1、2014届安徽省合肥 35中高三 9月月考物理试卷与答案（带解析） 选择题 高空跳伞爱好者从高空落下，当他快接近地面时操控伞包使自己以 5m/s的速度竖直匀速降落。在离地面 h=10m的地方突然发现掉了一粒扣子，则跳伞爱好者比扣子晚着陆的时间为（扣子受到的空气阻力可忽略， g取 10 m/s2）（ ） A 2s B s C 1s D（ 2- ） s 答案： C 试题分析：扣子掉下后，由于惯性保持原来向下的速度 5m/s而做初速度为 5m/s、加速度为 g的匀加速运动 由题意可知：扣子掉下后的初速度 v0=5m/s，加速度 a=g=10m/s2， h=10m 由 得： 解得 ， （舍去） 而跳伞
2、爱好者仍做匀速运动，则有： 解得： 所以跳伞爱好者比扣子晚着陆的时间为 所以选 C 考点：本题考查自由落体运动、匀变速运动规律、匀速直线运动及其公式，意在考查考生应用这些知识处理实际问题的能力 如图所示，竖直向上的匀强电场中，绝缘轻质弹簧竖直立于水平地面上，上面放一质量为 m的带正电小球，小球与弹簧不连接，施加外力 F将小球向下压至某位置静止。现撤去 F，小球从静止开始运动到离开弹簧的过程中，重力、电场力对小球所做的功分别为 W1和 W2，小球离开弹簧时速度为 v，不计空气阻力，则上述过程中（ ）。 A小球与弹簧组成的系统机械能守恒 B小球的重力势能增加 -W1 C小球的机械能增加 W1 mv
3、2 D小球的电势能增加 W2 答案： B 试题分析：小球上升的过程中，由于电场力做正功，故小球与弹簧组成的系统机械能增加，机械能不守恒，故 A错误；重力做功是重力势能变化的量度，由题意知重力做负功，重力势能增加 ，故 B正确；电场力做功等于机械能的增加，即小球增加的机械能在数值上等于重力势能和动能的增量，即或 ，故 C错误；根据电场力做功是电势能变化的量度，电场力做正功电势能减少，电场力做负功电势能增加，故 D错误所以选 B 考点：本题考查对功能关系、电势能、机械能守恒定律的理解，意考查考生运用功能关系和能量守恒定律分析与解决问题的能力 如图所示，因为地球的自转，静止在地面上的一切物体都要跟随
4、地球一起由西向东转动，下列说法不正确的是（ ） A它们的运动周期都是相同的 B它们的转动频率都相同 C它们的角速度大小都是相同的 D它们的线速度都是相同的 答案： D 试题分析：解答查题的关键是抓住它们的周期和角 速度相同，同时要明确矢量相同与矢量相等的区别 静止在地球上的物体（两极除外）都要随地球自转，转动快慢相同，运动周期相同，故 A正确；静止在地球上的物体（两极除外）都要随地球自转，转动快慢相同，运动周期相同，频率与周期互为倒数，故频率也相同，故 B正确；由公式 分析可知，它们的角速度是相同的，故 C正确；物体上各点的转动半径 r可能不同，由公式 ，线速度大小 v可能不同；线速度方向是切
5、线方向，也可能不同，所以线速度不都是相同的，故 D错误本题选错误的，所以选 D 考点：本题考查对共轴转动的物体的线速度、角速度和周期、 转速等各个量的比较 如图所示，在光滑的水平面上叠放着两木块 A、 B，质量分别是 m-1和 m2，A、 B间的动摩擦因数为 ，若要是把 B从 A下面拉出来，则拉力的大小至少满足（ ） A B C D 答案： A 试题分析：要使把 B从 A下面拉出来，则 B要相对于 A滑动，所以 AB间都是滑动摩擦力，根据牛顿第二定律 对 A有： 对 B有： 当 aB aA时，能够把 B从 A下面拉出来，则有 解得： ，故选 A 考点：本题主要考查了牛顿第二定律的应用和对滑动摩
