吉林省长春外国语学校2014届高三上学期期中考试物理试题

考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求

1. 本试卷分第Ⅰ卷、第Ⅱ卷和答题卡，共3页。满分110分

2．答题前，请您务必将自己的班级、姓名、学号、考号用0.5毫米黑色签字笔填写在答题卡上
。

3．作答非选择题必须用0.5毫米的黑色签字笔写在答题卡上的指定位置，在其它位置作答一律无效。

4．保持答题卷清洁、完整，严禁使用涂改液和修正带。

第 Ⅰ 卷

一、选择题：本大题8小题，共48分。1-4为单选，每小题6分。5-8为多选，每小题6分，选对得6分，选对但不全的得3分，选错或不选均得0分。

1．伽利略根据小球在斜面上运动的实验和理想实验，提出了惯性的概念，从而奠定了牛顿力学的基础。早期物理学家关于惯性有下列说法，其中正确的是

A.物体抵抗运动状态变化的性质是惯性

B.没有力作用，物体只能处于静止状态

C.行星在圆周轨道上保持匀速率运动的性质是惯性

D.运动物体如果没有受到力的作用，将继续以同一速度沿同一直线运动，这个速度叫做惯性

2．2009年2月11日，俄罗斯的“宇宙—2251”卫星和美国“铱—33”卫星在西伯利亚上空约805km处发生碰撞。这是历史上首次发生的完整在轨卫星碰撞事件。碰撞过程中产生的大量碎片可能影响太空环境。假定有甲、乙两块碎片，绕地球运动的轨道都是圆，甲的运行速率比乙的大，则下列说法中正确的是

A．甲的运行周期一定比乙的长 B. 甲距地面的高度一定比乙的高

C．甲的向心力一定比乙的小 D. 甲的加速度一定比乙的大

3．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0．500m／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．510 N

B．490 N

C．890 N

D．910 N

4．在水平的足够长的固定木板上，一小物块以某一初速度开始滑动，经一段时间t后停止．现将该木板改置成倾角为45°的斜面，让小物块以相同的初速度沿木板上滑．若小物块与木板之间的动摩擦因数为
．则小物块上滑到最高位置所需时间与t之比为

A．
B．
C．
D．

5．如图
所示，劲度数为
的轻弹簧的一端固定在墙上，另一端与置于水平面上质量为
的物体接触（未连接），弹簧水平且无形变．用水平力F缓慢推动物体，在弹性限度内弹簧长度被压缩了
，此时物体静止．撤去F后，物体开始向左运动，运动的最大距离为4
．物体与水平面间的动摩擦因数为
，重力加速度为
．则

A．撤去F后，物体先做匀加速运动，再做匀减速运动

B．撤去F后，物体刚运动时的加速度大小为

C．物体做匀减速运动的时间为

D．物体开始向左运动到速度最大的过程中克服摩擦力做的功为

6．下列关于摩擦力的说法，正确的是

A.作用在物体上的滑动摩擦力只能使物体减速，不可能使物体加速

B.作用在物体上的静摩擦力只能使物体加速，不可能使物体减速

C.作用在物体上的滑动摩擦力既可能使物体减速，也可能使物体加速

D.作用在物体上的静摩擦力既可能使物体加速，也可能使物体减速

7．位于水平面上的物体在水平恒力F1作用下，做速度为v1的匀速运动；若作用力变为斜向上的恒力F2，物体做速度为v2的匀速运动，且F1与F2功率相同。则可能有 （ ）

A.F2=F1，v1> v2 B.
F2=F1，v1< v2

C.F2>F1，v1> v2 D.F2

8．如图，质量分别为mA和mB的两小球带有同种电荷，电荷最分别为qA和qB，用绝缘细线悬挂在天花板上。平衡时，两小球恰处于同一水平位置，细线与竖直方向间夹角分别为θ1与θ2（θ1＞θ2）。两小球突然失去各自所带电荷后开
始摆动，最大速度分别vA和vB，最大动能分别为EkA和EkB。则 （ ）

