湖北省教学合作2015届高三10月联考

物 理 试 题

本卷分第I卷(选择题)和第II卷(非选择题)两部分，满分100分，考试用时90分钟。

第I卷(选择题，40分)

一、单项选择题(本题共6道小题，每题4分;在每小题列出的四个选项中，只有一项是最符合题目要求的)

1.物体b在力F作用下将物体a向光滑竖起墙壁挤压，如右图所示，a, b处于

静止状态，则( )

A. a受到的摩擦力有二个

B. a受到的摩擦力大小不随F变化

C. a受到的摩擦力大小随F的增大而增大

2.铁路在弯道处的内外轨道高低是不同的，已知内外轨道对水平面倾角为
(如图)，弯道处的回弧半径为R，若质量为m的火车转弯时速度小于
，则( )

A.内轨对内侧车轮轮缘有挤压

B.外轨对外侧车轮轮缘有挤压

C.火车所受合力等于mg

D.火车所受合力为零

3.如图，a, b, c是在地球大气层外圆轨道上运动的3颗卫星，下列说法正确的是

( )

A. b, c的线速度大小相等，且大于a的线速度

B. b, c的向心加速度大小相等，且大于a的向心加速度

C. c加速可追上同一轨道上的b, b减速可等候同一轨道上的c

D. a卫星由于某原因，轨道半径缓慢减小，其线速度将增大

4.甲乙两物体从同一位置出发沿同一直线运动时的v-t图象如图所示.下列判断不正确的是( )

A.甲做匀速直线运动.乙做变速直线运动

B.两物体两次相遇的时刻是1s末和4s末

C.乙在前2s内做匀加速直线运动.2s后做匀减速直线运动

D.0-6s内甲.乙两物体的运动方向始终相同

5.下列关于力和运动的关系的说法中，正确的是()

A.没有外力作用时，物体不会运动，这是牛顿第一定律的体现

B.物体受力越大，运动得越快，这是符合牛顿第二定律的

C.物体所受合外力为零，则速度一定为零;物体所受合外力不为零，则速度也一定不 为零

D.物体所受的合外力最大时，速度却可以为零;物体所受的合外力最小时，速度却可 以最大

6.如图所示，斜面体M的底面粗糙，斜面光滑，放在粗糙水平面上。弹簧的一端固定在墙面上，另一端与放在斜面上的物块m相连，弹簧的轴线与斜面平行。若物块在斜面上做简谐运动，斜面体保持静止，则地面对斜面体的摩擦力f与时间t的关系图象应是下图中的哪一个?

二、多项选择题(本题共4道小题，每题4分，在每小题列出的四个选项中，有多项是符合题目要求的。选择全对得4分，选对但不全得2分，有选错的不得分。)

7.如图是给墙壁粉刷涂料用的“涂料滚”的示意图.使用时，用撑竿推着粘有涂料的涂料滚沿墙壁上下缓缓滚动，把涂料均匀地粉刷到墙上.撑竿的重量和墙壁的摩擦均不计，而且撑竿足够长，粉刷工人站在离墙壁一定距离处缓缓上推涂料滚，该过程中撑竿对涂料滚的推力为F1，涂料滚对墙壁的压力为F2，以下说法正确的是

A. F2减小 B. F1减小，F2增大

C. F1、F2均增大 D. F1减小

【题文】8.如图所示，小物体A沿高为h、倾角为
的光滑斜面以初速度v0从顶端滑到底端，而相同的物体B以同样大小的初速度从同等高度竖直上抛，则( )

A.两物体落地时速率相同

B.从开始运动至落地过程中，重力对它们做功相同

C.两物体落地时，重力的瞬时功率相同

D.从开始运动至落地过程中，重力对它们做功的平均功率相同

【题文】9.小河宽为d，河水中各点水流速度与各点到较近河岸的距离成正比，
，
，
为各点到近岸的距离，小船船头垂直河岸渡河，小船划水速度为
，则下列说法正确的是( )

A.小船渡河的轨迹为直线

B.小船垂直河岸方向前进的距离为
时，船的实际速度为

C.小船渡河时的轨迹为曲线

D.小船垂直河岸向前进的距离
,船的实际速度

【题文】10.如图，在不光滑的平面上，质量相等的两个物体A. B间用一轻弹簧相连接，现用一水平拉力F作用在B上，从静止开始经一段时间后，A、B一起做匀加速直线运动，当它们的总动能为Ek时撤去水平拉力F，最后系统停止运动，从撤去拉力F到系统停止运动的过程中，系统( )

