系且推翻“力是维持运动的原因”的物理学家、建立惯性定律的物理学家分别是( )
A.亚里士多德     伽利略
B.亚里士多德    牛顿
C.伽利略         牛顿
D.伽利略     爱因斯坦
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2. 难度:中等
表征物体作简谐运动快慢程度的物理量是( )
A.回复力
B.振幅
C.频率
D.位移
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3. 难度:中等
manfen5.com 满分网如图所示,用拇指、食指捏住圆规的一个针脚,另一个有铅笔芯的脚支撑在手掌心位置,使OA水平,然后在外端挂上一些不太重的物品,这时针脚A、B对手指和手掌均有作用力,对这两个作用力方向的判断,下列各图中大致正确的是( )
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4. 难度:中等
质量m=2kg的滑块,以4m/s的速度在光滑水平面上向右滑行.从某时刻起受到一水平向左的外力F的作用,经过一段时间后,滑块的速度方向变为水平向左,大小为4m/s,在这段时间内( )
A.速度变化量的大小为0,外力F不做功
B.速度变化量的大小为8m/s,外力F做正功
C.速度变化量的大小为8m/s,外力F不做功
D.速度变化量的大小为8m/s,外力F做负功
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5. 难度:中等
一个在水平地面上做直线运动的物体,在水平方向只受摩擦力f的作用,当对这个物体施加一个水平向右的推力F作用时,下面叙述的四种情况不可能出现的是( )
A.物体向右做匀速直线运动
B.物体向左做匀速直线运动
C.物体的加速度方向向右
D.物体的加速度方向向左
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6. 难度:中等
万有引力的发现实现了物理学史上“地上”和“天上”物理学的统一.它表明天体运动和地面上物体的运动遵从相同的规律.牛顿在发现万有引力定律的过程中将行星的椭圆轨道简化为圆轨道,另外还应用到了其他的规律和结论.下面的规律和结论没有被用到的是( )
A.牛顿第二定律
B.牛顿第三定律
C.开普勒的研究成果
D.卡文迪许通过扭秤实验得出的引力常数
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7. 难度:中等
如图是位于锦江乐园的摩天轮,高度为108m,直径是98m.一质量为50kg的游客乘坐该摩天轮做匀速圆周运动旋转一圈需25min.如果以地面为零势能面,则他到达最高处时的(取g=10m/s2)( )
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A.重力势能为5.4×104J,角速度为0.2rad/s
B.重力势能为4.9×104J,角速度为0.2rad/s
C.重力势能为5.4×104J,角速度为4.2×10-3rad/s
D.重力势能为4.9×104J,角速度为4.2×10-3rad/s
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8. 难度:中等
物块A1、A2、B1和B2的质量均为m,A1、A2用刚性轻杆连接,B1、B2用轻质弹簧连接.两个装置都放在水平的支托物上,处于平衡状态,如图所示.今突然迅速地撤去支托物,让物块下落.在除去支托物的瞬间,A1、A2受到的合力分别为f1和f2,B1、B2受到的合力分别为F1和F2.则( )
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A.f1=0,f2=2mg,F1=0,F2=2mg
B.f1=mg,f2=mg,F1=0,F2=2mg
C.f1=0,f2=2mg,F1=mg,F2=mg
D.f1=mg,f2=mg,F1=mg,F2=mg
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9. 难度:中等
下列选项正确的是( )
A.研究物体运动时的参考系必须选择地面
B.研究物体运动时,由于选择的参考系不同,速度可能不同,但轨迹一定相同
C.在研究“神舟”飞船进行姿态调整时,可把飞船当作质点
D.在研究“神舟”飞船绕地球一周的路程时,可把飞船当作质点
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10. 难度:中等
manfen5.com 满分网如图所示,a为水平输送带,b为倾斜输送带.当行李箱随输送带一起匀速运动时,下列判断中正确的是( )
A.a、b上的行李箱都受到两个力作用
B.a、b上的行李箱都受到三个力作用
C.a上的行李箱受到三个力作用,b上的行李箱受到四个力作用
D.a上的行李箱受到两个力作用,b上的行李箱受到三个力作用
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11. 难度:中等
关于运动的合成和分解,下列说法中正确的是( )
A.若合运动是曲线运动,则其分运动中至少有一个是变速运动
B.合运动的速度大小等于分运动的速度大小之和
C.物体的两个分运动若是直线运动,则它的合运动一定是直线运动
D.若合运动是曲线运动,则其分运动中至少有一个是曲线运动
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12. 难度:中等