A．mA一定小于mB B.qA一定大于qB

C.vA一定大于vB D.EkA一定大于EkB

第 Ⅱ 卷

二、填空题：9题10分，10题5分，共15分

9．（10分）图1为验证牛顿第二定律的实验装置示意图。图中打点计时器的电源为50Hz的交流电源，打点的时间间隔用Δt表示。在小车质量未知的情况下，某同学设计了一种方法用来研究“在外力一定的条件下，物体的加速度与其质量间的关系”。

（1）完成下列实验步骤中的填空：

①平衡小车所受的阻力：小吊盘中不放物块，调整木板右端的高度，用手轻拨小车，直到打点计时器打出一系列________的点。

②按住小车，在小吊盘中放入适当质量的物块，在小车中放入砝码。

③打开打点计时器电源，释放小车，获得带有点迹的纸带，在纸带上标出小车中砝码的质量m。

④按住小车，改变
小车中砝码的质量，重复步骤③。

⑤在每条纸带上清晰的部分，每5个间隔标注一个计数点。测量相邻计数点的间距s1，s2，…。求出与不同m相对应的加速度a。

⑥以砝码的质量m为横坐标，
为纵坐标，在坐标纸上做出
--m关系图线。若加速度与小车和砝码的总质量成反比，则
与m处应成_________关系（填“线性”或“非线性”）。

（2）完成下列填空：

（ⅰ）本实验中，为了保证在改变小车中砝码的质量时，小车所受的拉力近
似不变，小吊盘和盘中物块的质量之和应满足的条件是_______________________。

（ⅱ）设纸带上三个相邻计数点的间距为s1、s2、s3（如图2）。a可用s1、s3和Δt表示为a=________。

（ⅲ）图3为所得实验图线的示意图。设图中直线的斜率为k，在纵轴上的截距为b，若牛顿定律成立，则小车受到的拉力为___________，小车的质量为___________。

10．（5分）如上图所示，两个质量各为m1和m2的小物块A和B，分别系在一条跨过定滑轮的软绳两端，已知m1＞m2，现要利用此装置验证机械能守恒定律。

（1）若选定物块A从静止开始下落的过程中进行测量，则需要测量的物理量有_______。

①物块的质量m1、m2；[来源:学§科§网]

②物块A下落的距离及下落这段距离所用的时间；

③物块B上升的距离及上升这段距离所用的时间；

④绳子的长度。[来源:学+科+网]

（2）为提高实验结果的准确程度，某小组同学对此实验提出以下建议：

①绳子的质量要轻

②在“轻质绳”的前提下，绳子越长越好

③尽量保证物块只沿竖直方向运动，不要摇摆

④两个物块的质量之差要尽可能小

以上建议中确实对提高准确程度有作用的是_________。

（3）写出一条上面没有提到的对提高实验结果准确程度有益的建议：_____________________。

三、计算题：本
题3小题，共47分，要求写出必要的文字说明,正确的公式和结果

11．（14分）将一电荷量为2×10-5C的负电荷由A点移到B点，其电势能增加了0.1J，已知A、B两点间距为2cm，两点连线与电场方向成60°角，如图所示，问：

（1）在电荷由A移到B的过程中，电场力做了多少功？

（2）A、B两点间的电势差为多少？

（3）该匀强电场的电场强度为多大？

12．（18分）水平传送带被广泛地应用于机场和火车站，用于对旅客的行李进行安全检查，右图为一水平传送带装置示意图，绷紧的传送带AB始终保持1 m/s的恒定速度运行，一质量为m=4 kg的行李无初速地放在A处，传送带对行李的滑动摩擦力使行李开始做匀加速直线运动，该行李与传送带间的动摩擦因数μ=0.1,AB间的距离L=2 m,g取10 m/s2。求:

(1)行李被从A运送到B所用时间。

(2)电动机运送该行李需增加的电能为多少？

(3)如果提高传送带的运动速率，行李就能够较快地传送到B处，求行李从A处传送到B处的最短时间和传送带对应的最小运行速率。[来源:学科网ZXXK]

13．(15分)如图所示，半径R=2m的四分之一粗糙圆弧轨道AB置于竖直平面内，轨道的B端切线水平，且距水平地面高度为h=1.25m，现将一质量m=0.2kg的小滑块从A点由静止释放，滑块沿圆弧轨道运动至B点以v=5m/s的速度水平飞出(g取10m/s2)．求：

（1）小滑块沿圆弧轨道运动过程中克服摩擦力做的功；

（2）小滑块经过B点时对圆轨道的压力大小；

（3）小滑块着地时的速度大小和方向。　

参考答案

1．A

【解析】惯性是保持物体运动状态的原因，选项A正确；在没有外力作用时，物体有保持静止，这种性质叫惯性，选项B错误；行星在圆周轨道上保持匀速率运动，运动方向发生变化，受到了外力作用，选项C错误；运动物体如果没有受到力的作用，将继续以同一速度沿同一直线运动，选项D正确。

2．D

【解析】卫星在轨道上运动时，万有引力提供它做圆周运动的向心力：
，得
，线速度越大，轨道半径越小，由于
，所以
，即甲距地面的高度比乙的低，所以B错误；再由
，
可知：
，
，所以A错误，D正确；由于不知道两卫星的质量关系，故无法比较两卫星的向心力，所以C错误。

3．B

【解析】对建筑材料进行受力分析。根据牛顿第二定律有
,得绳子的拉力大小等于F=210N,然后再对人受力分析由平衡的知识得
,得FN=490N,根据牛顿第三定律可知人对地面间的压力为490N.
B对。

4．A

【解析】木板水平时，小物块的加速度
，设滑行初速度为
，则滑行时间为
；木板改成后，小物块上滑的加速度
，滑行时间
，因此
，A项正确。[来源:Zxxk.Com]

5．BD

【解析】考查会根据物体的受力情况分析物
体的运动过程，牛顿第二定律，摩擦力做功的公式，撤去F后，物体受到的弹力大于摩擦力，物体先做加
速度减小的加速运动，当弹力与摩擦力相等时，物体的速度最大，然后做加速度增大的减速运动，离开弹簧后做匀减速运动，直到速度减为0，A错；撤去F后，物体刚运动时的加速度由
，

B对；物体做匀减速运动的位移为3
，由
，
，时间t=
，C错；物体的速度最大时弹簧的压缩量为
，
，物体开始向左运动到速度最大时的位移为
，克服摩擦力做的功为
，D对。

思路拓展：解此题时学生需注意物体在运动过程中加速度为零时，速度具有最大值，知道分析物体的运动具有可逆性，若物体匀减速到零，可以反向看成初速为零的匀加速运动去分析。

