1、2013届浙江湖州高三上学期期中联考物理试卷与答案（带解析） 选择题 从同一高度同时以 20m/s的速度抛出两小球，一球竖直上抛，另一球竖直下抛。不计空气阻力，取重力加速度为 10m/s2。则它们落地的时间差为 A 3s B 4s C 5s D 6s 答案： B 试题分析：根据对称性可得，两小球的落地时间差正好等于竖直上抛小球上去再回到抛出点的时间，故 故选 B， 考点：考查了抛体运动规律的应用 点评：竖直上抛运动和自由下落运动互为逆运动 如图甲所示，轻杆一端固定在 O点，另一端固定一小球，现让小球在竖直平面内做半径为 R的圆周运动。小球运动到最高点时，杆与小球间弹力大小为F，小球在最高点的速
2、度大小为 v，其 F一 v2图象如乙图所示。则 A小球的质量为 B当地的重力加速度大小为 C v2 =c时，小球对杆的弹力方向向上 D v2=2b时，小球受到的弹力与重力大小相等 答案： AD 试题分析：在最高点，若 ，则 ；若 ，则 解得,A正确， B错误，由图可知：当 时，杆对小球弹力方向向上，当 时，杆对小球弹力方向向下，所以当 v2=c时，杆对小球弹力方向向下，故 C错误；若 则 解得 ，故 D正确 故选 AD， 考点：本题主要考查了圆周运动向心力公式的直接应用， 点评：掌握向心力公式，理解坐标轴截距的物理意义是解决本题的关键。 如图所示，等腰直角三角体 OCD由不同材料 A、 B拼接
3、而成， P为两材料在 CD边上的交点，且 DPCP。现将 OD边水平放置，让小物块无初速从 C滑到 D；然后将 OC边水平放置，再让小物块无初速从 D滑到 C。已知小物块两次滑动到达 P点的时间相同。下列说法正确的是 A A、 B材料的动摩擦因数相同 B两次滑动中物块到达 P点时的速度大小相等 C两次滑动中物 块到达底端时的速度大小相等 D两次滑动到达底端的过程中物块的机械能损失相等 答案： CD 试题分析：由于 A、 B材料不同，因此它们的动摩擦因数不同，故 A错误；由题意可知，小物块两次滑动经过 P点的时间相同且 DP CP，因此从 D到 P的平均速度大于从 C到 P的平均速度，设从 C到
4、 P点时速度为 v1，从 D到 P时速度为 v2，则根据匀变速直线运动特点有： ，即从 D到 P点速度大于从 C到 P点的速度，故 B错误； 两次下滑过程中摩擦力做功都为 ，两次下滑过程中重力做功都为 ，根据动能定理可得，所以两次下滑过程产生的热量是相等的，即机械呢过损失相等，到达低端的速度是相等，所以 CD正确， 故选 CD 考点：考查了动能定理的应用 点评：熟练应用动能定理是解答这类问题的关键，应用动能定理时注意正确选择两个状态，弄清运动过程中外力做功情况，可以不用关心具体的运动细节 质量分别为 2m和 m的 A、 B两物体分别在水平恒力 F1和 F2的作用下沿水平面运动，撤去 F1、 F
5、2后受摩擦力的作用减速到停止，其 V-t图象如图所示。则下列说法正确的是 A F1和 F2大小相等 B F1和 F2对 A、 B做功之比为 2： 1 C A、 B所受摩擦力大小相等 D全过程中摩擦力对 A、 B做功之比为 1： 2 答案： C 试题分析：由速度与时间图象可知，两个匀减速运动的加速度之比为 1： 2；由牛顿第二定律可知： A、 B受摩擦力大小 1： 1，故 C正确； 由速度与时间图象可知， A、 B两物体加速与减速的位移相等，且匀加速运动位移之比 1： 2，匀减速运动的位移之比 2： 1，由动能定理可得： A物体的拉力与摩擦力的关系， ； B物体的拉力与摩擦力的关系，因此可得：全
6、过程中摩擦力对 A、 B做功之比 1： 1；对 A、 B做功之比 1： 1， 大小之比为 2:1，故 ABD错误， 故选 C 考点：考查了 v-t图像的理解 点评：解决本题的关键通过图象得出匀加速运动和匀减速运动的加速度，根据牛顿第二定律，得出两个力的大小之比，以及知道速度 -时间图线与时间轴所围成的面积表示位移，并运用动能定理 2010年 10月 1日， “嫦娥二号 ”卫星发射成功。作为我国探月工程二期的技术先导星， “嫦娥二号 ”的主要任务是为 “嫦娥三号 ”实现月面软着陆开展部分关键技术试验，并继续进行月球科学探测和研究。如图所示， “嫦娥二号 ”卫星的工作轨道是 100km环月圆轨道
