1、2014届江苏省丹阳、句容、高淳高级中学高三 12月份联考物理试卷与答案（带解析） 选择题 如图所示，在平直的水平路面上，一匹马拉着车匀速前进，不计空气阻力，则下列说法中正确的是（ ） A马拉车的力和车拉马的力是一对平衡力 B马对车的拉力和地面对车的作用力大小相等 C马对车做的功和地面对车做的功相同 D以上说法都不对 答案： D 试题分析：马拉车的力与车拉马的力是一对作用力与反作用力力，故 A错误；由题意知，车匀速前进，故车受合外力为零，在水平方向上，马对车的拉力与地面对车的摩擦力等大反向，地面对车的作用力包含摩擦力和竖直向上的支持力，故 B错误；由题意知，马对车的拉力做正功，地面对车的摩擦力
2、做负功，所以 C错误；故以上说法都不对，所以 D正确。 考点：本题考查平衡力、作用力与反作用力及功。 如图所示，离水平面一定高处固定一内壁光滑的圆筒，筒内固定一轻质弹簧，弹簧处于自然长度。现将一小球从地面上以某一初速度斜向上抛出，刚好能无碰撞地进入圆筒中，不计空气阻力，下列说法中正确的是（ ） A弹簧获得的最大弹性势能小于小球抛出时的动能 B小球从抛出到将弹簧压缩到最短的过程中小球的机械能守恒 C小球抛出的初速度大小仅与圆筒离地面的高度有关 D小球从抛山点运动到圆筒口的时间与小球抛出时的角度无关 答案： AD 试题分析：设小球抛出时的速度为 v0，速度与水平方向的夹角为 ，由题意知，当小球到达
3、圆筒处竖直速度恰好减小为零，所以小球接触弹簧时的速度为 v0cos，根据能量守恒弹簧的最大弹性势能为 小于小球抛出时的动能 ，所以 A正确；小球在压缩弹簧的过程中，小球的机械能转化为弹簧的弹性势能，故小球的机械能不守恒，所以 B错误；在竖直方向 ，所以小球抛出的初速度大小除与圆筒离地面的高度有关外，还与抛出的方向有关，故 C错误；在竖直方向根据 知，小球运动的时间与抛出的角度无关，所以 D正确。 考点：本题考查抛体运动、机械能守恒、运动的分解，意在考查学生的综合能力。 物块从光滑曲面上的 P点自由滑下，通过粗糙的静止水平传送带以后落到地面上的 Q点，若传送带的皮带轮沿逆时针方向转动起来，使传送
4、带随之运动，如图所示，再把物块放在 P点自由滑下则（ ） A物块将仍落在 Q点 B物块将会落在 Q点的左边 C物块克服摩擦力做的功增大 D物块克服摩擦力做的功不变 答案： AD 试题分析：传送带静止不动时，物体滑到传送带上会受到向左的滑动摩擦力，当传送带逆时针运动时，物体在出传送带上还是受到向左的摩擦力，即传送带的运动没有改变物体的受力，那么物体的运动也和传送带静止时一样，离开传送带时的速度相同，所以还是落在 Q点，故 A正确； B错误；根据功的公式可求物体克服摩擦力做功 ，其中 x为物体相对地面的位移，也等于传说带的长度，是保持不变的，所以物体克服摩擦力做功不变，故 D正确。 考点：本题考查
5、摩擦力、运动及功，意在考 查学生的综合能力。 如图所示， A为处于地球赤道上物体， 为地球同步卫星， B为另一颗待轨地球卫星，其轨道为椭圆，且与 的轨道共面 、 B的轨道在 C点相切，则下列说法中正确的是（ ） A A和 做圆周运动均是由万有引力提供向心力 B A和 做圆周运动的轨道共面 C地球处于 B轨道的中心 D 、 B到达 C时的速率不同 答案： BD 试题分析： 为地球同步卫星其向心力由万有引力提供， A随地球自转做圆周运动其向心力由万有引力的指向地心的分立提供，所以 A错误；同步卫星只能在赤道的正上方运动，其轨道与赤道在同一平面内，所以 B正确； B卫星，其轨道为椭圆，根据开普勒的行
