1、2014届中原名校联盟高三上学期第一次摸底考试物理试卷与答案（带解析） 选择题 下列关于牛顿运动定律的说法不正确的是（ ） A两物体间一对作用力和反作用力的作用效果不可能相同 B最早提出力不是维持运动状态的原因的科学家是笛卡儿 C物体抵抗运动状态变化的性质是惯性 D力的国际制单位牛顿是根据牛顿第二定律定义的 答案： B 试题分析：在本题中，力的作用效果改变物体的运动状态，由于作用力和反作用力大小相等但方向相反，因此两个物体的加速度相反，因此作用效果不同， A正确；最早提出力不是维持运动状态 的原因的科学家是伽利略， B不正确；惯性就是物体保持匀速直线运动状态和静止状态的性质，也就是抵抗运动状态
2、变化的性质， C正确；根据牛顿第二定律， F=ma，规定质量为 1kg的物体，若产生 的加速度，所受的外力就是 1N， D正确。 考点：牛顿运动定律 2013年 8月 24日北京夜光风筝比赛现场，某段时间内某小赛手和风筝均保持静止状态，此时风筝平面与水平面夹角为 30，风筝的质量为 m 1kg，轻质细线中的张力为 FT 10N，该同学的质量为 M 29kg， 则以下说法正确的是（风对风筝的作用力认为与风筝垂直， g取 10m s2）（ ） A风对风筝的作用力为 10 N B细线与水平面的夹角为 30 C人对地面的摩擦力方向水平向左 D人对地面的压力大小等于人和风筝整体的重力，即 300 N 答
3、案： AB 试题分析：对风筝进行受力分析如图所示 将所有的力沿风筝和垂直于风筝进行正交分解，则 ，可得： ， ，绳与风筝成 ，也就是与水平成 角，因此 A、 B都正确；将风筝和人故为一个整体，由于受风力向右上方，因此地面对人的摩擦力水平向左，根据牛顿第三定律，人对 地面的摩擦力水平向右， C错误；由于绳子对人向上拉，因此人对地面的压力小于人的重量 290N，因此 D错误。 考点：共点力作用下物体的平衡，力的合成与分解 如图所示，质量为 10kg的物体 A拴在一个被水平拉伸的弹簧一端，弹簧的劲度系数为 100N m，此时弹簧伸长了 5cm,物体 A和车均处于静止状态。（ g 10m s2）则下列
4、有关说法正确的是（ ） A物体 A与车间的最大静摩擦力大小一定等于 5N B若让小车和物体一起以 1m s2的加速度向右运动，则物体受摩擦力方向向右，大小为 5N C若设法把小车下面的水平面突 然撤去，让小车自由下落，则撤去水平面的瞬间，物体 A受两个力作用 D若设法把小车下面的水平面突然撤去，让小车自由下落，则撤去水平面的瞬间，物体 A的加速度大小为 0 5m s2 答案： BC 试题分析：此时弹簧的弹力 ，而物体处于静止状态，因此最大静摩擦力， A错误；当小车向右加速度逐渐增加时，小物体相对于车先静止不动，而受到的摩擦力先减小后向右逐渐增加，当加速度达到向右 1m s2时， ，而弹簧的弹力
5、 ，此时，摩擦力向右，大小为 5N， B正确；若把小车下面的水平面突然撤去，让小车自由下落，这时 A对小车的压力为零，因此也不受小车的摩擦力作用，只受重力和弹簧的弹力， C正确；此时小车的竖直方向加速度为 g，水平方向加速度 ，因此 D错误。 考点：牛顿第二定律，力的合成与分解 如图所示， A、 B两物 体靠在一起静止放在粗糙水平面上，质量分别为 mA 1kg， mB 4kg， A、 B与水平面间的滑动摩擦因数均为 0 6, g取 10m S2，若用水平力 FA 6N推 A物体。 则下列有关说法正确的是（ ） A A对 B的水平推力为 6N B B物体受 4个力作用 C A物体受到水平面向左的