6．CD

【解析】作用在物体上的滑动摩擦力既可能使物体减速，也可能使物体加速，作用在物体上的静摩擦力既可能使物体加速，也可能使物体减速，选项CD正确AB错误。

7．BD

【解析】水平恒力F1作用下的功率P1= F1 v1，F2作用下的功率P2=

现P1=P2，若F2=F1，一定有v1< v2，因此B正确，A不对；

由于两次都做匀速度直线运动，因此而第一次的摩擦力
而第二次的摩擦力
显然
，即：
因此无论F2>F1还是F2

8．ACD

【解析】分别对A、B进行受力分析，如图所示

两球间的库仑斥力是作用力与反作用力总是大小相等，与带电量的大小无关，因此B选项不对，

对于A球：

对于B球：

联立得：F=
又θ1＞θ2可以得出:mA

在两球下摆的过程中根据机械能守恒：

可得：

可得：

开始A、B两球在同一水平面上，

由于θ1＞θ2可以得出:LA>LB

这样代入后可知：
C选项正确

A到达最低点的动能：

B到达最低点的动能：

由于θ1＞θ2可知，

又：

可得：
因此D选项也正确。

9．（1）①均匀⑥线性

（2）（ⅰ）远小于小车和小车中砝码的质量之和

（ⅱ）
（ⅲ）1/k b/k

【解析】（1）由加速度与小车和砝码的总质量成反比，即a∝1/( M+m)可知，
与m处应成线性关系。（2）小吊盘和盘中物块的质量之和应满足的条件是远小于小车和小车中砝码的质量之和。由于打点的时间间隔为Δt，相邻计数点的时间间隔为5Δt，由s3 -s1=2a·5Δt，解得a=
。设小车质量为M，由F=(M+m)a，变换成
=
m+
M。对比实验图线图3，由
=k可得小车受到的拉力为F=1/k，由
M=b可得M=b/k 。

10.【答案】(1) ①②或①③；（2）①③；（3）例如：“对同一高度进行多次测量取平均值”， “选取受力后相对伸长尽量小的绳子”等等。

【解析】（1）通过连结在一起的A、B两物体验证机械能守恒定律，即验证系统的势能变化与动能变化是否相等，A、B连结在一起，A下降的距离一定等于B上升的距离；A、B的速度大小总是相等的，故不需要测量绳子的长度和B上升的距离及时间。（2）如果绳子质量不能忽略，则A、B组成的系统势能将有一部分转化为绳子的动能，从而为验证机械能守恒定律带来误差；若物块摇摆，则两物体的速度有差别，为计算系统的动能带来误差；绳子长度和两个物块质量差应适当。（3）多次取平均值可减少测量误差，绳子伸长量尽量小，可减少测量的高度
的准确度。

11．(1)-0.1J,（2）5000V,(3)5×105V/m

【解析】

试题分析：（1）由于电势能增加了0.1J，因此电场力做功-0.1J

（2）

（3）电场强度

考点：电场力做功与电势能的关系，匀强电场中场强与电势的关系

12．解析：（1）行李轻放在传送带上，开始是静止的，行李受滑动摩擦力而向右运动，此时行李的加速度为a，由牛顿第二定律得

f=μmg=ma,a=μg=1.0 m/s2

设行李从速度为零运动至速度为1 m/s所用时间为t1，所通过位移为s1,则：

v=at1,t1=
=?? 1 s; s1=
at12=0.5 m

设行李速度达到1 m/s后与皮带保持相对静止，一起运行，所用时间为t2，则：

t2=
s=1.5 s。

设行李被从A运送到B共用时间为t，则t=t1+t2=2.5 s。

（2）电动机增加的电能就是物体增加的动能和系统所增加的内能之和。

E=Ek+Q?

E=
mv2+μmg·ΔL

ΔL=vt1-
at12=
vt1=0.5 m

故E=
mv2+μmgΔL=
×4×12+0.1×4×10×
=4 J

（3）行李从A匀加速运动到B时，传送时间最短，则

l=
at

代入数据得t=2 s

此时传送带对应的运行速率为v′,v′≥atmin=2 m/s。

故传送带对应的最小运行速率为2 m/s。

【解析】略

13．（1）1.5J （2）4.5N （3）

【解析】

试题分析：（1）小滑块沿圆弧轨道滑到B点的运动过程，根据动能定理：

解得：

（2）小滑块经过B点时，设圆弧轨道对小滑块的支持力为
，由牛顿第二定律，可得：

解得：

由牛顿第三定律，可知小滑块对圆弧轨道的压力：

（3）小滑块离开圆弧轨道后，做平抛运动，设落地速度为
，

落地时，竖直方向分速度

小滑块着地时的速度
大小为：

方向与水
平方向成

考点：本题考查了圆周运动和平抛运动的综合应用。