2007-2008学年上海市浦东新区杨思中学高三（上）期中物理试卷（解析版）

一、填空题

1. 难度：中等

若物体在初始时刻的速度为v，经过一段时间t末了时刻的速度为v_t，物体的速度变化为v_t-v，则可以用加速度a描述物体速度变化的快慢，加速度的大小a=    ，在物理学中，用类似作比的方法定义的物理量还有    等．

2. 难度：中等

一物体做竖直上抛运动，两次经过高为h处的时间间隔为t，则其上升的最大高度为    ，抛出时的初速度为v=    ．

3. 难度：中等

如图所示，一封闭的薄壁箱子长25cm、质量为4kg，放在水平地面上，箱子与地面间的摩擦系数为0.2，箱内有一个边长5cm、质量1kg的方木块紧靠箱子的前壁放置，箱子内壁与方木块之间无摩擦，当水平推力F=12N刚作用于箱子的后壁时，箱子的加速度为    m/s²；如果要使木块与箱壁发生相碰，则水平推力至少做功    焦耳．

4. 难度：中等

沿x轴负方向传播的简谐横波在t=0时的波形如图所示，P、Q两个质点的平衡位置分别位于x=3.5m和x=6.5m处．在t₁=0.7s时，质点P恰好第二次处于波峰位置，则该波的周期T=    s；当t₂=0.9s时，质点Q的位移为    cm．

5. 难度：中等

在竖直平面内，一根光滑金属杆弯成如图所示形状，相应的曲线方程为y=2.5cos（kx+）（单位：m），式中k=1m^-1．将一光滑小环套在该金属杆上，并从x=0处以v=5m/s的初速度沿杆向下运动，取重力加速度g=10m/s²．则当小环运动到 m时的速度大小v=    该小环在x轴方向最远能运动到x=    m处．

二、选择题

6. 难度：中等

如图所示，位于光滑固定斜面上的小物块 P 受到一水平向右的推力 F 的作用，已知物块 P 沿斜面加速下滑，现保持 F  的方向不变，使其减小，则加速度（ ）

A．一定变小
B．一定变大
C．一定不变
D．可能变小，可能变大，也可能不变

7. 难度：中等

“嫦娥一号”环月卫星已于2007年10月24日成功发射升空并进入预定轨道后进行了多次变轨．若将“嫦娥一号”以后正常绕月的飞行视为圆周运动，已知引力常量G、“嫦娥一号”到月球中心的距离R和“嫦娥一号”绕月球运行的周期T．仅利用这三个数据，可以估算出的物理量有（ ）
A．“嫦娥一号”卫星的质量
B．月球的质量
C．月球的半径
D．“嫦娥一号”绕月球运行速度的大小

8. 难度：中等

如图所示：固定的光滑竖直杆上套着一个滑块，用轻绳系着滑块绕过光滑的定滑轮，以大小恒定的拉力F拉绳，使滑块从A点起由静止开始上升，若从A点上升至B点和从B点上升至C点的过程中拉力F做的功分别为W₁和W₂，滑块经B、C两点时的动能分别是E_KB、E_KC，图中AB=BC，则一定有（ ）

A．W₁＞W₂
B．W₁＜W₂
C．E_KB＞E_KC
D．E_KB＜E_Kc

9. 难度：中等

如图所示，质量为M、倾角为θ的斜面体置于光滑的水平地面上，要使原来与斜面接触的质量为m的小球作自由落体运动，则向右拖斜面体的水平力F的大小至少为（ ）

A．Mgcotθ
B．Mgtanθ
C．Mgcosθ
D．Mgsinθ

10. 难度：中等

如图，轻杆OA在O点通过铰链和墙壁相连，呈水平状态，AB为细线，现有一质量为m的小铁块沿光滑杆面向右运动，则墙对杆作用力大小将（ ）

A．一直增大
B．一直减小
C．先增大后减小
D．先减小后增大

11. 难度：中等

如图所示，S₁、S₂是振动情况完全相同的两个机械波的波源，振幅都为A，a、b、c三点分别位于S₁、S₂连线的中垂线上，且ab=2bc．某时刻在a点恰好是两列波的波峰相遇，c是两列波的波谷相遇，则（ ）

