1、2013届黑龙江省哈六中高三上学期期中考试物理试卷与答案（带解析） 选择题 在物理学建立的过程中，有许多伟大的科学家做出了贡献。关于科学家和他们的贡献，下列说法正确的是：（ ） A牛顿利用理想斜面实验推翻了亚里斯多德关于运动需要力来维持的观点 B德国天文学家开普勒对他导师第谷观测的行星数据进行多年研究，得出了万有引力定律 C英国物理学家卡文迪许利用卡文迪许扭秤首先较准确的测定了万有引力常量 D古希腊学者亚里士多德认为物体下落快慢由它们的重量决定，伽利略在他的两种新科学的对话中利用逻辑推断使亚里士多德的理论陷入了困境 答案： CD 试题分析： A、理想斜面实验是伽利略完成的， A选项错误 B、万
2、有引力定律是牛顿研究发现的，开普勒发现的是开普勒行星三定律， B选项错误 C、万有引力常量是卡文迪许利用卡文迪许扭秤准确测定的， C选项正确 D、伽利略利用逻辑推断使亚里士多德的观点出现逻辑错误，这种说法是正确的， D选项正确 故选 CD 考点：物理学史 点评：容易题。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， a 、 b 两物块质量分别为 m 、 2 m，用不计质量的细绳相连接，悬挂在定滑轮的两侧，不计滑轮质量和一切摩擦开始时， a 、 b 两物块距离地面高度相同，用手托住物块 b ，然后突然由静止释放，直至 a、 b 物块间高度差为 h 在此过程中，
3、下列说法正确的是（ ） A物块 a 的机械能逐渐增加 B物块 b 机械能减少了 C物块 b 重力势能的减少量等于细绳拉力对它所做的功 D物块 a 重力势能的增加量小于其动能增加 答案： AB 试题分析：整个过程中，系统只有重力做功，机械能守恒，对于系统内部， b减少的机械能等于 a增加的机械能 A、 a上升的过程中，动能增加了，重力势能也增加了，因此机械能增加了， A选项正确 B、 a、 b 物块间高度差为 h，说明 a上升了 ， b下降了 ，系统减少的重力势能等于系统增加的动能， ， ，所以物块 b 机械能减少了 ， B选项正确 C、根据功能原理可知物块 b机械能的减少量等于细绳拉力对它所做
4、的功， C选项错误 D、物块 a 重力势能的增加量为 ，动能增加量为 ，所以 D选项正确 故选 AB 考点：系统机械能守恒的应用 点评：较难。除重力 (或万有引力 )、弹力之外，其他所有力对物体所做的功等于物体机械能的增量，这个结论叫做 “功能原理 ” 如图所示，光滑半球的半径为 R，球心为 O，固定在水平面上，其上方有一个光滑曲面轨道 AB，高度为 R/2轨道底端水平并与半球顶端相切质量为m的小球由 A点静止滑下小球在水平面上的落点为 C（重力加速度为 g） ,则( ) A将沿半球表面做一段圆周运动后抛至 C点 B小球将从 B点开始做平抛运动到达 C点 C OC之间的距离为 R D小球从 A
5、运动到 C的时间等于 (1+ ) 答案： BC 试题 分析：如果小球在 B点的速度足够大，则小球从 B点开始做平抛运动，如果速度较小则会沿半球表面做一段圆周运动后抛至 C点 A、小球在 B开始做平抛运动的临界条件由 得 ，小球从 A点由静止滑到 B点后，根据机械能守恒 ， ，因此小球从 B点开始就做平抛运动， A选项错误 B、理由同 A选项， B选项正确 C、小球从 B点开始做平抛运动，由平抛运动规律 ， ，可得 ， C选项正确 D、小球从 B运动到 C的时间由 可得 ，从 A到 B不是自由落体，时间 ，因此小球从 A运动到 C的时间不等于 (1+ ) ， D选项错误 故选 BC 考点：竖直平
6、面内的 圆周运动 点评：较难。判断小球是否沿球面运动的临界条件是 ，当 时小球不沿球面下滑，当 时，沿球面下滑一段距离，当小球受到的支持力为零时开始离开斜面，做抛体运动。 如图所示 ,物体沿弧形轨道滑下后进入足够长的水平传送带 ,传送带以图示方向匀速运转 ,则传送带对物体做功情况可能是 ( ) A始终不做功 B先做负功后做正功 C先做正功后不做功 D先做负功后不做功 答案： ACD 试题分析：根据机械能守恒可得，滑块沿弧形轨道滑下后，由于下滑高度未知，所以进入水平传送带的速度大小不确定 A、若进入水平传送带的速度等于传送带的速度，则滑块不受摩擦力，摩擦力始终不做功， A选项正确 B、如果先做负
