1、2014届四川师大附中高三上学期期中考试物理试卷与答案（带解析） 选择题 如下图所示，质量分别为 M和 m的两物块 (Mm)分别在同样大小的恒力作用下，沿水平面由静止开始做直线运动，两力与水平面的夹角相同，两物块经过相同的位移设此过程中 F1对 M做的功为 W1， F2对 m做的功为 W2，则( ) A若水平面光滑，则 W1W2 B若水平面粗糙，则 W1W2 C若水平面粗糙，则 W1,若不计摩擦，剪断细绳后，下列 关于两物体说法中正确的是 ( ) A两物体着地时所受重力的瞬时功率相同 B两物体着地时的动能相同 C两物体着地时的速率相同 D两物体着地时的机械能相同 答案： AC 试题分析：两物体
2、静止时时，根据平衡条件可知， ，到达地面时，根据机械能守恒可知两物体速率 相等，因此重力的瞬时功率， A 正确， C 正确；开始时 A 物体的机械能为 ，B物体的机械能为 ，由于 ，因此 ， D错误，下滑过程中，两个物体各自机械能守恒，到达底端时势能全部转化为动能，因此两物体落地时动能也不相同， B错误。 考点：功与功率，机械能守 恒 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 C和 D上，质量为 ma的 a球置于地面上，质量为 mb的 b球从水平位置静止释放 .当 b球摆过的角度为 90时， a球对地面压力刚好为零，下列结论正确的是 ( )
3、A ma mb=2 1 B ma mb=3 1 C若只将细杆 D水平向左移动少许，则当 b球摆过的角度为小于 90的某值时， a球对地面的压力刚好为零 D若只将细杆 D水平向左移动少许，则当 b球摆过的角度仍为 90时， a球对地面的压力刚好为零 答案： BD 试题分析：设 b球下摆时的摆线长为 L，根据机械能守恒， 到达最低点时， ，可得， 而此时 a对地面的压力恰好为零，因此 因此 ma mb=3 1， B正确， A错误；由以上各式可知，摆到最低点时，绳子拉力大小均为 ，与摆长大小无关，因此无论将 d 点向左不明向右移动，都会出现 b球摆过的角度仍为 90时， a球对地面的压力刚好为零，因
4、此 D正确，C错误。 考点：向心力，机械能守恒 如图所示，某段滑雪雪道倾角为 30，总质量为 m(包括雪具在内 )的滑雪运动员从距底端高为 h处的雪道上由静止开始匀加速下滑，加速度为 g。在他从上向下滑到底端的过程中，下列说法正确的是 ( ) A运动员减少的重力势能全部转化为动能 B运动员获得的动能为 mgh C运动员克服摩擦力做功为 mgh D下滑过程中系统减少的机械能为 mgh 答案： D 试题分析：下滑过程中，根据牛顿第二定律可知， ，而，可知，所受摩擦力 ，下滑过程中，重力做的功 ，克服摩擦力做的功 ，根据动能定理，增加的动能，因此 ABC错误；而下滑过程中系统减少的机械能就等于克服摩
5、擦力做的功，因此减少的机械以能为 ， D正确。 考点：动能定理，功能关系 质量 为 m的探月航天器在接近月球表面的轨道上飞行，其运动视为匀速圆周运动。已知月球质量为 M，月球半径为 R，月球表面重力加速度为 g，引力常量为 G，不考虑月球自转的影响，则航天器的（ ） A线速度 B角速度 = C运行周期 D向心加速度 答案： C 试题分析：航天器受到的万有引力做为它做圆周运动和向心力，因此，可知航天器飞行的线速度 ， A错误；根据，可知 ， B错误；根据 得，运行周期 ， C正确； 。可知向心加速度 ， D错误。 考点：万有引力，圆周运动。 如图所示，质量为 m的物体在与斜面平行向上的拉力 F作