A．质点a的位移始终为2A
B．质点c的位移始终为-2A
C．质点b的振幅为2A
D．质点c的振幅为2A

12. 难度：中等

河水的流速与离河岸的关系如图甲所示，船在静水中速度与时间的关系如图乙所示．若要使船以最短时间渡河，则（ ）

A．船渡河的最短时间是100s
B．船在行驶过程中，船头始终与河岸垂直
C．船在河水中航行的轨迹是一条直线
D．船在河水中的最大速度是5m/s

13. 难度：中等

滑块以速率V₁靠惯性沿固定的斜面由底端向上做匀变速运动，当它回到出发点时速率变为V₂，且V₂＜V₁，若滑块向上运动的位移中点为A，取斜面底端重力势能为零，则（ ）
A．上升过程机械能的减小量等于下降过程机械能的减小量
B．上升过程中动能和重力势能相等的位置在A点下方
C．上升过程合力的平均功率等于下降过程合力的平均功率
D．上升过程重力做的功小于摩擦力做的功，下降过程重力做的功大于摩擦力做的功

三、解答题

14. 难度：中等

一个有一定厚度的圆盘，可以绕通过中心垂直于盘面的水平轴转动，用下面的方法测量它匀速转动时的角度速．

实验器材：电磁打点计时器，米尺，纸带，复写纸片．
实验步骤：
（1）如图（1）所示，将电磁打点计时器固定在桌面上，将纸带的一端穿过打点计时器的限位孔后，固定在待测圆盘的侧面上，使得圆盘转动时，纸带可以卷在圆盘侧面上．
（2）启动控制装置使圆盘转动，同时接通电源，打点计时器开始打点．
（3）经过一段时间，停止转动和打点，取下纸带，进行测量．
①由已知量和测得量表示的角速度的表达式为ω=______，式中各量的意义是：______．
②某次实验测得圆盘半径r=5.50×10^-2m，得到的纸带的一段如图（2）所示，求得角速度为______．

15. 难度：中等

（1）在做“用单摆测定重力加速度”的实验中，有人提出以下几点建议；
A．适当加长摆线
B．质量相同，体积不同的摆球，应选用体积较大的
C．单摆偏离平衡位置的角度不能太大
D．当单摆经过平衡位置时开始计时，经过一次全振动后停止计时，用此时间间隔作为单摆振动的周期
其中对提高测量结果精确度有利的是______．
（2）利用发波水槽观察波的衍射现象时，看到了如图所示的图样．
为了使这个现象更明显，可采用办法有：①______；②______．

四、选择题

16. 难度：中等

如图，在用力矩盘做“研究有固定转动轴物体的平衡条件”实验中，实验前仪器的调节下列说法正确的是 （ ）

A．应检查力矩盘是否处在竖直平面内
B．应检查力矩盘与转轴间的摩擦是否足够小
C．应调节横杆MN严格水平
D．应判断力矩盘的重心是否位于盘的中心

五、解答题

17. 难度：中等

在做研究平抛运动规律的探究实验中．槽口高为h，测得小球离开槽口的速度为v，小球做平抛运动的水平位移为d．落地时间为t．当小球从h=0.45m处下落得到数据表如表a所示．第二次从0.8m高处下落的实验数据表设计如表b所示．
h=0.45m

v （m/s）		2	3	4
d（m）	O	O.60	0.90	1.20
t（s）	0.3	0.3	0.3	0.3

h=0.8m

v （m/s）		2	4
d（m）
t（s）

（1）从表（a）中第③行数据可得出初步的结论是______．
（2）从表（a）中第①、②两行可得出的初步结论是______．
（3）猜测平抛运动在竖直方向是自由落体运动，在表（b）的五个空格中填上可能出现的数据．

18. 难度：中等

如图1所示，将包有白纸的圆柱棒替代纸带和重物，蘸有颜料的毛笔固定在马达（即电动机）上并随之转动，使之替代打点计时器．当烧断悬挂圆柱棒的线后，圆柱棒竖直自由落下，毛笔就在圆柱棒面上的纸上画出记号，如图2所示．测得记号之间的距离依次为26mm、42mm、58mm、74mm、90mm、106mm．已知马达铭牌上标有“1440r/min”的字样，由此验证机械能守恒定律．根据以上内容回答下列问题：