7、功后做正功，则滑块沿传送带方向就得先减速后加速，这种情况不会出现，只会出现匀速、先加速后匀速或先减速后匀速， B选项错误 C、若进入水平传送带的速度小于传送带的速度，则滑块先受向右的摩擦力加速，摩擦力做正功，当和皮带速度一样后，就不再受摩擦力，摩擦力就不再做功， C选项正确 D、若进入水平传送带的速度大于传送带的速度，则滑块先受向左的摩擦力减速，摩擦力做负功，当和皮带速度一样后，就不再受摩擦力，摩擦力就不再做功， D选项正确 故选 ACD 考点：传送带问题 点评：中等难度。这类问题应注意皮带和物体速度关系，从而判断出物体相对皮带的运动方向，得到摩擦力的方向。 我国发射的一艘无人试验飞船历时 6
8、天 18小时，绕地球飞行了 108圈后安全回收。根据以上资料，可以判断飞船绕地球做圆周运动的 ( ) A周期比地球同步卫星的周期大 B周期比地球同步卫星的周期小 C离地高度比地球同步卫星离地的高度高 D离地高度比地球同步卫星离地的高度低 答案： BD 试题分析： A、飞船历时 6天 18小时，绕地球飞行了 108圈，周期小于一天，地球同步卫星的周期的周期为 1天，周期比地球同步卫星的周期小， A选项错误 B、理由同 A选项， B选项错误 C、有 可得， ，周期越小，高度越低，C选项错误 D、理由同 C选项， D选项正确 故选 BD 考点：人造卫星绕地球做圆周运动的半径和周期的关系 点评：中等难
9、度。由 得 ，可见 T ，在不同轨道上卫星的周期不同， r越大， T也越大。 “嫦娥二号 ”探月卫星于 2010年 10月 1日成功发射，目前正在月球上方100km的圆形轨道上运行。已知 “嫦娥二号 ”卫星的运行周期、月球半径、月球表面重力加速度、万有引力 恒量 G。根据以上信息不可以求出的是（ ） A卫星所在处的加速度 B月球的平均密度 C卫星线速度大小 D卫星所需向心力 答案： D 试题分析： “嫦娥二号 ”卫星在月球上方 100km的圆形轨道上运行，万有引力作为它做圆周运动的向心力 A、由 可得 ，可以求得卫星所在处的加速度，不选 A B、由 ， 可得 ，可以求得月球的平均密度，不选 B
10、 C、由 ，可以求得卫星线速度大小，不选 C D、由 可得，不知道卫星质量，不能求出卫星所需向心力，选 D 故选 D 考点：万有引力定律的应用 点评：中等难度。本题应注意以下几点： 1 a、 v、 T是相互联系的，其中一个量发生变化，其他各量也随之发生变化 2 a、 v、 T皆与卫星的质量无关，只由轨道半径 r 和月球的质量 M 决定 3人造卫星的轨道圆心一定与月心重合 在固定于地面的斜面上垂直安放了一个挡板 ,截面为圆的柱状物体甲放在斜面上 ,半径与甲相等的光滑圆球乙被夹在甲与挡板之间 ,乙没有与斜面接触而处于静止状态 ,如图所示 .现在从球心处对甲施加一平行于斜面向下的力 F使甲沿斜面方向
11、缓慢地移动，直至甲与挡板接触为止 . 设乙对挡板的压力为 F1,甲对斜面的压力为 F2，在此过程中 ( ) A F1缓慢增大 ,F2缓慢增大 B F1缓慢增大 ,F2缓慢减小 C F1缓慢减小 ,F2缓慢增大 D F1缓慢减小 , F2保持不变 答案： D 试题分析：如图对乙进行受力分析，当乙球向上运动过程中，甲球对它的支持力 与竖直方向夹角减小，所以挡板对乙球的压力 缓慢减小；可以把甲乙看成一个整体，甲沿斜面方向缓慢地移动时，力 F沿斜面方向，甲乙两球对斜面的压力 等于它们重力垂直于斜面的分力，大小方向不变，所以 D选项正确 故选 D 考点：共点力动态平衡 点评：较难。 “动态平衡 ”是指平
