2009-2010学年上海市师大附中高三（上）期中物理试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

首先指出亚里士多德的观点是错误的，而提出力不是维持物体运动的科学家是（ ）
A．笛卡儿
B．伽利略
C．牛顿
D．惠更斯

2. 难度：中等

如图所示，在倾斜墙壁上用小轮压住一个木块处于静止状态，轮与木块间无摩擦；则木块（ ）

A．只受两个力
B．可以只受三个力
C．必然受到四个力
D．受三个或四个力均可能

3. 难度：中等

两物体甲和乙在同一直线上运动，它们在0～0.4s时间内的v-t图象如图所示．若仅在两物体之间存在相互作用，则物体甲与乙的质量之比和图中时间t₁分别为（ ）
A．和0.30s
B．3和0.30s
C．和0.28s
D．3和0.28s

4. 难度：中等

如图，位于水平桌面上的物块P，由跨过定滑轮的轻绳与物块Q相连，从滑轮到P和到Q的两段绳都是水平的．已知Q与P之间以及P与桌面之间的动摩擦因数都是μ，两物块的质量都是m，滑轮的质量、滑轮轴上的摩擦都不计，若用一水平向右的力F拉P使它做匀速运动，则F的大小为（ ）
A．4μmg
B．3μmg
C．2μmg
D．μmg

5. 难度：中等

如图所示是一种手控制动器，a是一个转动着的轮子，b是摩擦制动片，c是杠杆，O是其固定转动轴．手在A点施加一个作用力F时，b将压紧轮子，使轮子制动．若使轮子制动所需的力矩是一定的，则下列说法正确的是（ ）

A．轮a逆时针转动时，所需的力F较小
B．轮a顺时针转动时，所需的力F较小
C．无论逆时针还是顺时针转动，所需的力F相同
D．无法比较F的大小

6. 难度：中等

宇航员在月球上做自由落体实验，将某物体由距月球表面高h处释放，经时间t后落到月球表面（设月球半径为R）．据上述信息推断，飞船在月球表面附近绕月球做匀速圆周运动所必须具有的速率为（ ）
A．
B．
C．
D．

7. 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

8. 难度：中等

用一根长1m的轻质细绳将一副质量为1kg的画框对称悬挂在墙壁上，已知绳能承受的最大张力为10N，为使绳不断裂，画框上两个挂钉的间距最大为（g取10m/s²）（ ）

A．
B．
C．
D．

9. 难度：中等

以初速度v竖直向上抛出一质量为m的小物体．假定物块所受的空气阻力f大小不变．已知重力加速度为g，则物体上升的最大高度和返回到原抛出点的速率分别为（ ）
A．和
B．和
C．和
D．和

10. 难度：中等

游乐场中的一种滑梯如图所示．小朋友从轨道顶端由静止开始下滑，沿水平轨道滑动了一段距离后停下来，则（ ）

A．下滑过程中支持力对小朋友做功
B．下滑过程中小朋友的重力势能增加
C．整个运动过程中小朋友的机械能守恒
D．在水平面滑动过程中摩擦力对小朋友做负功

11. 难度：中等

物体在合外力作用下做直线运动的υ一t图象如图4所示．下列表述正确的是（ ）
A．在0-1s内，合外力做正功
B．在0-2s内，合外力总是做负功
C．在1-2s内，合外力不做功
D．在0-3s内，合外力总是做正功

12. 难度：中等

在平坦的垒球运动场上，击球手挥动球棒将垒球水平击出，垒球飞行一段时间后落地．若不计空气阻力，则（ ）
A．垒球落地时瞬时速度的大小仅由初速度决定
B．垒球落地时瞬时速度的方向仅由击球点离地面的高度决定
C．垒球在空中运动的水平位移仅由初速度决定
D．垒球在空中运动的时间仅由击球点离地面的高度决定

13. 难度：中等

a、b两物体从同一位置沿同一直线运动，它们的速度图象如图所示，下列说法正确的是（ ）

A．a、b加速时，物体a的加速度大于物体b的加速度
B．20秒时，a、b两物体相距最远
C．60秒时，物体a在物体b的前方
D．40秒时，a、b两物体速度相等，相距200m

14. 难度：中等

某人在地面上用弹簧秤称得体重为490N．他将弹簧秤移至电梯内称其体重，t至t₃时间段内，弹簧秤的示数如图所示，电梯运行的v-t图可能是（取电梯向上运动的方向为正）（ ）
A．
B．
C．
D．

15. 难度：中等

建筑工人用图所示的定滑轮装置运送建筑材料．质量为70.0kg的工人站在地面上，通过定滑轮将20.0kg的建筑材料以0.50m/s²的加速度拉升，忽略绳子和定滑轮的质量及定滑轮的摩擦，则工人对地面的压力大小为 （g取lOm/s²）（ ）

