1、2013届黑龙江省双鸭山一中高三上学期期中测试物理试卷与答案（带解析） 选择题 下列说法中正确的是 A牛顿提出万有引力定律，并利用扭秤实验，巧妙地测出了万有引力常量 B牛顿第一定律、牛顿第二定律都可以通实验来验证 C单位 m、 kg、 s是一组属于国际单位制的基本单位 D长度、时间、力是一组属于国际单位制的基本单位的物理量 答案： C 试题分析： A、牛顿提出万有引力定律，卡文迪许利用扭秤实验，巧妙地测出了万有引力常量；错误 B、牛顿第一定律是利用逻辑思维对事实进行分析的产物，不可能用实验直接验证；错误 C、在力学范围内，国际单位制规定长度、质量、时间为三个基本物理量，它们的单位米、千克、秒为
2、基本单位；正确 D、力不属于国际单位制的基本单位的物理量；错误 故选 C 考点：物理学史 点评：学习物理学史，可以让我们了解物理学建立的过程，加深对物理知识的理解。 如图所示为竖直平面内的直角坐标系。一个质量为 m的质点，在恒力 F和重力的作用下，从坐标原点 O由静止开始沿直线 OA斜向下运动，直线 OA与y轴负方向成 角（ 90）。不计空气阻力，重 力加速度为 g，则以下说法正确的是 A当 F = mgtan时，质点的机械能守恒 B当 F = mgsin时，质点的机械能守恒 C当 F = mgtan时，质点的机械能可能减小也可能增大 D当 F = mgsin时，质点的机械能可能减小也可能增大
3、 答案： BC 试题分析： AC、质点只受重力 G和拉力 F，质点做直线运动，合力方向与 OA共线，如图，若 ，由于 ，故 F的方向与 OA不再垂直，有两种可能的方向， F与物体的运动方向的夹角可能大于 90，也可能小于 90，即拉力 F 可能做负功，也可能做正功，重力做功不影响机械能的变化，故根据功能定理，物体机械能变化量等于力 F做的功，即机械能可能增加，也可能减小； C正确 BD、质点只受重力 G和拉力 F，质点做直线运动，合力方向与 OA共线，如图，当拉力与 OA垂直时，拉力最小，根据几何关系，有 ， F的方向与 OA垂直，拉力 F做功为零，所以质点的机械能守恒； B正确 故选 BC
4、考点：机械能守恒定律 点评：关键是质点只受重力和拉力 F，由于质点做直线运动，合力方向与 OA共线，对物体受力分析后，根据平行四边形定则求出拉力 F的大小和方向，然后根据功能关 系判断。 如图所示，光滑绝缘水平面上带异号电荷的小球 A 、 B，它们一起在水平向右的匀强电场中向右做匀加速运动，且保持相对静止 .设小球 A带电荷量大小为 QA，小球 B带电荷量大小为 QB，下列判断正确的是 A.小球 A带正电，小球 B带负电，且 QA QB B.小球 A带正电，小球 B带负电，且 QA QB D.小球 A带负电，小球 B带正电，且 QA QB 答案： D 试题分析： AB、假设小球 A带正电，小球
5、 B带负电，对小球各自受力分析，小球 B受向左的电场力和 A对 B向左的库仑力，所以小球 B的合力向左，由于小球 A、 B向右做匀加速运动，所以它们所受合力方向都应水平向右，则 B球带正电；错误 CD、由以上分析知小球 A带正电，小球 B带负电，以 A、 B整体为研究对象，受合力应水平向右，即整体带净电荷为正电荷，应有 ； D正确 故选 D 考点：电场强度、库仑定律 点评：假设小球 A带正电，小球 B带负电，对小球各自受力分析，由于向右做匀加速运动，所以它们所受合力方向应该水平向右，看受力分析得出的合力方向与实际运动状态得出的加速度方向是否相同去进行判断；小球 A带负电，小球 B带正电，对小球
6、各自受 力分析，由牛顿第二定律列出等式求解；小球 A、B整体受力分析，受水平向左的电场力和水平向右的电场力；由于向右做匀加速运动，所以它们所受合力方向水平向右。 空间有一电场，各点电势 随位置的变化情况如图所示下列说法正确的是 A O点的电场强度一定为零 B -x1与 -x2点的电场强度相同 C -x1和 -x2两点在同一等势面上 D将负电荷从 -x1移到 x1电荷的电势能增大 答案： CD 试题分析： A、 -x图像斜率大小表示电场强度沿 x轴方向分量的大小，由图可知 O点的电场强度不为零；错误 B、由图可知， 与 点的斜率不同，则电场强度不同；错误 C、由图可知， 与 点的电势相等，则两点