12、衡问题中的一部分力是变力，是动态力，力的大小和方向均要发生变化，所以叫动态平衡，这是力平衡问题中的一类难题解决这类问题的一般思路是：把 “动 ”化为 “静 ”， “静 ”中求 “动 ” 如图所示，一根不可伸长的轻绳两端各系一个小球 a和 b，跨在两根固定在同一高度的光滑水平细杆上，质量为 3m的 a球置于地面上，质量为 m的 b球从水平位置静止释放 .当 a球对地面压力刚好为零时， b球摆过的角度为 。下列结论正确的是 ( ) A =90 B =45 C b球摆动到最低点的过程中，重力对小球做 功的功率先增大后减小 D b球摆动到最低点的过程中，重力对小球做功的功率一直增大 答案： AC 试题
13、分析： b球下摆的过程机械能守恒，设 b球做圆周运动的半径为 R A、当 时，根据机械能守恒 可得 ，由竖直平面内的圆周运动得 ， F=3mg，此时 a球对地面压力位零， A选项正确 B、理由同 A选项， B选项错误 C、 b球摆动到最低点的过程中，重力对小球做功的功率 ， 为速度与竖直方向的夹角。开始时， v=0， P=0；到最低点时， v 最大，但 ，根据极值法可得，重力对小球做功的功率先增大后减小， C选项正确 D、理由同 C选项， D选项错误 故选 AC 考点：瞬时功率的计算、机械能守恒、竖直平面内圆周运动 点评：偏难。本题中注意小球下摆时，到达最低点前绳子的拉力不等于向心力，应该是绳
14、子拉力减去重力沿绳子方向的分力为向心力，再用机械能守恒就可以求出任意角度时绳子的拉力。 在水平面上放着两个质量分别为 2 kg和 3kg的小铁块 m和 M，它们之间用一原长为 10 cm，劲度系数为 100 N m的轻弹簧相连，铁块与水平面之间的动摩擦因数均为 0.2。铁块 M受到一大小为 20 N的恒定水平外力 F，两个铁块一起向右做匀加速直线运动，如图所示。这时两铁 块之间弹簧的长度应为（重力加速度 g取 10 m s2） ( ) A 12 cm B 13 cm C 15 cm D 18 cm 答案： D 试题分析：先把 m、 M看成一个整体，由牛顿第二定律可得，代入数据解得 ，以 m为研
15、究对象，由牛顿第二定律可得 ，解得 ，由 可得， x=0.08m=8cm， D选项正确 故选 D 考点：牛顿第二定律的应用 点评：中等难度。解决连接体问题的方法： “整体法 ”和 “隔离法 ”。（ 1）整体法：将一组连接体看作一个整体，牛顿第二定律中 ，是整体受到的合外力，只分析整体所受的外力即可（因为 连接体的相互作用力是内力，可以不分析），简化了受力分析。在研究连接体时，连接体各部分的加速度是相等的。（ 2）隔离法：在求解连接体的相互作用力时，将某个部分从连接体中分离出来，其他部分对它的作用力就成了外力。整体法与隔离法在研究连接体问题时经常交替使用。 我国国家大剧院外部呈椭球型，将国家大剧
16、院的屋顶近似为半球形，一警卫人员为执行特殊任务，必须冒险在半球形屋顶上向上缓慢爬行 (如图所示 )，他在向上爬的过程中 ( ) A屋顶对他的支持力变大 B屋顶对他的支持力变小 C屋顶对他的摩擦力变大 D屋顶对他的摩擦力变小 答案： AD 试题分析：警卫人员在半球形屋顶上向上缓慢爬行过程中，可认为他所处位置为一个斜面，只是斜面倾角 越来越小。 A、对警卫人员受力分析可得，他受到的支持力 ， 角减小，则增大， A选项正确 B、理由同 A选项， B选项错误 C、警卫人员受到的摩擦力为静摩擦，根据共点力平衡可得 ， 角减小， 减小， C选项错误 D、理由同 C选项， D选项错误 故选 AD 考点：共点
17、力的动态平衡的动态分析 点评：中等难度。物体的平衡问题与实际生活密切联系，高考中再现率较高。纯力学的平衡问题主要从以下两个方 面进行考查：一是利用正交分解法研究物体所受各力的关系；二是利用平行四边形定则（或三角形定则）研究动态平衡问题中某些力得大小及方向的变化规律。 2009年在山东济南举行的全运会上，黑龙江选手张树峰以 2米 28的高度，蝉联全运会男子跳高冠军，假设张树峰体重为 m=60kg，忽略空气阻力， g取10m/s2，则下列说法正确的是 ( ) A张树峰下降过程处于超重状态 B张树峰起跳以后在向上过程处于超重状态 C张树峰起跳时地面对他的支持力大于他的重力 D起跳过程地面对张树峰至少
