1、2018-2019 学年广东省深圳市福田区耀华实验学校实验班高三（上）期中物理试卷一、单选题（本大题共 5 小题，共 30.0 分）1. 有一直角 V 形槽固定在水平面上，其截面如图所示，BC 面与水平面间夹角为 60，有一质量为 m 的正方体均匀木块放在槽内，木块与 BC 面间的动摩擦因数为 ，与 AB 面间无摩擦。现用垂直于纸面向里的力推木块使之沿槽运动，则木块所受的摩擦力为( )A. mg B. mg C. mg D. mg12322【答案】A【解析】试题分析：分析物体受力有： ，摩擦力 ，其中 ，故木块所cosNFmgq=NfFm=06q受的摩擦力 ，所以只有选项 A 正确。01cos
2、62fg=考点：共点力平衡2. 气象卫星是用来拍摄云层照片、观测气象资料和测量气象数据的我国先后自行成功研制和发射了 “风云”一号和“风云”二号两颗气象卫星 “风云”一号卫星轨道与赤道平面垂直并且通过两极，每 12 h 巡视地球一周，称为“极地圆轨道” “风云二号”气象卫星轨道平面在赤道平面内称为“地球同步轨道” ，则“风云一号”卫星比“风云二号”卫星（ ）A. 发射速度大 B. 线速度大 C. 运行轨道半径大 D. 向心加速度小【答案】BC【解析】A、 “风云二号”卫星为地球同步轨道卫星，周期为 24h， “风云一号”卫星是极地卫星，周期为 12h，根据 得到： ，则得知， “风云一号”的轨
3、道半径较224GMmrrTp=23 4rGMp=小，A 正确；B、据 得， ，即轨道半径越大，线速度越小， “风云一号”卫星比22vrr“风云二号”卫星轨道高度小，所以线速度大，B 错误；C、据 得， ，即轨道半径越大，角速度越小， “风云一号”卫星比2GMmrw=3GMr“风云二号”卫星轨道高度小，所以角速度大，C 错误；D、由万有引力提供向心加速度： ，得： ，即轨道半径越大，向心2mar=2GMr加速度越小， “风云一号”卫星比“风云二号”卫星轨道高度小，向心加速度大，D 错误；故选 A。3.一起重机吊着物体以加速度 竖直匀加速下落一段距离的过程中，正确说法是 ()ag ()A. 拉力对
4、物体做的功等于物体重力势能的增加量B. 物体重力势能的减少量小于物体动能的增加量C. 物体重力势能的减少量等于物体动能的增加量D. 重力做的功大于物体克服缆绳的拉力所做的功【答案】D【解析】【分析】重物被起重机吊起，竖直加速下落的过程中，加速度方向向下，重力大于缆绳拉力，合外力做的功等于重物动能的增加量，除重力以外的力做的功等于物体机械能的变化量【详解】物体加速下降，拉力小于重力，则拉力对物体做的功数值小于重力做功的数值，所以拉力对物体做的功数值小于物体重力势能的增加量的数值，故 A 错误；重力势能的减小量为 mgh，动能的增加量为： ，所以重物重力势能的减少量大于重KGFFEWmgh=-A物
5、动能的增加量，故 BC 错误；重物被起重机吊起，竖直加速下落的过程中，加速度方向向下，重力大于缆绳拉力，根据 可知，重力做的功大于重物克服缆绳拉力做的功，故LD 正确。所以 D 正确，ABC 错误。【点睛】解这类问题的关键要熟悉功能关系，也就是什么力做功量度什么能的变化，并能建立定量关系 我们要正确的对物体进行受力分析，才能够求出某个力做的功.4.入冬以来，全国多地多次发生雾霾天气，能见度不足 ，在这样的恶劣天气中，甲乙20m两汽车在一条平直的单行道上，乙在前甲在后同向行驶。某是时刻两车司机同时听到前方有事故发生的警笛提示，同时开始刹车，两辆车刹车时的 图像如图，则（ ）vt-A. 若两车发生
6、碰撞，开始刹车时两辆车的间距一定等于 12.5mB. 若两车发生碰撞，开始刹车时两辆车的间距一定小于 90C. 若两车发生碰撞，则一定是在刹车后 之内的某时刻发生相撞20sD. 若两车发生碰撞，则一定是在刹车后 以后的某时刻发生相撞【答案】C【解析】试题分析：由图像可知，两车速度相等时经历的时间为 20s，甲车的加速度为：，乙车的加速度为： ，此时甲乙两车速度为 5m/s,故甲车的位移：，乙车的位移为： ，可知要想不相撞，两车的至少距离 ，因为两车发生碰撞，则两车的距离小于 100m，故 A.B 错；因为速度相等后，若不相撞，两者的距离由逐渐增大，可知两辆车一定是在刹车后的 20s 之内的某时
7、刻发生相撞的，故 C 对，D 错。考点：匀变速直线的速度时间图像.【名师点睛】追及相遇问题：1从常见的三种追及、相遇问题看一个条件两者速度相等（1）初速度为零（或较小）的匀加速直线运动的物体追匀速运动的物体，在速度相等时二者间距最大；（2）匀减速直线运动的物体追匀速运动的物体，若在速度相等之前未追上，则在速度相等时二者间距最小；（3）匀速运动的物体追匀加速直线运动的物体，若在速度相等之前未追上，则在速度相等时二者间距最小2分析追及、相遇类问题时，要注意抓住题目中的关键字眼审题时要充分挖掘题目中的隐含条件，如“刚好” 、 “恰好” 、 “最多” 、 “至少”等，往往对应一个临界状态，满足相应的临
8、界条件5.如图所示，质量为 m 的物体用细绳子牵引着在光滑的水平面上作匀速圆周运动， O 为一光滑的孔，当拉力为 F 时，转动半径为 R；当拉力增大到 6F 时，物体仍作匀速圆周运动，此时转动半径为 在此过程中，拉力对物体做的功为 .4R()A. B. C. D. 4FR32FR9【答案】A【解析】【分析】物体在光滑水平面上做匀速圆周运动，由绳子的拉力提供向心力，根据牛顿第二定律分别求出两种拉力情况下物体的速度，再根据动能定理求出外力对物体所做的功。【详解】设当绳的拉力为 F 时，小球做匀速圆周运动的线速度为 ，则有： ，当1v21vFmR=绳的拉力增大到 6F 时，小球做匀速圆周运动的线速度
9、设为 ，则有： ，在绳的2264拉力由 F 增大到 6F 的过程中，根据动能定理得： 。所以绳的拉力221 FRWmv=-=所做功的大小为 ，故 A 正确，BCD 错误。4R【点睛】本题是向心力与动能定理的综合应用，它们之间的纽带是速度，要明确动能定理是求功的基本方法之一二、多选题（本大题共 4 小题，共 23.0 分）6.一物体做平抛运动，在先后两个不同时刻的速度分别为 和 ，时间间隔为 那么 1v2tA()A. 和 的方向可能相同1v2B. 物体做平抛运动时的加速度恒定，做匀变速运动，速度改变量的方向逐渐向竖直方向偏转，但永远达不到竖直方向C. 由 到 的速度变化量 的方向一定竖直向下1v
10、2vAD. 由 到 的速度变化量 的大小为 gtA【答案】CD【解析】【分析】平抛运动的水平分速度不变，竖直分速度逐渐增大，根据平行四边形定则判断速度的方向关系 平抛运动的加速度不变，做匀变速曲线运动，结合加速度的方向得出速度变化量的方向.以及速度变化量的大小。【详解】平抛运动在水平方向的分速度不变，竖直分速度逐渐增大，根据平行四边形定则知，和 的方向不同，故 A 错误；物体做平抛运动时的加速度恒定，做匀变速运动，由于加速1v2度的方向竖直向下，则速度变化量的方向始终竖直向下，故 B 错误；由于加速度的方向向下，则由 到 的速度变化量 的方向一定竖直向下，大小 ，故 CD 正确。所以 CD 正
11、12vvgt=A确，AB 错误。【点睛】解决本题的关键知道平抛运动的特点，知道速度变化量的方向与加速度的方向相同，基础题。7.公路急转弯处通常是交通事故多发地带 如图，某公路急转弯处是一圆弧，当汽车行驶的.速度为 时，汽车恰好没有向公路内外两侧滑动的趋势 则在该弯道处，下列判断正确的是 0v . ()A. 路面外侧低内侧高B. 车速只要低于 ，车辆便会向内侧滑动0vC. 当路面结冰时，与未结冰时相比， 的值不变0vD. 车速虽然高于 ，但只要不超出某一最高限度，车辆便不会向外侧滑动0v【答案】CD【解析】【分析】汽车拐弯处将路面建成外高内低，汽车拐弯靠重力、支持力、摩擦力的合力提供向心力 速.
12、率为 时，靠重力和支持力的合力提供向心力，摩擦力为零 根据牛顿第二定律进行分析。0v .【详解】路面应建成外高内低，此时重力和支持力的合力指向内侧，可以提供圆周运动向心力，故 A 错误；车速低于 ，所需的向心力减小，此时摩擦力可以指向外侧，减小提供的力，0v车辆不会向内侧滑动，故 B 错误；当路面结冰时，与未结冰时相比，由于支持力和重力不变，则 的值不变，故 C 正确；当速度为 时，侧向静摩擦力为零，靠重力和支持力的合力提供0v0向心力，速度高于 时，摩擦力指向内侧，只有速度不超出最高限度，车辆不会侧滑，故 D0v正确。所以 CD 正确，AB 错误。【点睛】解决本题的关键搞清向心力的来源，运用
13、牛顿第二定律进行求解，并理解离心现象在日常生活中应用，同时注意侧向摩擦力，与行驶的摩擦力的区别。8.发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道 1，然后经点火，使其沿椭圆轨道 2 运行，最后再次点火，将卫星送入同步圆轨道 3，轨道 1、2 相切于 Q 点，轨道 2、3 相切于 P点，如图所示。则在卫星分别在 1、2、3 轨道上正常运行时，以下说法正确的是 ()A. 卫星在轨道 3 上的运行速率大于在轨道 1 上的运行速率B. 卫星在轨道 2 上运转时的机械能守恒C. 卫星在轨道 1 上经过 Q 点时的速度小于它在轨道 2 上经过 Q 点时的速度D. 卫星在轨道 2 上经过 P 点时的加速度等
14、于它在轨道 3 上经过 P 点时的加速度【答案】BCD【解析】【分析】万有引力提供向心力可得速度的表达式；同一固定轨道上运动只有重力做功，机械能不变，变轨过程为速度变化的过程。【详解】由万有引力提供向心力： ，解得： ，可知半径小的速率大，22MmvGr=Gmvr=故 A 错误；卫星在轨道 2 上只有重力做功，机械能守恒，故 B 正确；卫星由轨道 1 到轨道 2在 Q 点做离心运动，要加速则轨道 1 上经过 Q 点时的速度小于它在轨道 2 上经过 Q 点时的速度，故 C 正确；由万有引力提供向心力： ，解得： ，可知在同一点距2ar=Mr=离相等，万有引力相同，则加速度相同，故 D 正确。所以
15、 BCD 正确，A 错误。【点睛】解决本题的关键掌握同步卫星的特点，以及掌握变轨的原理，知道人造卫星做圆周运动的线速度、角速度、周期与轨道半径的关系。9.如图所示,质量分别为 mA、m B的 A、B 两物块用轻线连接放在倾角为 的斜面上,用始终平行于斜面向上的拉力 F 拉 A,使它们沿斜面匀加速上升,A、B 与斜面的动摩擦因数均为 ,为了增加轻线上的张力,可行的办法是（ ）A. 减小 A 物块的质量 B. 增大 B 物块的质量C. 增大倾角 D. 增大动摩擦因数 【答案】A【解析】【分析】当用斜面向上的拉力 F 拉 A，两物体沿斜面匀加速上升时，对整体运用牛顿第二定律求出加速度，再对 B 研究
16、，根据牛顿第二定律求出轻线上的张力，分析增加轻线上的张力的办法。【详解】根据牛顿第二定律，对整体：()sin()cos()ABABABFmgmgmaqq-+-+=+解得： i()ABa=对 B：T-m Bgsin-m Bgcos=m Ba得到轻线上的张力为： sincosBBAmFTmgaq=+=+则要增加 T，可减小 A 物的质量，或增大 B 物的质量。故应选：A。【点睛】本题是连接体问题，两个物体的加速度相同，采用整体法与隔离法交叉使用的方法，考查灵活选择研究对象的能力。三、填空题（本大题共 1 小题，共 17.0 分）10.汽车车厢上叠放着两个物体 A 和 均可看作质点 ，如图所示， A
17、 质量为 50kg， B 质(B)量为 150kg， AB 间动摩擦因数 ， B 与车间动摩擦因数 ， B 与车厢前挡板之10.5m=20.m=间用最大拉力为 的绳子拉着， B 到车厢后挡板的距离为 ， g24FN1875L取 210/ms要想保持两物体与车一起加速运动，汽车的最大加速度为多少？()1汽车以 的加速度加速超车时发现绳子断了 此时汽车的速度为 ，司机经225/ms (10/)ms过 后作出反应，减小油门调整加速度，试求司机以多大的加速度向前加速时物体恰好不0.碰车尾？【答案】 ； ()21 3./s()21 .5/s【解析】【分析】分别对 A 和整体分析，根据牛顿第二定律求出恰好
18、发生滑动时的加速度，从而确定出汽车的最大加速度；根据牛顿第二定律和运动学公式求出 内相对滑动的位移，从而得出距离后0.5s挡板的距离 抓住临界情况恰好不碰车尾，此时物体汽车共速，结合位移关系求出汽车的加.速度。【详解】 若 AB 间恰好滑动，加速度：()1125.0.1maugs=若 B 与车间恰好滑动，加速度： ()221Tm+代入数据解得 ， 故汽车的最大加速度为23.mas=： 21a23.s绳断后，在 内()20.5物体的加速度： 2ugs物物体的速度： 01mvats=+物 物物体的位移： 2s物 物汽车的速度： 0.5vts车汽车的位移： 21sa=+车联立上述各式，代入数据解得相
19、对位移： 10.375sm-=物车A此时物体距离后挡板 21.5sm： A司机调整加速度后设汽车的加速度为 a当物体滑到后挡板时与汽车共速，共速时的速度： 12vt=+物 车物体位移： 122vtst+=物 物物汽车位移： 0.5 tt车车解得 a=1.25m/s22ts=【点睛】解决本题的关键理清物体和汽车的运动规律，抓住临界状态，结合牛顿第二定律和运动学公式进行求解四、实验题探究题（本大题共 2 小题，共 15.0 分）11.利用如图所示装置进行验证机械能守恒定律的实验时，需要测量物体由静止开始自由下落到某点时的瞬时速度 v 和下落高度 h.某班同学利用实验得到的纸带，设计了以下四种测量方
20、案：A用刻度尺测出物体下落的高度 h，并测出下落时间 t，通过 v gt 计算出瞬时速度 v.B用刻度尺测出物体下落的高度 h，并通过 计算出瞬时速度 v.2vgh=C根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度，等于这点前后相邻两点间的平均速度，测算出瞬时速度 v，并通过 计算出高度 h.2vg=D用刻度尺测出物体下落的高度 h，根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度，等于这点前后相邻两点间的平均速度，测算出瞬时速度 v.以上方案中只有一种正确，正确的是_(填入相应的字母)【答案】d;【解析】试题分析：物体由静止开始自由下落过程中受到空气阻力和纸带与打点计时器的摩擦阻力作用，不是自由落体运
21、动，v=gt， ，都是自由落体运动的公式故 A、B 错误C、物2vgh=体下落的高度是用米尺测量的，不是计算的，故 c 错误D、为验证机械能守恒定律的实验测量方案，故正确考点：验证机械能守恒实验原理视频12.在追寻科学。家研究足迹的过程中，某同学为探究恒力做功和物体动能变化间的关系，采用了如图 1 所示的实验装置。（1）实验时，该同学用钩码的重力表示小车受到的合力，为了减小这种做法带来的实验误差，你认为应该采取的措施是_。A保证钩码的质量远大于小车的质量B选取打点计时器所打第 1 点与第 2 点间的距离约为 2 mm 的纸带来处理数据C把长木板不带滑轮的一端适当垫高以平衡摩擦力D必须先接通电源
22、再释放小车（2）如图 2 所示是实验中得到的一条纸带，其中 A， B， C， D， E， F 是连续的六个计数点，相邻计数点间的时间间隔为 T，相邻计数点间的距离已在图中标出，测出小车的质量为 M，钩码的总质量为 m。从打 B 点到打 E 点的过程中，合力对小车做的功是_，小车动能的增量是_。 （用题中和图中的物理量符号表示）【答案】 (1). （1）C (2). （2） mgs (3). 2211ssMT-（ ） （ ）【解析】（1）若要用钩码的重力表示小车受到的合力则应该（1）把长木板不带滑轮的一端适当垫高以平衡摩擦力， （2）保证钩码的质量远小于小车的质量，故选 C（2）把钩码的重力当做
23、合外力，则从 B 到 E 点合外力做功为 mgs，利用中点时刻的速度等于平均速度可求得； 1BsvT=2Esv小车动能的增量是： 2211kssMTD=-故本题答案是：(1). C; (2). mgs; (3). 221sMT-五、计算题（本大题共 2 小题，共 25.0 分）13.如图所示，电动机带着绷紧的传送皮带始终以 02ms 的速度运动，传送带与水平面的夹角为 300，现把一质量为 M10kg 的工件轻轻地放在皮带的底端，经过一段时间后，工件被送到高 h2m 的平台上，己知工件与皮带间的动摩擦因数 。除此之外，不计3/2m=其他损耗，求电动机由于传送工件多消耗的电能。【答案】280 J
24、【解析】作出工件在传送带上受力如图所示，f 为皮带给予工件的滑动摩擦力，对工件, 根据牛顿第二定律，有：mgcosmg sinma 代入数据解得： a2.5 m/s 2（2 分） 工件达到传送带运转速度v02 m/s 时所用的时间 代入数据解得： t 10.8s工件在传送带上加速运动的距离为 代入数据解得： s 10.8 m（2 分）故有: s 1h/ sin30说明工件在传送带上现做匀加速运动，再做匀速运动，工件到达平台时的速度为 2 m/s 故工件增加的机械能 Emgh 代入数据得 E220 J （2 分） ，设在 t1时间内传送带的位移为 s2，故转化的内能为: Wf (s 2s 1)f
25、s 1代入数据得 W60J （2 分）电动机由于传送工件多消耗的电能。E=EW280 J （2 分）14.图（甲）所示，弯曲部分 AB 和 CD 是两个半径相等的 圆弧，中间的 BC 段是竖直的薄壁细圆管（细圆管内径略大于小球的直径） ，细圆管分别与上、下圆弧轨道相切连接，BC 段的长度 L 可作伸缩调节下圆弧轨道与地面相切，其中 D、A 分别是上、下圆弧轨道的最高点与最低点，整个轨道固定在竖直平面内一小球多次以某一速度从 A 点水平进入轨道而从 D点水平飞出今在 A、D 两点各放一个压力传感器，测试小球对轨道 A、D 两点的压力，计算出压力差F改变 BC 间距离 L，重复上述实验，最后绘得F
26、-L 的图线如图（乙）所示，（不计一切摩擦阻力，g 取 10m/s2） ，试求：（1）某一次调节后 D 点离地高度为 08m小球从 D 点飞出，落地点与 D 点水平距离为24m，小球通过 D 点时的速度大小（2）小球的质量和弯曲圆弧轨道的半径大小【答案】v D6m/s；m0.2kg，r0.4m【解析】试题分析：设小球经过 D 点时的速度为 vD，小球从 D 点离开后做平抛运动，在竖直方向上为自由落体运动，设运动时间为 t，根据自由落体运动规律有：h 21gt在水平方向上为匀速运动，有：xv Dt 由式联立解得：v D 6m/s2gxh设小球的质量为 m，圆轨道的半径为 r，在 D 点时，根据牛顿第二定律有：FDmg 2vr在 A 点时，根据牛顿第二定律有：F Amg 2Avmr小球在整个运动过程中机械能守恒，有：mg(2rL) 21D2Amv由式联立解得：FF AF D2mg 6mgLr即 F 与 L 呈一次函数关系，对照 F-L 图象可知，其纵截距为：b6mg12N 其斜率为：k 10N/m 2mgr由式联立解得：m0.2kg，r0.4m考点：本题综合考查了平抛运动规律、圆周运动向心力公式、牛顿第二定律、动能定理(或机械能守恒定律)的应用，以及对图象的理解与应用问题，属于中档偏高题。
