1、2013届浙江省重点中学 2013届高三上期中联谊物理试卷与答案（带解析） 选择题 如图所示吊床用绳子拴在两棵树上等高位置。某人先坐在吊床上，后躺在吊床上，均处于静止状态。设吊床两端系绳中的拉力为 F1、吊床对该人的作用力为 F2，则： A坐着比躺着时 F1大 B躺着比坐着时 F1大 C坐着比躺着时 F2大 D躺着比坐着时 F2大 答案： A 试题分析：人坐在吊床上，受到自身重力，绳子拉力 T，假设绳子和竖直方向夹角为 ，则有 ， ，人躺在吊床上后使得 变小，根据， T变小，即坐着比躺着绳子拉力 F1大， A对 B错。无论是躺着还是坐着，吊床对人的作用力都与人的重力平衡，都等于人的重力，所以躺
2、着坐着 F2一样大 .CD错。 考点：共点力的平衡 如图所示，穿在水平直杆上质量为 m的小球开始时静止 .现对小球沿杆方向施加恒力 F0，垂直于杆方向施加竖直向上的力 F，且 F的大小始终与小球的速度成正比，即 F=k(图中未标出 )。已知小球与杆间的动摩擦因数为 ，已知小球运动过程中未从杆上脱落，且 F0mg.下列说法正确的是： A小球先做加速度减小的加速运动 ,后做加速度增大的减速运动直到静止 B小球先做加速度增大的加速运动 ,后做加速度减小的加速运动，直到最后做匀速运动 C小球的最大加速度为 D恒力 F0,的最大功率为 答案： BCD 试题分析：初始阶段：对小球在竖直方向受力分析有弹力
3、，水平方向 ，小球从静止开始加速，速度变大，弹力变小，摩擦力变小，加速度变大，直到 ，加速度达到 达到最大。此阶段是加速度逐渐增大的加速运动。此后进入第二阶段 ，弹力，水平方向 ，随着速度继续增大，弹力增大，摩擦力增大，加速度变小，直到 即 ，此时加速度等于 0，速度达到最大，由于加速度等于 0，速度不变化，弹力不变化摩擦力不变化将保持匀速直线运动。答案： A错 B对。答案： C对。恒力 F0,的最大功率速度最大时的功率为 答案： D对。 考点：力与运动 功和功率 如右图所示，一轻绳通过无摩擦的小定滑轮 O与小球 B连接，另一端与套在光滑竖直杆上的小物块 A连接，杆两端固定且足够长，物块 A由
4、静止从图示位置释放后，先沿杆向上运动。设某时刻物块 A运动的速度大小为 A，小球 B运动的速度大小为 B，轻绳与杆的夹角为 。则： A A Bcos B B Acos C小球 B减少的势能等于物块 A增加的动能 D当物块 A上升到与滑轮等高时，它的机械能最大 答案： BD 试题分析：对 A的运动进行分解，一个分运动沿轻绳方向，一个为与轻绳垂直方向，分解如图 有几何关系得 答案： A错 B对。 AB组成的系统只有重力做功，系统机械能守恒，所以 B减少的势能等于 A增加的势能和 AB增加的动能之和，答案： C错。 A上升过程，除重力外拉力做正功， A机械能增加，当物块 A上升到与滑轮等高时拉力不再
5、做正功，机械能不再增加，机械能最大答案： D对 考点：运动合成与分解 机械能守恒 我国未来将在月球地面上建立月球基地，并在绕月轨道上建造空间站。如图所示，关闭发动机的航天飞机 A在月球引力作用下沿椭圆轨道向月球靠近，并将在椭圆轨道的近月点 B处与空间站 C对接，已知空间站绕月运行的圆轨道的半径为 r，周期为 T，万有引力常量为 G，月球的半径为 R.下列说法正确的是： A要使对接成功，飞机在接近 B点时必须减速 B航天飞机在图示位置正在加速向 B运动 C月球的质量为 M D月球的第一宇宙速度为 v 答案： ABC 试题分析：飞机在 B点变为圆周轨道 ，之前为椭圆轨道相当于离心运动 即圆周运动的
6、速度小于之前的速度，所以是减速运动，答案：A 对。航天飞机从 A 到 B 的过程距离月球越来越近，万有引力 越来越大，加速度越来越大，且与速度夹角为锐角，因此是加速运动答案： B对。根据圆周运动的半径周期有 ，得 答案： C对。月球的第一宇宙速度是月球表面的环绕速度而不是半径 r的环绕速度答案： D错。 考点：万有引力与航天 如图所示，一网球运动员将球在边界处正上方水平向右击出，球刚好过网落在图中位置（不计空气阻力），相关数据如图，下列说法中正确的是： A击球点高度 h1与球网高度 h2之间的关系为 h1 =1.8h2 B若保持击球高度不变，球的初速度 0只要不大于 ，一定落在对方界内 C任意