6、用下，沿着水平地面上质量为 M的粗糙斜面匀速上滑，在此过程中斜面保持静止，则地面对斜面 ( ) A无摩擦力 B支持力等于 (m+M)g C支持力为 (M+m)g-Fsin D有水平向右的摩擦力，大小为 Fcos 答案： C 试题分析：由于 m匀速运动，处于平衡状态，因此可以将 M与 m做为一个整体进行受力分析如图所示， 将拉力 F沿水平方向和竖直方向正交分解，可知，地面对 M有向左的摩擦力，大小为 ， AD错误；地面对 M的支持力 ， B错误， C正确； 考点：共点力平衡 如图所示，在水平传送带上有三个质量分别为 m1、 m2、 m3 的木块 1、 2、 3，1和 2及 2和 3间分别用原长为
7、 L，劲度系数为 k的轻弹簧连接起来，木块与传送带间的动摩擦因数均为 ，现用水平细绳将木块 1固定在左边的墙上，传送带按图示方向匀速运动，当三个木块达到平衡后， 1、 3两木块之间的距离是( ) A 2L (m2+m3)g/k B 2L (m2+2m3)g/k C 2L (m1+m2+m3)g/k D 2L m3g/k 答案： B 试题分析： 2， 3间的弹簧的弹簧力等于 3所受到的摩擦力，因此 2， 3间的弹簧伸长量 ， 1， 2间弹簧的弹力等于 2和 3受到的摩擦力之和，因此 1，2间弹簧的伸长量 ，因此 1、 3两木块之间的距离为，因此 B正确， ACD错误。 考点：胡克定律 实验题 （
8、 4分）在研究弹簧的形变与外力的关系的实验中，将弹簧水平放置测出其自然长度，然后竖直悬挂让其自然下垂，在其下端竖直向下施加外力 F，实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的用记录的外力 F与弹簧的形变量 x作出的F-x图线如图所示，由图可知弹簧的劲度系数为 N/m图线不过原点的原因是由于 。 答案： ( 2分 ) 由于弹簧自身有重力 ( 2分 ) 试题分析：根据 可知，弹簧的劲度系数是图象的斜率，即；不过原点的原因是：弹簧自身重力，竖直悬挂还没挂重物时，弹簧就有一定的伸长量。 考点：胡克定律 （ 6分）用自由落体法进行 “验证机械能守恒定律 ”的实验 实验完毕后选出一条纸带如图所示，其中 O 点为电
9、磁打点计时器打下的第一个点， A、 B、 C为三个计数点，打点计时器通以 50Hz的交流电。用刻度尺测得 OA=12.41cm， OB=18.60cm， OC=27.21cm，在计数点 A和 B、 B和 C之间还各有一个点，重物的质量为 1.00kg，取 g=10.0m/s2。甲同学根据 以上数据算出：当打点计时器打到 B点时重物的重力势能比开始下落时减少了 _J；此时重物的动能比开始下落时增加了 _J。 (结果均保留三位有效数字 )。 乙同学利用他自己实验时打出的纸带，测量出了各计数点到打点计时器打下的第一个点的距离 h，算出了各计数点对应的速度 v，以 h为横轴，以 为纵轴画出了如图的图线
10、。图线未过原点 O 的原因是_。 答案： 1.80 ( 2分 ) 1.71 ( 2分 ) 先释放重物，再 接通计时器电源 (“打下第一个点时重物已经有速度 ”也对 )( 2分 ) 试题分析： 打到 B点时重物的重力势能比开始下落时减少了而打 B点时的速度就是 AC 段的平均速度，即因此重物的动能比开始下落时增加了 从图象上看出，下落高度为零时，就已经有了速度，因此一定是先释放重物，再接通计时器电源 考点：验证机械能守恒定律 （ 4分）某学习小组在 “研究匀变速直线运动 ”的实验中，用如下图所示的气垫导轨装置来测小车的加速度，由导轨标尺可以测出两个光电门之间的距离 L，窄遮光板的宽度为 d，窄遮
