2013-2014学年河北省高三上学期期中考试物理试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：简单

物理学的发展极大地丰富了人类对物质世界的认识，推动了科学技术的创新和革命，促进了物质生产的繁荣与人类文明的进步。关于物理学发展过程中的认识，下列说法不正确的是（  ）

A．牛顿第一定律是利用逻辑思维对事实进行分析的产物，不可能用实验直接验证

B．开普勒关于行星运动的描述为万有引力定律的发现奠定了基础

C．由于牛顿在万有引力定律方面的杰出成就，所以被称为能“称量地球质量”的人

D．19世纪40年代前后，不同国家、不同领域的十几位科学家，以不同的方式，各自独立地提出能量守恒定律，其中，迈尔、焦耳、亥姆霍兹的工作最有成效

2. 难度：中等

下列关于摩擦力的说法中，错误的是（    ）

A．两物体间有摩擦力，一定有弹力，且摩擦力的方向和它们间的弹力方向垂直

B．两物体间的摩擦力大小和它们间的压力一定成正比

C．在两个运动的物体之间可以存在静摩擦力，且静摩擦力的方向可以与运动方向成任意角度

D．滑动摩擦力的方向可以与物体的运动方向相同，也可以相反

3. 难度：中等

关于运动和力，下列说法中正确的是（　　）

A． 物体运动速度变化越快，加速度越大

B． 做直线运动的物体受到的合外力一定是恒力

C． 做匀速圆周运动的物体的加速度不变

D． 做平抛运动的物体在任意一段时间内速度变化的方向是不相同的

4. 难度：中等

 2013年2月15日中午12时30分左右，俄罗斯车里雅宾斯克州发生天体坠落事件。根据俄紧急情况部的说法，坠落的是一颗陨石。这颗陨石重量接近1万吨，进入地球大气层的速度约为4万英里每小时，随后与空气摩擦而发生剧烈燃烧，并在距离地面上空12至15英里处发生爆炸，产生大量碎片，假定某一碎片自爆炸后落至地面并陷入地下一定深度过程中，其质量不变，则（   ）

A．该碎片在空中下落过程中重力做的功等于动能的增加量

B．该碎片在空中下落过程中重力做的功小于动能的增加量

C．该碎片在陷入地下的过程中重力做的功等于动能的改变量

D．该碎片在整个过程中克服阻力做的功等于机械能的减少量

5. 难度：中等

如图所示为一个做匀变速曲线运动质点的轨迹示意图，已知在B点的速度与加速度相互垂直，则下列说法中正确的是（    ）

A．A点的加速度比D点的加速度大

B．A点的加速度与速度的夹角小于90°

C．D点的速率比C点的速率大

D．从B到D加速度与速度的夹角先增大后减小

6. 难度：中等

如图所示，一只半球形碗倒扣在水平桌面上处于静止状态，球的半径为R，质量为m的蚂蚁只有在离桌面的高度大于或等于R时，才能停在碗上，若最大静摩擦力等于滑动摩擦力，那么蚂蚁和碗面间的动摩擦因数为（    ）

A.          B.     C.     D.

7. 难度：中等

骑自行车的人沿着直线从静止开始运动，运动后，在第1、2、3、4秒内，通过的路程分别为1米、2米、3米、4米。有关其前4秒内运动的描述正确的是（   ）

A．4秒内的平均速度是2.5米/秒

B．该运动可能是初速度为0的匀加速直线运动

C．第3秒末的即时速度一定是3米/秒

D．该运动一定不是匀加速直线运动

8. 难度：简单

氢气球下系一小重物G，重物只在重力作用和绳的拉力作用下做直线运动，不计重物所受的空气阻力和风力的影响，重物运动的方向如图中的虚线方向，则图中的气球和重物G在运动中所处的位置可能的是图中的（    ）

9. 难度：中等

质量为m的物块在平行于斜面的力F作用下，从倾角为θ的固定斜面底端A由静止开始沿斜面上滑，经B点时速率为v，此时撤去F，物块滑回斜面底端时速率也为v，若A、B间距离为x，则（    ）

A．滑块滑回底端时重力的瞬时功率为mgv

B．整个过程中物块克服摩擦力做功为Fx

C．下滑过程中物块重力做功为

D．从撤去F到物块滑回斜面底端，摩擦力做功为-mgxsinθ

10. 难度：中等

最近我国连续发射了多颗“北斗一号”导航定位卫星，预示着我国通讯技术的不断提高。该卫星处于地球的同步轨道，假设其离地高度为h，地球半径为R，地面附近重力加速度为g，则有（    ）