7、，为对 “嫦娥三号 ”的预选着陆区 月球虹湾地区（图中 B点正下方 ）进行精细成像， “嫦娥二号 ”在 A点将轨道变为椭圆轨道 ，使其近月点在虹湾地区正上方 B点，大约距月面 15km。下列说法中正确的是 A沿轨道 运动的周期小于沿轨道 运动的周期 B在轨道 上 A点的加速度等于在轨道 上 A点的加速度 C在轨道 上 A点的速度大于在轨道 上 A点的速度 D完成任务后，卫星返回工作轨道 时，在 A点需加速 答案： ABD 试题分析：由公式 得 ，半径越大，周期越大，故沿轨道 运动的周期小于沿轨道 运动的周期， A正确，由公式 得，故在轨道 上 A 点的加速度等于在轨道 上 A 点的加 速度，
8、B 正确，由公式 得 ，故在轨道 上 A点的速度等于在轨道 上 A点的速度， C错误，当由低轨道向高轨道运动时需要加速逃逸，所以 D正确， 故选 ABD 考点：考查了卫星运动规律 点评：本题是卫星类型的问题，常常建立这样的模型：环绕天体绕中心天体做匀速圆周运动， “蹦极 ” 是一项刺激的极限运动，一个重为 F0的运动 员将一端固定的长弹性绳绑在踝关节处，从高处跳下，测得弹性绳的弹力 F的大小随时间 t 的变化规律如图所示。若将蹦极过程视为竖直方向上的运动，且空气阻力不计。下列说法正确的是 A t1-t2时间内运动员处于超重状态 B t1-t3时间内重力对运动员做功的功率越来越大 C t1-t3
9、时间内运动员的重力势能与弹性绳的弹性势能之和不断减小 D t1-t5时间内运动员的机械能先减小后增大 答案： D 试题分析： 考点：由弹性绳弹力 F的大小随时间 t的变化图象可知， 时间内，运动员做自由落体运动， 时间内运动员做加速度逐渐减小的加速运动，处于失重状态，选项 A 错误； 时间内运动员的合力向上，做加速度增大减速运动，故速度在减小，所以 时间内重力的功率先增大后减小， B错误， 过程中只有重力和弹力做功，所以重力势能与弹性绳的弹性势能之和不变， C错误， 过程中弹力做负功，机械能减小， 过程中弹力做正功，故机械能增大，所以 D正确 故选 D， 考点：考查力与运动的关系 点评：判断机
10、械能的变化是根据除了重力做功以外其他力做功来判断的 一个物体在三个共点力 F1、 F2、 F3作用下做匀速直线运动。现保持 F1、 F2不变，不改变 F3的大小，只将 F3的方向顺时针转过 60。对于物体以后的运动，下列说法中正确的是 A力 F3一定对物体做负功 B物体的动能一定变化 C物体一定做匀变速曲线运动 D 物体可能做匀变速直线运动 答案： BD 试题分析：三个力存在时，合力为零，故当将 F3的方向顺时针转过 60时，合力不为零，故动能一定变化， B正确， 若合力方向与运动方向夹角为锐角，则做正功，若为钝角，则做负功， A 错误， 若合力方向与运动方向共线，则物体做匀变速直线运动，若合
11、力方向与运动方向不共线，则做曲线运动，故 C错误， D正确， 故选 BD 考点：考查了力与运动的关系 点评：做本题的关键是清楚合力与运动两者之间的方向的可能性 如图所示，在轻弹簧的下端悬挂一个质量为 m的小球 A，若将小球 A从弹簧原长位置由静止释放，小球 A能够下降的最大高度为 h。若将小球 A换为质量为 3m的小球 B，仍从弹簧原长位置由静止释放，则小球 B下降 h时的速度为（重力加速度为 g，不计空气阻力。） A B C D 答案： A 试题分析：下降到最低点，则小球的重力势能转化为弹性势能，故将小球 A从弹簧原长位置由静止释放，小球 A能够下降的最大高度为 h。则 ，若换成 3m的小球
12、，有 ，联立解得 ， A正确， 考点：考查了功能关系的应用 点评：本题的关键是知道弹性势能 如图所示， m为在水平传送带上被传送的小物块（可视为 质点）， A为终端皮带轮，已知皮带轮半径为 r，传送带与皮带轮间不会打滑。若物块被水平抛出，则 A轮每秒的转数至少是 A B C D 答案： C 试题分析：当物块恰好被水平抛出时，在皮带上最高点时由重力提供向心力，则由牛顿第二定律得： ，解得 设此时皮带转速为 n，则有 ，得到 故选 C， 考点：考查了牛顿第二定律的应用 点评：本题运用牛顿第二定律和圆周运动规律分析临界速度问题当一个恰好离开另一个物体时两物体之间的弹力为零，这是经常用到的临界条件 如
