山东省文登市2014届高三上学期期中统考物理试题(A卷) Word版含答案

高三物理试题

A 卷

一、选择题（本题包括8小题，满分48分。每小题给出四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分） 1．科学家关于物体运动的研究对正确的认识自然现象具有重要作用。下列说法符合历史事实的是

A ．亚里士多德认为，必须有力作用在物体上，物体的运动状态才会改变

B ．伽利略通过“理想实验”得出结论：运动必具有一定速度，如果它不受力，它将以这一

速度永远运动下去

C ．笛卡儿指出：如果运动中的物体没有受到力的作用，它将继续以同一速度沿同一直线运动，既不停下来也不偏离原来的方向

D ．牛顿认为：物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质

2.某部队进行野战训练，训练过程中的运行路线可以在指挥中心的屏幕上显示出来，如图。屏幕的小正方形边长代表1m 。如图所示为某个班战士的行动轨迹，

沿箭头方向运动。AB 、ABC 、ABCD 、ABCDE 四段曲线轨迹运动所用的时间分别是：1s ，2s ，3s ，4s 。下列说法正确的是 A.战士在AB 段的平均速度为1m/s B.战士在ABC 段的平均速度为1.5m/s

C.AB 段的平均速度比ABC 段的平均速度更能反映战士处于A 点时的瞬时速度

D.战士在B 点的速度等于ABC 段的平均速度

3.如图所示，重为mg 的水桶悬挂在门楣上，细绳与竖直方向夹角为30°且绷紧，在这种情

况下，人对水桶施加的作用力可能为 A.mg B.

12mg C. 1

3

mg D. 14mg 4.质量m =4 kg 的质点静止在光滑水平面上的直角坐标系的原点O ，先用沿

+x 轴方向的力F 1=8 N 作用了2 s ，然后撤去F 1；再用沿+y 轴方向的力F 2=24 N 作用了1 s ，

则质点在这3 s内的轨迹为

5.一物体做匀变速直线运动，当t=0时，物体的速度大小为12m/s，方向向东；当t=2s时，物体的速度大小为8m/s，方向仍向东。则物体的速度大小变为2m/s，经过的时间为

A.3s

B.5s

C.7s

D.9s

6．如图所示，质量为1kg的木块A与质量为2kg的木块B 叠放在水平地面上，A、B间的最大静摩擦力2N，B与地面间的动摩擦因数为0.2。用水平力F作用于B，则A、B保持相对静止的条件是（g=10m/s2）

A.12N

F≤B. 10N

F≤

C.9N

F≤ D. 6N

F≤

7.如图所示，滑块以速率v1沿斜面由底端向上滑行，至某一位置后

返回，回到出发点时的速率变为v2，且v2＜v1，则下列说法中

错误

．．的是

A．全过程中重力做功为零

B．在上滑和下滑两过程中，机械能减少量相等

C．在上滑和下滑两过程中，滑块的加速度大小相等

D．在上滑和下滑两过程中，摩擦力做功的平均功率相等

8.嫦娥四号，专家称“四号星”，计划在2017年发射升空，它是嫦娥探月工程计划中嫦娥系列的第四颗人造探月卫星，主要任务是更深层次、更加全面的科学探测月球地貌、资源等方面的信息，完善月球档案资料。已知月球的半径为R，月球表面的重力加速度为g，月球的平均密度为ρ，嫦娥四号离月球中心的距离为r，绕月周期为T。根据以上信息下列说法正确的是

A.

B.

C.万有引力常量可表示为

3

23 3r T R π

ρ

D.嫦娥四号必须减速运动才能返回地球

二、实验题(共14分)

9.（10分）物体在空中下落的过程中，重力做正功，物体的动能越来越大。为了“探究重力做功和物体动能变化间的定量关系”，某实验小组根据下图提供的实验装置设计的实验方

钢球的下落高度；用计时装置测出小钢球经过光电门的时间，

计算出小钢球的速度；比较小钢球所受到的重力所做的功与

小钢球动能变化之间的关系。

（1）根据上述实验方案进行了如下操作。

①用天平测定小钢球的质量为m=0.25kg；

②用游标尺测出小钢球的直径为d=10.0mm；

③用刻度尺测出电磁铁下端到光电门的距离为L=80.40cm；

④实验时，电磁铁先通电，让小钢球。

⑤然后，小球自由下落。

⑥在小钢球经过光电门时间内，计时装置记下小钢球经过光电门所用时间为t=2.50×10－3s，则小钢球经过光电门时的速度可利用表达式v=d/t进行计算，此计算结果比小球的实际速度（填“大”或者“小”）

⑦计算得出重力做的功为J，小钢球动能变化量为J。(g取10m/s2，结

果保留三位有效数字)

（2）在本实验中的误差（至少写出两条）。

10．（4分）在“探究速度随时间变化的规律”实验中，某同学用电火花打点计时器记录了小车及其所拖动的纸带的运动情况。从合适位置开始选取若干计数点ABCDEF如图所示，