7、降低击球高度（仍大于 h2），只要击球初速度合适，球一定能落在对方界内 D任意增加击球高度，只要击球初速度合适，球一定能落在对方界内。 答案： AD 试题分析：网球的运动为平抛运动，水平方向为匀速运动， ，竖直方向自由落体，则有 ，从击球点到球网水平方向位移 ， ，竖直方向 ，得 答案： A对。高度不变时，平抛运动时间 ，要落在对方界内，水平方向 即 答案：B错。假设击球的高度 H,则到达球网的运动时间 ，要求水平位移 即 ，球从击出到落地运动时间 ，水平位移要满足 即 ，要使得落在对方球届内要满足，得 所以答案： C错 D对。 考点：平抛运动 一斜块 M静止于粗糙的水平面上，在其斜面上放一滑
8、块 m，若给 m一向下的初速度 v0，则 m正好保持匀速下滑，如图所示，现在 m下滑的过程中再加一个作用力，则以下说法正确的是： A在 m上加一竖直向下的力 Fa，则 m将保持匀速运动， M对地仍无摩擦力的作用 B在 m上加一沿斜面向下的力 Fb，则 m将做加速运动， M对地有水平向左的静摩擦力 C在 m上加一水平向右的力 Fc，则 m将做减速运动，在 m停止前 M对地仍无摩擦力的作用 D无论在 m上加上什么方向的力，在 m停止前 M对地都无静摩擦力的作用 答案： ACD 试题分析：没有外力 F时，物体沿斜面匀速运动，受力分析如图，斜面支持力N，斜面对其摩擦力 ， 。且摩擦力和支持力的合力与重
9、力等大反向竖直向上，即 M对 m的作用力竖直向上，反过来 m对 M作用力方向竖直向下， M相对地面没有相对运动趋势没有摩擦力。无论施加什么方向的外力 F，支持力和摩擦力的合力方向都是竖直向上， m对 M的作用力都是竖直向下，所以 M与地面之间没有摩擦力，答案： AD对， B错。在 m上加一水平向右的 力则使得 m对 M的压力增大，摩擦力增大，而且水平向右的力还有沿斜面向上的分力，而沿斜面向下的力不变，所以减速答案： C对。 考点：受力分析 下列说法正确的是： A力学中的三个基本单位是：长度的单位 “米 ”、时间的单位 “秒 ”、质量的单位“千克 ” B伽利略通过实验证实了力是使物体运动的原因
10、C牛顿运动定律只适用于低速宏观物体对于微观世界是不适用的。 D物体惯性的大小是由质量和速度共同决定的 答案： AC 试题分析：物理学中共有七个基本单位，但在力学中只有三个即长度时间质量，其他单位都有基本单位推出。 A对。伽利略通过著名的斜面实验证实了力不是维持物体运动状态的原因而是改变物体运动状态的原因，答案： B错。牛顿运动定律有其使用范围即宏观的低速运动的物体，对微观世界不适用，答案： C对。物体的惯性大小有质量决定，与速度无关答案： D错。 考点：物理学史 一架自动扶梯以恒定速率 1运送乘客上同一层楼，某乘客第一次站在扶梯上不动，第二次以相对于扶梯的速率 2沿扶梯匀速上走。两次扶梯运客所
11、做的功分别为 W1和 W2，牵引力的功率分别为 P1和 P2，则： A W1W2， P1=P2 答案： D 试题分析：由于扶梯是匀速的，乘客第一次站在扶梯上不动和第二次相对扶梯匀速运动都是处于平衡状态，即扶梯对乘客的作用力都等于其重力，所以扶梯牵引力不变，而且扶梯速度也不变，那么扶梯牵引力的功率 不变，即，但是第二次乘客相对扶梯匀速运动，运动时间变短，根据 ，功率相同时间短则做功少即 答案： D对。 考点：功和功率 有一种 “傻瓜 ”相机的曝光时间（快门从打开到关闭的时间）是固定不变的，为了估测相机的曝光时间，有位同学提出了下述实验方案：他从墙面上 A点的正上方 与 A相距 H 1.5m处，使
12、一个小石子自由落下，在小石子下落通过 A后，按动快门，对小石子照相，得到如图所示的照片，由于石子的运动，它在照片上留下一条模糊的径迹 CD。已知每块砖的平均厚度约为 6cm。从这些信息估算该相机的曝光时间最接近于下列哪个值： A 0.5s B 0.02s C 0.06 s D 0.008s 答案： B 试题分析： A到 C的距离是 5块砖的距离即 0.3m，那么 C点距离自由落体的释放点 ， C到 D的距离为 2块砖的距离即 0.12m， D点距离自由落体的释放点 ，根据自由落体运动 可得， ，那么 带入计算 答案： B对。 考点：自由落体运动 在稳定轨道上的空间站中，物体处于完全失重状态有如