A．该卫星运行周期为24h

B．该卫星所在处的重力加速度是

C．该卫星周期与近地卫星周期之比是

D．该卫星运动动能是

11. 难度：中等

如图，质量均为m的两个铁块a、b放在水平桌面上，二者用张紧的轻质橡皮绳，通过光滑的定滑轮相连，系统都处于静止状态，若用水平外力将a向左由P缓慢移至M处，b未动；撤掉外力后仍都能保持静止，对a、b进行分析，正确的有（   ）

A．铁块a在P、M两点位置所受的摩擦力大小都等于b受的摩擦力大小

B．两者对桌面的压力一定都变大

C．水平外力推动a做的功等于橡皮绳增加的势能

D．此过程b受的摩擦力变大，但如果用外力将a继续向左移动下去，b受的摩擦力有可能会突然变小

12. 难度：中等

如图，x轴在水平地面上，y轴竖直向上，在y轴上的P点分别沿x轴正方向和y轴正方向以相同大小的初速度抛出两个小球a和b，轨迹如图，不计空气阻力，若b上行的最大高度等于P点离地的高度，则从抛出到落地，有（    ）

A．a的运动时间是b的运动时间的（）倍

B．a的位移大小是b的位移大小的倍

C．a、b落地时的速度相同，因此动能一定相同

D．a、b落地时的速度不同，但动能一定相同

13. 难度：中等

在一大雾天，一辆小汽车以30m/s的速度行驶在高速公路上，突然发现正前方30m处有一辆大卡车以10m/s的速度同方向匀速行驶，小汽车紧急刹车，刹车过程中刹车失灵．如图a、b分别为小汽车和大卡车的v－t图象，以下说法正确的是（　　　）

A．因刹车失灵前小汽车已减速，不会追尾

B．在t=5s时追尾

C．在t=3s时追尾

D．由于初始距离太近，即使刹车不失灵也会追尾

14. 难度：中等

有一种“傻瓜”相机的曝光时间（快门从打开到关闭的时间）是固定不变的，为了估测相机的曝光时间，有位同学提出了下述实验方案：他从墙面上A点的正上方与A相距H＝1.5m处，使一个小石子自由落下，在小石子下落通过A后，按动快门，对小石子照相，得到如图所示的照片，由于石子的运动，它在照片上留下一条模糊的径迹CD。已知每块砖的平均厚度约为6cm。从这些信息估算该相机的曝光时间最接近于下列哪个值（   ）

A．0.5s     　 　B．0.02s  　　　C．0.06 s　   D．0.008s

15. 难度：中等

太阳围绕银河系中心的运动可视为匀速圆周运动，其运动速度约为地球公转速度的7倍，轨道半径约为地球公转轨道半径的2×10⁹倍，为了粗略估算银河系中恒星的数目，可认为银河系中所有恒星的质量都集中在银河系中心，且银河系中恒星的平均质量约等于太阳质量，则银河系中恒星数目约为（    ）

A．10⁹ B．10¹¹ C．10¹³ D．10¹⁵

16. 难度：中等

足够长的水平传送带始终以速度匀速运动，某时刻，一质量为m、速度大小为，方向与传送带运动方向相反的物体，在传送带上运动，最后物体与传送带相对静止。物体在传送带上相对滑动的过程中，滑动摩擦力对物体做的功为W₁，传送带克服滑动摩擦力做的功W₂，物体与传送带间摩擦产生的热量为Q，则（   ）

A．W₁=mv²        B．W₁=2mv²         C．W₂=mv²           D．Q=2mv²

17. 难度：中等

如图所示，如果把水星和金星绕太阳的运动视为匀速圆周运动，从水星与金星在一条直线上开始计时，若天文学家测得在相同时间内水星转过的角度为θ₁，金星转过的角度为θ₂(θ₁、θ₂均为锐角)，则由此条件可求得（　　）

A．水星和金星绕太阳运动的周期之比

B．水星和金星的密度之比

C．水星和金星到太阳中心的距离之比

D．水星和金星绕太阳运动的向心加速度大小之比

18. 难度：中等

一斜块M静止于粗糙的水平面上，在其斜面上放一滑块m，若给m一向下的初速度v₀，则m正好保持匀速下滑，如图(6)所示，现在m下滑的过程中再加一个作用力，则以下说法正确的是（   ）

A．在m上加一竖直向下的力F_a，则m将保持匀速运动，M对地仍无摩擦力的作用

B．在m上加一沿斜面向下的力F_b，则m将做加速运动，M对地有水平向左的静摩擦力

C．在m上加一水平向右的力F_c，则m将做减速运动，在m停止前M对地仍无摩擦力的作用

D．无论在m上加上什么方向的力，在m停止前M对地都无静摩擦力的作用

二、实验题

19. 难度：中等

(6分)如图甲所示是某同学探究加速度与力的关系的实验装置。他在气垫导轨上安装了一个光电门B，滑块上固定一遮光条，滑块用细线绕过气垫导轨左端的定滑轮与力传感器相连，传感器下方悬挂钩码，每次滑块都从A处由静止释放.