6、星轨道定律知，地球为椭圆的一个焦点，所以 C错误； 在 C点时做圆周运动万有引力等于需要的向心力，而 B在 C点做椭圆运动万有引力不等于向心力，所以 、 B到达 C时的速率不同，故 D正确。 考点：本题考查天体运动。 如图所示，假设地球是个半径为 R的标准的球体，其表面的重力加速度为 g，有一辆汽车沿过两极的圆周轨道沿地面匀速率行驶，不计空气阻力，则下列说法中正确的是（ ） A重力和地面的支持力是一对平衡力 B汽车的机械能保持不变 C汽车在北极处于超重状态，在南极处于失重状态 D若汽车速率为 ，重力的作用效果是改变汽车的运动状态 答案： BD 试题分析：由题意知，汽车做匀速圆周运动，合外力提供
7、向心力，故重力和地面的支持力不是一对平衡力，所以 A错误；汽车的动能不变，重力势能也不变，故机械能不变，所以 B正确；汽车做匀速圆周运动，加速度始终指向地心，所以在南北两极都是出于失重状态，故 C错误 ；当汽车速率为 时，地面对汽车的支持力为零，重力提供向心力，其作用效果是改变汽车的运动方向，所以 D正确。 考点：本题考查圆周运动、机械能、超重与失重，意在考查学生的综合能力。 如图所示是某静电场的一部分电场线分布情况，下列说法中正确的是（ ） A这个电场可能是正点电荷的电场 B A点的电场强度大于 B点的电场强度 C A、 B两点的电场强度方向不相同 D正点电荷在 B点处受到的电场力的方向在
8、B点的切线方向上 答案： BCD 试题分析：正点电荷电场中的电场线是从正电荷出发指向无穷远的直线，而该电场的电场线是曲线，所以不是正点电荷的电场，所以 A错误；根据电场线的疏密描述电场的强弱知， A点电场线密集，所以 A点的电场强度大于 B点的电场强度，故 B正确；电场线上一点的切线方向为该处电场强度的方向，由图知， A、 B两处的切线方向不同，故电场强度的方向也不同，所以 C正确；正电荷受电场力的方向与电场的方向一致，所以 D正确。 考点：本题考查电场的基本性质涉及电场强度、电场线，一致考查学生的理 解能力。 玻璃杯底压一张纸（玻璃杯视作质点），如图所示用手将纸从杯底抽出玻璃杯将相对桌面发生
9、一定位移，停住桌面上。如果玻璃杯压住纸的位置一定，则关于抽纸的速率 v和杯中水的质量 m与玻璃杯相对桌面发生的位移 x的关系中正确的是（ ） A抽纸的速率 v一定，杯中水的质量 m越大，玻璃杯相对桌面发生的位移 x越大 B抽纸的速率 v一定，杯中水的质量 m越大，玻璃杯相对桌面发生的位移 x越小 C杯中水的质最 m一定，抽纸的速率 v越大，玻璃杯相对桌面发生的位移 x越大 D杯中水的质量 m一定，抽纸的速率 v越大，玻璃杯相 对桌面发生的位移 x越小 答案： D 试题分析：纸与玻璃杯间的动摩擦因数不变，对杯子 ，所以杯子在纸上加速运动的加速度为 与杯子及水的质量无关，当抽纸的速率 v一定时，杯
10、子在纸上运动的时间一定，离开纸的速度一定，所以在桌面上发生的位移也是不变的，故 A、 B错误；若抽纸的速率越大，杯子在纸上运动的时间久越短，离开纸的速度就越小，所以在桌面上发生的位移就越小，所以 C错误； D正确。 考点：本题考查牛顿第二定律、匀变速运动，意在考查学生的分析能力。 一个质量为 60kg的体操运动员做 “单臂大回旋 ”训练，抓往单杠，伸展身体，以单杠为轴做圆周运动，如图所示。要完成此动作，运动员的臂力至少为多少（不计空气阻力和手与杠的摩擦力）， g取 10 m/s2（ ） A约 600N B约 2400N C约 3000N D约 3600N 答案： C 试题分析：根据圆周运动知，
11、当运动员运动到最低点时，手臂上的拉力 F最大，当运动员在最高点速度最小为零时，到最低点速度最小，手臂上的力最小。设人重心到单杠的距离为 L，从最高运动到最低的过程中，由动能定理可得：，在最低点 ，代入数据可求： F=3000N，所以 C正确；A、 B、 D错误。 考点：本题考查圆周运动、动能定理，意在考查学生的综合分析能力。 如图所示，直升机两侧翼均装有等高的照明弹发射管，发射方向与飞行方向垂直，当飞机悬停时测得照明弹发射速度大小为 v。现直升机以速率 v水平匀速飞行，每隔t时间按下发射开关，不计空气阻力，则（ ） A照明弹以初速 2v做平抛运动 B同侧同一发射筒发射的照明弹在同一条竖直线上