13、图所示的装置，半径分别为 r 和 R（ Rr）的甲、乙两个光滑的圆形轨道安置在同一竖直平面上，轨道之间有一条水平轨道 CD相通，宇航员让一小球以一定的速度先滑上甲轨道，通过粗糙的 CD段，又滑上乙轨道，最后离开两圆轨道，那么下列说法正确的是： A小球在 CD间由于摩擦力而做减速运动 B小球经过甲轨道最高点时比经过乙轨道最高点时速度大 C如果减少小球的初速度，小球有可能不能到达乙轨道的最高点 D小球经过甲轨道最高点时对轨道的压力大于经过乙轨道最高点时对轨道的压力 答案： D 试题分析：物体处于完全失重状态，在 CD端水平粗糙部分，对水平轨道没有压力也就没有摩擦力，答案： A错误。在甲乙两个圆形轨
14、道运动过程中，轨道对它的弹力提供圆周运动的向心力，但是弹力不做功，完全失重，重力也不做功，因此速度大小不会改变，经过甲轨道最高点时和经过乙轨道最高点时速度一样大，答案： B错。不管是否减小初速度，小球都可以通过任何一个圆周的最高点，因为只有弹力提供向心力，速度大弹力大速度小弹力小。答案： C 错。经过甲乙轨道最高点 时对轨道的压力 提供向心力，即 ，速度相同但是甲的半径小所以向心力即弹力大，答案： D对。 考点：完全失重 圆周运动 如图所示，小车沿水平面做直线运动，小车内光滑底面上有一物块被压缩的弹簧压向左壁，小车向右加速运动。若小车向右加速度增大，则车左壁受物块的压力 N1和车右壁受弹簧的压
15、力 N2的大小变化是： A N1不变， N2变大 B N1变大， N2不变 C N1、 N2都变大 D N1变大， N2减小 答案： B 试题分析：物块随小车一起向右加速，而且加速度也随小车一起逐渐增大，物块在水平方向受到两个力，一个是小车左侧的弹力 一个是弹簧弹力 ，由于运动过程中弹簧已经处于压缩，而且不可能发生更大的形变所以弹簧弹力不变，根据牛顿第二定律 ，加速度变大，则小车左侧的弹力 变大，根据作用力反作用力车左壁受物块的 变大和车右壁受弹簧的压力 不变答案： B对。 考点：相互作用力 向心力演示器如图所示。转动手柄 1，可使变速塔轮 2和 3以及长槽 4和短槽 5随之匀速转动，槽内的小
16、球就做匀速圆周运动。小球做圆周运动的向心力由横臂 6的挡板对小 球的压力提供，球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆使弹簧测力套筒 7下降，从而露出标尺 8，标尺 8上露出的红白相间等分格子的多少可以显示出两个球所受向心力的大小。皮带分别套在塔轮 2和 3上的不同圆盘上，可改变两个塔轮的转速比，以探究物体做圆周运动的向心力大小跟哪些因素有关、具体关系怎样。现将小球 A和 B分别放在两边的槽内，小球 A和 B的质量分别为 mA和 mB，做圆周运动的半径分别为 rA和 rB。皮带套在两塔轮半径相同的两个轮子上，实验现象显示标尺 8上左边露出的等分格子多于右边，则下列说法正确的是： A若 rArB， mA
17、=mB，说明物体的质量和角速度相同时，半径越大向心力越大 B若 rArB， mA=mB，说明物体的质量和线速度相同时，半径越大向心力越大 C若 rA=rB， mAmB，说明物体运动的半径和线速度相同时，质量越大向心力越小 D若 rA=rB， mAmB，说明物体运动的半径和角速度相同时，质量越大向心力越小 答案： A 试题分析：皮带套在两塔轮半径相同的两个轮子上使得两个变速塔的转速一样，即两个小球圆周运动的角速度一样，若 rArB， mA=mB，说明物体的质量和角速度相同时，根据向心力公式 半径越大向心力 越大答案： A对 B错。若rA=rB， mAmB，说明物体运动的半径和角速度相同时，根据向