（1）该同学用游标卡尺测量遮光条的宽度d，如图乙所示，则d=      mm.

（2）下列不必要的一项实验要求是        .（请填写选项前对应的字母）

A．应使A位置与光电门间的距离适当大些

B．应将气垫导轨调节水平

C．应使细线与气垫导轨平行

D．应使滑块质量远大于钩码和力传感器的总质量

（3）实验时，将滑块从A位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门B的时间t，若要得到滑块的加速度，还需要测量的物理量是          ；

（4）改变钩码质量，测出对应的力传感器的示数F和遮光条通过光电门的时间t，通过描点作出线性图象，研究滑块的加速度与力的关系，处理数据时应作出           图象。   

20. 难度：中等

(4分)某同学利用打点计时器研究做匀加速直线运动小车的运动情况，图中所示为该同学实验时打出的一条纸带中的部分计数点（后面计数点未画出），相邻计数点间有4个点迹未画出。(打点计时器每隔0.02s打出一个点)

(1)为研究小车的运动，此同学用剪刀沿虚线方向把纸带上OB、BD、DF……等各段纸带剪下，将剪下的纸带一端对齐，按顺序贴好，如下图所示。简要说明怎样判断此小车是否做匀变速直线运动。

(2)在纸带中x₁=7.05cm、x₂=7.68cm、x₃=8.31cm、x₄=8.94cm、x₅=9.57cm、x₆=10.20cm，则打下点迹A时，小车运动的速度大小是_______m/s，小车运动的加速度大小是_______m/s²。（本小题计算结果保留两位有效数字）

三、计算题

21. 难度：中等

（10分）游乐园的小型“摩天轮”上对称站着质量均为m的8位同学，如图所示，“摩天轮”在竖直平面内逆时针匀速转动，若某时刻转到顶点a上的甲同学让一小重物做自由落体运动，并立即通知下面的同学接住，结果重物掉落时正处在c处（如图）的乙同学恰好在第一次到达最低点b处接到，己知“摩天轮”半径为R，重力加速度为g，（不计人和吊篮的大小及重物的质量）．问：

（1）接住前重物下落运动的时间t=?

（2）人和吊篮随“摩天轮”运动的线速度大小v=?

（3）乙同学在最低点处对地板的压力F_N=?

22. 难度：中等

（12分）钓鱼岛是我国固有领土，决不允许别国侵占，近期，为提高警惕保卫祖国，我人民海军为此进行登陆演练，假设一艘战舰因吨位大吃水太深，只能停锚在离海岸登陆点s=1km处。登陆队员需要从较高的军舰甲板上，利用绳索下滑到登陆快艇上再行登陆接近目标，若绳索两端固定好后，与竖直方向的夹角θ=30°，为保证行动最快，队员甲先无摩擦自由加速滑到某最大速度，再靠摩擦匀减速滑至快艇，速度刚好为零，在队员甲开始下滑时，队员乙在甲板上同时开始向快艇以速度v₀=m／s平抛救生圈，第一个刚落到快艇，接着抛第二个，结果第二个救生圈刚好与甲队员同时抵达快艇，若人的质量m，重力加速度g=10m／s²，问：

（1）军舰甲板到快艇的竖直高度H=? 队员甲在绳索上运动的时间t₀=?

（2）若加速过程与减速过程中的加速度大小相等，则队员甲在何处速度最大?最大速度多大?

（3）若登陆艇额定功率5KW，载人后连同装备总质量10³Kg，从静止开始以最大功率向登陆点加速靠近，到达岸边时刚好能达到最大速度10m／s，则登陆艇运动的时间t'=?

23. 难度：中等

（18分）如图所示，长为L=9m的传送带与水平方向的倾角θ=37°，在电动机的带动下以v=4m/s的速率沿顺时针方向运行，在传送带的B端有一离传送带很近的挡板P可将传送带上的物体挡住，在传送带的A端无初速度地释放一质量m=1Kg的物体，它与传送带之间的动摩擦因数为0.5，物体与挡板碰撞时的能量损失及碰撞时间均不计。（sin37°=0.6，cos37°=0.8）

（1）在物体从第一次由静止开始下滑到与挡板P第一次相碰后，物体再次上升到最高点的过程中，由于摩擦而产生的热量为多少？

（2）试求物体最终的运动状态以及达到该运动状态后电动机的输出功率P。