A.克服阻力做的功等于系统的动能Ek

B.克服阻力做的功大于系统的动能Ek

C.克服阻力做的功可能小于系统的动能Ek

D.克服阻力做的功一定等于系统机械能的减少量

第II卷(非选择题，60分)

三、实验题(本题共2道小题，共16分)

【题文】11. (6分)如图甲所示，是一位同学在实验室中照的一小球做平抛运动的频闪照片的一部分，由于照相时的疏忽，没有摆上背景方格板，图中方格是后来用直尺画在相片上的(图中格子的竖直线是实验中重垂线的方向，每小格的边长均为5mm )，为了补救这一过失，他对小球的直径进行了测量，如图乙所示，如果取重力加速度g=l0m/s2，则

(1)照片闪光的频率为______________Hz;

(2)小球作平抛运动的初速度为____________m/s.

【题文】12. (10分)如右图所示装置可用来验证机械能守恒定律。摆锤A栓在长L的轻绳一端，另一端固定在O点，在A上放一个小铁片，现将摆锤拉起，使绳偏离竖直方向成
角时由静止开始释放摆锤，小铁片随A一起摆到最低位置时，受到竖直挡板P阻挡停止运动，之后铁片将飞离摆锤而做平抛运动。

①为了验证摆锤在运动中机械能守恒，必须求出摆锤在最低点的速度。为了求出这一速度，实验中还应该测量的物理量是_____________。

②根据测得的物理量表示摆锤在最低点的速度v=______________。

③根据已知的和测得的物理量，写出摆锤在运动中机械能守恒的关系式为____________。

四、计算题(本题共4小题，共44分。要求写出具体的求解步骤，仅有答案不给分。)

【题文】13. (10分)为了安全，在公路上行驶的汽车之间应保持必要的距离.已知某公路的最高限速vo=30m/s;假设前方车辆突然停止，后车司机从发现这一情况，经操纵刹车，到汽车开始减速所经历的时间(即反应时间)to = 0.50s.刹车时汽车受到阻力的大小F为汽车所受重力的0.45倍。该公路上汽车间的距离s至少应为多少?(取g=10m/s2)

【题文】14. (10分)某同学表演魔术时，将一小型条形磁铁藏在自己的袖子里，然后对着一悬挂的金属小球指手画脚，结果小球在他神奇的功力下飘动起来.假设当隐藏的小磁铁位于小球的左上方某一位置C(
)时，金属小球偏离竖直方向的夹角
也是
，如图所示.已知小球的质量为m，该同学(含磁铁)的质量为m，求此时:

(1)悬挂小球的细线的拉力大小为多少?

(2)该同学受到地面的支持力和摩擦力大小各为多少?

【题文】15.(12分)质量为M=2.5kg的一只长方体形铁箱在水平拉力F作用下沿水平面向右匀加速运动，铁箱与水平面间的动摩擦因数为
。这时铁箱内一个质量为m=0.5kg的木块恰好能静止在后壁上(如图所示)，木块与铁箱内壁间的动摩擦因数为
。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取g=10m/s2 。 求:

(1)木块对铁箱的压力;

(2)水平拉力F的大小。

（3)减小拉力F，经过一段时间，木块落底后不反弹，某时刻当箱的速度为v=6m/s时撤去拉力，经1s时间木块从左侧到达右侧，则铁箱长度是多少?

【题文】16. (12分)如图所示，将一质量为m=0.1 kg的小球自水平平台右端O点以初速度vo水平抛出，小球飞离平台后由A点沿切线落入竖直光滑圆轨道ABC，并沿轨道恰好通过最高点C，圆轨道ABC的形状为半径R=2. 5 m的圆截去了左上角127。的圆弧，CB为其竖直直径，(sin 530=0. 8, cos 530=0. 6，重力加速度g取10 m/s2)求:

(1)小球经过C点的速度大小；

(2)小球运动到轨道最低点B时轨道对小球的支持力大小;

(3)平台末端O点到A点的竖直高度H。

参考答案

一、单选题（1-6题，每题4分）

1、答案：B

解析：对于a，由于墙壁光滑，只受到b对a的摩擦力，最终受重力、b对a的压力、墙壁的弹力、b对a的静摩擦力处于平衡，则b对a的摩擦力等于a的重力，方向竖直向上，F增大，摩擦力大小不变，始终等于a的重力．