7、在同一等势面上；正确 D、沿电场线方向电势降低，可得 到 电场方向向右，负电荷从 移到 ，电场力做负功，电势能增大；正确 故选 CD 考点：电势；电场强度；电势能 点评：由 -x图像斜率大小表示电场强度沿 x轴方向分量的大小，判断场强的大小变化；由图线沿 x轴方向电势的变化情况判断场强的方向，由电场力做功判断电势能的变化；也可根据推论：正电荷在电势高处电势能大，负电荷在电势低处电势能大，分析电场力做功情况，判断电势能变化情况。 一起重机的钢绳由静止开始匀加速提起质量为 m的重物，当重物的速度为v1时，起重机的有用功率达到最大值 P，以后，起重机保持该功率不变，继续提升重物直到以最大速度 v2匀
8、速上升为止，则整个过程中，下列说法不正确的是 A钢绳的最大拉力为 B钢绳的最大拉力为 C重物的最大速度为 D重物做匀加速运动的时间为答案： B 试题分析： AB、匀加速提升重物时钢绳拉力最大，且等于匀加速结束时的拉力，由 得 ； A正确不选， B错误应选 C重物以最大速度为 匀速上升时， F=mg，所以 ；正确不选 D、重物做匀加 速运动的加速度 ，则匀加速的时间为；正确不选 故选 B 考点：功率、平均功率和瞬时功率 点评：匀加速提升重物时钢绳拉力最大，且等于匀加速结束时的拉力，由求出最大拉力；重物以最大速度为 匀速上升时， F=mg，所以 ，求出最大速度；先根据牛顿第二定律求出加速度，再根据
9、匀加速直线运动速度时间公式求出时间。 曾经有颗价值 2 78亿美元的美国 “嗅碳 ”卫星因 “金牛座 ”运载火箭的整流罩没能按计划与火箭分离而最终坠落在南极洲附近海域，若 “嗅碳 ”卫星在离海平面很近的某高处向下加速运动，经过时间 t0落至地面。已知 “嗅碳 ”卫星 在运动过程中所受的空气阻力恒定。则关于 “嗅碳 ”卫星的机械能随时间的变化图象可能正确的是答案： B 试题分析：加速下降过程中，速度变大，相同时间内阻力做的功多，损失的机械能多，则机械能随时间变化的斜率变大；故 B图符合题意。 故选 B 考点：功能关系 点评：关键克服阻力做功等于机械能的减少，由阻力不变，物体加速可得，机械能减少的
10、越来越快。 地球赤道上的重力加速度为 g，物体在赤道上随地球自转的向心加速度为 a，要使赤道上的物体处于完全失重状态，则地球的转速应为原来的 A g/a倍； B 倍 C 倍 D 倍 答案： B 试题分析：物体随地球自转时 ， 要使赤道上的物体处于完全失重状态，即物体 “飘 ”起来时，则 。 故选 B 考点：万有引力定律及其应用 点评：当物体 “飘 ”起来时，万有引力全部用于提供向心力，根据向心加速度公式 和角速度与转速关系公式 ，可求出转速增大的倍数。 一辆长为 0.6m的电动小车沿水平面向右作匀变速直线运动，下图是某监测系统每隔 2s拍摄的一组照片用刻度尺测量照片上的长度，结果如图所示则小车
11、的加速度大小约为 A 0.01 m/s2 B 0.5 m/s2 C 1 m/s2 D 5 m/s2 答案： B 试题分析：根据电动小车的长度为 0.6m，按比例确定出电动小车第 1个像与第2个像间的位移大小 ，火箭第 2个像与第 3个像间的位移大小，由 可得 故选 B 考点：匀变速直线运动规律的综合运用 点评：根据电动小车的长度为 0.6m，按比例确定出电动小车 3个像之间的位移大小，由于做匀加速直线运动，根据 小车的加速度大小。 质量为 m的小球由轻绳 a和 b系于一轻质木架上的 A点和 C 点，如图所示。当轻杆绕轴 BC以角速度 匀速转动时，小球在水平面内作匀速圆周运动，绳 a在竖直方向、
12、绳 b在水平方向。当小球运动到图示位置时绳 b被烧断，同时杆也停止转动，则 A小球仍在水平面内作匀速圆周运动 B在绳被烧断瞬间， a绳中张力突然增大 C若角速度 较小，小球在垂直于平面 ABC的竖直平面内摆动 D若角速度 较大，小球可以在垂直于平面 ABC的竖直平面内作圆周运动 答案： BCD 试题分析： A、小球原来在水平面内做匀速圆周运动，绳 b被烧断后，小球在垂直于平面 ABC的竖直平面内摆动或圆周运动；错误 B、绳 b被烧断前，小球在竖直方向没有位移，加速度为零， a绳中张力等于重力，在绳 b被烧断瞬间， a绳中张力与重力的合力提供小球的向心力，而向心力竖直向上，绳 b的张力将大于重力