（1）毛笔画的相邻记号间的时间间隔T=______s，图2中的圆柱棒的______端是悬挂端．（填“左”或“右”）
（2）根据图中所给的数据，可知毛笔画下记号C时，圆柱棒下落的速度V_C=______，画下记号D时，圆柱棒下落的速度V_D=______，动能的变化量为______，在这段这位移上，圆柱棒重力势能的变化量为______（设棒的质量为m）．

19. 难度：中等

某校课外活动小组自制一枚土火箭，火箭质量为3kg．点火后火箭始终垂直于地面向上运动，开始一段时间可视为做匀加速运动．经过4s到达离地面40m高处，燃料恰好用完．若空气阻力忽略不计，g取10m/s²．求
（1）燃料恰好用完时火箭的速度大小；
（2）火箭上升离地面的最大高度；
（3）火箭上升时受到的最大推力．

20. 难度：中等

如图所示，AB和CD为半径为R=1m的1/4圆弧形光滑轨道，BC为一段长2m的水平轨道．质量为2kg的物体从轨道A端由静止释放，若物体与水平轨道BC间的动摩擦因数为0.1，试求：
（l）物体第1次沿CD弧形轨道可上升的最大高度．
（2）物体最终停下来的位置与B点的距离．
（3）如果物体的质量是4千克，则物体最终停下来的位置与B点的距离．

21. 难度：中等

如图所示，一对男女杂技演员荡秋千（秋千质量不计），当秋千悬绳处于水平位置时秋千从A点由静止出发绕悬点O下摆，当摆到最低点B时，女演员在极短时间内将男演员沿水平方向推出，此推出瞬间，男女演员总机械能增为原来的3倍（以B点所在的水平面为重力势能的零势能面），然后女演员刚好能回到A处．已知男女演员质量之比为2：1，秋千的悬绳长为L，C点比O点低5L．求男演员落地点C距O点的水平距离s．

22. 难度：中等

如图所示，OAB是刚性轻质直角三角形支架，边长AB=20cm，∠OAB=30°；在三角形两锐角处分别固定两个不计大小的小球，A处小球质量为1kg．现将支架安装在可自由转动的水平轴上，使之可绕O点在竖直平面内无摩擦转动．装置静止时，AB边恰好水平．求：
（1）B处小球的质量；
（2）若将装置顺时针转动30°，至少需做多少功；
（3）若将装置顺时针转动30°后由静止释放，支架转动的最大角速度．

23. 难度：中等

喷气式飞机在高空飞行时发动机向后喷出高速气体，使飞机受到一向前的推力．飞机在某一高度飞行时，竖直方向合力为零，飞机在竖直方向除受重力外还受向上的升力，飞机所受向上的升力是由机翼上下表面的压力差产生的，飞机的机翼后部装有襟翼，调整襟翼的角度，可改变升力的大小．飞机飞行时还受空气阻力，实验证实飞机所受空气阻力与速度平方成正比，即 f=Kv²，K为空气阻力系数，空气阻力系数与飞机的形状、大小、襟翼的角度等因素有关，当飞机载重增大时，所需升力也增大，调整襟翼的角度可增大升力，这时空气阻力系数也将增大．
有一总质量为M的喷气式客机在上海机场升空到某一高度后水平飞向北京，升空到这一高度时客机的速度为V₁，加速度为a₁．经一段时间速度变为V₂，此时的加速度为a₂，再经一段时间速度变为V₃，此时客机所受合力为零．客机加速过程中推力不变，由于客机加速过程时间较短，客机耗油量忽略不计，空气阻力系数恒为K，求：
（1）机翼上下表面的有效面积均为S，加速过程中机翼上下表面的压强差△P为多少？
（2）a₁与a₂的比值为多少？
（3）客机速度达V₃后以这一速度匀速飞往北京，匀速飞行时客机发动机的平均功率为P，经时间t客机飞至北京上空时（高度未变），机翼上下表面的压强差减小为△P′．客机飞至北京上空时空气阻力系数变大、变小、还是不变？简要说明理由．客机从上海匀速飞至北京上空的过程中客机的耗油量为多少？克服阻力所做的功为多少？