点评：解决本题的关键隔离对a分析，根据共点力平衡进行求解．

2、答案：A

解析：当火车速度小于
时，火车所受的重力和支持力的合力大于所需的向心力，火车有向心趋势，故其内侧车轮轮缘会与铁轨相互挤压。

点评：本题关键抓住火车所受重力和支持力的合力恰好提供向心力的临界情况，计算出临界速度，然后根据离心运动和向心运动的条件进行分析．

3、答案：D

解析：卫星运动是由万有引力提供向心力，列方程可得半径越大线速度、角速度、向心加速度越小，周期越小。由此可知ABC错误，D正确。

点评：本题主要抓住万有引力提供圆周运动向心力并由此根据半径关系判定描述圆周运动物理量的大小关系，掌握卫星在轨道上加速或减速会引起轨道高度的变化，这是正确解决本题的关键．

4、答案：B

解析: 甲做匀速直线运动，乙物体前2s做匀加速直线运动，加速度为正方向，后4s做匀减速直线运动，加速度为负方向，所以乙物体全程是变速直线运动，故A．C正确．甲、乙两物体由同一位置出发；在速度-时间图象中图象与坐标轴围成面积代表位移，时间轴上方位移为正，时间轴下方位移为负；所以前1s内（或前4s内）乙的三角形面积不等于甲的矩方形面积，即位移不相同，此时两车没相遇；故B错误．由于在速度-时间图象中，某一点代表此时刻的瞬时速度，时间轴上方速度是正数，时间轴下方速度是负数；所以前6s内甲乙两物体的速度都为正方向，故D正确．

点评: 本题是为速度--时间图象的应用，要明确斜率的含义，知道在速度--时间图象中图象与坐标轴围成的面积的含义，能根据图象读取有用信息，要注意路程和位移的区别．

5、答案D

解析：运动不需要力来维持，物体不受力时，可以做匀速运动，A不正确；物体受力大，加速度大，速度变化快，但速度不一定大，B不正确；力的大小与速度大小之间没有直接联系，C不正确，D正确．

点评: 本题考查的是力与运动的关系及加速度与速度的关系。

6、答案:C

解析:设斜面的倾角为θ．

物块在光滑的斜面上做简谐运动，对斜面的压力N1等于物块重力垂直于斜面的分力，

?即N1=mgcosθ．

以斜面体为研究对象，作出力图如图．

?地面对斜面体的摩擦力f=N1sinθ=mgsinθcosθ

因为m，θ不变，所以f不随时间变化．

点评: 本題关键抓住物物体斜面的压力不变，不要被物体做简谐运动迷惑．

二、多项选择题（本题共4道小题，每题4分，在每小题列出的四个选项中，有多项是符合题目要求的。选择全对得4分，选对但不全得2分，有选错的不得分。）

7、答案：AD

解析：解：以涂料滚为研究对象，分析受力情况，作出力图．设撑轩与墙壁间的夹 角为α，根据平衡条件得F1=G/cosα F2=Gtanα 由题，撑轩与墙壁间的夹角α减小，cosα增大，tanα减小，则 F1、F2均减小．点评：动态平衡问题，采用函数法分析的，也可以采用作图法更直观反映出两个力的变化情况．

8、答案：AB

解析：

A．两个小球在运动的过程中都是只有重力做功，机械能守恒，所以根据机械能守恒可以知两物体落地时速率相同，故A正确；

B．重力做功只与初末位置有关，物体的起点和终点一样，所以重力做的功相同，故B正确；

C．两种情况下落地方向不同，根据公式P=Fvcosθ，所以瞬时功率不同．所以C错误．

D．平均功率等于做功的大小与所用的时间的比值，物体重力做的功相同，但是时间不同，所以平均功率不同，所以D错误．

点评：在分析功率的时候，一定要注意公式的选择，P＝W/t只能计算平均功率的大小，而P=Fv可以计算平均功率也可以是瞬时功率，取决于速度是平均速度还是瞬时速度．

9、答案：BC

解析：小船在沿河岸方向上做匀速直线运动，在垂直于河岸方向上做变速运动，合加速度的方向与合速度方向不在同一条直线上，做曲线运动．故A错误．C正确。小船到达离河岸3d/4处，水流速为v水=kd=v0，则船的速度v=
．故B正确．D错误，

点评：解决本题的关键知道当合速度的方向与合加速度的方向在同一条直线上，物体做直线运动，不在同一条直线上，物体做曲线运动．以及知道合速度与分速度之间遵循平行四边形定则．

10、答案BD

解析：当A、B一起做匀加速直线运动时，弹簧一定处于伸长状态，且此时弹簧弹力大于A所受的摩擦力，停止时弹簧弹力小于A所受的摩擦力，因此当撤去外力F到系统停止运动的过程中，弹簧的弹性势能减小，由功能关系知，系统克服阻力做功应等于系统的弹性势能的减少量和动能的减少量，因此可以得知BD正确．

