1、2014届山东省潍坊市高三上期中考试物理试卷与答案（带解析） 选择题 许多物理学家的科学研究推动了物理学的发展，促进了人类文明以下对几位物理学家所作的科学探究，叙述正确的是 A牛顿用实验的方法测出引力常量 G B伽利略用斜面实验和逻辑推理证明了所有自由落体运动的加速度相同 C开普勒用数据归纳的研究方法发现了万有引力定律 D胡克用逻辑推理的方法得出了胡克定律 答案： B 试题分析：牛顿得出了万有引力定律的结论，卡文迪许利用扭秤实验测量出了引力常量，故选项 A错误；伽利略通过理想斜面实验和逻辑推理得出了所有自由落体运动的加速度相同，故选项 B正确；开普勒利用第谷的观测资料总结出了行星运动的开普勒三
2、定律，故选项 C错误；胡克用实验的方法总结出了胡克定律，故选项 D错误 考点：本题考查了物理学家的主要贡献，要求学生熟悉高中教材中物理学家在物理学方面的贡献 如图所示，一轻弹簧上端固定，下端自由悬垂到 A点。在其下端拴一质量为 m的小球后，用手托住小球缓慢下降至 B点，松手后小球静止在 B点再用一竖直向下的恒力 F 拉小球，当小球运动到 C 点时速度变为 0，此时撤掉拉力，已知 AB=BC= ，以下判断正确的是 A小球由 B至 C过程，弹簧和小球组成系统的机械能增加 B小球由 B至 C过程，弹簧弹性势能增加 C撤掉 F后小球运动到 B点的动能最大，最大值为 D撤掉 F时，弹簧具有的最大弹性势能
3、为 答案： AC 试题分析：由 B至 C过程，弹簧和小球组成系统由于有拉力 F做正功，所以系统的机械能增加 ，故选项 A正确；由 B至 C过程中，对弹簧，外力做的功，所以弹性势能增加 ，故选项 B错误；由于小球静止在 B点，所以在 B点满足 ，当从 C点释放后，小球向上加速运动，到达 B点时合力为零，加速度为零，所以此时速度最大，即动能最大，从 C 到 B，由能量守恒定律可知： ，所以 ，故选项 C正确；撤掉 F时，弹簧具有的最大弹性势能，但从 A到 B过程中，用手托住小球缓慢下降，所以小球减少的重力势能一部分转化成弹簧的弹性势能，另一部分克服手做功，所以从 A到 C过程中，由能量守恒定律可知
4、弹簧的最大弹性势能小于，故选项 D错误考点：本题考查了功能关系及不同形式能量的变化 足够长的木板质量为 ，沿水平地面做匀减速运动。 t=0时刻，在木板上无初速放一质量为 的物块，物块与木板、木板与地面间的动摩擦因数相 同分别用 和 表示木板和物块的速度，下列反映 和 变化的图线中正确的是 答案： B 试题分析：当物块无初速放在木板上后，物块做初速度为零的匀加速运动，木板作匀减速运动对物块：加速度大小为 ；对木板：加速度大小为，经过一段时间两者达到相同速度，两者之间没有相对运动，但由于地面给木板有滑动摩擦力，所以木板继续减速运动，两者之间有相对运动趋势，物块和木板间的滑动摩擦力变成了静摩擦力，两
5、者一起匀减速运动，由此可知选项 B正确 考点：本题考查了受力分析和牛顿第二定律的综合应用，关键是要分析出物块和木板达到相同速度后两者之间由滑动摩擦力变成了静摩擦力，以相同的加速度减速运动 从竖直墙的前方 A处，沿 AO方向水平发射三颗弹丸 a、 b、 c，在墙上留下的弹痕如图所示已知 Oa=ab=bc,则 a、 b、 c三颗弹丸： A初速度之比是 B初速度之比是 C从射出至打到墙上过程速度增量之比是 D从射出至打到墙上过程速度增量之比是 答案： AC 试题分析：水平发射的弹丸做平抛运动，竖直方向上是自由落体运动，水平方向上是匀速直线运动又因为竖直方向上 oa=ab=bc，即 oaoboc=12
6、3，由可知： tatbtc=1 ，由水平方向 可知： vavbvc=1 = ，故选项 A正确 B错误；由 可知：从射出至打到墙上过程速度增量之比是 ，故选项 C正确 D错误 重 100N的物体通过轻绳 A、 B、 C悬挂在小车的天花板上，它们静止时轻绳 A、 B与竖直方向夹角分别为 和 ，如图所示若物体和小车一起以加速度 a向右匀加速运动，则 A绳 B所受 拉力是 =50N B绳 A所受拉力 小于 N C绳 C沿竖直方向 D绳 C所受拉力大于 100N 答案： BD 试题分析：当小车和物体静止时，由平衡方程可知： ，联立解得： ， 当小车和物体一起加速运动时，绳 C一定向左偏离，根据物体在竖直
7、方向上处于平衡状态可知绳 C的拉力大于其重力，故选项 C错误 D正确；当小车和物体一起以加速运动时，可以让绳 A恰好无拉力且绳 B与竖直方向的夹角仍为 ，此时绳 B和C在同一方向上，由牛顿第二定律可得： ，故绳B的拉力变大，绳 A的拉力变小，此时加速度 ，若加速度 ，则绳 A的拉力等于零且绳 B与竖直方向的夹角 ，绳 B的拉力继续增大，故选项 A错误 B正确 考点：本题考查平衡条件和牛顿第二定律的应用，关键要分析出当加速度大小变化时，不但绳子的拉力变化，其方向可能也变化，就可以根据特殊状态的拉力大小分析其变化 人造卫星甲在地球表面附近绕地球做匀速圆周运动的速率为 v，角速度为 ，加速度为 g，
8、周期为 T，人造地球卫星乙在离地面高度为地球半径一半的轨道上做匀速圆周运动，则乙卫星的 A速率为 B加速度为 C周期为 D角速度为 答案： B 试题分析：对卫星甲，由万有引力提供向心力可知：，解得： ；对卫星乙，同理由万有引力提供向心力得： ，故选项 A错误； ，故选项 B正确； ；故选项 C错误； ，故选项 D错误 考点：本题考查万有引力定律的应用，要求学生熟练掌握万有引力提供向心力的各种公式 在平直公路上行驶的汽车 a和 b的速度一时间（ v-t）图线，分别如图中曲线 a和 b所示，若 t= 时刻两车刚好运动到同一位置，则以下说法正确的是 A在 t= 时刻，两车加速度方向相反 B在 t=0
9、时刻， b车位于 a车的前方 C在 0 时间内，两车的速度方向相反 D在 0 时间内， b车的平均速度比 a车大 答案： AD 试题分析：由图像可知：汽车 a沿正方向做加速度减小的加速运动，汽车 b沿正方向做加速度减小的减速运动，所以两车的加速度方向相反，故选项 A正确C 错误；在 0 时间内，汽车 b的速度大于汽车 a的速度，位移比汽车 a的大，所以汽车 b的平均速度大，故选项 D正确；又因为 t= 时刻两车刚好运动到同一位置，所以此前汽车 a在前面，汽车 b在后，在 t1时刻 b追上 a，又因为此时两车速度相等，所以此后汽车 a的速度大于汽车 b，汽车 a在前，两者间距变大，故 选项 B错
10、误 考点：本题考查对速度时间图像的理解和应用，主要是根据图像能分析计算加速度、位移和间距等物理量的关系 自卸式货车可以提高工作效率，如图所示在车厢由水平位置逐渐抬起到一定高度且货物还未滑离车厢的过程中，货物所受车厢的支持力 和摩擦力都在变化。下列说法中正确的是 A 逐渐减小 B 先减小后不变 C 逐渐增大 D 先增大后不变 答案： AC 试题分析：对货物受力分析，由平衡条件知： ，当车厢逐渐抬高时， 越来越大，所以 越来越小， 越来越大，故选项 AC正确 考点：本题考查利用平衡条件分析力的变化情况 对牛顿第二定律的理解，正确的是 A如果一个物体同时受到两个力的作用，则这两个力各自产生的加速度互
11、不影响 B如果一个物体同时受到几个力的作用，则这个物体的加速度等于所受各力单独作用在物体上时产生加速度的矢量和 C平抛运动中竖直方向的重力不影响水平方向的匀速运动 D物体的质量与物体所受的合力成正比，与物体的加速度成反比 答案： ABC 试题分析：选项 A说明了牛顿第二定律的独立性，故正确；选项 B中说明了牛顿第二定律的矢量性，故正确；平抛运动中重力在水平方向的分力为零，所以不影响水平方向的运动，故选项 C正确；物体的质量是物体本身的属性，是包含物质的多少，与物体的受力无关，故选项 D错误 考点：考查对牛顿第二定律和质量的理解 关于惯性的认识，以下说法正确的是 A物体受到力的作用后，运动状态发
12、生改变，惯性也随之改变 B置于光滑水平面上的物体即使质量很大也能被拉动，说明惯性与物体的质量无关 C让物体的速度发生改变，无论多快，都需要一定时间，这是因为物体具有惯性 D同一物体沿同一水平面滑动，速度较大时停下的时间较长，说明惯性与速度有关 答案： C 试题分析：惯性是物体保持原来运动状态的性质，其唯一量度是质量，质量越大惯性越大，即改变状态越难，与物体的运动状态无关，与物体的受力状态无关，所以选项 ABD错误 C正确 考点：考查对惯性的理解 实验题 一小组用图示装置测定滑块与斜面间的动摩擦因数。斜面下端固定一光电门，上端由静止释放一带有遮光条的滑块，滑块沿斜面加速通过光电门 （ 1）要测量
13、木板与斜面间的动摩擦因数，除了已知当地重力加速度 g及遮光条宽度 d、遮光时间 t， 还应测量的物理量是下列选项中的 _ ； A滑块的长度 L B斜面的倾角 C滑块的质量 m D释放滑块时遮光条到光电门间的距离 x （ 2）用上述物理量表示滑块与斜面间动摩擦因数 _； 答案： (1)BD (2) 试题分析：由题意可知滑块做加速运动，根据牛顿第二定律可知：加速度，所以需要测量斜面的倾角 ，根据遮光条的宽度 d和遮光时间 t还可以测量出滑块到达光电门时的速度 v，根据 可知需要测出释放时滑块距离光电门的距离 x，联立解得 考点：本题考查动摩擦因数的测量方法 测得某电梯在上行起动阶段的速度如下表所示
14、： （ l）在坐标纸上描点如图所示，请在图中作出电梯在 0 6.0s内的速度一时间图线； （ 2）由所作图线判断，在 0 6.0s内电梯加速度的变化情况是 _ 答案： (1) (2)先变大再变小后不变 试题分析： (1) 根据作图的原则：将尽量多的点落在平滑的曲线上，不落在线上的点对称的分布在线的两侧，作出如下图的图像 (2)根据速度时间图像的倾斜程度表示加速度的大小可知电梯的加速度先增大再变小后不变 考点：本题考查利用作图法处理数据的方法和对图像的分析 （ 4分）小球自由下落时，记录小球每隔相同时间的位置有以下两种方式：一种是图（ a）所示的频闪照相记录，另一种是图（ b）所示的利用打点计时
15、器记录。两种记录方式都能用验证机械能守恒定律，但两种方式相比，图（ a）比图（ b）的 _误差更小（选填 “偶然 ”或 “系统 ”）；图（ a）中所标数据为小球自 A点释放后频闪仪每隔 T 0 04s闪光一次，各时刻的位置到 A的距离，单位为厘米，验证图（ a）中小球自 A到 E过程中的机械能守恒，还需要知道小球到达 E处的速度 ，此速度有两种计算方式：第一种是根据自由落体速度公式 v=gt求得（ g为当地重力加速度），第二种是利用 求得，应选第_种， 答案：系统；二 试题分析：图 a中小球下落过程中受到的阻力仅为空气阻力，而图 b中小球受到的阻力为空气阻力和纸带与计时器之间的摩擦力，所以图
16、a中受到阻力小，更接近于自由落体运动，即系统误差更小；计算速度时，第一种方法的前提就是自由落体运动，就已经满足了机械能守恒，所以不需要验证，而第二种是利用平均速度求解瞬时速度，可以根据减少的重力势能和增加的动能之间的关系来判断机械能是否守恒，故选第二种方法 考点：本题考查验证自由落体运动中机械能守恒的实验原理 计算题 （ 8分）据报道，嫦娥三号将于近期发射。嫦娥三号接近月球表面的过程可简化为三个阶段：距离月球表面 15km时打开反推发动机减速，下降到距月球表面 H=l00m高度时悬停，寻找合适落月点；找到落月点后继续下降，距月球表面 h=4m时速度再次减为 0；此后，关闭所有发动机，使它做自由
17、落体运动落到月球表面已知嫦娥三号质量为 140kg，月球表面重力加速度 g约为 1 6m/，月球半径为 R，引力常量 G求： （ l）月球的质量； （ 2）嫦娥三号悬停在离月球表面 l00m处时发动机对嫦娥三号的作用力； （ 3）嫦娥三号从悬停在 l00m处到落至月球表面，发动机对嫦娥三号做的功， 答案： (1) (2)224N (3) 试题分析： (1)在月球表面，由万有引力近似等于重力可得： 解得： (2)嫦娥三号悬停时，由受力平衡可知发动机的作用力： 解得 (3)悬停在 100m处到达 4m处过程中由动能定理知： 从 4m处释放后机械能守恒，发动机不做功， 解得： 考点：本题考查万有引力
18、定律、平衡条件和动能定理的知识要求学生能将实际生活中的现象转化为常见的物理过程，再选择合适的物理规律求解 （ 10分）如图所示，长为 =5m的竖直杆上端距地面 H=50m，杆正下方距杆下端 =12 m处有一薄圆环杆由静止释放， 1s后圆环也由静止释放，杆和环均不转动，不计空气 阻力，取 10g= ，求： （ l）杆追上圆环后穿过环所用的时间； （ 2）杆穿过圆环后，杆上端与圆环的最大距离， 答案： (1)0.5s (2)8m 试题分析： (1)杆和圆环释放后均做自由落体运动，设杆下落后经时间 t1下端追上圆环，有 设经时间 t2杆上端离开圆环，有 所以穿过圆环时间： (2)杆落地时两者距离最远
19、，设杆经 t3落地，有 圆环下降的距离： 最大距离为： 考点：本题考查自由落体运动规律的应用，关键要画出杆追上圆环时和穿过圆环时的位置图，结合位移关系列方程求解 （ 12分）如图所示，光滑曲面 AB与水平地面 BC相切于 B，竖直光滑半圆轨道 CD与水平地面 BC切于 C，已知圆轨道半径为 R， BC长为 4R，且表面粗糙，一滑块从 AB轨道上距地面 4R高度处由静止释放，之后能够通过圆轨道的最高点 D，且对 D处的压力为 0，求： （ 1）若从曲面上距地 2R高度处无初速释放滑块，滑块将停在何处； （ 2）若使滑块通过 D处后水平抛出，刚好击中地面上的 B点，应从 AB轨道上离地面多高处由静
20、止释放滑块 答案： (1) (2) 试题分析： (1)从高 4R处释放恰能过最高点 D，设动摩擦因数为 ，由动能 定理知： 在 D点，有 从 2R处释放后滑块将运动到圆周上 h高处，则有 解得： 滑块将沿水平轨道向左滑动距离 x减速至零，有 解得： (2)要使滑块击中 B点，则从 D点平抛的速度为 v1，满足 且 由释放到运动到 D点过程中，有 解得： 考点：本题综合考查了向心力公式、平抛运动规律和动能定理的应用，关键要明确运动过程中每一段的运动性质，选择合适的规律求解，其次要理解 “通过 D点时的压力为零 ”的含义是重力恰好提供向心力 （ 12分）如图所示，正方形木板水平放置在地面上，木板的
21、中心静置一小滑块。为将木板从滑块下抽出，需要对木板施加一个作用线通过木板中心点的水平恒力 F已知木板边长 L= m，质量 M= 3kg，滑块质量 m=2kg，滑块与木板、木板与地面间的动摩擦因数均为 （取 g=10 ，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力），求： （ 1）水平拉力至少多大才能将木板抽出； （ 2）当水平恒力 F=29N时，在木板抽出时滑块能获得的最大速度 答案： (1)20N (2) 试题分析： (1)能抽出木板，滑块与木板应相对滑动，当滑块达到随板运动的最大 加速度时，拉力最小， 对滑块，有 对木板，有 解得： 即能抽出木板的最小拉力应大于 20N (2)要使滑块获得的速度最大，则滑块在木板上相对的距离最大，故应沿木板的对角线方向抽木板 设此时木板加速度为 a1，则有 又 解得： 考点：本题考查了牛顿第二定律和运动学规律的综合应用，解答时正确分析木板和物块受力情况和运动过程，找准分离且获得的速度最大时二者相对位移应沿对角线这一特点，然后根据相关的物理规律求解