6、摩擦力，大小为 6N D若 FA变为 40N，则 A对 B的推力为 32N 答案： CD 试题分析：由于 A与地面间的最大静摩擦力 ，而用 F=6N的力推 A时，恰好推不动， A受到水平左的摩擦力恰好为 6N， C正确；此时 A对 B恰好没有推力， A错误，这样 B不受推力和摩擦力，只受重力和地面的持力， B错误；若 FA变为 40N，两个物体一起向右加速运动，将 AB做为一个整体，则 ，再对单独进行受力分析，可知 ，可知 A对 B的推力为 32N， D正确。 考点 ：牛顿第二定律 公路急转弯处通常是交通事故多发地带。如图，某公路急转弯处是一圆弧，当汽车行驶的速率为 时，汽车恰好没有向公路内外
7、两侧滑动的趋势。则在该弯道处（ ） A路面外侧高内侧低 B车速只要低于 ，车辆便会向内侧滑动 C车速虽然高于 ，但只要不超出某一最高限度，车辆便不会向外侧滑动 D当路面结冰时，与未结冰时相比，的值变小 答案： AC 试题分析：路面应建成外高内低，此时重力和支持力的合力指向内侧，提供圆周运动向心力 A正确；当车速低于 Vc，所需的向心力减小，此时车有向内侧滑动的超势，此时地摩擦力可以指向外侧，减小提供的力，车辆不会向内侧滑动 B错误；当速度高于 Vc时，摩擦力指向内侧，只有摩擦力不超过最大值，即速度不超出最高限度，车辆不会侧滑 C正确当路面结冰时，与未结冰时相比，由于支持力和重力不变，则 Vc的
8、值不变， D错误 考点：匀速度圆周运动向心力 光盘驱动器在读取内圈数据时，以恒定线速度方式读取。而在读取外圈数据时，以恒定角速度的方式读取。设内圈内边缘半径为 R1，内圈外边缘半径为 R2，外圈外边缘半径为 R3。 A、 B、 C分别为内圈内边缘、内圈外边缘和外圈外边缘上的点。则读取内圈上 A点时 A点的向心加速度大小和读取外圈上 C点时 C点的向心加速度大小之比为 （ ） A B C D 答案： D 试题分析：从 A到 B过程中：以恒定线速度方式读取，根据 可知：，从 B到 C过程中，以恒定角速度的方式读取，根据 可知， ，因此 ，D正确。 考点：向心加速度 如图所示，轻杆的一端有一质量 m
9、 1kg的小球，另一端有光滑的固定轴 O现给球一初速度，使球和杆一起绕 O轴在竖直面内转动，若转动半径 R 0 5m，不计空气阻力， g 10m s2,则以下说法正确的是（ ） A无论给球多大的初速度，在最高点杆对球的弹力都不可能为零 B无论给球多大的初速度，杆弹力方向一定沿杆 C若给球 4m s的初速度，则球在最高点受到杆向下的拉力作用 D若给球 4 5m s的初速度，球不能做完整圆周运动 答案： B 试题分析：当球运动到最高点时，若速度 ，此时杆对球的弹力恰好等于零，A错误；由于杆可绕 O转动，此种情况下杆的弹力一定沿着杆， B正确，若给球 4m s的初速度，由于 ，可知小球根本不能运动到
10、最高点， C错误；由于球杆模型到过最高点的速度可以趋近于零，当初速度为 4 5m s，此时由于，因此物体能到达最高点， D错误 考点：匀速圆周运动向心力，机械 能守恒 如图所示，传送带足够长，与水平面间的夹角 37，并以 v 10m s的速度逆时针匀速转动着，在传送带的 A端轻轻地放一个质量为 m 1kg的小物体，若已知物体与传送带之间的动摩擦因数 0 5，（ g 10m s2， sin37 0 6， cos37 0 8）则下列有关说法正确的是（ ） A在放上小物体的第 1s内，系统产生 50J的热量 B在放上小物体的第 1s内，至少给系统提供能量 70J才能维持传送带匀速转动 C小物体运动
11、1s后加速度大小为 2m s2 D小物体运动 1s后，受到的摩擦力大小不适用公式 F FN 答案： C 试题分析：物体刚放上在传送带 A端时，所受摩擦力沿斜而向下，根据，可得，物体的加速度 ，经过 1s时，物体的速度与传送带的速度相等，在这 1s内，皮带受到摩擦力 ，因此皮带克服摩擦力做的功 ，因此系统提供能量 40J才能维持传送带匀速转动， B错误；物体相对皮带的位移 ，摩擦产生的热量， A错误； 1s后，由于 物体仍加速下滑，此时物体受摩擦力方向与运动方向相反，根据 ，物体的加速度， C正确；由于物体相对皮带运动，因此摩擦力仍是滑动摩擦力，大小仍为用 F FN计算， D错误。 考点：匀变速