6、擦力的理解，意在考查考生的推理能力 在静止的木箱内用细绳 b、 c系住一个小球 d，细绳 b水平，细绳 c与竖直方向成 角。当系统静止不动时，两细绳的拉力分别为 Tb、 Tc，当木箱沿水平方向向左加速运动时，两根细绳中的拉力变化情况是（ ） A Tb减小， Tc增大 B Tb不变， Tc增大 C Tb增大， Tc不变 D Tb和 Tc都增大 答案： C 试题分析：对小球受力分析，如图，将重力和拉力 Tb合成 根据共点力平衡条件，有 当小球加速时再次对小球受力分析，同上图，将 沿竖直方向和水平方向进行正交分解，根据牛顿第二定律，有 竖直方向： ，得 ， m、 不变，则 Tc不变 水平方向： ，
7、a增大，则 Tb增大故选 C 考点：本题本考查共点力平衡的条件及其应用、力的合成与分解的运用和牛顿第二定律意在考查考生对牛顿第二定律、力的合成与分解等综合知识点的理解和应用 如图所示，倾角为 的斜面体 C置于水平面上， B置于斜面上，通过细绳跨过光滑的定滑轮与 A相连接，连接 B的一段细绳与斜面平行， A、 B、 C都处于静止状态。则下列说法正确的是 : A B受到 C的摩擦力一定不为零 B C受到水平面的摩擦力方向一定向左 C水平面对 C的支持力与 B、 C的总重力大小相等 D B受到 C的摩擦力一定 沿斜面向下 答案： B 试题分析：对于 B物体：当 B的重力沿斜面向下的分力等于绳子的拉力
8、时， B不受摩擦力当 B的重力沿斜面向下的分力大于绳子的拉力时， B受摩擦力沿斜面向上当 B的重力沿斜面向下的分力小于绳子的拉力时， B受摩擦力沿斜面向下，故 A、 D错误；以 BC 组成的整体为研究对象，分析受力，画出力图如图 根据平衡条件得：水平面对 C 的摩擦力 方向水平向左故 B 正确；由图得到 水平面对 C的支持力大小 故 C错误所以选 B 考点：本题考查共点力平衡的条件及其应用、力的合成与分解的运用以及采用隔离法和整体法研究 多个物体的平衡问题，意在考查考查的分析和推理能力 一轻质直杆 BO，其 O 端用光滑铰链绕于固定竖直杆 AO 上， B端挂一重物，且系一细绳，细绳跨过杆顶 A
9、处的光滑小滑轮，用力 F拉住，如下图所示。现将细绳缓慢往左拉，使杆 BO 与杆 AO 间的夹角 逐渐减小，重物则缓慢上升。在此过程中，拉力 F及杆 BO 所受压力 FN的大小变化情况，下列判断正确的是（ ） A FN先减小，后增大 B FN始终增大 C F先减小，后增大 D F逐渐减小 答案： D 试题分析：当细绳缓慢拉动时，整个装置处于动态平衡状态，设物体的重力为G以 B点为研究对象，分析受力情况，作出受力图，如图所示 作出力 FN与 F的合力 F2，根据平衡条件得知， F2=F1=G由 得 得到 式中， BO、 AO、 G 不变，则 FN保持不变，故 A 错误， B错误； 同理： 得到 ，
10、式中， AO、 G不变，但是 AB逐渐减小，所以 F逐渐减小，故 C错误， D正确，所以选 D 考点：本题本考查共点力平衡的条件及其应用、力的合成与分解的运用，意在考查考生对牛顿第三定律、力的合成与受力分析等综合知识点的理解能力 质量为 M的长方形木块静止放置在倾角为 的斜面上，斜面对木块的作用力的方向应该是 ( ) A沿斜面向下 B垂直于斜面向上 C沿斜面向上 D竖直向上 答案： D 试题分析：木块受重力、支持力及摩擦力的作用而处于静止状态，根据共点力的平衡条件知，斜面对木块的作用力，即支持力与摩擦力的合力一定与重力大小相等、方向相反，故支持力和摩擦力的合力竖直向上故选 D 考点：本题考查共