manfen5.com 满分网一列沿x轴正方向传播的简谐横波,在t=0时的波形如图所示,质点A和C处于平衡位置,质点B处于波峰位置.已知该波周期为4s,则( )
A.质点A此时振动速度为零
B.质点B此时振动速度不为零且方向向下
C.t=2s时,质点C向下运动
D.t=2s时,质点A到达x=2m处
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13. 难度:中等
质量为m的小球从高H处由静止开始自由下落,以地面作为零势能面.当小球的动能和重力势能相等时,重力的瞬时功率为( )
A.2mgmanfen5.com 满分网
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14. 难度:中等
如图所示,一端可绕O点自由转动的长木板上方放一个物块,手持木板的另一端,使木板从水平位置沿顺时针方向缓慢转动,转动过程中,手对木板的力始终竖直向上,则在物块相对于木板滑动前( )
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A.物块对木板的作用力减小
B.手对木板的作用力不变
C.手对木板的作用力增大
D.手对木板的作用力的力矩不变
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15. 难度:中等
如图所示,质量相等的两物体A、B叠放在粗糙的水平面上,A与B接触面光滑.A受水平恒力F1,B受水平恒力F2,F1与F2方向都向右,且F2>F1.若物体A和B保持相对静止,则物体B受到的摩擦力大小应为( )
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A.F1
B.F2/2
C.F2-F1
D.F2-2F1
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16. 难度:中等
英国《新科学家(New Scientist)》杂志评选出了2008年度世界8项科学之最,在XTEJ1650-500双星系统中发现的最小黑洞位列其中,若某黑洞的半径R约45km,质量M和半径R的关系满足manfen5.com 满分网(其中c为光速,G为引力常量),则该黑洞表面重力加速度的数量级为( )
A.108m/s2
B.1010m/s2
C.1012m/s2
D.1014m/s2
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17. 难度:中等
manfen5.com 满分网一个波源在绳的左端发出半个波①:频率为f1,振幅为A1,同时另一个波源在绳的右端发出半个波②:频率为f2,振幅为A2.P为两波源的中点,由图可知,下列说法中正确的是( )
A.两列波同时到达两波源的中点P
B.两列波相遇后,P点波峰值可达A1+A2
C.两列波相遇时,各自仍保持原来的波形独立传播
D.两列波相遇时,绳上波峰可达A1+A2的点只有一点
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18. 难度:中等
天文学家如果观察到一个星球独自做圆周运动,那么就想到在这个星球附近存在着一个看不见的星体──黑洞.星球与黑洞由万有引力的作用组成双星,以两者连线上某点为圆心做匀速圆周运动,那么( )
A.它们做圆周运动的角速度与其质量成反比
B.它们做圆周运动的周期与其质量成反比
C.它们做圆周运动的半径与其质量成反比
D.它们所受的向心力与其质量成反比
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19. 难度:中等
如图,质量为M的楔形物A静置在水平地面上,其斜面的倾角为θ.斜面上有一质量为m的小物块B,B与斜面之间存在摩擦.用恒力F沿斜面向上拉B,使之匀速上滑.在B运动的过程中,楔形物块A始终保持静止.关于相互间作用力的说法正确的是( )
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A.B给A的作用力大小为mg-F
B.B给A摩擦力大小为 F-mgsinθ
C.地面受到A的摩擦力大小为Fcosθ
D.地面受到A的压力大小为Mg+mgcosθ-Fsinθ
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20. 难度:中等
manfen5.com 满分网如图所示的装置是我国古代劳动人民发明的提物工具--“差动滑轮”,俗称“神仙葫芦”.它的上半部分是由固定在一起半径分别为r和R的两个齿轮组成,能绕中心轴O转动,下半部分是一个动滑轮.封闭的链条绕过滑轮,动滑轮下面悬挂着质量为M的重物,已知r:R=1:3.悬挂动滑轮的链条处于竖直状态,滑轮与链条的重力及轴O处的摩擦均忽略不计.现用大小为F的力以速率v匀速拉链条,则可以作出的判断是( )
A.悬挂动滑轮的链条每根的弹力大小为manfen5.com 满分网
B.力F的大小为manfen5.com 满分网
C.力F的功率为manfen5.com 满分网
D.重物上升的速率为manfen5.com 满分网
二、填空题
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21. 难度:中等
一个质点沿直线Ox做加速运动,它离开O点的距离x随时间t的变化关系为x=5+3t+2t2,其中x的单位是m,t的单位是s.则该质点在运动中的加速度大小为    m/s2;在t=0到t=2s间的平均速度为    m/s.