12、直线运动位移与时间的关系，牛顿第二定律 全国摩托车越野锦标赛六盘水站于 2013年 8月 24日激情上演，淮北车手王克获青少年组第一名。某段时间他和另一名车手在两条平行的直车道上行驶。 t 0时两车都在同一计时线处。它们在四次比赛中的 v-t图如图所示。下列说法正确的是（ ） A A图对应的比赛中， 10S时刻 b车追上 a车 B B图对应的比赛中 b车和 a车之间的距离一直不变 C C图对应的比赛中，两车出发后相遇两次 D D图对应的比赛中，两车出发后 a车追不上 b车 答案： D 试题分析：在 v t图象中，图象与时 间轴围成的面积等于物体的位移， A图对应的比赛中， 10S时两车距离最远
13、， A错误； B图对应的比赛中， b车和 a车之间的距离越来越大， B错误； C图对应的比赛中， 20s时 b车追上 a车，然后两车不可能再次相遇， C错误； D图对应的比赛中， a车距离 b车最近的时刻是在 17.5s，但此时 a车仍没追上 b车，以后 a车距离 b车越来越远，再也不可能追上 b车了， D正确 考点： V t图象 在足够高的空中某点竖直上抛一物体，抛出后第 5s内物体的位移大小是 4m，设物体抛出时的速度方向为正方向，忽略空气阻力的影响， g取 10m s2。则关于物体 的运动下列说法正确的是（ ） A物体的上升时间可能是 4 9s B第 5s内的平均速度一定是 -4m s
14、C 4s末的瞬时速度可能是 10m s D 10s内位移可能为 -100m 答案： A 试题分析：由于第 5s内位移大小为 4m，方向可能向上，也可能向下，根据， 若第 5s内位移方向向上，则 ，可得 ；若第 5s内位移方向向下，则 ，可得，因此上升的时间 或 ， A正确，第 5s的平均速度为或 ， B错误； 4s末的瞬时速度，或 ， C错误； 10s内位移 或 ， D错误 考点：自由落体运动 将一物体从空间某处水平抛出，在落地前 1s内，它的速度与水平方向的夹角由 30变为 60， g取 10m s2不计空气阻力的影响，则下列说法不正确的（ ） A平抛运动的初速度为 5 m s B从抛出经
15、1 5s落地 C落地前 1s内速度的变化量大小为 10m s,方向与落地时速度方向同向 D物体是从 11 25m处下落的 答案： C 试题分析：设平抛的初速度为 ，由题意知： ， 可得： ， A， B正确 物体下落的高度 D正确 由： 可知，每秒钟都度的变化量大小均为 10m s,方向都是竖直向下， C错误 考点：平抛运动 如图所示， F1、 F2为有一定夹角的两个力， L为过 O点的一条直线，当 L取什么方向时， F1、 F2在 L上分力之和为最大（ ） A F1、 F2合力的方向 B F1、 F2中较大力的方向 C F1、 F2中较小力的方向 D以上说法都不正确 答案： A 试题分析： F
16、1和 F2在 L上的分力之和等价于 F1和 F2的合力在 L上的分力，而 F1和 F2的合力要分解在 L上的力最大，就应该使 L与合力方向一至，而 L若在其他方向上，都会使这个分力减小，因此 A正确 考点：力的合力与分解 实验题 （ 10分）某探究性学习小组欲探究光滑斜面上物体的加速度与物体质量 及斜面倾角是否 有关。实验室提供如下器材： A表面光滑的长木板（长度为 L） B小车 C质量为 m的钩码若干个 D方木块（备用垫木板） E米尺 F秒表 实验过程： 第一步，在保持斜面倾角不变时，探究加速度与质量的关系。 实验中，通过向小车放入钩码来改变物体质量，只要测出小车由斜而顶端滑至底端所用时间