13、图甲所示，足够长的水平传送带以 的速度匀速运行。 t=0时，在最左端轻放一个小滑块， t=2s时，传送带突然制动停下。已知滑块与传送带之间的动摩擦因数为 u=0.2， 。 在图乙中，关于滑块相对地面运动的 v-t图像正确的是 答案： D 试题分析：物体所受滑动摩擦力提供加速度，由此可知加速度大小为，由 可知经过 1s时间速度增大到与传动带速度相同，之后与传动带匀速运动 1s时间，当传送带制动后，物体所受摩擦力方向向左，在滑动摩擦力作用下做匀减速直线运动，加速度大小不变，经过 1s时间速度减小到零，故选 D 考点：考查力与运动的关系 点评：本题难度较小，明确滑动摩擦力提供加速度是突破口，当物体速
14、度增大与传送带速度相同后做匀速运动是关键 我国道路安全部门规定：高速公路上行驶的最高时速为 120km/h。交通部门提供下列资料： 资料一：驾驶员的反应时间： 0.3 0.6s 资料二：各种路面与轮胎之间的动摩擦因数（见右表） 路面 动摩擦因数 干沥青 0.7 干碎石路面 0.6 0.7 湿沥青 0.32 0.4 根据以上资料，通过计算判断汽车在高速公路上行驶时的安全距离最接近 A 100m B 200m C 300m D 400m 答案： B 试题分析：汽车在人的反应时间内做匀速直线运动，然后做匀减速直线运动，直到静止为保证安全，反应时间应取 0.6 s，动摩擦因数应取 0.32，则两车之间
15、的安全距离为 s vt 0.6 m ，选项 B正确 考点：考查力与运动的关系 点评：本题难度较小，在反应时间里汽车做的是匀速直线运动，所以刹车后有两个运动过程 如图所示，内壁及碗口光滑的半球形碗固定在水平面上，碗口保持水平。 A球、 C球与 B球分别用两根轻质细线连接。当系统保持静止时， B球对碗壁刚好无压力，图中 =30，则 A球和 C球的质量之比为 A 1:2 B 2 :1 C 1: D :1 答案： C 试题分析： B球对碗壁刚好无压力，则根据几何知识分析可得 B球所在位置两线的夹角为 90，以 B 球为研究对象，进行受力分析，水平方向所受合力为零，由此可知 ，故选 C 考点：考查受力平
16、衡的分析 点评：本题难度较小，明确 B球所在位置夹角为 90是本题求解的关键 实验题 用如图甲所示装置做 “探究物体的加速度跟 力的关系 ”的实验。实验时保持小车的质量不变，用钩码所受的重力作为小车受到的合力，用打点计时器和小车后端拖动的纸带测出小车运动的加速度。 （ 1）实验时先 （填 “挂 ”或 “不挂 ”）钩码， （填 “安装 ”或 “不安装 ”）纸带。反复调整垫木的左右位置，直到 ，这样做的目的是 。 （ 2）图乙为实验中打出的一条纸带的一部分，从比较清晰的点迹起，在纸带上标出了连续的 5个计数点 A、 B、 C、 D、 E，相邻两个计数点之间都有 4个点迹没有标出，测出各计数点 到
17、A点之间的距离，如图乙所示。已知打点计时器接在频率为 50Hz的交流电源两端，则 此次实验中小车运动的加速度的测量值 a=_m/s2。（结果保留两位有效数字） 答案：（ 1） 不挂 安装 轻推一下小车时小车能做匀 速直线运动或纸带上打的点均匀分布 平衡小车运动中所受的摩擦阻力 （ 2） 0.99或 1.0 试题分析：（ 1）实验前需要平衡摩擦力，故先不挂钩码，安装好纸带，反复调整垫木的左右位置，直到轻推一下小车时小车能做匀速直线运动或纸带上打的点均匀分布 （ 2）根据逐差法可得 考点：考查了 “探究物体的加速度跟 力的关系 ”的实验 点评：实验前需要先平衡摩擦力，纸带处理时，匀变速直线运动的两
18、个推导公式是关键 用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律。实验所用的电源为学生电源，有输出电压为 6V、频率为 50Hz的交流电和输出电压为 6V的直流电两种。质量为 0.300kg的重锤从高处由静止开始下落，重锤上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。（ g取 9.8m/s2） 下面列举了该实验的几个操作步骤： A按照图示的装置安装器件； B将打点计时器接到电源的 “直流输出 ”上； C松开手释放纸带，然后接通电源开关，打出一条纸带； D测量纸带上某些点间的距离； E根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能。 （ 1）其中没有必要进