A．510N
B．490N
C．890N
D．910N

16. 难度：中等

某物体做直线运动的v-t图象如图所示，据此判断下列（F表示物体所受合力，x表示物体的位移）四个选项中正确的是（ ）

A．
B．
C．
D．

17. 难度：中等

如图所示，一足够长的木板静止在光滑水平面上，一物块静止在木板上，木板和物块间有摩擦．现用水平力向右拉木板，当物块相对木板滑动了一段距离但仍有相对运动时，撤掉拉力，此后木板和物块相对于水平面的运动情况为（ ）
A．物块先向左运动，再向右运动
B．物块向右运动，速度逐渐增大，直到做匀速运动
C．木板向右运动，速度逐渐变小，直到做匀速运动
D．木板和物块的速度都逐渐变小，直到为零

18. 难度：中等

甲乙两车在平直道路上同向运动，其v--t图象如图所示，图中△OPQ和△OQT的面积分别为S₁和S₂（S₂＞S₁），初始时甲车在乙车前方S处，则下列说法正确的是（ ）
A．若S=S₁+S₂，两车不会相遇
B．若S＜S₁，两车相遇2次
C．若S=S₁，两车相遇1次
D．若S=S₂，两车相遇1次

19. 难度：中等

一物体在外力的作用下从静止开始做直线运动，合外力方向不变，大小随时间的变化如图所示．设该物体在t和2t时刻相对于出发点的位移分别是x₁和x₂，速度分别是v₁和v₂，合外力从开始至t时刻做的功是W₁，从t至2t时刻做的功是W₂，则（ ）

A．x₂=5x₁ v₂=3v₁
B．x₁=9x₂ v₂=5v₁
C．x₂=5x₁ W₂=8W₁
D．v₂=3v₁ W₂=9W₁

20. 难度：中等

质量为m的物体静止在光滑水平面上，从t=0时刻开始受到水平力的作用．力的大小F与时间t的关系如图所示，力的方向保持不变，则（ ）
A．3t时刻的瞬时功率为
B．3t时刻的瞬时功率为
C．从t=0到3t这段时间内，水平力的平均功率为
D．从t=0到3t这段时间内，水平力的平均功率为

21. 难度：中等

如图所示，小船从A码头出发，沿垂直于河岸的方向渡河，若河宽为d，渡河速度v_船恒定，河水的流速与到河岸的距离x成正比，即v水=kx（x≤d/2，k为常量），要使小船能够到达距A正对岸距离为s远的B码头，则（ ）
A．v_船应为kd²/4s
B．v_船应为kd²/2s
C．渡河时间为4s/kd
D．渡河时间为2s/kd

二、填空题

22. 难度：中等

运动员用手扣一个质量为m的排球，使它产生水平方向大小为2g的加速度，此时手对排球的作用力是    ．

23. 难度：中等

贴近某星球表面运行的飞船t时间转过θ角，则该星球的密度为    ．（已知万有引力恒量为G）

24. 难度：中等

一小球从楼梯顶被水平抛出，飞出的速度为2m/s，若楼梯每阶高度、宽度均为25cm，那么球将击中第    级台阶；球在空中飞行时间为    秒．

25. 难度：中等

如图所示，3根轻绳一端分别系住质量为m₁、m₂、m₃的物体，它们的另一端分别通过光滑定滑轮系于O点，整个装置处于平衡状态时，Oa与竖直方向成30°，Ob处于水平状态，则m₁：m₂：m₃=    ．

26. 难度：中等

质量为2千克的物体，放在摩擦系数μ=0.1的水平面上，在水平拉力F的作用下，由静止开始运动，拉力做的功W和物体发生的位移S之间的关系如图所示，则此物体在AB段做    直线运动（选填“匀加速”、“匀减速”、“匀速”或“变加速”），且整个过程中拉力的最大功率为    瓦．

三、解答题

27. 难度：中等

（1）人受到信息刺激总会做出反应，从接受信息刺激到做出反应的时间叫做人的“反应时间”．甲同学设计了一种测“反应时间”的方法．他将一把毫米刻度尺竖直放置，零刻度在上方，用手指抓住尺的最上部，让乙同学用一只手虚握在刻度尺7.70cm处，当乙同学看到甲松手瞬时，立即用手握住尺，量得乙同学手指在刻度尺的2.70cm，由此可算出乙的反应“反应时间”为______s．
（2）在研究平抛运动的实验中，用方格纸记录轨迹，小方格边长L=1.25厘米，小球平抛运动过程中的几个位置如图a、b、c所示，则小球平抛初速度的大小为______．