17、t，就可以由公式 a _求出 a。某同学记录了数据如表所示： 根据以上信息，我们发现，在实验误差范围内质量改变之后 平均下滑时间 _（填 “改变 ”或 “不改变 ”），经过分析得出加速度与质量的关系为 _。 第二步，在物体质量不变时，探究加速度与倾角的关系。 实验中通过改变方木块垫放位置来调整长木板的倾角，由于没有量角器，因此通过测量出木板顶端到水平面高度 h，求出倾角 的正弦值 sin 。某同学记录了高度和加速度的对应值，并在坐标纸上建立适当的坐标轴后描点作图如下，请根据他所作的图线求出当地的重力加速度 g _m s2。进一步分析可知，光滑斜面上物体下滑的加速度与倾角的关系为 _。 答案：解
18、： 不改变 斜面倾角一定时，加速度与物体质量无关 10 a=gsin 试题分析：第一步中：根据 ，求得加速度 ，改变 质量后由于加速度不改变，因此运动时间不会改变，因此可以得出结论：斜面倾角一定时，加速度与物体质量无关 第一步中：从图象推算当 时，物体就做自由落体运动，加速度就是重力加速度，可以看出 ；加速度与斜角正弦值之比等于 g，因此可以得出： 考点：测匀变速直线运动的加速度 （ 1）（ 4分）新式游标卡尺的刻度线看起 来很 “稀疏 ”，使读数显得清晰明了，便于使用者正确读取数据通常游标卡尺的刻度有 10分度、 20分度和 50分度三种规格 ;新式游标卡尺也有相应的三种，但刻度却是： 19
19、 mm等分成 10份， 39mm等分成 20份， 99 mm等分成 50份下图就是一个 “39mm等分成 20份 ”的新式游标卡尺 它的精确度是 _mm 用它测量某物体的厚度，读数是 _cm （ 2）（ 2分）下列几种情况各属于哪一类误差： 天平零点不准： 电表的接入误差； 检流计零点漂移； 电压起伏引起电表读数不准。 A 属于系统误差 B 属于偶然误差（也叫随机误差） C 属于系统误差 D 属于偶然误差（也叫随机误差） 答案： (1) （ 2分） 0.05； （ 2分） 3.125；（ 2）（ 2分） C 试题分析： (1) 游标上 20格对应的长度为 39 mm，即每格长为 1.95 mm
20、，游标上每格比主尺上每两格小 x 0.05 mm，故准确度为 0.05 mm 这种游标卡尺的读数方法为：主尺读数游标对准刻度 x 3.7 cm 50.005 cm 3.125 cm (2). 两种误差都由测量仪器本身原因造成的属于系统误差；而 两种误差是在测量过程中由于偶然的某些原因引起的误差属于偶然误差，偶然误差可以通过多测几次求平均值来减小偶然误差 考点：游标卡尺读数，误差原因 计算题 （ 6分）如图所示，杆 OA长为 R，可绕过 O点的水平轴在竖直平面内转动，其端点 A系 着一跨过定滑轮 B、 C的不可伸长的轻绳，绳的另一端系一物块 M，滑轮的半径可忽略， B在 O的正上方， OB之间的
21、距离为 H。某一时刻，当绳的 BA段与 OB之间的夹角为 30时，杆的角速度为 ，求此时物块 M的速率 vM。 答案： 试题分析：解：杆的端点 点绕 O点作圆周运动，其速度 的方向与杆 垂直， 在所考察时其大小为 （ 1） 对速度 作如图所示的正交分解，沿绳 的分量就是物块 是速率 ，则 （ 2） 由正弦定理知 （ 3） 由图看出 （ 4） 由以上各式得 （ 5） 评分标准：（ 1）（ 4）各 1分，（ 5）式 2分共 6分 . 考点：速度的合力与分解 （ 10分） 2013年 6月 3日 6时 30分左右，吉林省德惠市米沙子镇宝源丰禽业公司发生特大火灾事故，事故造成 120人死亡、 77人受