每相邻两个计数点间有4个点未画出，打点计时器打点时间间隔为0.02s。

则打点计时器打D 点时小车速度 m/s （保留3位有效数字）；小车的加速度为 m/s 2（保留2位有效数字）

三、计算题（本题共3小题，满分48分）

11.（14分）如图所示，倾角为θ的粗糙斜面的底端有一凹形小滑块，在底端竖直线上离底端

高度为H 处有一个小球，小球以一定的水平速度v 0抛出。

（1）要使小球垂直打在斜面上，试推导小球离斜面底端的高度H 与小球速度v 0之间的关系。 （2）若斜面倾角θ=37°，凹形小滑块的质量m =1kg ，小滑块与斜面间的动摩擦因数μ=0.25。

现小滑块以某一初速度从斜面底端上滑，同时在斜面底端正上方的小球以初速度3m/s 水平抛出，经过一段时间，小球恰好垂直斜面方向落入凹槽，此时，小滑块还在上滑过程中。求小滑块运动的时间和小滑块的动能变化量。（已知sin 37°＝0.6, cos 37°＝0.8， g 取10m/s 2

）

12.（19分）如图所示，一倾角为=30θ 的足够长固定光滑斜面底端有一与斜面垂直的挡板

M ，物块A 、B 之间用一与斜面平行的轻质弹簧连接且静止在斜面上。现用外力沿斜面向下缓慢推动物块B ，当弹簧具有5J 的弹性势能时撤去推力，释放物块B 。已知物块A 、B 的质量分别为5kg 和10kg ，弹簧的弹性势能的表达式为21

2

P E kx = ，其中弹簧的劲度

系数为k =1000N/m ，x 为弹簧的形变量，g =10m/s 2。求 （1）撤掉外力时，物块B 的加速度大小； （2）外力在推动物块B 的过程中所做的功；

（3）试判断物块A 能否离开挡板M ？若A 能离开挡板M ，求出物块A 刚离开挡板M 时，

物块B 的动能；若A 不能离开挡板M ，求出物块A 与挡板M 之间的最小作用力。

13.（15分）在半径为R=12000km的某星球表面，宇航员做了如下实验，实验装置如图所

示。竖直面内的光滑轨道有轨道AB和圆轨道BC组成，将质量为m=0.1kg的小球，从轨道AB上高H处的某点静止滑下，用力传感器测出小球经过C点是对轨道的压力F，改变H的大小，可测出相应的F大小，F随H的变化关系如图乙所示，求：

（1）圆轨道的半径；

（2）该星球表面的重力加速度大小；

（3）该星球的第一宇宙速度。

·

甲乙

2013高三考试物理试卷

A卷参考答案

一、选择题（本题包括8小题，共48分。每小题给出四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）

二、实验题(共14分)

9.（10分）物体在空中下落的过程中，重力做正功，物体的动能越来越大。为了“探究重力做功和物体动能变化间的定量关系”，某实验小组根据下图提供的实验装置设计的实验方案为：利用电磁铁控制小钢球的起始下落；用刻度尺测

量小钢球的下落高度；用计时装置测出小钢球经过光电

门的时间，计算出小钢球的速度；比较小钢球所受到的

重力所做的功与小钢球动能变化之间的关系。

（1）根据上述实验方案进行了如下操作。

①用天平测定小钢球的质量为m=0.25kg；

②用游标尺测出小钢球的直径为d=10.0mm；

③用刻度尺测出电磁铁下端到光电门的距离为

L=80.40cm；

④实验时，电磁铁先通电，让小钢球吸附在电磁铁的下端…………(1分)。

⑤然后断开电磁铁的电源…………(1分)，小球自由下落。

⑥在小钢球经过光电门时间内，计时装置记下小钢球经过光电门所用时间为t=2.50×10－3s，则小钢球经过光电门时的速度可利用表达式v=d/t进行计算，此计算结果比小球的实际速度小（填“大”或者“小”）…………(2分)

⑦计算得出重力做的功为 2.01 J，小钢球动能变化量为2.00 J。(g取10m/s2，结

果保留三位有效数字)…………(4分，每空2分)

（2）在本实验中的误差空气阻力；测量有误差；读数误差；计算速度值有误差等（至少写出两条）。…………(2分)

10．（4分）在“探究速度随时间变化的规律”实验中，某同学用电火花打点计时器记录了小

车及其所拖动的纸带的运动情况。从合适位置开始选取若干计数点ABCDEF 如图所示，每相邻两个计数点间有4个点未画出，打点计时器打点时间间隔为0.02s 。

则打点计时器打D 点时小车速度0.665---0.666 m/s （保留3位有效数字）；小车的加

速度为 0.87---0.89 m/s 2（保留2位有效数字）…………(4分，每空2分) 三、计算题（本题共3小题，满分48分）

11.（14分）如图所示，倾角为θ的粗糙斜面的底端有一凹形小滑块，在底端竖直线上离底端

高度为H 处有一个小球，小球以一定的水平速度v 0抛出。

（1）要使小球垂直打在斜面上，试推导小球离斜面底端的高度H 与小球速度v 0之间的关系。 （2）若斜面倾角θ=37°，凹形小滑块的质量m =1kg ，小滑块与斜面间的动摩擦因数μ=0.25。