11、点力平衡的条件及其应用、力的合成与分解的运用，意在考查考生受力分析的能力和理解平衡的条件 如图所示，质量均为 m的物体 A、 B通过一劲度系数 k的弹簧相连，开始时 B放在地面上， A、 B均处于静止状态，现通过细绳将 A向上拉起，当 B刚要离开地面时， A上升距离为 L，假设弹簧一直在弹性限度内，则有（ ） A L B L C L D L 答案： A 试题分析：开始时 B放在地面上， A、 B均处于静止状态，弹簧所受的弹力等于 A 的重力，由胡克定律得，弹簧的压缩量为 ；当 B 刚要离开地面时，弹簧处于伸长状态，弹力大小恰好等于 B的重力，由胡克定律得，弹簧的伸长量为 由几何关系得知， 故选
12、 A 考点：本题考查共点力平衡的条件及其应用、胡克定 律，意在考查考生对物体的相互作用、弹簧的形变以及弹力大小等知识的掌握 甲、乙两物体从同一地点开始做直线运动，其 v-t图象如图所示，下列关于两物体的运动情况，判断正确的选项是 ( ) A在 ta时刻两物体速度大小相等，方向相反 B在 ta时刻两物体加速度大小相等，方向相反 C在 ta时刻前，乙物体在甲物体前，并且两物体间的距离越来越小 D在 ta时刻后，甲物体在乙物体前，并且两物体间的距离越来越大 答案： B 试题分析：对于图象问题要明确两坐标轴的含义，图象斜率、截距、围成面积等含义在 v-t图象中，倾斜的直线表示匀变速直线运动，斜率表示加
13、速度，倾斜角越大表示加速度越大，图象与坐标轴围成的面积表示位移在时间轴上方的位移为正，下方的面积表示位移为负相遇要求在同一时刻到达同一位置看物体是否改变运动方向就看速度图象是否从时间轴的上方到时间轴的下方由图象可知：在 ta时刻两物体速度图象相交于一点且都在时间轴的上方，所以此时刻速度相同，即大小相等，方向相同，故 A错误；由图象可知在 ta时刻甲乙两物体的斜率大小相等，甲为正，乙为负，所以在 ta时刻两物体加速度大小相等，方向相反，故 B正确；在 ta时刻之前， 乙图象与时间轴围成的面积比甲大，且乙的速度也比甲大，所以在 ta时刻之前，乙物体在甲物体前，并且两物体间的距离越来越大，故 C错误
14、；由 C的分析可知在 ta时刻乙物体在甲物体前，甲乙之间的距离最大，在 ta时刻之后，甲的速度大于乙的速度，之间的距离逐渐减小，在某个时刻两车相遇，此后甲在乙的前面，故 D错误所以选B 考点：本题考查匀变速直线运动的图像，意在考查考生对速度图象中的交点、斜率、面积的理解和运用 实验题 某同学在 “验证牛顿第二定律 ”的实验中 ,打出的纸带如下图（ a）所示 ,相邻计数点间的时间间隔是 T。 (1)测出纸带各相邻计数点之间的距离分别为 S1、 S2、 S3、 S4，为使实验结果更精确一些 ,该同学计算加速度的公式应为 a = 。 (2)另有位同学通过测量 ,作出 a-F图象 ,如图 (b)所示
15、,试分析：图象不通过原点的原因是： ，图象上部弯曲的原因是： 。 答案：（ 1） (2)平衡摩擦力不足或没平衡摩擦力、砂和桶的质量不是远小于车的质量 试题分析：（ 1）小车做匀加速运动，故纸带上的点迹应距离越来越大，加速度可由匀变速运动的推论： 得： 所以 （ 3）根据图象可以看出当 F不为零时，物体仍然没有加速度，所以图象不通过原点的原因是：没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够设加速度为 a： 对小车： 对重物： 联立解得： ，所以未满足砂和桶的质量 m远小于小车的质量 M时，当 m逐渐变大时， a逐渐变小，故图象出现弯曲所以原因是：砂和桶的质量不是远小于车的质量 考点：本题考查研究加速度与力、质
