2013－2014学年第一学期期中考试

高三物理

第Ⅰ卷

一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分，每小题给出的四个选项中，至少有一个选项正确，少选得2分，错选或不选不得分）

1、关于物理学发展，下列表述正确的有（ ）

A．伽利略通过斜面实验得出自由落体运动位移与时间的平方成正比

B．牛顿提出了三条运动定律，发表了万有引力定律，并利用扭秤装置比较准确地测出了引力常量

C．笛卡儿明确指出：除非物体受到力的作用，物体将永远保持其静止或运动状态，永远不会使自己沿曲线运动，而只保持在直线上运动。

D．伽利略科学思想方法的核心是把实验和逻辑推理和谐地结合起来，从而有力地推进了人类科学认识的发展。

2、在国际单位制中，下列是力学范围内基本单位的有（ ）

A．米 B．帕斯卡 C．牛顿 D．米每秒

3、游乐园中，游客乘坐能加速或减速运动的升降机，可以体会超重或失重的感觉。下列描述正确的是 （ ）

A．当升降机加速上升时，游客是处在失重状态

B．当升降机减速下降时，游客是处在超重状态

C．当升降机减速上升时，游客是处在失重状态

D．当升降机加速下降时，游客是处在超重状态

4、如图1所示是物体在某段运动过程中的v－t图象，在t1和t2时刻的瞬时速度分别为v1和v2，则时间由t1到t2的过程中(　)

A．加速度不断增大

B．加速度不断减小

C．平均速度v＝

D．平均速度v＜

5、 如图2所示，物体A、B叠放在物体C上，C置于水平地面上，水平力F作用于B，使A、B、C一起匀速运动，各接触面间摩擦力的情况是（ ）

A．B对C有向左的摩擦力

B．C对A有向左的摩擦力

C．物体C受到三个摩擦力作用

D．C对地面有向右的摩擦力

6、水平传送带两传动轮之间的距离为L，传送带以恒定速率v水平向右传送，在其左端无初速度释放一小木块，若木块与传送带间的动摩擦因数为 μ ，则木块从左端运动到右端的时间不可能是（ ）

A．
+
B．
C．
D ．

7、如图3所示，质量、初速度大小都相同的A、B、C三个小球，在同一水平面上，A球竖直上抛，B球以倾斜角θ斜向上抛，空气阻力不计，C球沿倾角为θ的光滑斜面上滑，它们上升的最大高度分别为hA、hB、hC，则(　　)

A．hA＝hB＝hC B．hA＝hB

C．hA＝hB>hC D．hA＝hC>hB

8、如图4所示为一个做匀变速曲线运动的质点的轨迹示意图，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．D点的速率比C点的速率大

B．A点的加速度与速度的夹角小于90°

C．A点的加速度比D点的加速度大

D．从B到D加速度与速度的夹角先增大后减小

9、1990年5月，紫金山天文台将他们发现的第2752号小行星命名为吴健雄星，该小行星的半径为16km.若将此小行星和地球均看成质量分布均匀的球体，小行星密度和地球相同.已知地球半径R=6400km，地球表面重力加速度为g.这个小行星表面的重力加速度为（ ）

A.
B.400g C.20g; D.

10、某同学在学习中记录了一些与地球、月球有关的数据资料如表中所示，利用这些数据来计算地球表面与月球表面之间的距离s，则下列运算公式中正确的是（???）

地球半径

R=6 400 km



月球半径

r=1740 km



地球表面重力加速度

g0=9.80m/s2



月球表面重力加速度

g′=1.56m/s2



月球绕地球转动的线速度

v=1 km/s



月球绕地球转动的周期

T=27.3天



光速

c=2.998×108km/s



用激光器向月球表面发射激光光束，经过约t=2.565 s接收到从月球表面反射回来的激光信号



? A．
B．
C．
D．

11、从地面以大小为v1的初速度竖直向上抛出一个皮球，经过时间t皮球落回地面，落地时皮球速度的大小为v2。已知皮球在运动过程中受到空气阻力的大小与速度的大小成正比，重力加速度大小为g。下面给出时间t的四个表达式中只有一个是合理的，你可能不会求解t，但是你可以通过一定的物理分析，对下列表达式的合理性做出判断。根据你的判断，t的合理表达式应为 （ ）

A．
B．
C．
D．

12、如下图所示，在光滑的水平面上，A、B两物体的质量mA＝2mB，A物体与轻质弹簧相连，弹簧的另一端固定在竖直墙上，开始时，弹簧处于自由状态，当物体B沿水平向左运动，使弹簧压缩到最短时，A、B两物体间作用力为F，则弹簧给A物体的作用力的大小为( 　　)

A．F B．2F C．3F D．4F

第Ⅱ卷

二、实验题：本大题共2小题，第13题4分，第14题6分，共10分。

13．（4分）下图中游标卡尺读数为_________mm. 螺旋测微器读数为 mm

14、（10分）在验证牛顿运动定律的实验中有如图8（a）所示的装置，小车放在斜面上，车前端拴有不可伸长的细线，跨过固定在斜面边缘的小滑轮与重物相连，小车后面与打点计时器的纸带相连.开始时，小车停在靠近打点计时器的位置，重物到地面的距离小于小车到滑轮的距离.启动计时器，释放重物，小车在重物牵引下，由静止开始沿斜面向上运动，重物落地后，小车会继续向上运动一段距离.打点计时器使用的交流电频率为50Hz. 图8（b）中a、b、c是小车运动纸带上的三段，纸带运动方向如图箭头所示.