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22. 难度:中等
单摆的周期公式为 T=2πmanfen5.com 满分网,式中g为重力场的加速度,可以看成重力G与质量m的比值.当作用在小球上的场力发生变化时,g值要变化,令g′=manfen5.com 满分网(F为一般的场力),将g′代入上述周期公式,可计算这种情况下单摆的周期.现有摆长为L的单摆在恒定的风力作用下偏离竖直方向θ角,处于平衡状态.今使小球稍稍偏离平衡位置,发生振动,则小球的振动周期为   
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23. 难度:中等
如图所示,ABC为质量均匀的等边活动曲尺,质量为2m,C端由铰链与墙相连,B处也由铰链相连,摩擦不计.当AB处于竖直、BC处于水平静止状态时,施加在A端的作用力的大小为    ,方向为   
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24. 难度:中等
一列简谐横波沿x轴的正方向传播,在t=0时刻的波形如图所示,恰好传播到x=4m处.t=0.3s时,质点a第一次达到波峰位置,则该波的传播速度为    m/s;t=    s时,位于x=8m的质点b恰好第二次沿y轴负方向通过平衡位置.
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25. 难度:中等
如图1所示,在倾角为30°的足够长的光滑斜面上有一质量为m=1kg的物体,它受到沿斜面方向的力F的作用.力F按图2变化(图中纵坐标是力F与mg的比值,力F沿斜面向上为正).已知此物体在t=0时速度为零,那么此物体在4s末的速率为    m/s,力F做的功是    J.(g取10m/s2
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三、解答题
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26. 难度:中等
某实验小组用DIS实验系统研究小车在斜面上的运动规律.右图是将小车在斜面底端以一定初速度推出后得出的s-t图象,纵坐标的单位是cm,横坐标的单位是s.在图中记录的运动过程中,速度为零的时刻是______(读到小数点后1位).从图中可以看出,AB段的加速度a1与BC段的加速度a2的大小关系是:a1______a2(选填“>”、“=”或“<”).

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四、选择题
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27. 难度:中等
(多选题)在“研究有固定转动轴物体平衡条件”的实验结果分析中,发现顺时针力矩之和大于逆时针力矩之和,其原因可能是( )
A.力矩盘的重心不在轴上
B.力矩盘与转动轴间的摩擦力过大
C.挂弹簧秤的横杆向右倾斜
D.弹簧秤使用前没有调零
五、解答题
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28. 难度:中等
某同学设计了如图1所示的装置来探究加速度与力的关系.弹簧秤固定在一块合适的木板上,桌面的右边缘固定一支表面光滑的铅笔以代替定滑轮,细绳的两端分别与弹簧秤的挂钩和矿泉水瓶连接.在桌面上画出两条平行线MN、PQ,并测出间距d.开始时将木板置于MN处,现缓慢向瓶中加水,直到木板刚刚开始运动为止,记下弹簧秤的示数F,以此表示滑动摩擦力的大小.再将木板放回原处并按住,继续向瓶中加水后,记下弹簧秤的示数F1,然后释放木板,并用秒表记下木板运动到PQ处的时间t.
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①木板的加速度可以用d、t表示为a=______
②(单选题)改变瓶中水的质量重复实验,确定加速度a与弹簧秤示数F1的关系.如图2所示图象能表示该同学实验结果的是______
③(多选题)用加水的方法改变拉力的大小与挂钩码的方法相比,它的优点是______
A.可以改变滑动摩擦力的大小
B.可以更方便地获取多组实验数据
C.可以比较精确地测出摩擦力的大小
D.可以获得更大的加速度以提高实验精度.