18、做了 1025J的功 答案： C 试题分析：物体具有向上的加速度时，处于超重状态；物体具有向下的加速度时处于失重状态 A、张树峰下降过程有向下的加速度，属于失重状态， A选项错误 B、张树峰起跳以后在向上过程只受重力作用，有向下的加速度，属于失重状态， B选项错误 C、张树峰起跳时，向上做加速运动，有向上的加速度，合外力向上，支持力大于重力， C选项正确 D、地面对张树峰的支持力的位移为零，地面对张树峰不做功， D选项错误 故选 C 考点：超重与失重 点评：容易题。超重与失重现象仅仅是一种表象，只是视重发生变化，物体的重力大小是不变的物体是否发生 超重和失重现象只决定于物体在竖直方向上有无加速
19、度，而与物体的运动方向无关物体具有向上的加速度时，处于超重状态；物体具有向下的加速度时处于失重状态，当物体竖直向下的加速度为重力加速度时，处于完全失重状态物体处于超重状态时，不一定是向上加速运动也可能是向下减速运动；同理，物体处于失重状态时，不一定向下加速运动也可能是向上减速运动 将一个物体以初速度 从地面竖直向上抛出，经一段时间后落回地面设物体在运动过程中所受空气阻力大小不变，取竖直向上为正方向下列关于速度 v、加速度 a 随 时间 t 变化的图象正 确的是（ ）答案： BD 试题分析：竖直上抛运动分成上升和下降两个阶段，取竖直向上为正方向，所以一开始上升时的速度是正的，下降时的速度是负的；
20、上升时物体受到向下的空气阻力，合力大于重力，加速度大于重力加速度，向上做减速运动；下降过程物体受向上的空气阻力，合力向下，小于重力，加速度小于重力加速度，向下做加速运动，图线的斜率表示加速度，因此符合的速度图像是 B，因为加速度都向下，所以正确的加速度图像是 D。 故选 BD 考点：速度图像 点评：中等难度。应用速度图像解决问题时一定要注意图线上面所包含的物理意义，比如 “截距 ”、 “斜率 ”、 “交点 ”、 “面积 ”、正负半轴的含义等。 实验题 如图为验证机械能守恒定律的实验装置示意图 .现有的器材为：带铁夹的铁架台、电磁打点计时器、纸带、带铁夹的重锤、天平 .回答下列问题 (1) (4
21、分 )为完成此实验，除了所给的器材，还需要的器材有 _.(填入正确选项前的字母 ) A.米尺 B.秒表 C.0 12V的直流电源 D.0 12V的交流电源 (2) (4分 )实验中误差产生的原因有 _ _.(写出两个原因 ) (3) (8分 )在实验中，已知打点计时器所用电源的频率为 50赫。查得当地的重力加速度 g 9.80米 /秒 2。测得所用的重物的质量为 1.00千克。实验中得到一条点迹清晰的纸带，把第一个点记作 0，另选连续的 4个点 A、 B、 C、 D作为测量的点。经测量知道 A、 B、 C、 D各点到 0点的距离分别为 62.99厘米、 70.18厘米、 77.76厘米、 85
22、.73厘米。根据以上数据，可知重物由 0点运动到 C点，重力势能的减少量等于 _焦，动能的增加量等于 _焦 (取 3位有效数字 )。答案： (16分 )（ 1） (4分 )AD（ 2） (4分 )纸带与打点计时器之间有摩擦，用米尺测量纸带上点的位置时读数 有误差，计算势能变化时，选取始末两点距离过近，交流电频率不稳定。 (3) (8分 )7.62;7.57 试题分析：（ 1）本实验需要分析纸带，所以得选 A；打点计时器需要交流低压电源，所以得选 D （ 2）纸带与打点计时器之间有摩擦，用米尺测量纸带上点的位置时读数有误差，计算势能变化时，选取始末两点距离过近，交流电频率不稳定。 （ 3）重力势