(1)根据所提供的纸带和数据，计算打c段纸带时小车的加速度大小为

m/s2（计算结果保留两位有效数字）.

(2) 打a段纸带时，小车的加速度是2.5m/s2，请根据加速度的情况，判断小车运动的最大速度可能出现在b段纸带中的 两点之间.

(3) 若重力加速度取
，由纸带数据可推算出重物m与小车的质量M比为

m:M = .

三、计算题：（4小题，共42分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算题，答案中必须明确写出数值和单位。）

15（8分）如图所示，质量为M的直角三棱柱A放在水平地面上，三棱柱的斜面是光滑的，且斜面倾角为θ.质量为m的光滑球放在三棱柱和光滑竖直墙壁之间，A和B都处于静止状态，求地面对三棱柱的支持力和摩擦力各为多少？

16、(12分)放在水平地面上一质量为m＝2kg的质点，在水平恒定外力作用下由静止开始沿直线运动，4 s内通过8 m的距离，此后撤去外力，质点又运动了2 s停止，质点运动过程中所受阻力大小不变，求：

(1)撤去水平恒定外力时质点的速度大小；

(2)质点运动过程中所受到的阻力大小；

(3)质点所受水平恒定外力的大小．

17、（10分）如图，细绳一端系着质量M=0.6kg的物体，静止在水平面，另一端通过光滑小孔吊着质量m=0.3kg的物体，M的中点与圆孔距离为0.2m，并知M和水平面的最大静摩擦力因数为μ=
，现使此平面绕中心轴线转动，问角速度(在什么范围m会处于静止状态？(g取10m/s2)

18、（12分）如图10所示，质量为m的小球，由长为l的细线系住，线能承受的最大拉力是9mg，细线的另一端固定在A点，AB是过A的竖直线，E为AB上的一点，且AE=0.5l，过E作水平线EF，在EF上钉铁钉D，现将小球拉直水平，然后由静止释放，小球在运动过程中，不计细线与钉子碰撞时的能量损失，不考虑小球与细线间的碰撞．

（1）若钉铁钉位置在E点，求细线与钉子碰撞前后瞬间，细线的拉力分别是多少？

（2）若小球能绕钉子在竖直面内做完整的圆周运动，求钉子位置在水平线EF上距E点距离的取值。

高三物理参考答案

ACD 2、A 3、BC 4、BD 5、D 6、B 7、D 8、A 9、A

10、ABD 11、C 12、C

13、21.4（2分） 0.600（2分）

14、（1）加速度的大小为5.0m/s2 （2分）

（2）由纸带可知，物体在D4D5区间的速度可能最大；（2分）

（3）
（2分）

15、支持力
（4分）

摩擦力
（4分）

16、解析：(1)质点开始做匀加速直线运动x0＝t1.解得v0＝＝4 m/s. （4分）

(2)质点减速过程加速度a2＝＝－2 m/s2

由牛顿第二定律有－Ff＝ma2解得Ff＝4 N （4分）

(3)开始加速过程中加速度为a1，x0＝a1t2，

由牛顿第二定律有：F－Ff＝ma1

解得F＝Ff＋ma1＝6 N. （4分）

17、解：设物体M和水平面保持相对静止。

当(具有最小值时，M有向圆心运动趋势，故水平面对M的摩擦力方向和指向圆心方向相反，且等于最大静摩擦力

隔离M有：T－μMg =M(12r 2分

(1 =2.9(rad/s) 2分

当(具有最大值时，M有离开圆心趋势，水平面对M摩擦力方向指向圆心.

隔离M有：T＋μMg =M(22r 2分

(2=6.5(rad/s) 2分

故(范围是：2.9 rad/s≤( ≤ 6.5 rad/s。 2分

17、答案：（1）
，
（2）
≤x≤

解析： （1）小球释放后沿圆周运动，运动过程中机械能守恒，设运动到最低点速度为v，由机械能守恒定律得
，碰钉子瞬间前后小球运动的速率不变，碰钉子前瞬间圆周运动半径为l，碰钉子前瞬间线的拉力为F1，碰钉子后瞬间圆周运动半径为l/2，碰钉子后瞬间线的拉力为F2，由圆周运动、牛顿第二定律得：
，

得
，

（2）设在D点绳刚好承受最大拉力，记DE=x1，则：AD=

悬线碰到钉子后，绕钉做圆周运动的半径为：r1=l－AD= l－

当小球落到D点正下方时，绳受到的最大拉力为F，此时小球的速度v1，由牛顿第二定律有：

F－mg=
?????结合F≤9mg?

由机械能守恒定律得：mg (
+r1)=
mv12

由上式联立解得：x1≤
????

随着x的减小，即钉子左移，绕钉子做圆周运动的半径越来越大．转至最高点的临界速度也越来越大，但根据机械能守恒定律，半径r越大，转至最高点的瞬时速度越小，当这个瞬时速度小于临界速度时，小球就不能到达圆的最高点了．

设钉子在G点小球刚能绕钉做圆周运动到达圆的最高点，设EG=x2，

则：AG=
r2=l－AG= l－
??????在最高点：mg≤
??????由机械能守恒定律得：mg (
—r2)=
mv22???????????联立得：x2≥
?????????

钉子位置在水平线EF上距E点距离的取值范围是：
≤x≤
????