点评：本题关键是根据A的运动状态判断出弹簧的弹性势能是减少的。再利用能量守恒的观点进行判断。

三、实验题（本题共2道小题，共16分）

11、（1）10 (3分) （2）1 (3分)

考点：研究平抛物体的运动

点评：对于平抛运动问题，一定明确其水平和竖直方向运动特点，尤其是在竖直方向熟练应用匀变速直线运动的规律和推论解题．

12、解：①摆锤A最低点离地面的竖直高度h和铁片平抛的水平位移x (3分)

②
(3分) ③
(4分)

考点：机械能守恒定律，牛顿第二定律，向心力，平抛运动规律

点评：

（1）铁片飞出的速度大小即为重锤摆到最低点的速度大小，铁片做平抛运动，根据平抛运动的特点可正确求出铁片平抛出去的水平速度大小；

（2）重锤下落过程中机械能守恒，由mgh＝mv2/2可以求出其机械能守恒的表达式．

四、计算题

13、（10分）解：在反应时间内，汽车做匀速运动，运动的距离

s1＝ vt = 30× 0.5m = 15m ----------2分

设刹车时汽车的加速度的大小为a，

f ＝μmg＝ma， 得 a＝μg＝4.5m/s2 ---------3分

自刹车到停下，汽车运动的距离

s2 ＝= 100 m ----------3分

所求距离 s＝s1+s2 = 100m +15m = 115 m ----------2分

考点：匀变速直线运动速度与位移的关系，牛顿第二定律。

点评：解决本题的关键知道汽车在整个过程中的运动规律，结合牛顿第二定律和运动学公式联合求解，知道加速度是联系力学和运动学的桥梁．

14、（10分）

（1）以小球为研究对象，受力分析如图甲所示，则由平衡条件得

Fsin30°＝FCsin30° ----------1分

FCcos30°＋Fcos30°＝mg--------1分

解得F＝FC＝mg----------2分

（2）以小球和该同学整体为研究对象，受力分析如图乙所示，

同理有Ff＝Fsin30°----------1分

FN＋Fcos30°＝(M＋m)g---------1分

将F值代入解得Ff＝mg ---------2分

FN＝Mg＋mg----------2分

考点：受力分析，平衡条件的应用

点评：本题分析受力情况是解题的关键，再根据平衡条件进行求解

15、（12分）

（1）对木块：在竖直方向：由相对静止得 mg=Ff=μ2FN （1分）

∴FN=mg/μ2=5/0.25=20N

由牛顿第三定律得：木块对铁箱的压力FN/=－FN=－20N （1分）方向水平向左。（1分）

（2）对木块：在水平方向：FN=ma ∴a=20/0.5=40m/s2 （1分）

对铁箱和木块整体：F－μ1(M+m)g =(M+m)a （2分）

故水平拉力F=(M+m)(a+μ1g)=135N （1分）

（3）撤去拉力F时，箱和木块的速度均为v=6m/s,

因μ1>μ2, 以后木块相对箱滑动，木块加速度a2=μ2g=2.5m/s2

（1分）

又铁箱加速度：
（1分）

铁箱减速时间为t0=v/a1=1.1s>1s,故木块到达箱右端时，箱未能停止。

则经t=1s木块比铁箱向右多移动距离L即铁箱长。

即有：L=(vt－a2t2/2)－(vt－a1t2/2) =(a1－a2)t2/2 （2分）

解得：L=1.5m （1分）

考点：牛顿第二定律；匀变速直线运动的速度与时间的关系；匀变速直线运动的位移与时间的关系．

点评：本题考查了牛顿第二定律和运动学公式的综合运用，知道加速度是联系力学和运动学的桥梁．

16、（12分）

（1）恰好能通过C点，由重力提供向心力，即mg＝ （1分）

代人计算得：vC＝＝5 m/s。 （1分）

（2）从B点到C点，由机械能守恒定律有mv＋mg·2R＝mv （2分）

在B点对小球进行受力分析，由牛顿第二定律有FN－mg＝m （2分）

得FN＝6.0 N，方向竖直向上。 （1分）

（3）从A到B由机械能守恒定律有mv＋mgR（1－cos 53°）＝mv（2分)

所以vA＝ m/s （1分）

在A点对速度vA进行分解有：vy＝vAsin 53° （1分）

所以H＝＝3.36 m （1分）

考点：平抛运动，向心力，牛顿第二定律，机械能守恒定律

点评：此类问题中物体先做平抛运动后再做圆周运动，其特点是：两种运动的轨迹在衔接点处有公共切线，平抛运动的末速度方向恰好在此处圆周的切线上。末速度和水平方向的夹角即弦切角，分解速度时，注意应用弦切角和圆心角的关系。