12、C照明弹落地点在一条抛物线上 D同时发射的照明弹在同一个水平面上 答案： D 试题分析：由题意知照明弹一方面与飞机一起水平匀速运动速度为 v，在垂直与飞机飞行方向还有一速度 v，所以照明弹的速度为二者之和 ，即照明弹以 初速度做平抛运动，所以 A错误；照明弹运动方向与飞机飞行方向不同，故同侧同一发射筒发射的照明弹不在同一条竖直线上，所以 B错误；所有照明弹运动时间相同，水平速度相同，故水平位移相同，所以 张名单落地点在一条直线上，故 C错误；照明弹在竖直方向上做自由落体运动，同时发射的照明弹，运动时间相同，下落高度相同，故在同一水平面上，所以 D正确。 考点：本题考查运动的合成与分解，平抛运动
13、。 如图所示， A、 B两个正点电荷相距 2r， MN为其连线的中垂线，与连线交于 O点， Q为 MN上一点，且 OQ=r，当 A、 B带电量相等时，测得 Q点的电场强度大小为 E，若将 B的带电量加倍，电性不变，则 Q点电场强度大小变为（ ） A 2E B. C. D. 答案： D 试题分析：根据点电荷的场强公式知 A、 B两点电荷在 Q的场强相同，设点电荷 A、 B在 Q点的电场强度为 E0，根据平行四边形定则可求 Q点电场强度为 ；若将 B的带电量加倍，电性不变，则 B再 Q点的电场强度为 2E0，同理可求 Q点电场强度为，所以 A、 B、 C错误； D正确。 考点：本题考查点电荷的电场
14、强度、矢量的合成。 图甲为杂技表演的安全网示意图，网绳的结构为正方格形， o、 a、 b、 c、 d ，为网绳的结点，安全网水平张紧后，若质量为 m的运动员从高处落下，并恰好落在 o点上，该处下凹至最低点时，网绳 doe， bog均呈 120o向上的张角，如图乙所示，此时 o点受到的向下的冲击力大小为 F，则这时 o点周围每根网绳承受的力的大小为（ ） A F B C F+mg D 答案： B 试题分析：以 o点为研究对象，由图知， o点受竖直向下的力 F， do段绳的拉力 F0， eo段绳的拉力 F0， bo、 go段绳的拉力 F0，根据平行四边形法则可求 do段绳的拉力与 eo段绳的拉力的
15、合力竖直向上，大小为 F0， bo与 go段绳的拉力的合力也竖直向上大小为 F0，由题意 o点处于平衡状态，故 F=2F0，所以每根绳上拉力 ，所以 B正确。 考点：本题考查力的合成、物体的平衡。 如图所示，小球在竖直力 F作用下将竖直弹簧压缩，若将力 F撤去，小球将向上弹起并离开弹簧，直到速度变为零为止，在小球上升的过程中（ ） A小球和弹簧接触阶段加速度先增大再减小 B小球在离开弹簧时动能最大 C小球的动能最大时弹性势能为零 D小球的动能减为零时，重力势能最大 答案： D 试题分析：由题意知，撤去 F时，对小球，根据牛顿第二定律可得： ，小球上升的过程中，弹簧形变量 x减小，故加速度减小，
16、当弹力 时，加速度减小为零，此时速度最大，动能最大，再向上运动，弹力小于重力 ，弹力继续减小，加速度增大，所以小球和弹簧接触阶段加速度先减小后增大，故 A错误；由上分析知，动能最大时，小球没有离开弹簧，故 B错误； C错误；小球离开弹簧继续减速上升知道速度减小为零，动能为零，此时小球在最高点，重力势能最大，故 D正确。 考点：本题考查牛顿第二定律、弹性势能、动能。 实验题 为了测定物块与木板间的动摩擦因数，设计如下实验：物块放在长木板上，木板固定在水平桌面上，物块前方装有轻质小滑轮，沙桶和弹簧秤通过绕在滑轮上的细绳相连， 请回答如下问题： （ 1）要完成本实验，使用的器材及其在实验中的作用如下