28. 难度：中等

如图所示的实验装置中的横杆能够绕竖直轴旋转，横杆在转动过程中，由于摩擦阻力的作用，横杆会越转越慢．在横杆的一端装有宽度为d=0.005m的竖直“挡光圆柱”，当“挡光圆柱”通过光电门时，光电门就记录挡光的时间间隔，“挡光圆柱”宽度与挡光时间之比，可以近似认为是“挡光圆柱”在该时刻的速度．横杆每转一圈，“挡光圆柱”通过光电门记录一次挡光时间．

n	t（10^-3s）	v=（m/s）	v^2（m^2/s^2）
1	2.778	1.80	3.24
2	2.826	…	3.13
3	2.877	…	3.02
4	2.931	…	2.91
5	2.988	…
6	3.049	…	2.69
7	3.113	…	2.58
8	3.181	…	2.47
9	3.255	…	2.36
10	3.333	…	2.25
…	…	…	…

在一次实验中记录下横杆转动圈数n和每次挡光的时间t，并计算出“挡光圆柱”在该时刻的速度以及速度的平方（部分数据如表中所示）．请计算表中当n=5时，v²=______m²/s²；如果继续测量“挡光圆柱”的速度，那么当n=15时，“挡光圆柱”的速度为______m/s．则“挡光圆柱”速度大小与横杆转动圈数n的关系为______

29. 难度：中等

如图为“用DIS（位移传感器、数据采集器、计算机）研究加速度和力的关系”的实验装置．

（1）在该实验中必须采用控制变量法，应保持______不变，用钩码所受的重力作为______，用DIS测小车的加速度．
（2）改变所挂钩码的数量，多次重复测量．在某次实验中根据测得的多组数据可画出a-F关系图线（如图所示）．
①分析此图线的OA段可得出的实验结论是______．
②（单选题）此图线的AB段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是______
（A）小车与轨道之间存在摩擦
（B）导轨保持了水平状态
（C）所挂钩码的总质量太大
（D）所用小车的质量太大．

30. 难度：中等

（物理--选修2-2）
塔式起重机的结构如图所示，设机架重P=400kN，悬臂长度为L=10m，平衡块重W=200kN，平衡块与中心线OO′的距离可在1m到6m间变化，轨道A、B间的距离为4m．
（1）当平衡块离中心线1m，右侧轨道对轮子的作用力f_B是左侧轨道对轮子作用力f_A的2倍，问机架重心离中心线的距离是多少？
（2）当起重机挂钩在离中心线OO′10m处吊起重为G=100kN的重物时，平衡块离OO′的距离为6m，问此时轨道B对轮子的作用力F_B时多少？

31. 难度：中等

质量为10kg的物体在F=200N的水平推力作用下，从粗糙斜面的底端由静止开始沿斜面运动，斜面固定不动，与水平地面的夹角θ=37°．力F任用2s后撤去，物体在斜面上继续上滑了1.25s后，速度减为零．求：物体与斜面间的动摩擦因数μ和物体的总位移S．（已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s²）

32. 难度：中等

如图所示，一条不可伸长的轻绳长为L，一端用手握住，另一端系一质量为m的小球．今使手握的一端在水平桌面上做半径为R，角速度为ω的匀速圆周运动，且使绳始终与半径为R的圆相切，小球也将在同一水平面内做匀速圆周运动，若人手做功的功率为P，求：
（1）小球做匀速圆周运动的线速度大小；
（2）小球在运动过程中受到的摩擦力的大小．

33. 难度：中等

如图所示，质量为m的小球自由下落高度为R后沿竖直平面内的轨道ABC运动．AB是半径为R的1/4粗糙圆弧，BC是直径为R的光滑半圆弧，小球运动到C时对轨道的压力恰为零．B是轨道最低点．求：
（1）小球在AB弧上运动时，摩擦力对小球做的功．
（2）小球经B点前、后瞬间对轨道的压力之比．
（3）小球离开C点后竖直下落多少高度才能撞上圆轨道？

34. 难度：中等

如图所示，一轻绳吊着质量为4m粗细均匀的棒，棒下端离地面高H，顶端套着一个细环，环的质量为m，棒与环相互间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力4mg．断开轻绳，棒和环自由下落．落地后向上弹起的速度与落地时速度大小相等，不计空气阻力，运动过程中环与棒不分离．求：
（1）棒第一次与地面碰撞弹起时，环的加速度多大？
（2）棒第一次与地面碰撞弹起，当环与棒刚刚保持相对静止时的共同速度为多少？
（3）棒上升的最大高度是多少？
（4）棒第一次与地面碰撞弹起到第二次落地前，由于摩擦而产生的内能是多少？