23、能的减少量 ； ，动能的增加量 考点：验证机械能守恒定律 点评：中等难度。本实验速度不能用 或 计算，因为只要认为加速度为 g，机械能当然守恒，即相当于用机械能守恒定律验证机械能守 恒定律，况且用口 计算出的速度比实际值大，会得出机械能增加的错误结论，而因为摩擦阻力的影响，机械能应该减小，所以速度应从纸带上直接测量计算同样的道理，重物下落的高度 h，也只能用刻度尺直接测量，而能用或 计算得到 计算题 （ 12分）如图所示 ,半径为 R,内径很小的光滑半圆管道竖直放置 ,质量为 m的小球以某一速度进入管内 ,小球通过最高点 P时 ,对管壁的压力为 0.5mg. 求 :(1)小球从管口飞出时的速率
24、 . (2)小球落地点到 P点的水平距离 . 答案：（ 1） 或 (2) 试题分析：本题小球在运动过程中虽然 机械能守恒，但不知道初速度 ，所以得用圆周运动规律和平抛运动规律求解 (1)分两种情况 ,当小球对管下部有压力时 ,则有 当小球对管上部有压力时 ,则有 (2)小球从管口飞出做平抛运动，由平抛运动规律 各 3分。 考点：圆周运动综合问题 点评：中等难度。物体运动过程中，各个阶段参与了不同的运动，要充分考虑各阶段运动的特点，根据相关的规律列方程求解 (16分 ) 如图所示 ,长度 L=1 m、质量 M=0.25 kg的木板放在光滑水平面上 ,质量 m=2 kg的小物块 (可视为质点 )位
25、于木板的左端 ,木板和物块间的动摩擦因数 =0.1.现突然给木板一向左的初速度 v0=2 m/s,同时对小物块施加一水平向右的恒定拉力 F=10 N,经过一段时间后 ,物块与木板相对静止 ,此时撤去拉力 F，取 g=10 m/s2, 求 :(1)物块最终停止在木板上的位置 . (2)上述过程中拉力 F做的功 . 答案： (1)0.5m (2)5J 试题分析：木块与木板间滑动摩擦力 据牛顿第二定律知，木块的加速度为 -2分 木板的加速度为 -2分 当木块、木板具有共同速度时，两者 不再发生相对滑动，一直匀速运动下去 . 所以 解得 t=0.5 s -3分 两者速度大小为 可见木板此时恰好回到原位
26、置，位移为零 -3分 此过程木块的位移为 所以木块最终停在木板的中点上 . -2分 (2)拉力 F做的功为 W=Fx=5J -4分 考点：牛顿第二定律的应用 点评：难题。解决本题时要注意运动过程的分析，整个运动过程分物体、分阶段分析，问题就比较清晰，然后再逐段求解。 (18分 ) 如图所示 ,倾角为 30的光滑斜面的下端有一水平传送带 ,传送带正以 6 m/s的速度运动 ,运动方向如图所示 .一个质量为 2 kg的物体 (物体可以视为质点 ),从h=3.2 m高处由静止沿斜面下滑 ,物体经过 A点时 ,不管是从斜面到传送带还是从传送带到斜面 ,都不计其动能损失 .物体与传送带间的动摩擦因数为
27、0.5,物体向左最多能滑到传送带左右两端 AB的中点处 ,重力加速度 g=10 m/s2, 则 :(1)物体由静止沿斜面下滑到斜面末端需要多长时间 (2)传送带左右两端 AB间的距离 L至少为多少 (3)上述过程中物体与传送带组成的系统产生的摩擦热为多少 (4)物体随传送带向右运动 ,最后沿斜面上 滑的最大高度 h为多少 答案： (1) 1.6s (2) 12.8m (3) 160J (4) 1.8 m 试题分析： (1) 对物体进行受力分析，根据牛顿第二定律和运动学公式， 可得 t=1.6s. -4分 (2)由能的转化和守恒得 : ， L =12.8m. -4分 (3)此过程中 ,物体与传送带间的相对路程 ，又 ， 而摩擦热 ， 以上三式可联立得 Q=160J. -5分 (4)物体随传送带向右匀加速 ,当速度为 时 向右的位移为 x,则 , -2分 即物体在到达 A点 前速度与传送带相等 ,最后以 的速度冲上斜面 , 由 ,得 . -3分 考点：功能关系 点评：难题。在有摩擦力或介质阻力参与的过程中，机械能不停地向内能转化，但在摩擦力或介质阻力大小不变的情况下，损失的机械能与通过的路程成正比
