1、2013届浙江省龙游中学高三上学期期中考试物理试卷与答案（带解析） 选择题 建筑工人用如图所示的定滑轮装置运送建筑材料。质量为 70.0kg的工人站在地面上，通过定滑轮将 20.0kg 的建筑材料以 0.5m s2的加速度向上加速拉升，忽略绳子和定滑轮的质量及定滑轮的摩擦，则工人对地面的压力大小为 (g取l0m s2) （ ） A 510 N B 490 N C 890 N D 910 N 答案： B 试题分析：设绳子拉力为 ,地面对人的支持力为 ,以建筑材料为研究对象由牛顿第二定律有： ，以人为研究对象由平衡条件有： ，所以有： ,由牛顿第三定律可知工人对地面的压力大小为 490N; 故选
2、B 考点：牛顿运动定律的应用 点评：中等难度。考查牛顿第二定律和牛顿第三定律和平衡条件，解答的关键是正确地受力分析，并根据牛顿第二定律列方程求解 在如图所示的装置中，表面粗糙的斜面固定在地面上，斜面的倾角为 =30；两个光滑的定滑轮的半径很小，用一根跨过定滑轮的细线连接甲、乙两物体，把甲物体放在斜面上且连线与斜面平行，把乙物体悬在空中，并使悬线拉直且偏离竖直方向 =60。现同时释放甲、乙两物体，乙物体 将在竖直平面内摆动，当乙物体运动经过最高点和最低点时，甲物体在斜面上均恰好未滑动。已知乙物体的质量为 m=1kg，若重力加速度 g取 10m/s2。下列说法正确的是（ ） A乙物体运动经过最高点
3、时悬线的拉力大小为 5 N B乙物体运动经过最低点时悬线的拉力大小为 20 N C斜面对甲物体的最大静摩擦力的大小为 l5 N D甲物体的质量为 2.5 kg 答案： ABD 试题分析： A、设乙物体在最高点时悬线拉力为 ,则 ；正确 B、设乙物体在最高点时悬线拉力为 ，则 ，由动能定理有，所以 ;正确 CD、因乙物体运动经过最高点和最低点时，甲物体在斜面上均恰好未滑动以甲物体研究对象，乙物体在最高点时甲物体有向下的运动趋势则，乙物体在最低点时甲物体有向上的运动趋势则，可得： ， ； D正确 故选 ABD 考点：力学综合问题 点评：难题。本题考查机械能守恒，圆周运动及受力平衡，解题关键合理选取
4、研究对象和运动过程，正确进行受力分析；理解恰好未滑动的含义。 如图所示，一粗糙的水平传送带以恒定的速度 v1沿顺时针方向运动，传送带的左、右两端皆有一与传送带等高的光滑水平面，一物体以恒定的速度 v2沿水平面分别从左、右两 端滑上传送带，下列说法正确的是（ ） A物体从右端滑到左端所须的时间一定大于物体从左端滑到右端的时间 B若 v2H1），相应的速度最大时离地面的高度为 h2，最大速度为 v2 。不计空气阻力，则下列结论正确的是（ ） A v1 h2 答案： A 试题分析：小球速度最大时合力为零，也就是重力与弹力相等的位置，所以有；小球由不同位置下落在到速度最大时弹簧的压缩量相同，弹力做功相
5、同，但释放位置提高后重力做功增大，由动能定理有： 所以，； 故选 A 考点：动能定理 点评：中等难度。本题解答的关键是 对物体正确的受力分析及各力做功情况的分析 实验题 某同学在研究运动的实验中，在小方格纸上画出小球做平抛运动的轨迹以后，又在轨迹上取出 a、 b、 c、 d四个点（轨迹已擦去）。已知小方格的边长 L 2.5cm， g取 10m/s2。请你根据小方格纸上的信息，通过分析计算完成下面几个问题： （ 1）根据水平位移，求出小球平抛运动的初速度 v0 =_； （ 2）从抛出点到 b点所经历的时间 tb =_。 答案：（ 1） 1m/s（ 2） 0.075s 试题分析：平抛运动水平方向为
6、匀速直线运动，竖直方向为自由落体运动，设相邻两点间的时间间隔为 ，由 ， 可得， ，由得 ； 考点：研究平抛运动的实验 点评：中等难度。本题没有记录小球抛出点的位置，关键是利用竖直方向为自由落体运动，用匀变速直线运动规律求出相邻两点间的时间间隔来计算初速度。 某同学做探索弹力和弹簧伸长的关系的实验时，他先把弹簧放在光滑水平桌面上使其自然伸长，用直尺测出弹簧的原长为 l0，再把弹簧竖直悬挂起来，然后用竖直向下的力 F拉弹簧下端，测出弹簧的长度为 l，把 l-l0作为弹簧的伸长量 x0 ； （ 1）这样操作，由于弹簧自身重力的影响，最后作出 F-x图象，可能是下图中_图正确（其它操作都正确）； （