13、，即张力突然增大；正确 C、若角速度 较小，小球原来的速度较小，小球在垂直于平面 ABC的竖直平面内摆动；正确 D、若角速度 较大，小球原来的速度较大，小球可能在垂直于平面 ABC的竖直平面内做圆周运动；正确 故选 BCD 考点：圆周运动的应用 点评：注意物体做圆周运动时，外界必须提供向心力 C、 D两项还可根据机械能守恒与向心力知识求解小球在垂直于平面 ABC的竖直平面内摆动或圆周运动角速度的范围。 如图所示，在灭火抢险的过程中，消防队员有时要借助消防车上的梯子爬到高处进行救人或灭火作业 .为了节省救援时间，人沿梯子匀加速向上运动的同时消防车匀速后退，从地面上看，下列说法中正确的是 A消防队
14、员做匀加速直线运动 B消防队员做匀变速曲线运动 C消防队员做变加速曲线运动 D消防队员水平方向的速度保持不变 答案： B 试题分析： ABC、根据运动的合成，知合速度的方向与合加速度的方向不在同一条直线，其加速度的方向大小不变，所以消防员做匀变速曲线运动； B正确 D、将消防员的运动分解为水平方向和竖直方 向，知水平方向上的最终的速度为匀速后退的速度和沿梯子方向速度在水平方向上的分速度的合速度，因为沿梯子方向的速度在水平方向上的分速度在变，所以消防队员水平方向的速度在变；错误 故选 B 考点：运动的合成和分解 点评：消防员参与了沿梯子方向的匀加速直线运动和水平方向上的匀速直线运动，通过合速度与
15、合加速度是否在同一条直线上判断消防员做直线运动还是曲线运动 ,通过将消防员的运动分解为水平方向和竖直方向来判断消防队员在水平方向的速度变化。 装修公司进行家居装饰时，有时会有这样的需求：在墙上同一竖直线上从上到下，按照一定的 间距要求，喷涂上相应的颜色，可以用喷枪染料液喷射出去。喷枪是水平放置且固定的，图示虚线分别为水平线和竖直线。 A、 B、 C、D四个液滴可以视为质点；不计空气阻力，要求 AB、 BC、 CD间距依次为 7cm、5cm、 3cm， D与水平线的间距为 1cm，如图所示，正确的是 A ABCD四个液滴的射出速度可以相同，要达到目的，只需要调整它们的出射时间间隔即可 B ABC
16、D四个液滴在空中的运动时间是相同的 C ABCD四个液滴出射速度之比应为 1： 2： 3： 4 D ABCD四个液滴出射速度之比应为 3： 4： 6： 12 答案： D 试 题分析： A、四个液滴射出均做平抛运动，速度相同则运动时间相同，竖直方向的位移相同，四个液滴落在同一点；错误 B、平抛运动竖直方向为自由落体运动，由 可知，四个液滴在空中的运动时间不同；错误 CD、由 ， 可得 ，则 ； D正确 故选 D 考点：平抛运动 点评：平抛运动为水平方向的匀速直线和竖直方向的自由落体运动的合运动，用运动的合成与分解处理，分运动与合运动据由等时性。 倾角为 30的长斜坡上有 C、 O、 B三点， C
17、O = OB = 10m，在 C点竖直地固定一长 10 m的直杆 AO。 A端与 C点间和坡底 B点间各连有一光滑的钢绳，且各穿有一钢球（视为质点），将两球从 A点由静止开始、同时分别沿两钢绳滑到钢绳末端，如图所示，则小球在钢绳上滑行的时间 tAC和 tAB分别为（取 g = 10m/s2） A 2s和 2s B s和 2s C s和 4s D 4s 和 s 答案： A 试题分析：由几何关系可得 、 ，由题可得解得 ； 解得 。 故选 A 考点：牛顿第二定律的应用 点评：关键是有几何关系确定两钢球的位移、由牛顿第二定律确定加速度，由匀变速直线运动规律可求出钢球的运动时间。 计算题 如图所示，质
18、量为 mB=14kg的木板 B放在水平地面上，质量为 mA=10kg的货箱 A放在木板 B上。一根轻绳一端拴在货箱上，另一端拴在地面的木桩上，绳绷紧时与水平面的夹角为 =37。已知货箱 A与木板 B之间的动摩擦因数1=0.5，木板 B与地面之间的动摩擦因数 2=0.4。重力加速度 g取 10m/s2。现用水平力 F将木板 B从货箱 A下面匀速抽出，试求： （ 1）绳上张力 T的大小； （ 2）拉力 F的大小。（ sin37=0.6， cos37=0.8） 答案：（ 1） 100N （ 2） 200N 试题分析：对物体 A受力分析及建立直角坐标系，如图所示： A静止，受力平衡，在 x轴上： 在