17、： 弹簧秤，用于测细线的拉力 F； 打点计时器、交流电源（ 50Hz）、纸带、导线、刻度尺，用于测量物块的加速度a； 天平用于测量 （填相应的物理量及符号）； 其它器材如图所示。 （ 2）实验开始前，要对弹簧秤校零，以及调整木板端滑轮的高度使绳子水平。 （ 3）设动摩擦因数为 ，则（ 1）中各物理量之间的关系是 _ （用相应物理量的代数式表示） （ 4）为了减 小误差，必须采用多次测量，改变沙桶质量，得到多组 a-F的测量值填入下表，其中第 3次实验中，通过打点计时器得到一段纸带，某同学对纸带的测量如下图所示，请计算出此次实验中物块的加速度大小，填入表中相应的位置。（保留二位有效数字） 以图象
18、法处理数据，请在坐标纸上画出 a-F图线。 （ 5）取重力加速度 g=l0m/s2，根据图线可求得动摩擦因数约为 = ；还可求得物块质量 m的大小约为 。 答案：（ 1）物块的质量 m ；（ 3） 2F-mg=ma （ 4） 2.92 a-F图如图所示： （ 5）0.5 0.1kg 试题分析：（ 1）本实验是测量物块与木板间的动摩擦因数的，而摩擦力 ，故需测量物块的质量；（ 3）根据牛顿第二定律可得： 2F-mg=ma （ 4）根据可得：（ 5.82-5.12） 10-2=6aT2， T=0.02s，代入数据可得： a=2.92 m/s2；描点作图，如图所示，舍第一个点并合理做虚线延伸与 a轴
19、相交； （ 5）由图线方程可得：，所以由图像知 ，故 ；图像的斜率为 ，由图像可求斜率约为 20，即 ，所以 m=0.1. 考点：本题考查测量动摩擦因数涉及牛顿第二定律、加速度的计算及利用图像求解相关物理量等，意在考查学生的综合分析能力。 为探究物体在下落过程中机械能是否守恒，某同学采用实验装置如下左图所示。 （ 1）其设计方案如下：让质量为 m的铁块从开始端自由下落，开始端至光电门的高度差为 h，则此过程中小铁块的重力势能的减少量为 ；测出小铁块通 过光电门时的速度为 v，则此过程小铁块动能的增加量为 ；比较两个量之间的关系就可得出此过程中机械能是否守恒，（已知当地重力加速度大小为 g） （
20、 2）具体操作步骤如下： A用天平测定小铁块的质量 B用游标卡尺测出立方体小铁块的边长 d； C用刻度尺测山电磁铁下端到光电门的距离 h（ h d）； D电磁铁先通电（电源末画出），让小铁块吸在开始端； E断开电源，让小铁块自由下落； F计时装置记录小铁块经过光电门所用时间为 t，计算出相应速度 v； G改变光电门的位置，从复 C、 D、 E、 F等步骤，得到七组（ ， ）数据： H将七组数据据在 v2-h坐标系中找到对应的坐标点，拟台得到如上右图所示直线， 上述操作中有一步骤可以省略，你认为是 【填步骤前的字母）；写出计算小铁块经过光电门的速度表达式 v= （ 3）若 v2-h图线满足条件
21、_ _ _，则可判断小铁块在下落过程中机械能守恒 答案 ：（ 1） mgh （ 2） A （ 3）直线斜率的值与 2g在误差允许范围内相等 试题分析：（ 1）根据 重力做功与重力势能变化量之间的关系，该过程重力做功为mgh，所以重力势能减少 mgh；速度从零变化到 v，所以动能的增加为 ；（ 2）本实验是看减少的重力势能 mgh与增加的动能 是否相等来判断机械能是否守恒，两表达式中都含义质量 m，所以小铁块的质量不需要测量，故选 A； 小铁块边长为 d，通过光电门的时间 t，所以 是铁块经过光电门的平均速度，因时间很短，该平均速度近视为小铁块通过光电门的瞬时速度；（ 3）若 v2-h图线的斜率