16、量的关系的实验，意在考查考生熟练运用学过知识处理问题分析问题的能力和识图能力 在 “验证力的平行四边形定则 ”的实验中： (1)某同学在实验过程中的部分实验步骤如下，请你仔细读题并完成有关空缺部分内 容： A将一根橡皮筋的一端固定在贴有白纸的竖直平整木板上，另一端绑上两根细线。 B在其中一根细线上挂上 5 个质量相等的钩码，使橡皮筋拉伸，如图甲所示，记录： _ 、 。 C将步骤 B中的钩码取下，然后分别在两根细线上挂上 4个和 3个质量相等的钩码，用两光滑硬棒 B、 C使两细线互成角度，如图乙所示，小心调整 B、 C的位置，使 _，记录 _。 (2)如果 “力的平行四边形定则 ”得到验证，那么
17、图乙中 _。 答案：（ 1） B结点 O 到 达的位置、 钩码个数（或细线拉力大小）和细线上拉力的方向 C使结点 O 到达相同的位置、 钩码个数（或细线拉力大小）和两根细线上拉力的方向 （ 2） 3:4 试题分析： “验证力的平行四边形定则 ”的实验原理是：记录两个分力以及合力的大小和方向后，选用相同的标度将这三个力画出来，画出来的合力是实际值，然后根据平行四边形画出合力的理论值，通过比较实际值和理论值的关系来进行验证 （ 1） B根据实验原理可知，图甲中需要记录合力的大小和方向后，画出来的合力是实际值，该实验中根据钩码个数来表示拉力大小，因此需要记录的是：钩码 个数（或细线拉力），橡皮筋与细
18、线结点的位置 O，细线的方向； C该实验采用 “等效代替 ”法，因此在用两个绳套拉橡皮筋时，要将橡皮筋与细线结点拉到与步骤 B中结点位置重合，同时记录钩码个数和对应的细线方向 （ 2）根据 O 点处于平衡状态，正交分解有： 竖直方向： 水平方向： 联立 解得： 故答案：为： 考点：本题考查了 “验证力的平行四边形定则 ”的实验原理，意在考查考生的实验探究能力和对等效替代法的理解 如图甲所示，一个弹簧一端固定在传感器上，传感器与电脑相连。当对弹簧施加变化的作用力 (拉力或压力 )时，在电脑上得到了弹簧形变量与弹簧产生的弹力的关系图象，如图乙所示。则下列判断不正确的是（ ） A在弹性限度内该弹簧受
19、到反向压力时，劲度系数不变 B弹力改变量与的弹簧长度的形变量成正比 C该弹簧的劲度系数是 200 N/m D该弹簧在剪断一半后劲度系数不变 答案： D 试题分析：利用传感器进行弹力与弹簧形变量之间关系的实验，使实验更加准确，解答本题的关键是根据胡克定律正确分析乙图，得出弹力与形变量之间关系等信息由于图象斜率不变，因此由实验可知该弹簧受到反向压力时，劲度系数不变，故 A正确；根据胡克定律可知： ，即弹簧弹力与弹簧的形变量成正比，故 B正确；在弹力与弹簧形变量图象上，图象的斜率表示劲度系数，由此可知该弹簧的劲度系数是 200N/m，故 C正确；弹簧的劲度系数与弹簧的长度有关，故 D错误本题选不正确
20、的，所以选 D 考点：本题通过实验、图象考查了对胡克定律的理解意在考查考生的知识迁移能力和利用图象处理实验数据的能力 计算题 如图所示，竖直杆 AB上的 P点用细线悬挂着一个小铅球，球的半径相对线长可忽略不计，已知线长为 L=1.25m。当 AB杆绕自身以 =4rad/s转动时，小球在细线的 带动下在水平面上做圆锥摆运动。 求：细线与杆 AB间的夹角 的大小。（ g=10m/s2） 答案： 试题分析：对小球进行受力分析，如图所示： 合外力提供向心力，根据牛顿第二定律及向心力公式有： 又有： 由以上两式得： 所以 考点：本题主要考查了牛顿第二定律在圆周运动中的应用和向心力公式的直接应用 如图所示