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29. 难度:中等
某实验小组利用拉力传感器和速度传感器探究“动能定理”.如图所示,他们将拉力传感器固定在小车上,用不可伸长的细线将其通过定滑轮与钩码相连,用拉力传感器记录小车受到拉力的大小.在水平面上相距50.0cm的A、B两点各安装一个速度传感器,记录小车通过A、B时的速度大小;
可以通过在小车上放置砝码来改变小车的质量,通过加减钩码的数量来改变拉力的大小.
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(1)实验主要步骤如下:
①测量小车和拉力传感器的总质量M1,把细线的一端固定在拉力传感器上,另一端通过定滑轮与钩码相连,正确地连接所需电路;
②将小车停在点C,由静止开始释放小车,小车在细线拉动下运动,记录______及小车通过A、B时的速度;
③改变小车的质量或改变所挂钩码的数量,重复②的操作.
(2)表格中是他们测得的一组数据,其中M是M1与小车中砝码质量之和,|v12-v22|是两个速度传感器记录速度的平方差,可以据此计算出动能变化量△E,F是拉力传感器受到的拉力,W是F在A、B间所做的功.表中的△E3=______J,W3=______ J(结果保留三位有效数字).
(3)根据表格中的数据,请在图2所示方格纸上作出△E-W图线.
实验数据记录表格.
次数M/kg|v12-v22|/m2s-2△E/JF/NW/J
10.5000.7600.1900.4000.200
20.5001.650.4130.8400.420
30.5002.40△E31.220W3
41.0002.401.202.4201.21
51.0002.841.422.8601.43

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30. 难度:中等
宇航员在地球表面测得一单摆30个周期为t;若他在某星球表面测得同一单摆30个周期为2.5t.(取地球表面重力加速度g=10m/s2,空气阻力不计)
(1)求该星球表面附近的重力加速度g’;
(2)已知该星球的半径与地球半径之比为R:R=1:4,求该星球的质量与地球质量之比M:M
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31. 难度:中等
用同种材料制成倾角30°的斜面和长水平面,斜面长2.4m且固定,一小物块从斜面顶端以沿斜面向下的初速度v开始自由下滑,当v=2m/s时,经过0.8s后小物块停在斜面上.多次改变v的大小,记录下小物块从开始运动到最终停下的时间t,作出的t-v图象如图2所示,求:
(1)小物块在斜面上下滑的加速度为多少?
(2)小物块与该种材料间的动摩擦因数为多少?
(3)某同学认为,若小物块初速度为4m/s,则根据图象中t与v成正比推导,可知小物块从开始运动到最终停下的时间为1.6s.
以上说法是否正确?若不正确,请说明理由,并解出你认为正确的结果.

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32. 难度:中等
质量为m的小球固定在光滑轻细杆的上端,细杆通过光滑的限位孔且保持竖直.在光滑水平面上放置一个质量为M=2m的凹形槽,凹形槽的光滑内表面如图所示,AB部分是斜面,与水平面成θ=30°,BCD部分是半径为R的圆弧面,AB与BCD两面在B处相切.让细杆的下端与凹形槽口的左边缘A点接触.现将小球释放,求:
(1)当轻细杆的下端滑到凹形槽的最低点C时,凹形槽的速度是多大;
(2)轻细杆的下端能否运动到凹形槽口的右边缘 D点;(回答“能”或“不能”,并简述理由)
(3)当轻细杆的下端滑到B点的瞬间,小球和凹形槽的速度各是多大.

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33. 难度:中等
manfen5.com 满分网在一次国际城市运动会中,要求运动员从高为H的平台上A点由静止出发,沿着动摩擦因数为滑μ的道向下运动到B点后水平滑出,最后落在水池中.设滑道的水平距离为L,B点的高度h可由运动员自由调节(取g=10m/s2).求:
(1)运动员到达B点的速度与高度h的关系;
(2)运动员要达到最大水平运动距离,B点的高度h应调为多大?对应的最大水平距离Smax为多少?
(3)若图中H=4m,L=5m,动摩擦因数μ=0.2,则水平运动距离要达到7m,h值应为多少?
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