7、 2）若上题图中提供的 x0、 x1、 F1、 F0均作为已知量，则根据正确的图象能求出弹簧的劲度系数为 K=_ 答案：（ 1） C；（ 2） F1/(x1-x0) 试题分析：（ 1）先把弹簧放在光滑水平桌面上使其自然伸长，再把弹簧竖直悬挂起来，在没施加拉力时，由于弹簧自身重力的影响弹簧长度就大于自然长度，即 F-t图像横轴有截距故 C正确 （ 2）由胡克定律有 则 考点：探索弹力和弹簧伸长的关系 点评：中等难度。本题应注意，由于弹簧自重的影响图线横轴有截距，计算弹簧劲度系数时用图线的斜率。 在做研究匀变速直线运动的实验时，某同学得到一条用打点计时器打下的纸带如图所示，并在其上取了 A、 B、
8、 C、 D、 E、 F、 G等 7个计数点，每相邻两个计数点之间还有 4个点图中没有画出，打点计时器接周期为 T =0.02s的交流电源。经过测量得： d1=3.60cm， d2=7.70cm， d3=12.32cm， d4=17.41cm， d5=23.00cm， d6=29.10cm。 (以下结果均保 留两位有效数字 ) （ 1）通过计算，打出 F点时物体的速度为 vF =_m/s； （ 2）物体的加速度 a =_m/s2； （ 3）如果当时电网中交变电流的频率是 f =51Hz，而做实验的同学并不知道，那么加速度的测量值与实际值相比 _（选填：偏大、偏小或不变） 答案：（ 1） 0.58
9、；（ 2） 0.50；（ 3）偏小 试题分析：因每相邻两个计数点之间还有 4个点图中没有画出，打点计时器接周期为 T =0.02s所以 （ 1） （ 2） （ 3）由实际打点周期小于 0.02s，计算时仍按 0.02s，所以计算结果比实际值偏小 考点：研究匀变速直线运动 点评：中等难度。求加速度时，为了减小误差，采用逐差法事实上，可以把整条纸带分成两大段 (时间相等 )据 求加速度若纸带有奇数个间隔，则要舍掉一段 (第一段或最后一段 )这样能保证两段的时间相等求某点速度时，要用该点左右相邻的位移求平均速度 计算题 （ 10分）金华到衢州动车共 3趟，每趟运行时间约 30分钟。把动力装置分散安装
10、在每节车厢上，使其既具有牵引动力，又可以载客，这样的客车车辆叫做动车。而动车组就是几节自带动力的车辆（动车） 加几节不带动力的车辆（也叫拖车）编成一组，就是动车组，如图所示假设动车组运行过程中受到的阻力与其所受重力成正比，每节动车与拖车的质量都相等，每节动车的额定功率都相等。 （ 1）若 1节动车加 3节拖车编成的动车组的最大速度为 120 km/h；则 6节动车加 3节拖车编成的动车组的最大速度为多少？ （ 2）若动车组在匀加速运动过程中，通过第一个 50所用时间是 10，通过第二个 50所用时间是 6，则动车组的加速度为多少？ 答案：（ 1） 320km/h； (2) 试题分析：（ 1）每
11、节动车的功率为 P，每节动车的重力为 G,阻力为 ， 1节动车加 3节拖车编成的动车组： 其中牵引力 2分 6节动车加 3节拖车编成的动车组： 其中牵引力 2分 代入解得 2分 （ 2）通过第一个 50所用时间是 10，中间时刻的速度 1分 通过第二个 50所用时间是 6，中间时刻的速度 1分 二个中间时刻的时间差为 加速度 2分 考点：匀变速直线运动规律和机车恒定功率运动个问题 点评：中等难度。解答本题的关键是理解功率、牵引力、阻力、速率之间的关系。 （ 8分）已知万有引力常量为 G，地球半径为 R，同步卫星距地面的高度为h，地球的自 转周期为 T。某同学根据以上条件，提出一种计算地球赤道表