18、心力公式质量越大向心力越大，答案： CD错。 考点：圆周运动 实验题 （ 10分）在用 DIS研究小车加速度与外力的关系时，某实验小组先用如图（ a）所示的实验装置，重物通过滑轮用细线拉小车，位移传感器（发射器）随小车一起沿倾斜轨道运动，位移传感器（接收器）固定在轨道一端实验中把重物的重力作为拉力 F，改变重物重力重复实验四次，列表记录四组数据： （ 1）在坐标纸上作出小车加速度 a和拉力 F的关系图线； （ 2）从所得图线分析该实验小组在操作过程中的不当之处 是： _； （ 3）如果实验时，在小车和重物之间接一个不计质量的微型力传感器用来测量拉力 F，如图 (b)所示从理论上分析，该实验图线
19、的斜率将 _。（填 “变大 ”， “变小 ”， “不变 ”） 答案：（ 1）见（ 2）倾角过大（ 3）变大 试题分析：（ 1）描点作图 （ 2）观察图像可以发现，当外力 时，加速度 a不等于 0，说明在平衡摩擦力时轨道倾角过大，使得重力沿斜面向下的分力大于摩擦力。 （ 3）本实验中，以重物重 力 作为外力 F，其实是整体的合力即 ，图像斜率为 。换用力传感器后，拉力 F只是小车的合力此时 ，斜率 ，所以斜率变大。 考点：加速度与外力的关系实验分析 (8分 )某同学做共点的两个力的合成实验作出如图（ 11）所示的图，其中 A 为固定橡皮条的固定点， O 为橡皮条与细绳的结合点，图中 _是 F1、
20、F2合力的理论值， _是合力的实验值，需要进行比较的是_，通过本实验，可以得出结论：在误差允许的范 围 _是正确的。 答案： F； F； F与 F的大小是否相等，方向是否一致；力合成的平等四边形定则。 试题分析： F1、 F2合力的理论值是以 F1、 F2为邻边所做平行四边形，它们所夹的那条对角线即 F。合力的实验值是单独一个力把橡皮条拉倒节点 O的力，与AO共线即 F，理论值和实验值如果大小方向基本相等，则说明力合成的平等四边形定则是正确的。 考点：验证力的平行四边形实验 计算题 （ 10分）如图所示， B是质量为 2m、半径为 R的光滑半球形碗，放在光滑的水平桌 面上。 A是质量为 m的细
21、长直杆，光滑套管 D被固定在竖直方向， A可以自由上下运动，物块 C的质量为 m，紧靠半球形碗放置。初始时， A杆被握住，使其下端正好与碗的半球面的上边缘接触（如图）。然后从静止开始释放 A， A、 B、 C便开始运动。求： （ 1）长直杆的下端运动到碗的最低点时，长直杆竖直方向的速度和 B、 C水平方向的速度； （ 2）运动的过程中，长直杆的下端能上升到的最高点距离半球形碗底部的高度。 答案：（ 1） （ 2） 试题分析：（ 1）长直杆的下端运动到碗的最低点时，长直杆已经不可能再向下运动，在竖直方向的速度为 0 三者组成的系统只有重力做功 且 BC一起向右运动，速度相等 由机械能守恒定律 得
22、 （ 2）长直杆的下端上升到所能达到的最高点时，长直杆在竖直方向的速度为 0 ，B在水平方向速度为 0 AB组成的系统机械能守恒， 考点：机械能守恒 （ 10分）在公路的十字路口 , 红灯拦停了很多汽车 , 拦停的汽车排成笔直的一列 , 最前面的一辆汽车的前端刚好与路口停车线相齐 , 相邻两车的前端之间的距离均为 l = 6.0 m，若汽车起动时都以 a =2.5m/s2 的加速度作匀加速运动 , 加速到 v=10.0 m/s 后做 匀速运动通过路口。该路口亮绿灯时间 t = 40.0 s, 而且有按倒计时显示的时间显示灯。 另外交通规则规定：原在绿灯时通行的汽车，红灯亮起时 , 车头已越过停
23、车线的汽车允许通过。请解答下列问题： （ 1）若绿灯亮起瞬时，所有司机同时起动汽车，问有多少辆汽车能通过路口？ （ 2）第 (1)问中 , 不能通过路口的第一辆汽车司机，在时间显示灯刚亮出 “3”时开始刹车做匀减速运动 , 结果车的前端与停车线相齐时刚好停下 , 求刹车后汽车加速度大小。 （ 3）事实上由于人反应时间的存在 , 绿灯亮起时不可能所有司机同时起动汽车。现假设绿灯亮起时，第一个司机迟后 Dt=0.90s起动汽车，后面司机都比前一辆车迟后 0. 90s起动汽车，在该情况下，有多少辆车能通过路口？ 答案：（ 1） 64 （ 2） （ 3） 25 试题分析： (1) 汽车加速时间 40.