19、行的或者操作不当的步骤，请将其选项对应的字母填在下面的空行内，并说明其原因。答： （ 2）实验中得到如图所示的纸带，根据纸带可计算得知，重锤从 B点到 D点过程中重力势能减少量等于 J，动能增加量等于 J。（结果保留三位有效数字） （ 3）在验证机械能守恒定律的实验中发现，重锤减小的重力势能总是大于重锤动能的增加量，其原因主要是 。 答案：（ 1） B：打点计时器应该使用交流电， C：应该先通电再释放纸带 （ 2） 0.271J （ 0.269 0.275算正确 ） 0.264J ( 0.261 0.267算正确 ) （ 3） 实验过程中存在摩擦阻力 试题分析：（ 1）步骤 B是错误的 :打点
20、计时器使用的是交流电源，因此应该接到电源的交流输出端；步骤 C是错误的：本实验要记录重锤运动的全部信息，所以要先接通电源，待打点稳定后再释放纸带。 （ 2）重力势能减小量为 mgh带入数值即可，求动能增大可先通过求 CE间的平均速度求得 D点速度，再由动能公式求动能增大的值 （ 3）在验证机械能守恒定律的实验中发现，重锤减小的重力势能总是大于重锤动能的增加量，其原因主要是实验过程中存在摩擦阻力 考点：验证机械能守恒定律 点评：纸带 问题的处理是力学实验中常见的问题我们可以纸带法实验中，若纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动的推论，可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度和加速
21、度 填空题 将一小球从高处水平抛出，最初 2s内小球动能 EK随时间 t变化的图线如图所示，不计空气阻力，重力加速度 g=10m/s2。根据图象信息可知，小球的质量为 kg，小球的初速度为 m/s，最初 2s内重力对小球做功的平均功率为 W。 答案： .125kg m/s 12.5W 试题分析：平抛运动过程中，只有重力做功，所以根据动能定理可得：带入数据可得 ，根据公式 考点：考查了动能定理和平抛运动 点评：做本题的关键是理解图像，能从图像中挖掘所需要的问题 计算题 某同学为了测定木块与斜面间的动摩擦因数，他用测速仪研究木块在斜面上的运动情况，装置如图甲所示。他使木块以初速度 v0=4m/s的
22、速度沿倾角的斜面上滑，紧接着下滑至出发点，并同时开始记录数据，结果电脑只绘出了木块从开始上滑至最高点的 v-t图线如图乙所示。 g取 10m/s2。求： （ 1）上滑过程中的加速度的大小 a1； （ 2）木块与斜面间的动摩擦因数 ； （ 3）木块回到出发点时的速度大小 v。 答案：（ 1） （ 2） （ 3） V=2m/s 试题分析：（ 1）由题图乙可知，木块经 0.5s滑至最高点 上滑过程中加速度的大小： （ 2分） （ 2）由牛顿第二定律 得 上滑过程中： （ 2分） 代入数据得 （ 1分） （ 3）下滑的距离等于上滑的距离 = = m=1m （ 1分） 由牛顿第二定律 得 下滑过程中：
23、（ 2分） 下滑至出发点的速度大小 V= 联立解得 V=2m/s （ 2分） 考点：考查了牛顿第二定律的应用 点评：本题关键把物体的各个运动过程的受力情况和运动情况分析清楚 ，然后运用牛顿第二定律和运动学公式求解 我国的 “探月工程 ”计划于 2017年宇航员登上月球。若宇航员登月前记录贴近月球表面绕月球做匀速圆周运动的飞船飞行一周的时间为 T；登上月球后，以初速度 0竖直向上抛出一小球，测出小球从抛出到落回原处所需的时间 t。求月球的半径 R。 答案： 试题分析：飞船靠近月球表面做匀速圆周运动，有： （ 3分） 质量为 m的小球在月球上做竖直上抛，有： （ 2分） 又 （ 3分） 由以上各式
