1、- 1 -金山中学 2017 学年度第一学期高三年级物理学科期中考试卷一、选择题（共 40 分。第 1-8 小题，每小题 3 分，第 9-12 小题，每小题 4 分。每小题只有一个正确答案。 ）1. 下列哪一句话可从牛顿第一定律演绎得出（ ）A. 质量是物体惯性的量度 B. 物体的运动需要力来维持C. 质量一定的物体加速度与合外力成正比 D. 物体有保持原有运动状态的特性【答案】D【解析】一切物体在不受外力时，总保持静止状态或匀速直线运动状态。静止状态或匀速直线运动状态是指原来静止的将保持静止状态，原来运动的将保持匀速直线运动状态。故选D。2. 教科书中这样表述牛顿第一定律：一切物体总保持匀速
2、直线运动状态或静止状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止。其中“改变这种状态”指的是改变物体的（ ）A. 加速度 B. 速度 C. 位置 D. 受力【答案】B【解析】试题分析：“改变这种状态”指的是改变物体的速度，即运动的速度的大小和方向，只要速度的大小或方向的一个发生了改变，则物体的运动状态就发生了改变，选项 B 正确。考点：牛顿第一定律。3. 一个弹性小球，在光滑水平面上以 4m/s 的速度向左垂直撞到墙上，碰撞后小球以大小为2m/s 速度向右运动。则碰撞前后小球速度变化量 的大小和方向分别为（ ）A. 2m/s，向右 B. 2m/s，向左C. 6m/s，向右 D. 6m/s，向左【答案】
3、C【解析】规定初速度方向为正，即向左为正，速度变化量 ，负号表示方向向右，故 C 正确4. 质量为 2kg 的质点仅受两个力作用，两个力的大小分别为 3N 和 5N。则该质点的加速度的值可能为（ ）A. 0.5m/s2 B. 0.75m/s2 C. 3.5m/s2 D. 4.5 m/s2- 2 -【答案】C【解析】3N 和 5N 的合力范围为：2NF8N，故加速度的最大值为：a max= m/s24 m/s2，加速度的最小值为：a min= m/s21 m/s2，故 C 正确，ABD 错误。故选 C。5. 如图所示为 A、B 两物体做匀速圆周运动时向心加速度 a 随半径 r 变化的图线，由图可
4、知( )A. A 物体的线速度大小不变B. A 物体的角速度不变C. B 物体的线速度大小不变D. B 物体的角速度与半径成正比【答案】A【解析】A 图中 a 与 r 成反比，则由向心加速度公式 a= 可知，A 物体的线速度大小不变，故 A 正确；A 图中 a 与 r 成反比，则由向心加速度公式 a= 可知，A 物体的线速度大小不变，由 v=r 角速度是变化的故 B 错误；B 图中 a 与 r 成正比，则由向心加速度公式 a= 2r 可知，B 物体运动的角速度保持不变，由 v=r 线速度是变化的故 C 错误；B 图中 a 与 r 成正比，则由向心加速度公式 a= 2r 可知，B 物体运动的角速
5、度保持不变，故 D 错误故选 A.6. 如图所示，a、b 两细绳一端系着质量为 m 的小球，另一端系在竖直放置的圆环上，开始时绳 b 水平。设绳 a、b 对小球作用力的合力大小为 F 合 。现将圆环在竖直平面内逆时针极其缓慢地向左滚动 90，在此过程中（ ）A. F 合 始终增大 B. F 合 保持不变C. F 合 先增大后减小 D. F 合 先减小后增大- 3 -【答案】B【解析】将圆环在竖直平面内逆时针极其缓慢地向左滚动 90的过程中，两根细绳一直处于拉直状态，小球相对于圆的位置不变，所以一直处于平衡状态，绳 a、b 对小球作用力的合力大小与小球的重力平衡，保持不变，B 正确、ACD 错误
6、。故选 B。点睛：本题主要是考查了共点力的平衡问题，弄清楚圆环转动过程中细绳和小球所处的状态是解答本题的关键；知道三力平衡时任意两个力的合力与第三个力等大反向7. 三段材质完全相同且不可伸长的细绳 OA、OB、OC，它们共同悬挂一重物，如图所示，其中 OB 水平，A 端、B 端固定。若逐渐增加 C 端所挂重物的质量，则最先断的绳（ ）A. 必定是 OA B. 必定是 OBC. 必定是 OC D. 可能是 OB，也可能是 OC【答案】A【解析】以结点 O 为研究，在绳子均不被拉断时受力图如图。根据平衡条件，结合力图可知：F OAF OB，F OAF OC，即 OA 绳受的拉力最大，而细绳OA、O
7、B、OC 能承受的最大拉力相同，则当物体质量逐渐增加时，OA 绳最先被拉断。故选 A。点睛：本题首先要选择研究对象：结点 O；其次关键是作好力图，就能直观比较三个绳子拉力的大小8. 在离地面足够高的地方以 20m/s 的初速度竖直上抛一小球，不计空气阻力，经过一段时间后，小球速度大小变为 10m/s。此时（ ）A. 小球的位移方向一定向上 B. 小球的位移方向一定向下C. 小球的速度方向一定向上 D. 小球的速度方向一定向下【答案】A【解析】根据对称性可知，小球返回抛出点时速度是 20m/s，所以小球速度大小变为 10m/s- 4 -的位置一定在抛出点的上方，位移方向一定向上，故 A 正确，B
8、 错误。竖直上抛运动是一种往复运动，上升和下降经过同一点位移相同，则小球的速度可能向上，也可能向下，故 CD错误。故选 A。点睛：要知道竖直上抛运动可以分成上升和下降两个过程分段研究，两个过程有对称性也可以看成一种有往复的匀减速直线运动进行处理 9. 一个物块放在光滑的水平地面上，从静止开始受到水平向右的外力 F 的作用，外力 F 与时间 t 的关系如图所示。则（ ）A. 0 t0时间内，物块向右做匀加速运动B. t02 t0时间内，物块向左做匀加速运动C. 02 t0时间内，物块的速度先增大后减小D. 02 t0时间内，物块的加速度先增大后减小【答案】C【解析】对物体受力分析，根据牛顿第二定
9、律可知 F=ma，0-t 0时间内，拉力减小，加速度减小，物体做加速度减小的加速运动，在 t0时刻速度达到最大，故 A 错误；t 0-2t0时间内，拉力反向增大，加速度反向增大，做减速运动，根据力的对称性可知，到达 2t0时刻速度减速到零，故 BD 错误，C 正确；故选 C。点睛：要能根据物体的受力情况分析物体的运动过程，结合力的图象是解体的关键，这是学习动力学的基本功.10. 如图所示，小车 M 在恒力 F 作用下，沿水平地面做直线运动，由此可判断（ ）A. 若地面光滑，则小车一定受三个力作用B. 若地面粗糙，则小车可能受三个力作用C. 若小车做匀速运动，则小车一定受四个力的作用D. 若小车
10、做匀速运动，则小车可能受三个力的作用【答案】C- 5 -【解析】A、若地面光滑，小车可能受重力、支持力、拉力 F，当拉力 F 在竖直方向的分量等于重力时，支持力等于零，只受两个力，故 A 错误；B、若地面粗糙，车可能受重力、支持力、拉力 F 和摩擦力，当支持力等于零时，摩擦力也等于零，所以小车也可以不受摩擦力作用，故 B 正确；CD、若小车做匀速运动，则小车受力平衡，所以小车受重力、支持力、拉力和摩擦力，则小车一定受四个力的作用，故 C 正确，D 错误；故选 BC。【点睛】对小车进行受力分析，根据运动情况结合牛顿第二定律即可判断。11. 以不同初速度将两个物体同时竖直向上抛出并开始计时，一个物
11、体所受空气阻力可以忽略，另一个物体所受空气阻力大小与物体速率成正比，下列用虚线和实线描述两物体运动的v-t 图像可能正确的是( )A. B. C. D. 【答案】B.点睛：本题关键是明确 v-t 图象上某点的切线斜率表示加速度，速度为零时加速度为 g，与无阻力时加速度相同12. 如图所示，欲使在粗糙斜面上匀速下滑的木块 A 停下，可采用的方法是（ ）- 6 -A. 增大斜面的倾角B. 对木块 A 施加一个垂直于斜面向下的力C. 对木块 A 施加一个竖直向下的力D. 在木块 A 上再叠放一个重物【答案】B【解析】解：A、根据牛顿第二定律知 mgsinmgcos=ma，得：a=gsingcos，增
12、大斜面的倾角，可见 a 值变大，故 A 错误；B、对木块 A 施加一个垂直于斜面向下的力，则 ma=mgsin（mgcos+F） ，可见 a 减小，故 B 错误；C、对木块 A 施加一个竖直向下的力则：ma=（F+mg）sin（mg+F）cos，因为gsingcos，所以 FsinFcos，可见 aa，即加速度增大，故 C 错误；D、在木块上再叠加一个重物，则：（m+m）a=（m+m）gsin（m+m）gcos，可见 a 不变，故 D 正确；故选：D【点评】本题关键根据物体做加速运动的条件，分析出牛顿第二定律方程是解决问题的关键二、填空题（共 20 分）13. 理想化方法是物理学中重要的思想方
13、法之一，在研究实际问题中有很多应用。例如理想化模型除质点外还有_；理想化运动除自由落体运动外还有_。 （以上空格均只需填一个）【答案】 (1). 点电荷等 (2). 简谐振动等【解析】理想化方法是物理学中重要的思想方法之一，在研究实际问题中有很多应用。例如理想化模型除质点外还有点电荷等；理想化运动除自由落体运动外还有简谐振动等。14. 汽车在水平地面上转弯时，是_力提供向心力；转弯时车速不能太快，当速度为v 时，安全转弯的半径最小为 R，若当转弯半径为 3R 时，该汽车安全转弯的最大速度为_。- 7 -【答案】 (1). 静摩擦 (2). v点睛：解决本题的关键是分析向心力是由哪些力提供的通常
14、这样找向心力：沿半径方向的所有力的合力提供该物体做圆周运动的向心力15. 一个物体做初速度为零的匀加速直线运动，已知其第一秒内的位移为 2m，那么它：（1）之后 2s 内的位移大小是_m；(2)之后 4m 内运动的时间为_s。【答案】 (1). 16 (2). 【解析】根据 x= at2可得：2= a12，所以：a=4m/s 2（1）之后 2s 内的位移大小是： （2）从开始运动开始运动 6m 的时间：则运动后 4m 的时间为( -1)s16. 物体以 25m/s 的初速度做竖直上抛运动，经过_s 到达最高点，它在第三秒内的位移为_m。 （ g 取 10m/s2）【答案】 (1). 2.5 (
15、2). 0【解析】到达最高点的时间： ；第 2s 末的速度：v 2=v0-gt=(25-102)m/s=5m/s；则它在第三秒内的位移为 点睛：此题关键要搞清竖直上抛运动的规律；可用分段法处理，也可用整体法处理；注意位移的矢量性.17. 拧开水龙头水就会流出来，连续的水流柱的直径在下流过程中会_(填：变小、不变或者变大)设水龙头的开口直径为 1cm，安装在离地面 75cm 高处，若水龙头开口处水的流速为 1ms，那么水流柱落到地面的直径应为_cm.- 8 -【答案】 (1). 变小 (2). 0.5cm【解析】过任意横截面的流量一定，单位时间内的流量 Q=vS，由于速度 v 变大，故水流截面积
16、 S 减小；任意取一段水，从离开水龙头到落地过程，根据动能定理，有： 解得： ；单位时间内的流量 Q=vS 一定，故：v 1S1=v2S2，故 ；故直径 ，故 d2= d10.5 cm三、综合题（共 40 分）18. 在“用 DIS 研究小车加速度与所受合外力的关系”实验中时，甲、乙两组分别用如图A.、B.所示的实验装置实验，重物通过细线跨过滑轮拉相同质量小车，位移传感器 B.随小车一起沿水平轨道运动，位移传感器 A.固定在轨道一端甲组实验中把重物的重力作为拉力F，乙组直接用力传感器测得拉力 F，改变重物的重力重复实验多次，记录多组数据，并画出a-F 图像。（1）位移传感器 B.属于 _。 （
17、填“发射器”或“接收器” ）（2）甲组实验把重物的重力作为拉力 F 的条件是 _。（3）图 C.中符合甲组同学做出的实验图像的是 _；符合乙组同学做出的实验图像的是_。【答案】 (1). 发射器 (2). 小车的质量远大于重物的质量 (3). (4). 【解析】 （1）位移传感器（B）属于发射器（2）在该实验中实际是：mg=（M+m）a，要满足 mg=Ma，应该使重物的总质量远小于小车的质量即小车的质量远大于重物的质量（3）在质量不变的条件下，加速度与外力成正比；由实验原理：mg=Ma- 9 -得 a=而实际上 a= ，即随着重物的质量增大，不在满足重物的质量远远小于小车的质量，所以图（c）中
18、符合甲组同学做出的实验图象的是乙组直接用力传感器测得拉力 F，随着重物的质量增大拉力 F 测量是准确的，a-F 关系为一倾斜的直线，符合乙组同学做出的实验图象的是点睛：解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项该实验是探究加速度与力的关系，我们采用控制变量法进行研究为了使砝码盘和砝码的重力等于小车所受的合外力，实验应该满足小车的质量远大于重物的质量；19. 如图在“研究两个互成角度的力的合成”实验中， “等效代替”的含义是（_）A.橡皮筋可以用细绳替代B.左侧弹簧测力计的作用效果可以替代右侧弹簧测力计的作用效果C.右侧弹簧测力计的读数可以和左侧弹簧测力计的读数相
19、互替代D.两弹簧测力计共同作用的效果可以用一个弹簧测力计的作用效果替代【答案】D【解析】该实验采用了“等效法” ，即用两个弹簧秤拉橡皮筋的效果和用一个弹簧秤拉橡皮筋的效果是相同的，即要求橡皮筋的形变量相同，故 ABC 错误，D 正确；故选 D。点睛：该题属于基础题目，考查了“验证力的平行四边形定则”的实验中基础知识，如等效思想即一个合力与几个分力共同作用的效果相同，可以互相替代20. 有一质量为 2kg 的小球串在长为 1m 的轻杆顶部，轻杆与水平方向成 =37角。（1）若静止释放小球，1s 后小球到达轻杆底端，则小球与轻杆之间的动摩擦因数为多少？（2）若在竖直平面内给小球施加一个垂直于轻杆方
20、向的恒力，静止释放小球后保持它的加速度大小 1m/s2，且沿杆向下运动，则这样的恒力大小为多少？- 10 -（ g=l0m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8）【答案】(1) 0.5 (2)若 F 垂直杆向上，则力为 36N ； 若 F 垂直杆向下，则力为 4N【解析】试题分析：（1）由 得 v=2m/s （1 分）P=“mgvsin37“ =24W （2 分）（2） （1 分）， ， （2 分）（1 分）（1 分）（3） ， ， （1 分）（1 分）若 F 垂直杆向上，则有： （2 分）若 F 垂直杆向下，则有（2 分）考点：本题考查了功率以及牛顿第二定律。21. 如图甲，质量为
21、1kg 的滑块受到一个沿斜面方向的外力 F 作用，从斜面底端开始，以初速度 v03.6m/s 沿着倾角为 37足够长的斜面向上运动，物体与斜面间的动摩擦因数为 0.8。滑块开始一段时间内的速度-时间图像如图所示乙（ g 取 10m/s2，sin370.6，cos370.8） 。求：（1）滑块上滑过程中加速度的大小和方向；- 11 -（2）滑块所受外力 F 的大小和方向；（3）当滑块到最高点时撤除外力，此后滑块能否返回斜面底端？若不能返回，求出滑块停在离斜面底端的距离。若能返回，求出返回斜面底端时的速度。【答案】(1) ，沿斜面向下 (2) -2.6N，方向平行于斜面向下 (3) 滑块不能返回斜面底端；停在距斜面底端 0.43m 处【解析】 （1）根据速度-时间图象的斜率表示加速度得：沿斜面向下；（2）设 F 沿斜面向上，则 mgsin-mgcos-F=maF=mgsin+mgcos-ma=1100.6+0.81100.8-115N=-2.6N所以 F 力的方向平行于斜面向下 （3）因为 mgsinmgcos，所以滑块不能返回斜面底端 设经过时间 t，滑块速度为零，则 t= =0.24s滑块停在距离斜面底端 0.43m 处