21、，有一块足够长的木板静止在光滑的水平面上，木板质量 M=4kg，长为 L=2m；木板右端放着一小滑块，小滑块质量为 m=1kg，其尺寸大小远小于 L。小滑块与木板之间的动摩擦因数为 0.4（ g 10m/s2）。若用一水平恒力 F=24N 拉动木板， 求： m在 M上面滑动的时间。 答案： 试题分析：解决本题的关键知道 m在 M上滑下时，两者的位移之差等于滑板的长度在恒力作用下， m在 M上发生相对滑动，设 m在 M上面滑动的时间为 t，根据牛顿第二定律得： 对 m水平方向进行受力分析有： 解得： 对木板在水平方向受力分析有： 解得： 当小滑块刚掉下时，二者之间的位移关系有： 解得： 考点：本
22、题主要考查了牛顿第二定律的应用、匀变速直线运动的位移与时间的关系，意在考查考生的分析综合能力 如图所示，质量 M=1.5 kg的小车静止于光滑水平面上并靠近固定在水平面上的桌子右边，其上表面与水平桌面相平，小车的左端放有一质量为 0.5 kg的滑块 Q。水平放置的轻弹簧左端固定，质量为 0.5 kg的小物块 P置于桌面上的 A点并与弹簧的右端接触，此时弹簧处于原长。现用水平向左的推力将 P缓慢推至 B点（弹簧仍在弹性限度内）时，推力做的功为 WF=4 J，撤去推力后，P沿光滑的桌面滑到小车左端并与 Q 发生弹性碰撞，最后 Q 恰好没从小车上滑下。已知 Q 与小车表面间动摩擦因数 。（ g=10
23、 m/s2） （ 1） Q 刚在小车上滑行时的初速度 v0 ； （ 2）小车的长度至少为多少才能保证滑块 Q 不掉下？ 答案：（ 1） （ 2） 6m 试题分析：（ 1）用水平向左的推力缓慢压缩弹簧，弹簧获得的弹性势能等于推力做的功即：弹簧的弹性势能 当弹簧完全推开物块 P时弹簧的弹性势能转化为物块 P的动能，有：解得 ， P、 Q 之间发生弹性碰撞时，动量守恒，机械能也守恒，于是有：， ， （ 2分） 根据以上两式解得： （ 1分） （ 2）滑块 Q 在小车上滑行，做匀减速运动，根据牛顿第二定律得 解得： 小车开始做初速度为零的匀加速运动 ，根据牛顿第二定律得 解得： 小车和滑块达到相等速度
24、时不掉下来就不会掉下来，此过程滑块 Q 相对小车滑行的位移大小等于车子的最小长度 L设两者达到共同速度的时间为 t，根据运动学公式有： 解得： 解得： 故小车的最小长度为 6m 考点：本题考查考生对功能关系、动量守恒定律、机械能守恒定律、牛顿第二定律的理解和应用意在考查考生应用动量观点和能量观点解决碰撞问题的能力 如图所示，左侧为一个半径为 R的半球形的碗固定在水平桌面上，碗口水平， O 点为球心，碗的内表面及碗口光滑。右侧是一 个固定光滑斜面，斜面足够长，倾角 30。一根不可伸长、不计质量的细绳跨在碗口及光滑斜面顶端的光滑定滑轮两端上，线的两端分别系有可视为质点的小球 m1和 m2，且 m1
25、m2。开始时 m1恰在碗口水平直径右端 A处， m2在斜面上且距离斜面顶端足够远，此时连接两球的细绳与斜面平行且恰好伸直。当 m1由静止释放运动到圆心O 的正下方 B点时细绳突然断开，不计细绳断开瞬间的能量损失。 （ 1）求小球 m2沿斜面上升的最大距离 s； （ 2）若已知细绳断开后小球 m1沿碗的内侧上升的最大高度为 ，求 。 答案：（ 1） （ 2） 试题分析：（ 1）设重力加速度为 g，小球 m1到达最低点 B时 m1、 m2速度大小分别为 v1、 v2，由运动合成与分解得 对 m1、 m2组成的系统由功能关系得： 根据几何关系得： h Rsin 30 设细绳断后 m2沿斜面上升的距离为 s，对 m2由机械能守恒定律得 根据几何关系得：小球 沿斜面上升的最大距离 s R s 联立 解得 （ 2）对 m1由机械能守恒定律得： 联立 得 考点：本题主要考查了功能关系、机械能守恒定律及运动合成分解知识，意在考查考生综合分析理解及运算能力