24、可求得 （ 2分） 考点：考查了万有引力定律的应用 点评：常常建立这样的模型：环绕天体绕中心天体做匀速圆周运动，由中心天体的万有引力提供向心力重力加速度 g是联系物体运动和天体运动的桥梁 如图所示，一半径 R=0.2m的水平圆盘绕过圆心的竖直轴转动，圆盘边缘有一质量 m =1.0kg的小滑块。当圆盘转动的角速度逐渐增大到某一数值时，滑块刚好从圆盘边缘处滑落，进入轨道 ABC。已知 AB段为光滑的圆弧形轨道，轨道半径 r =2.5m， B点是圆弧形轨道与水平地面的相切点， A点与 B点的高度差h =1.2m ；倾斜轨道 BC与圆轨道 AB对接且倾角为 37，滑块与圆盘及 BC轨道间的动摩擦因数均
25、为 =0.5，滑块在运动过程中始终未脱离轨道，不计滑块在 A点和 B点处的机械能损失，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取 g=10m/s2，sin37=0.6， cos37=0.8。 （ 1）求滑块刚好从圆盘上滑落时，圆盘的角速度； （ 2）求滑块到达弧形轨道的 B点时对轨道的压力大小； （ 3）滑块从到达 B点时起，经 0.6s正好通过 C点，求 BC之间的距离。 答案：（ 1） 5rad/s（ 2） 20N（ 3） 1.24m 试题分析：（ 1）滑块在圆盘上做圆周运动时，静摩擦力充当向心力，由牛顿第二定律，可得： mg=m2R （ 1分 ） 代入数据解得： = =5rad/s （ 1分） （
26、 2）滑块在 A点时的速度： vA=R=1m/s （ 1分） 滑块在从 A到 B的运动过程中机械能守恒： mgh+ mvA2/2= mvB2/2 （ 1分） 解得： vB=5m/s （ 1分） 在 B点，由牛顿第二定律，可得： （ 1分） 解得： 滑块对轨道的压力大小为 20N。 （ 1分 ） （ 3）滑块沿 BC段向上运动时的加速度大小： a1=g（ sin37+cos37） =10m/s2 （ 1分） 滑块沿 BC段向上运动的时间： t1= vB/ a1=0.5s 0.6s 故滑块会返回一段时间 （ 1分） 向上运动的位移： S1=vB2/2a1=1.25m （ 1分） 返回时的加速度大小
27、： a2=g（ sin37-cos37） =2m/s2 （ 1分） S2=1/2 a2（ t-t1） 2=0.01m （ 1分） BC间的距离： sBC= S1- S2 =1.24m （ 1分） 考点：考查了牛顿第二定理的综合应用 点评：本题关键把物体的各个运动过程的受力情况和运动情况分析清楚，然后运用牛顿第二定律和运动学公式求解 如图所示，水平桌面上有一轻弹簧，左端固定在 A点，弹簧处于自然状态时其右端位于 B点。水平桌面右侧有一竖直放置的光滑轨道 MNP，其形状为半径 R=0.8 m的圆环剪去了左上角 135的圆弧， MN为其竖直直径， P点到桌面的竖直距离也是 R。用质量 m1=0.4k
28、g的物块将弹簧缓慢压缩到 C点，释放后弹簧恢复原长时物块恰停止在 B点。用同种材料、质量为 m2=0.2kg的物块将弹簧也缓慢压缩到 C点释放，物块过 B点后其位移与时间的关系为 ，物块从桌面右边缘 D点飞离桌面后，由 P点沿圆轨道切线落入圆轨道。 g =10 m/s2，求： （ 1） BP间的水平距离； （ 2） 判断 m2能否沿圆轨道到达 M点； （ 3）释放后 m2在水平桌面上运动过程中克服摩擦力做的功。 答案： (1) 4.1m (2) 不能 (3) 试题分析：（ 1）设物块由 D点以初速度 做平抛，落到 P点时其竖直速度为vy ,有 而 解得 （ 2分） 设平抛运动时间为 t，水平位
29、移为 x1，有 解得 （ 2分） 由题意可知小球过 B点后做初速度为 BD间位移为 x2 ，有 所以 BP水平间距为 = 4.1m （ 2分） （ 2）若物块能沿轨道到达 M点，其速度为 ，有 （ 2分） 解得： 即 物块不能到达 M点 （ 2分） （ 3）设弹簧长为 AC时的弹性势能为 EP，物块与桌面间的动摩擦因数为 释放 释放 解得 J （ 3分） 设 在桌面上运动过程中克服摩擦力做功为 Wf，有 解得 （ 2分） 考点：考查了机械能守恒定律、平抛运动基本公式、圆周运动向心力公式的应用 点评：该题涉及到多个运动过程，主要考查了机械能守恒定律、平抛运动基本公式、圆周运动向心力公式的应用，用到的知识点及公式较多，难度较大，属于难题