19、y轴上： 又 由 得： 即绳上张力的大小为 100N （ 2）对物体 B受力分析及建立直角坐标系，如图所示： B静止，受力平衡，在 x轴上： 在 y轴上： 又 由 得： F=200 N 即拉力 F的大小为 200N 考点：共点力平衡的条件及其应用 点评：关键是先后对木块 A和木块进行正确的受力分析，画出受力分析图，然后根据共点力平衡条件并运用正交分解法列方程求解。 如图是建筑工地上常用的 一种 “深穴打夯机 ”示意图，电动机带动两个滚轮匀速转动将夯杆从深坑提上来，当夯杆底端刚到达坑口时，两个滚轮彼此分开，将夯杆释放，夯杆在自身重力作用下，落回深坑，夯实坑底。然后两个滚轮再次压紧，夯杆被提上来，
20、如此周而复始（夯杆被滚轮提升过程中，经历匀加速和匀速运动过程）。已知两个滚轮边缘的线速度恒为 v=4m/s，滚轮对夯杆的正压力 FN=2104N，滚轮与夯杆间的动摩擦因数 = 0.3，夯杆质量 m = 1103kg，坑深 h = 6.4m，假定在打夯的过程中坑的深度变化不大，取 g =10m/s2。求： 夯杆被滚轮带动加速上升的过程中，加速度的大小； 每个打夯周期中，电动机对夯杆做的功； 每个打夯周期中滚轮与夯杆间因摩擦产生的热量。 答案： 试题分析： 夯杆加速上升阶段： 夯杆先加速上升，当速度等于滚轮的线速度时匀速上升 全过程电动机对夯杆做的功为 W，由动能定理可得 摩擦产生的热量 夯杆加速
21、上升的时间 ，高度为 滚轮边缘转过的距离是 相对夯杆的位移是 考点：动能定理；功能关系 点评： 是计算摩擦生热的公式，其中 为物体间的相对位移，为滑动摩擦力。 经过天文望远镜的长期观测，人们在宇宙中已经发现了许多双星系统，通过对它们的研究，使我们对宇宙中物质的存在形式和分布情况有了较深刻的认识。双星系统由两个星体构成，其中每个星体的线度都远小于两星体之间的距离。一般双星系统距离其他星体很远，可以当作孤立系统处理。 现根据对某一双星系统的光学测量确定，该双星系统中每个星体的质量都是 M，两者间相距 L，它们正围绕两者连线的中点做圆周运动。 试计算该双星系统的运动周期 T 若实验上观测到运动周期为
22、 T，为了解释两者的不同，目前有一种流行的理论认为，在宇宙中可能存在一种 望远镜观测不到的暗物质。作为一种简化的模型，我们假定在以这两个星体连线为直径的球体内均匀分布着密度为 的暗物质，而不考虑其它暗物质的影响，并假定暗物质与星体间的相互作用同样遵守万有引力定律。试根据这一模型计算该双星系统的运动周期 T 答案： 试题分析： 双星间的万有引力作为双星做圆周运动的向心力 暗物质与一个星体对另一个形体的万有引力为该星体的向心力考点：万有引力定律的应用 点评：双星系统具有相同的周期和角速度，万有引力等于它们做圆周运动的向心力。 如图所示，一轻绳绕过无摩擦的两 个轻质小定滑轮 O1、 O2和质量 mB
23、=m的小球连接，另一端与套在光滑直杆上质量 mA=m的小物块连接，已知直杆两端固定，与两定滑轮在同一竖直平面内，与水平面的夹角 =60，直杆上 C点与两定滑轮均在同一高度， C点到定滑轮 O1的距离为 L，重力加速度为 g，设直杆足够长，小球运动过程中不会与其他物体相碰现将小物块从 C点由静止释放，试求： （ 1）小球下降到最低点时，小物块的机械能（取 C点所在的水平面为参考平面）； （ 2）小物块能下滑的最大距离； （ 3）小物块在下滑距离为 L时的速度大小 答案：（ 1） （ 2） （ 3） 试题分析：（ 1）设此时小物块的机械能为 由机械能守恒定律得 （ 2）设小物块能下滑的最大距离为 ，由机械能守恒定律有 而 代入解得 ； （ 3）设小物块下滑距离为 L时的速度大小为 v，此时小球的速度大小为 ，则 解得 考点：机械能守恒定律 点评：本题有三个关键点：（ 1）小球下降到最低点时，小球减少的重力势能等于小物块增加的机械能；（ 2）根据几何关系找到小物块能下滑的最大距离时小球上升的距离；（ 3）小物块在下滑距离为 L时，小球的位置仍未初始位置，重力势能不变，小球速度可用运动的分解 进行计算。
