2013～2014学年度襄阳四中、荆州中学、龙泉中学高三10月联考

物 理 试 题

命题学校：襄阳四中 命题人：梅 军 审题人：安广文

本试卷共四大题18小题。总分110分，考试用时90分钟

一．单项选择题（本题共8小题，每小题4分。以下各题中仅有一项符合要求）

1．在物理学建立、发展的过程中，许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步．关于科学家和他们的贡献，下列说法中错误的是( )

A．古希腊学者亚里士多德认为物体下落的快慢由它们的重量决定，伽利略在他的《两种新科学的对话》中利用逻辑推断，使亚里士多德的理论陷入了困境

B．德国天文学家幵普勒对他的导师——第谷观测的行星数据进行了多年研究，得出了开普勒三大行星运动定律

C．英国物理学家卡文迪许利用“卡文迪许扭秤”首先较准确的测定了万有引力常量

D．伽利略猜想自由落体的运动速度与下落时间成正比，并直接用实验进行了验证

2．物体以40m/s的初速度竖直上抛，不计空气阻力，g取10m/s2。5秒内，关于物体的运动，下列说法中正确的是( )

A．路程为90m B．位移大小为75m，方向向上

C．速度改变量为30m/s，方向向下 D．平均速度为25m/s，方向向上

3．如图所示，a、b、c三物体在力F的作用下一起向右匀速运动，所受的摩擦力分别为fa、fb、fc，ab间绳子的拉力为T，下列正确的是（ ）

A．F= fa+fb+fc+T B．F= fa+fb+fc—T

C．fc不等于0 D．F= fa+ T

4．质量为m的物体以v0的速度水平抛出，经过一段时间速度大小变为
v0，不计空气阻力，重力加速度为g，以下说法正确的是（ ）

A．该过程平均速度大小为
v0 B．运动位移的大小为

C．物体机械能的变化量为
D．速度大小变为
v0时，重力的瞬时功率为
mgv0

5．如图所示，A、B、C三球的质量均为m，轻质弹簧一端固定在斜面顶端、另一端与A球相连，A、B间固定一个轻杆，B、C间由一轻质细线连接．倾角为θ的光滑斜面固定在地面上，弹簧、轻杆与细线均平行于斜面，初始系统处于静止状态，细线被烧断的瞬间，下列说法正确的是( )

A． B球的受力情况未变，加速度为零

B．A、B两个小球的加速度均沿斜面向上，大小均为
gsinθ

C．A、B之间杆的拉力大小为2mgsinθ

D．C球的加速度沿斜面向下，大小为2gsinθ

6．如图所示，将小球a从地面以初速度v0竖直上抛的同时，将另一相同质量的小球b从距地面h处以初速度v0水平抛出，两球恰好同时到达同一水平高度
处（不计空气阻力）。下列说法中正确的是（ ）

A．两小球落地时的速度相同

B．两小球落地时，重力的瞬时功率相同

C．到达同一水平的高度后的任意时刻，重力对球a做功功率和对球b做功功率相等

D．从开始运动到两球到达同一水平高度，球a动能的减少量等于球b动能的增加量

7．假设地球是一半径为R，质量分布均匀的球体。已知质量分布均匀的球壳对壳内物体引力为零，地球表面处引力加速度为g。则关于地球引力加速度a随地球球心到某点距离r的变化图像正确的是（ ）

8．固定的倾角为30°的斜面上有一物块，物块与斜面间动摩擦因数μ=0.2，t=0时刻由静止释放物块的同时给物块施加沿斜面向上的力F，F-t图像如图所示。规定沿斜面向上为正方向，则物块的a-t图像正确的是( )

二．不定项选择题（本题共4小题，每小题4分。以下各题中有多项符合要求，全对得4分，选对但不全的得2分，有选错得0分）

9．质点做直线运动的v-t图象如图所示，与1～2s内质点的位移相同的时间间隔是( )

A． 2～3s B．5～6s

C．2～5s D．1～7s

10．如图所示，质量为m的小球套在倾斜放置的固定光滑杆上，一根轻质弹簧的一端悬挂于O点，另一端与小球相连，弹簧与杆在同一竖直平面内，将小球沿杆拉到弹簧水平位置由静止释放，小球沿杆下滑，当弹簧位于竖直位置时，小球速度恰好为零，此时小球下降的竖直高度为h，若全过程中弹簧始终处于伸长状态且处于弹性限度范围内，下列说法正确的是( )