22、伤。火灾现场水量不够，当地消防官兵用直 升机沿水平方向匀速飞往水源取水灭火，悬挂着 m 500kg空箱的悬索与竖直方向的夹角 1 45，直升机取水后飞往火场，加速度沿水平方向，大小稳定在 a 1 5 m s2时，悬索与竖直方向的夹角 2 14如果空气阻力大小不变，且忽略悬索的质量，试求水箱中水的质量 M（取重力加速度 g 10m s2； sin140 242；cos140 970，结果保留两位有效数字） 答案： .5103kg 试题分析：解：直升机取水过程，设绳拉力 为 T1，空气阻力为 f， 对水箱水平方向： T1sin1-f =0 1分 竖直方向： T1cos1-mg =0 1分 解得：
23、f=mgtan1 2分 直升机取水后飞往火场的过程，设绳拉力为 T2 对水和水箱在水平方向： T2sin2-f =（ m+M） a 2分 竖直方向： T2cos2-(m+M)g =0 2分 代入数据联立以上方程解出： M=4.5103kg 2分 考点：牛顿第二定律，力的合成与分解 （ 10分） 2011年 7月 23日晚，甬温线永嘉站至温州南站间，北京南至福州 D301次列车与杭州至福州南 D3115次列车发生追尾事故，造成动车组运行以来的特重大铁路交通事故。事故发生前 D3115次动车组正以 20km h的目视行车速度在发生事故的铁路上匀速行驶，而 D301次动车组驶离永嘉站后， 2分钟车速
24、达到 216km h，便开始匀速行驶。不幸的是几分钟后就发生了追尾事故。 （ 1）如果认为 D301次动车组以恒定加速度从静止驶离永嘉车站，求 D301的启动加速度和加速距离分别是多少 （ 2）已知动车组紧急制动的加速度为 3m s2， D301正常行驶后，为了避免事故发生，应至少距离 D3115多远开始刹车才有可能避免事故发生 （ 20km/h5 6m s） 答案：（ 1） 0.5m/s2 ， 3600m；（ 2） 492.3 m 试题分析：解： （ 1）由于 D301次动车组 2分钟车速达到 216km/h=60m/s 所以得启动加速度： a= =0.5m/s2 2分 加速距离： s= a
25、t2=3600m 2分 （ 2）要想满足二车恰好不撞，则必须至少满足， D301追上 D3115时二车速度相同， 所以得： v=v0-at， 解得 t=18.1s， 2分 二车之间的位移关系为： s= 2分 代入数据得 s=492.3m 2分 考点：匀变速直线运动，追及问题 （ 10分）如图所示，质量 M 10kg、上表面光滑的足够长的木板在 F 50N的水平拉力作用下，以初速度 v0 5m s沿水平地面向右匀速运动现有足够多的小铁块，它们的质量均为 m 1kg，将一铁块无初速地放在木板的最右端，当木板运动了 L 1m时，又无初速度地在木板的最右端放上第 2块铁块，只要木板运 动了 L就在木板
26、的最右端无初速度放一铁块（取 g 10m s2）试问： （ 1）第 1块铁块放上后，木板运动了 L时，木板的速度多大 （结果可带有根号） （ 2）最终木板上放有多少块铁块 （ 3）最后一块铁块与木板右端距离多远 答案：（ 1） ；（ 2） 7 块；（ 3） 试题分析：解（ 1）木板最初做匀速运动，由 g解得 =0.5， 1分 第 l 块铁块放上后，木板做匀减速运动，加速度大小为 a1,即有： 1分 代人数据解得： 1分 （ 2）设最终有 n块铁块能静止在木板上则木板运动的加速度大小为： 1分 第 1 块铁块放上后： 第 2 块铁抉放上后： 第 n块铁块放上后： 由上可得： 2分 木板停下时， ，得 n=6.6即最终有 7块铁块放在木板上 1分 （ 3）从放上第 1块铁块至刚放上第 7 块铁块的过程中，由（ 2）中表达式可得： 1分 从放上第 7 块铁块至木板停止运动的过程中，设木板发生的位移为 d ，则： 1分 联立解得： 1分 即最后一块铁块距木板右端 . 考点：牛顿第二定律，匀变速直线运动速度与时间的关系