11、光板依次通过两个光电门的时间分别 为 t1、 t2，经分析讨论，由于滑块在气垫导轨上运动时空气阻力很小，可用上述实验装置来验证机械能守恒定律，为此还需测量的物理量是 ，机械能守恒的表达式为 。 答案：滑块的质量 M和沙桶的质量 m ( 2分 ) ( 2分 ) 试题分析：在这个实验中，沙桶与滑块一起做为研究对象，根验证机械能守恒这个实验室中，沙桶头政治上的重力势能等于整个系统增加的动能，从题中已知能得出初、末速度，因此只的再求得沙桶质量 m与滑块的重量 M即可； 初速度 ，末速度 ，因此，机械能守恒的表达式即： 考点：验证机械能守恒定律 计算题 （ 15分）汽车发动机的额定功率为 60kW，汽车
12、的质量为 5103 kg，运动中所受阻力的大小恒为车重的 0.1倍。 （ 1）若汽车以恒定功率启动，汽车所能达到的最大速度是多少 当汽车速度达5m s时的加速度多大 （ 2）若汽车以恒定加速度 0.5m s2启动。则这一过程能维持多长时间 答案：（ 1） 12m/s 1.4m/s2 （ 2） 16s 试题分析：（ 1）最大速度时牵引所 F大小等于阻力 f 根据 ，得 当速度达到 5m s时，牵引力 根据牛顿第二定律 因此加速度 （ 2）若汽车以恒定加速度 0.5m s2启动 根据牛顿第二定律， 牵引力 根据 ，可知达到额定功率时的速度 根据 ，可得加速的时间 考点：机车的启动，功率 （ 17分
13、）如图所示，质量 m 2 kg 的小球以初速度 v0沿光滑的水平面飞出后，恰好无碰撞地进入光滑的圆弧轨道，其中圆弧 AB 对应的圆心角 53，圆半径 R 0.5 m若小球离开桌面运动到 A 点所用时间 t 0.4 s . (sin530.8,cos53 0.6， g 10 m/s2) （ 1）求小球沿水平面飞出的初速度 v0的大小？ （ 2）到达 B 点时，求小球此时对圆弧的 压力大小？ （ 3）小球是否能从最高点 C 飞出圆弧轨道，并说明原因 . 答案：（ 1） 3m/s （ 2） 136N （ 3） 能 试题分析：（ 1）小球离开桌面后做平抛运动 ， 根据几何关系可知 ，解得 （ 2）小球
14、到达 A点时的速度 从 A到 B过程中满足机械能守恒， 到达 B点时， 整理得： N=136N （ 3）小球从 B到 C点过程中满足机械能守恒， 而 ，代入数据得 因此小球不脱离轨道，能从 C点飞出 考点：圆周运动，机械能守恒，平抛运动 （ 19分）如图所示，传送带与水平面之间的夹角为 30，其上 A、 B两点间的距离为 L 5 m，传送带在电动机的带动下以 v 1 m/s的速度匀速运动，现将一质量为 m 10 kg的小物体 (可视为质点 )轻放在传送带的 A点，已知小物体与传送带之间的动摩擦因数 ，在传送带将小物体从 A点传送到 B点的过程中，求： (g取 10 m/s2) （ 1）小物体从 A到 B所需时间； （ 2）传送带对小物体做的功； （ 3）电动机做的功。 答案：（ 1） 5.2s （ 2） 255J （ 3） 270J 试题分析：（ 1）物体刚放上 A点时，受到的滑动摩擦力沿传送带向上，物体作匀加速直线运动， 得：加速度 加速的时间 这段时间内的位移 接下来做匀速运动，时间 因此小物体从 A到 B所需时间 （ 2）根据功能关系，传送带对小物体做的功一部分转化成了小物体的动能，一部分转化成了小物体的势能 即 （ 3）电动机做的功一部分转化成了热量，还有就是转化成了物体的动能和势能，而产生的热量 因此电动机做的功为 考点：功能关系，匀变速直线运动，牛顿第二定律