A.弹簧与杆垂直时，小球速度最大

B.弹簧与杆垂直时，小球的动能与重力势能之和最大

C.小球下滑至最低点的过程中，弹簧的弹性势能增加量小于mgh

D.小球下滑至最低点的过程中，弹簧的弹性势能增加量等于mgh

11．一条宽为L的河流，河水流速为v1，船在静水中的速度为v2，v1 、v2均不等于零。设船头的指向与上游河岸的夹角为θ，要使船划到对岸时航程最短，则θ可能满足( )

A．
B．
C．
D．

12．在倾角为
的固定光滑斜面上有两个用轻弹簧相连接的物块A、B，它们的质量分别为m1、m2，弹簧劲度系数为k，C为一固定挡板，系统处于静止状态。现用一平行于斜面向上的恒力F拉物块A使之向上运动，当物块B刚要离开挡板C时，物块A运动的距离为d，速度为v，则此时( )

A．拉力做功的瞬时功率为
B．物块B的质量满足

C．物块A的加速度为
D．弹簧弹性势能的增量为

三．实验题（本题共2小题，每空2分，共16分）

13．如图所示，用DIS研究两物体m1和m2间的相互作用力，m1和m2由同种材料构成。两物体置于光滑的水平地面上，若施加在m1上的外力随时间变化规律为：F1=kt+2，施加在m2上的恒力大小为：F2=2N。由计算机画出m1和m2间的相互作用力F与时间t的关系图。

则F—t图像中直线的斜率为_____________（用m1、m2、k表示），纵坐标截距为________ N

14．某同学想研究弹簧的弹性势能Ep和弹簧形变量x间的函数关系。设想用水平力缓慢地将弹簧从原长拉伸x,该过程拉力做的功W等于弹性势能的增加,即Ep。根据本实验所得,弹力F和弹簧伸长x的关系为F=kx。拉力的平均值为
kx,所以W=
kx2。他猜想弹性势能的表达式应该就是Ep=
kx2。他找到一根弹簧、一个木板、一个重G=5.0N的长方体形金属块，设计了一个实验，利用一把毫米刻度尺来验证这个结论。步骤是：

（1）将金属块悬挂在该弹簧下方，静止时测得弹簧的伸长量为1.00cm,由此得出该弹簧在受到单位作用力时的伸长量，即F=kx式中的比例系数k为________N/m；

（2）将金属块放在长木板上，调节长木板的倾角，当金属块刚好能匀速下滑时测出斜面的高度为10.00cm,底边长为40.00cm,由此测得金属块和长木板间的动摩擦因数μ=______。

（3）如图将木板固定在地面上，金属块放置于木板上。弹簧一端固定在竖直墙上，另一端与金属块接触，用手向左压金属块使弹簧压缩一定长度后由静止释放，滑块脱离弹簧后，又沿长木板滑行一段距离而停下。测出每次弹簧的压缩量x和金属块脱离弹簧后在长木板上滑行的距离s，将对应的数据填写在下面的表格中。

X/cm

1.50

2.00

2.50

3.00

3.50

4.00



S/cm

3.00

6.02

10.05

14.96

20.97

28.05



为验证结果是否符合猜想Ep=
kx2，则应该根据以上数据作出得图像为（ ）

A：
图像 B：
图像

C：
图像 D：
图像

在右图的坐标系中作出你所选择的的图像，请注明横纵坐标所代表的物理量及单位，并注明你所选的标度，由图可得到Ep和x2间的关系式为 则该同学的猜想是 （填“正确”或者“错误”）的。

四．计算题（本题共4小题，共46分）

15.（10分）月球与地球质量之比约为1：80，一般情况下，我们认为月球绕地球运动，其轨道可近似认为是圆周轨道，但有研究者提出，地球的质量并非远远大于月球质量，故可认为月球

和地球可视为一个由两质点构成的双星系统，他们都围绕地球与月球连线上某点O做匀速圆周运动。在月地距离一定的情况下，试计算这种双星系统所计算出的周期T1与一般情况所计算出的周期T2之比。（结果可用根号表示）

16.（10分）“太极球”是近年来在广大市民中较流行的一种健身器材．做该项运动时，健身者半马步站立，手持太极球拍，拍上放一橡胶太极球，健身者舞动球拍时，球却不会掉落地上．现将太极球简化成如题图所示的平板和小球，熟练的健身者让球在竖直面内始终不脱离板而做匀速圆周运动，且在运动到图中的A、B、C、D位置时球与板间无相对运动趋势．A为圆周的最高点，C为最低点，B、D与圆心O等高．若球恰能到达最高点，设球的重力为1N．求：