24、0 s时间 , 汽车能行驶的位移 根据题意 , 63个间距有 64辆车，所以能有 64辆汽车通过路口 (2) 记 t 0 = 3.0 s , 汽车启动时间为 当计时灯刚亮出 “3”时 , 第 65辆汽车行驶的位移 此时汽车距停车线的距离 : ） 第 65辆车刹车的加速度 : (3) 设能 通过 k辆汽车 , 则第 k辆汽车的运动时间 ，其中加速时间 能通过路口要满足 : 数据代入后解得 所以能通过 25辆汽车 考点：匀变速直线运动 （ 10分） “嫦娥二号 ”卫星是在绕月极地轨道上运动的，加上月球的自转，卫星能探测到整个月球的表面。如图所示，卫星上 CD相机已对月球背面进行成像探测，并获取了月
25、球背面部分区域的影像图。卫星在绕月极地轨道上做圆周运动时距月球表面高为 H，绕行的周期为 TM；月球绕地公转的周期为 TE，半径为 R0。地球半径为 RE，月球半径为 RM。试解答下列问题： （ 1）若忽略地球及太阳引力对绕月卫星的影响，试求月球与地球质量之比； （ 2）当绕月极地轨道的平面与月球绕地公转的轨道平面垂直，也与地心到月心的连线垂直。此时探月卫星向地球发送所拍摄的照片，此照片由探月卫星传送到地球最少需要多长时间？已知光速为 C。 答案：（ 1） （ 2） 试题分析：（ 1）卫星做圆周运动向心力 万有引力 ： 月球绕地公转时由万有引力提供向心力，故 同理，探月卫星绕月运动时有： 由
26、两式联立解得： （ 2）设探月极地轨道上卫星到地心的距离为 L0，则卫星到地面的最短距离为，由几何知识得： 故将照片发回地面的时间 考点：万有引力与航天 （ 10分）如图所示，有一倾角为 =370的硬杆，其上套一底端固定且劲度系数为 k=120N/m的轻弹簧，弹簧与杆间无摩擦。一个质量为 m 1kg的小球套在此硬杆上，从 P点由静止开始滑下，已知小球与硬杆间的动摩擦因数为 =0.5，P与弹簧自由端 Q间的距离为 L 1m。弹簧的弹性势能与其形变量 x的关系为。求： （ 1）木块从开始下滑到与弹簧自由端相碰所经历的时间 t； （ 2）木块运动过程中达到的最大速度 m； （ 3）若使木块在 P点以初速度 0下滑后又恰好回到 P点，则 0需多大？ 答案：（ 1） 1 s （ 2） 2m/s （ 3） 4.9m/s 试题分析：（ 1）小球在垂直硬杆方向合力为 0有 平行斜面方向 小球下滑为匀加速运动 （ 2）当小球从 P点无初速滑下时，弹簧被压缩至 x处有最大速度 vm， 此时小球加速度等于 0 小球和弹簧组成的系统只有重力和弹簧弹力做功，系统机械能守恒 代入数据得 （ 3）设小球从 P点压缩弹簧至最低点，弹簧的压缩量为 x1,由动能定理 从最低点经过弹簧原长 Q点回到 P点的速度为 0，则有 考点：功能关系