12、面的物体随地球自转的线速度大小的方法：地球赤道表面的物体随地球作匀速圆周运动，由牛顿运动定律有 。又根据地球上的物体的重力与万有引力的关系，可以求得地球赤道表面的物体随地球自转的线速度的大小 v。 （ 1）请判断上面的方法是否正确。如果正确，求出 v的结果；如不正确，给出正确的解法和结果。 （ 2）由题目给出的条件再估算地球的质量。 答案：（ 1）不正确 ,正确解法见；（ 2） 试题分析：（ 1）地球赤道表面的物体随地球作匀速圆周运动，万有引力的一部分提供向心力；所以 ，不正确。 （ 2分） 正确解答如下：地球赤道表面的物体随地球自转的周期为 T，轨道半径为 R，所以线速度大小为 （ 2分）
13、（ 2）设地球的质量 M，设同步卫星的质量为 m，轨道半径为 r=R+h，周期等于地球自转的周期为 T，由牛顿第二定律有 （ 2分） 可得 （ 2分） 考点：万有引力定律在天体运动中的应用 点评：中等难度。利用卫星运动的有关参量可求出中心天体的质量；注意卫星围绕地球做圆周运动是万有引力全部用于提供向心力，而地面上的物体随地球自转只是万有引力的一部分提供向心力。 （ 10 分）如图所示，一光滑的曲面与 长 L=2m 的水平传送带左端平滑连接，一滑块从曲面上某位置由静止开始下滑，滑块与传送带间的动摩擦因数 =0.5，传送带离地面高度 h0=0.8m。重力加速度 g=10m/s2。 （ 1）若传送带
14、固定不动，滑块从曲面上离传送带高度 h1=1.8m的 A处开始下滑，求滑块落地点与传送带右端的水平距离； （ 2）若传送带以速率 v0=5m/s 顺时针匀速转动，求滑块在传送带上运动的时间。 答案：（ 1） 1.6m;(2)0.38s 试题分析：滑块滑至水平传送带的初速度为 v1， 则 ， （ 2分） 滑块的加速度 a=g， 设滑块到达传送带右端的速度为 v2，由 得 v2=4m/s。（ 2分） 滑块到达传送带右端做平抛运动，设平抛运动的时间为 t， 则 （ 1分） 落地点与传送带右端的水平距离 m（ 1分） 设滑块从传送带左端运动到和传送带速度 v0相同时所用时间为 t1， 位移为 x1,
15、由 ，得 t1=0.2s（ 1分） 由 m L（ 1分） 说明滑块先做匀加速运动后做匀速运动， x2=L-x1=0.9m 滑块做匀速运动的时间 s（ 1分） 所以 s（ 1分） 考点：与传送到有关的问题 点评：偏度。此题是一个多过程问题，可按不同过程拆分为小题，再选择相应的规律进行分析计算；传送带问题的难点在于判断物体速度和传送带速度之间的关系，以及物体在传送带上加速（减速）的距离和时间。 （ 10分）如图所示，质量为 的汽车以恒定功率 从 点由静止出发，先沿着长度为 ，倾角为 的斜面运动到 （其受到的阻力为车重 倍），随后沿着长度为 的水平面运动到 （其受到的阻力为车重 倍）。若 和 足够长
16、，汽车在 、 段最后均可达到匀速行驶。求： （ 1）汽车在 段和 段达到匀速行驶时，其速度 和 分别为多大？耗时分别 为多少？ （ 2）为了省油，汽车发动机在 段至少还需工作多久才能到达 点。 （ 3）若汽车可先沿着长度为 的水平面运动（其受到的阻力为车重 倍），随后沿着长度为 ，倾角为 的斜面运动到 点（其受到的阻力为车重 倍）。为简单计，设 ，请问与原路径相比，哪个更省时，为什么？ 答案：（ 1） ， ； ， （ 2） 或 0 （ 3）车沿新路径到更省时 试题分析：（ 1）、在 区间，汽车可达到匀速 ，由力学知识可得 （ 1分） 耗时 ，由 （ 1分） （ 1分） 在 段：达到匀速时，同理
17、 （ 1分） 则耗时 ，由 （ 1分） 可以求出 （ 1分） （ 2） 因为汽车在 区间速度已经达到匀速，若以 为初速滑行汽车不能达到点。假设汽车发动机在 段至少还需工作 时间，才能使得汽车恰好能到达点。根据动能定理： （ 1分） 求出 （ 1分） 若汽车以 为初速汽车滑行能达到 点，则，汽车发动机在 段工作时间为（ 3）两个路径中汽车克服阻力做功相同。根据动能定理， （ 1分） 可知汽车到达 点，末速度越大，汽车发动机工作时间越长。汽车沿原路径到达 点，最后车速为 ，而汽车沿新路径到 点，末速度为 。因为 所以汽车沿原路径耗时更多。 （ 1分） 考点：机车启动问题 点评：难题。汽车以恒定功率加速时，牵引力是变力，这类问题求位移或时间要用到动能定理。