现小滑块以某一初速度从斜面底端上滑，同时在斜面底端正上方的小球以初速度3m/s 水平抛出，经过一段时间，小球恰好垂直斜面方向落入凹槽，此时，小滑块还在上滑过程中。求小滑块运动的时间和小滑块的动能变化量。（已知sin 37°＝0.6, cos 37°＝0.8， g 取10m/s 2

）

解：（1）小球做平抛运动

0tan y v v θ= …………(1分) y v gt =…………(1分)

小球下落的高度 2

112

h gt =

…………(1分) 小球的水平位移 0x v t = …………(1分)

小球的落点到斜面底端的竖直高度 2tan h x θ= …………(1分)

综上可得，小球抛出点到斜面底端的竖直高度 2

2012(2cot )2v H h h g

θ=+=+ …………(2分)

（2）小滑块运动的时间与小球的时间相同

0.4s tan v t g θ

=

= …………(2分)

滑块运动的位移 1.5m cos x

s θ

=

= …………(1分) 滑块受到的合外力 sin cos 8N F mg mg θμθ=+=…………(2分)

根据动能定理可得滑块的动能变化量为 12J K E Fs ?=-=- …………(2分)

12.（19分）如图所示，一倾角为=30θ 的足够长固定光滑斜面底端有一与斜面垂直的挡板

M ，物块A 、B 之间用一与斜面平行的轻质弹簧连接且静止在斜面上。现用外力沿斜面向下缓慢推动物块B ，当弹簧具有5J 的弹性势能时撤去推力，释放物块B 。已知物块A 、B 的质量分别为5kg 和10kg ，弹簧的弹性势能的表达式为21

2

P E kx = ，其中弹簧的劲度

系数为k =1000N/m ，x 为弹簧的形变量，g =10m/s 2。求 （1）撤掉外力时，物块B 的加速度大小； （2）外力在推动物块B 的过程中所做的功；

（3）试判断物块A 能否离开挡板M ？若A 能离开挡板M ，求出物块A 刚离开挡板M 时，

物块B 的动能；若A 不能离开挡板M ，求出物块A 与挡板M 之间的最小作用力。 解：（1）弹簧具有的势能为E P =5J ，弹簧的形变量x 1

211

2

P E kx = x 1=0.1m …………(1分)

撤掉外力时，根据牛顿第二定律可得

1sin B B kx m g m a θ-= …………(2分) 物块B 的加速度 a =5m/s 2

…………(1分) (2)物块B 静止在斜面上时，弹簧的形变量x 0

0sin B kx m g θ= …………(1分) x 0=0.05m …………(1分) 外力推动物块B 所做的功

20101

sin ()2

P B W E kx m g x x θ=--- …………(2分)

代入数据有 W =1.25J …………(1分)

(3)假设物块A 刚好离开挡板M ，此时弹簧的伸长量x 2 2sin A kx m g θ= …………(1分) x 2=0.025m …………(1分) 此时弹簧的弹性势能和重力势能的增加量之和E

2

2121sin ()2

B E kx m g x x θ=

++ …………(1分) E =6.5625J>E P =5J,故物块A 未离开挡板M 。…………(1分)

设物块B 上滑到速度为零时，弹簧的形变量为x 3

若弹簧处于压缩状态 23131

sin ()2

P B E kx m g x x θ=+- (1)

)

x 31=0, x 32=0.1m(不合理舍掉) …………(1分)

若弹簧处于伸长状态 23131

sin ()2

P B E kx m g x x θ=++

x 31=0, x 32=-0.1m(不合理舍掉) …………(1分) 综上可得，物块B 的速度为零时，弹簧恰好处于原长…………(1分) 此时物块A 对挡板的作用力最小，作用力F

sin 25N A F m g θ== …………(2分)

13.（15分）在半径为R =12000km 的某星球表面， 宇航员做了如下实验，实验装置如图所

示。竖直面内的光滑轨道有轨道AB 和圆轨道BC 组成，将质量为m =0.1kg 的小球，从轨道AB 上高H 处的某点静止滑下，用力传感器测出小球经过C 点是对轨道的压力F ，改变H 的大小，可测出相应的F 大小，F 随H 的变化关系如图乙所示，求： （1）圆轨道的半径；

（2）该星球表面的重力加速度大小； （3）该星球的第一宇宙速度。

解：(1) 小球过C 点时满足 r

v m mg F c 2

=+ …………(1分)

又根据 22

1)2(c mv r H mg =- …………(2分) 由以上得： mg H r

mg

F 52-=

…………(2分) 由图可知：H 1=1.0m 时F 1=0； …………(2分)

代入可得轨道半径

r=0.4m …………(1分)

（2）当H 2=2.0m 时，F 2=6N …………(1分)

代入可得

甲 乙 ·

g=12m/s 2

…………(2分)

(3) 据 mg R

v m =2

…………(2分)

可得 41210m/s .v ==? …………(2分)