(1)平板在C处对球施加力的大小？

(2)当球运动到B位置时，平板与水平方向的夹角θ为多大？

17．（12分）有一项“快乐向前冲”的游戏可简化如下：如图，滑板长L=1m，起点A到终点线B的距离S=5m. 开始滑板静止，右端与A平齐，滑板左端放一可视为质点的滑块，对滑块施一水平恒力F使滑板前进。板右端到达B处冲线，游戏结束。已知滑块与滑板间动摩擦因数μ=0.5，地面视为光滑，滑块质量m1=2kg, 滑板质量m2=1kg，重力加速度g=10m/s2

求：(1) 滑板由A滑到B的最短时间可达多少？

(2)为使滑板能以最短时间到达，水平恒力F的取值范围如何？

18.（14分）如图所示，倾斜传送带与水平面的夹角
，劲度系数
的轻质光滑弹簧平行于传送带放置，下端固定在水平地面上，另一端自由状态时位于Q点。小滑块质量
，放置于传送带P点，滑块与传送带间的滑动摩擦因数
。 已知传送带足够长，最大静摩擦力可认为和滑动摩擦力相等， 整个过程中小滑块未脱离传送带，弹簧处于弹性限度内，弹簧的弹性势能
，x为弹簧的形变量 (重力加速度g=10m/s2,sin370=0.6,cos370=0.8）

(1)若传送带静止不动，将小滑块无初速放在P点，PQ距离
，求小物块滑行的最大距离
；

(2)若传送带以
速度逆时针传动，将小滑块无初速放在P点， PQ距离
，求小物块滑行的最大距离
。

2013～2014学年度襄阳四中、荆州中学、龙泉中学高三10月联考

物理试卷答案

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12



 D

 B

 D

 B

 B

 D

 B

 D

 AC

 BD

 CD

 CD



一、二 选择题答案

三．实验题

13. km2/(m1+m2) 2N

14. （1）
。

（2）金属块刚好能沿斜面匀速下滑，则有mgsinθ=μmgcosθ，即得金属块和长木板间的动摩擦因数μ=tanθ=h/L=0.25。

（3）D， 图略， 根据图线求得Ep和x2间的关系式为Ep=250x2，该同学的猜想是正确的

四．计算题

15.解:设地球和月球的质量分别为M、m，其间距为L，在双星系统中地球与月球的轨道半径分别为R、r,则

在双星系统中，对地球：
① …………2分

对月球：
② …………2分

其中
③ …………1分

由①②③得：
④ …………1分

在一般情况下，对月球：
⑤ …………2分

则
⑥

由④⑥得：
………………………2分

16. (1) 2N (2) 450

解：⑴设球运动的线速率为v，半径为R，则在A处时

F向=mg=mv2/R ① ……………2分

在C处时F-mg= mv2/R ② ……………2分

由①②式得F=2mg=2N ……………2分

⑵解法一：在B处不受摩擦力作用，受力分析如图

则
………………2分

则θ=450 ………………2分

解法二：竖直方向:FBcosθ=mg ③ ……………1分

水平方向：FBsinθ=mv2/R ④ ………………1分

由①③④得
则θ=450 ………………2分

17. 解：（1）滑板一直加速，所用时间最短。设滑板加速度为a2

f=μm1g=m2a2 …………………………………………2分

a2=10m/s2

s=

t=1s ……………………………………………………………2分

（2）刚好相对滑动时，F最小，此时可认为二者加速度相等

F1-μm1g=m1a2 ……………………………………………………2分

F1=30N

当滑板运动到B点，滑块刚好脱离时，F最大，设滑块加速度为a1

F2-μm1g=m1a1 ……………………………………………………2分

–
=L ……………………………………………………2分

F2=34N

则水平恒力大小范围是30N≤F≤34N ……………………………………2分

18. （1）对全程，设弹簧最大形变量为x，由能量守恒得：

………………5分

（2）当小滑块达到与传送带共速时，其滑行距离设为
，由动能定理得：

………………2分

小滑块再滑行
时，

即将与弹簧接触，设此时速度为v，由动能定理得：

………………2分

小滑块接触弹簧后，当速度减小到与传送带速度相等时，弹簧的压缩量设为
，由能量守恒得：
………………2分

然后小滑块继续减速至零，此时弹簧的压缩量设为
，由能量守恒得：

………………3分(结果1分)

补充答案: