1、山东省潍坊市 2015 届高三上学期期中考试物理试题 （解析版）一、选择题（本题共 10 小题，每小题 4 分，共 40 分在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确的全部选对的得 4 分，选不全的得 2分，有选错或不选的得 0 分 ）1 （4 分）下列说法正确的是（ ）A 牛顿在研究第一定律时利用了理想实验法B 开普勒认为，在高山上水平抛出一物体，只要速度足够大就不会再落在地球上C 卡文迪许测出了静电力常量D 法拉第首先引入电场线和磁感线，极大地促进了他对电磁现象的研究考点： 物理学史分析： 根据物理学史和常识解答，记住著名物理学家的主要贡献即可解答： 解：A
2、、在实验的基础上进行科学推理是研究物理问题的一种方法，通常称之为理想实验法或科学推理法，如伽利略采用了这种方法，故 A 错误；B、牛顿认为，在高山上水平抛出一物体，只要速度足够大就不会再落在地球上，故 B 错误；C、卡文迪许测出了万有引力常量，故 C 错误；D、法拉第首先引入电场线和磁感线，极大地促进了他对电磁现象的研究，故 D 正确；故选：D点评： 本题考查物理学史，是常识性问题，对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆，这也是考试内容之一2如图所示，在水平向右的匀强电场中，一带电金属块由静止开始沿绝缘斜面下滑，已知在金属块下滑的过程中动能增加了 10J，金属块克服摩擦力做功 5J，重
3、力做功 20J，则以下判断正确的是（ ）A电场力做功 5J B 合力做功 15JC金属块的机械能减少 20J D 金属块的电势能增加 5J考点： 电势能；功能关系分析： 在金属块滑下的过程中动能增加了 10J，金属块克服摩擦力做功 5J，重力做功 20J，根据动能定理求出电场力做功知道电场力做功量度电势能的改变知道重力做功量度重力势能的改变解答： 解：在金属块滑下的过程中动能增加了 10J，金属块克服摩擦力做功 5J，重力做功 20J，根据动能定理得：W 总 =WG+W 电 +Wf=EK解得：W 电 =5J所以电场力做功5J ，金属块的电势能增加 5J 故 A 错误 D 正确B、合力做功等于物
4、体动能的变化量，故为 10J，故 B 错误；C、在金属块滑下的过程中重力做功 20J，重力势能减小 20J，动能增加了 10J，所以金属块的机械能减少 10J，故 C 错误故选：D点评： 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3一条大河两岸平直，河水流速恒为 v一只小船，第一次船头正对河岸，渡河时间为t1；第二次行驶轨迹垂直河岸，渡河时间为 t2船在静水中的速度大小恒为 ，则 t1：t 2等于（ ）A 1： B ：1 C 1： D：1考点： 运动的合成和分解专题： 运动的合成和分解专题分析： 当静水速与河岸垂直时，渡河时间最短，由位移与速度的关系，即
5、可求出时间；再根据平行四边形定则，即可求解最短时间的过河位移大小因船在静水中的速度大于水流速度，当船的合速度垂直河岸时，船渡河的位移最短，最短位移即为河宽，从而即可求解解答： 解：（1）设河宽为 d，水速为 v，船在静水中的航速为 v，当小船的船头始终正对河岸时，渡河时间最短设为 t1，则 t1= ；（2）因船在静水中的速度大于水流速度，当船的合速度垂直河岸时，船渡河的位移最短，渡河时间 t2= = 则 t1：t 2 等于 1： ，故 A 正确， BCD 错误；故选：A点评： 解决本题的关键知道合运动与分运动具有等时性，当静水速与河岸垂直，渡河时间最短；当合速度与河岸垂直，渡河航程最短4 （4
6、 分）甲、乙两车沿同一平直公路同向运动其运动的 vt 图象如图所示已知 t=0 时刻，乙在甲前方 20m 处，以下说法正确的是（ ）A4s 末两车相遇 B 10s 末两车相遇C 相遇前，两车间的最大距离是 36m D相遇前，两车间的最大距离是 16m考点： 匀变速直线运动的图像专题： 运动学中的图像专题分析： 在 t=0 时刻，乙车在甲车前面 20m，甲车追上乙车时，甲的位移比乙车的位移多25m，然后位移时间关系公式列式求解相遇的时间解答： 解：ACD、据速度时间图象的意义可知，当 4s 时两车速度相等时，两车间距最远；该时 s 甲 =410m=40m， ，所以 s=40m24m+20m=36
7、m，故 AD 错误，C 正确；B、据图象可知甲的加速度 a= =2m/s2甲车追上乙车时，甲的位移比乙车的位移多 20m，根据位移时间关系公式，有：x 乙 =10tx 甲 x 乙 =25联立各式解得：t=10s，即 10s 时恰好追上，故 B 正确故选：BC点评： 本题根据速度图象分析运动情况的能力，要注意两车的位置关系和距离随时间如何变化，当两车相遇时，位移之差等于原来之间的距离5 （4 分）静电场的电场线分布如图所示以正点电荷为中心取一个正方形路径abcd，a、c 与两个点电荷在同一直线上下列说法正确的是（ ）Aa 点场强比 c 点大 B a 点电势比 c 点高C b、d 两点的场强相同
8、Db、d 两点的电势能相等考点： 电场线分析： 根据电场线的疏密分析场强的大小，根据顺着电场线方向电势降低，判断电势高低，再分析电势能的关系解答： 解：A、电场线的疏密表示场强的大小， a 处电场线比 b 处电场线疏，则 a 点场强比c 点小，故 A 错误B、a 和正电荷间的场强小于与 c 和正电荷间场强，由 U=Ed 知，a 与正电荷间的电势差大于正电荷与 c 间的电势差，则 a 点电势比 c 点高，故 B 正确C、b、d 两点的场强大小相等，方向不同，则场强不同故 C 错误D、b、d 两点的电势相等，而不是电势能相等，故 D 错误故选：B点评： 掌握电场线、等势面的分布情况，对解答这类问题
9、至关重要，紧扣对称性是常用方法6 （4 分）某行星的质量是地球质量的 3 倍，直径是地球直径的 3 倍设想在该行星表面附近绕其做圆周运动的人造卫星的周期为 T1，在地球表面附近绕地球做圆周运动的人造卫星的周期为 T2，则 T1：T 2 等于（ ）A 1：1 B 3：1 C 1：3 D6：1考点： 人造卫星的加速度、周期和轨道的关系；万有引力定律及其应用专题： 人造卫星问题分析： 要求卫星的周期的大小关系可根据万有引力提供向心力来进行计算解答：解：对于卫星，根据万有引力提供向心力得：得：所以：故选：B点评： 万有引力提供向心力是解决天体运动的基本思路和方法，在学习中要注意总结和积累7 （4 分）
10、如图所示为用绞车拖物块的示意图拴接物块的细线被缠绕在轮轴上，轮轴逆时针转动从而拖动物块已知轮轴的半径 R=0.5m，细线始终保持水平；被拖动物块质量m=1kg，与地面间的动摩擦因数 =0.5；轮轴的角速度随时间变化的关系是=2trad/s，g=10m/s 2以下判断正确的是（ ）A物块做匀速运动B 物块做匀加速直线运动，加速度大小是 1m/s2C 绳对物块的拉力是 5ND绳对物块的拉力是 6N考点： 牛顿第二定律；线速度、角速度和周期、转速专题： 牛顿运动定律综合专题分析： 由物块速度 v=R=at，可得物块运动的加速度，结合牛顿第二定律即对物块的受力分析可求解绳子拉力解答： 解：A、B、由题
11、意知，物块的速度 v=R=2t0.5=1t又 v=at故可得：a=1m/s 2，故 A 错误，B 正确；C、D、由牛顿第二定律可得：物块所受合外力 F=ma=1NF=Tf，地面摩擦阻力 f=mg=0.5110=5N故可得物块受力绳子拉力 T=f+F=5+1=6N，故 C 错误，D 正确故选：BD点评： 本题关键根据绞车的线速度等于物块运动速度从而求解物块的加速度，根据牛顿第二定律求解8 （4 分）如图，三根轻绳悬挂两个质量相同的小球保持静止，绳 AD 与 AC 垂直现对B 球施加一个水平向右的力 F，使 B 缓慢移动到图中虚线位置，此过程中 AD、AC 两绳张力 TAC、T AD 的变化情况是
12、（ ）A TAC 变大，T AD 减小B TAC 变大，T AD 不变C TAC 减小，T AD 变大DTAC 不变，T AD 变大考点： 共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用专题： 共点力作用下物体平衡专题分析： 先以 B 为研究对象受力分析，由分解法作图判断出 TAB 大小的变化；再以 AB 整体为研究对象受力分析，由平衡条件判断 TAD 和 TAC 的变化情况解答： 解：以 B 为研究对象受力分析，由分解法作图如图：由图可以看出，当将 B 缓缓拉到图中虚线位置过程，绳子与与竖直方向夹角变大，绳子的拉力大小对应图中 1、2、3 三个位置大小所示，即 TAB 逐渐变大，F 逐渐变大
13、；再以 AB 整体为研究对象受力分析，设 AC 绳与水平方向夹角为 ，则竖直方向有：T ACsin=2mg得：T AC= ，不变；水平方向：T AD=TACcos+F，T ACcos不变，而 F 逐渐变大，故 TAD 逐渐变大；故 C 正确；故选：C点评： 当出现两个物体的时候，如果不是求两个物体之间的作用力大小通常采取整体法使问题更简单9 （4 分）如图所示，一个内壁光滑的 圆管轨道 ABC 竖直放置，轨道半径为RO、A、D 位于同一水平线上，A 、D 间的距离为 R质量为 m 的小球（球的直径略小于圆管直径） ，从管口 A 正上方由静止释放，要使小球能通过 C 点落到 AD 区，则球经过C
14、 点时（ ）A速度大小满足 vc B 速度大小满足 0vcC 对管的作用力大小满足 mgFCmgD对管的作用力大小满足 0Fcmg考点： 机械能守恒定律；牛顿第二定律；向心力专题： 机械能守恒定律应用专题分析： 小球离开 C 点后做平抛运动，由平抛运动的规律求解 C 点的速度大小范围根据牛顿第二定律分析球对管的作用力大小范围解答： 解：AB、小球离开 C 点做平抛运动，落到 A 点时水平位移为 R，竖直下落高度为R，根据运动学公式可得：竖直方向有：R=水平方向有：R=v Ct解得：v C= ；小球落到 D 点时水平位移为 2R，则有 2R=vCt解得 vC=故速度大小满足 vc ，故 A 正确
15、，B 错误CD、在 C 点，对球研究：设管对球的作用力方向向下，根据牛顿第二定律得：mg+F=m将 vc 代入得： mgFmg，由牛顿第三定律可知： mgFCmg故 C 正确，D 错误故选：AC点评： 本题要分析清楚物体的运动过程，根据物体的不同的运动状态，采用相应的物理规律求解即可10 （4 分）如图 a 所示，小物体从竖直弹簧上方离地高 h1 处由静止释放，其动能 Ek 与离地高度 h 的关系如图 b 所示其中高度从 h1 下降到 h2，图象为直线，其余部分为曲线，h 3对应图象的最高点，轻弹簧劲度系数为 k，小物体质量为 m，重力加速度为 g以下说法正确的是（ ）A小物体下降至高度 h3
16、 时，弹簧形变量为 0B 小物体下落至高度 h5 时，加速度最大C小物体从高度 h2 下降到 h4，弹簧的弹性势能增加了D小物体从高度 h1 下降到 h5，弹簧的最大弹性势能为 mgh1考点： 功能关系分析： 高度从 h1 下降到 h2，图象为直线，该过程是自由落体，h 1h2 的坐标就是自由下落的高度，此时的加速度也就是自由落体加速度；h 3 点是速度最大的地方，此时重力和弹力相等，合力为零，加速度也就为零，可以计算出弹簧的形变量；小物体下落至高度 h5 时，加速度最大；h4 点与 h2 点物体的动能相同，根据功能关系即可得出 h4 点弹簧的弹性势能与 h2 点的弹性势能的变化量由机械能守恒
17、即可求出小物体从高度 h1 下降到 h5，弹簧的最大弹性势能解答： 解：A、高度从 h1 下降到 h2，图象为直线，该过程是自由落体，h 1h2 的坐标就是自由下落的高度，所以小物体下降至高度 h2 时，弹簧形变量为 0故 A 错误；B、物体的动能先增大，后减小，小物体下落至高度 h4 时，物体的动能与 h2 时的动能相同，由弹簧振子运动的对称性可知，在 h4 时弹簧的弹力一定是重力的 2 倍；小物体下落至高度 h5 时，动能又回到 0，说明 h5 是最低点，弹簧的弹力到达最大值，一定大于重力的 2 倍，所以此时物体的加速度最大故 B 正确；C、小物体下落至高度 h4 时，物体的动能与 h2
18、时的动能相同，由弹簧振子运动的对称性可知，在 h4 时弹簧的弹力一定是重力的 2 倍；此时弹簧的压缩量： ，小物体从高度 h2 下降到 h4，重力做功： 物体从高度h2 下降到 h4，重力做功等于弹簧的弹性势能增加，所以小物体从高度 h2 下降到 h4，弹簧的弹性势能增加了 故 C 正确；D、小物体从高度 h1 下降到 h5，重力做功等于弹簧弹性势能的增大，所以弹簧的最大弹性势能为：mg（h 1h5） 故 D 错误故选：BC点评： 知道物体压缩弹簧的过程，就可以逐个分析位移和加速度要注意在压缩弹簧的过程中，弹力是个变力，加速度是变化的，当速度等于零时，弹簧被压缩到最短二、实验题（本题共 3 小
19、题，共 18 分 ）11 （4 分）某同学做测定弹簧劲度系数的实验他测出了弹簧长度 l 与对应弹力 F 的五组数据后，在 Fl 坐标系中描出了对应的五个点，如图所示（1）在图中绘出 Fl 图线；（2）由图线求得弹簧的劲度系数 k= 80 N/m （保留两位有效数字） 考点： 探究弹力和弹簧伸长的关系专题： 实验题分析： （1）根据所提供数据采用描点法可画出图象（2）图象的斜率大小等于劲度系数的大小，据此可正确解答解答： 解：（1）利用描点法得出图象如下所示：（2）根据胡克定律得：F=k（ll 0）可知 FL 图线的斜率大小等于弹簧的劲度系数大小，故由图解得：k=80N/m故答案为：（1）如图；
20、（2）80点评： 本题考查了数学知识和胡克定律的相结合，是一道考查应用数学知识解答物理问题的好题12 （6 分）用图甲所示的装置来研究自由落体运动，得到的一条纸带如图乙所示，O 为打下的第一个点，相邻两计数点间的时间间隔为 0.1s测得 O 点到各计数点间的距离为：hOA=48.5mm， hOB=193.9mm，h OC=436.5mm，h OD=776.0mm（1）计时器打 C 点时重物下落的速度 vC= 2.92 m/s（保留三位有效数字） ；（2）重物自由下落的加速度 g 测 = 9.71 m/s 2（保留三位有效数字） （3）某同学想利用测得的 vC、g 测 的值，以及 O、C 间的距
21、离 h，判断 g 测 h 与 是否相等，来验证机械能是否守恒你认为此方案是否可行？ 否 （选填“是” 或“否” ）考点： 验证机械能守恒定律专题： 实验题；机械能守恒定律应用专题分析： 根据匀变速直线运动的推论公式x=aT 2 可以求出重力加速度的大小，根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上 C 点时小车的瞬时速度大小解答： 解：（1）根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上 C 点时小车的瞬时速度大小vC= =2.92 m/s（2）设 0 到 A 之间的距离为 x1，以后各段分别为 x2、x 3、x 4、根据匀变速直线运动的推论公式x=aT 2 可以求出加速度的大小，得：x 3x1=2a1T2x4x2=2a2T2为了更加准确的求解加速度，我们对两个加速度取平均值得：g 测 = （a 1+a2）= =9.71m/s2，（3）根据 mgh= mv2 得：gh= ，求解重力势能时，g 应该去当地的重力加速度，不能取 g 测