22、等于 2g，则 ，可得： ，则可判断小铁块在下落过程中满足机械能守恒。 考点：探究物体在下落过程中机械能是否守恒 计算题 光滑水平面上静止放置一质量为 2kg的重物，某时刻开始，在其上施加一与水平 方向夹 300角的拉力 20N，如图所示。 g取 l0 m/s2，求： （ l）重物对地面的压力； （ 2） 4s内物体的平均速度多大？ （ 3） 4s末拉力的功率多大？ 答案：（ 1） 10N （ 2） （ 3） 600W 试题分析：（ 1）对物体，设支持力为 FN，在竖直方向： 得： FN=10N 由牛顿第三定律可知重物对地面的压力为 10N，方向竖直向下； （ 2）水平方向，根据牛顿第二定 律
23、 ； 联立得： （ 3） 4s末物体的速度 ； 4s末拉力的功率 代入数据可得： P=600W 考点：本题考查牛顿第二定律、匀变速运动的规律及功率的计算。 如图所示， ABC为绝缘体轨道，斜面部分倾角为 30o，与下滑物体间动摩擦因数，水平轨道光滑。斜面轨道处于场强为 E=l106V/m、方向平行斜面向下的匀强电场中。小物体甲的质量 m=0.1kg，带正电，电荷量为 q=0.510-6 C，从斜面上高h=5 cm的 A点由静止释放同时小物体乙（不带电）自 C点以速度 v0沿水平面向左匀速运动， C点与斜面底端 B处的距离 L=0.4 m甲滑下后能沿斜面底部的光滑小圆弧平稳地朝乙追去，甲释放后经
24、过 t=l s刚好追上乙。取 g= 10 m/s2，求： （ 1）甲沿斜面运动的加速度的大小： （ 2）甲到达 B点时的速率： （ 3）乙的速度 v0的大小。 答案：（ 1） 5 m/s2 （ 2） （ 3） 0.4 m/s 试题分析：（ 1）以小球甲为研究对象，根据牛顿第二定律可得：代入数据得： a=5 m/s2 （ 2）设甲在斜面上运动的时间为 t1，运动到 B处时的速度为 v1 由 得： 所以 （ 3）从 B处到追上小球乙所有时间为 t2，则： t2=t-t1=0.8s； v0t+L=v1t2 联立得： v0=0.4 m/s 考点：本题考查牛顿第二定律、匀变速运动的规律，意在考查学生的分
25、析能力。 如图所示，半径 R=0.40m的光滑半圆环轨道处于竖直平面内，半圆环与粗糙的水平地面相切于圆环的端点 A。质量 m=0.l0kg的小球与水平地面之间的动摩擦因数为=0.3，小球以初速度 v0=7.0 m/s在水平地面上向左运动 4.0m后，冲上竖直半圆环，最后小球落在 C点，取重力加速度 g=10 m/s2，求： （ 1）小球进入圆轨道通过 A点时对轨道的压力； （ 2）小球经过 B点时速度； （ 3） A、 C间的距离； 答案：（ 1） FN=7.25N（ 2） 3m/s（ 3） 1.2m 试题分析：（ 1）在水平面上小球受摩擦力为 根据动能定理 得： 在 A点，根据向心力公式 得
26、： FN=7.25N （ 2）设小球运动到 B点时速度为 vB，根据动能定理： 得： 设小球到达 B点时的最小速度为 ，根据牛顿第二定律有： 得： 由于 ，所以小球能到达 B点 （ 3）小球离开 B点后作平抛运动，有： 联立得： 考点：本题考查动能定理、平抛运动、圆周运动等，意在考查学生的综合能力。 如图所示， A、 B两小球质量分别为 mA=0.05kg、 mB=0.lkg，用一根长为 L=1.0rn的细绳连接，细绳是不能伸长的轻绳， A球套在一根斜放的粗糙杆上，杆与水平面夹角=300。起始，同时给 A、 B一个方向沿杆向下、大小相同的初速度，此后观察到 A、B连线保持竖直。当 A球运动到
27、P点时， 碰到钉子突然停下， B球继续运动，但沿绳方向的速度瞬间消失，只剩下垂直绳方向的速度， B球恰好能不与杆相碰，不计空气阻力，已知 OP间的竖直高度为向 h= l.0m， g取 10m/s2，求： （ 1） A与杆接触面间的动摩擦因数 。 （ 2）初速度 v0的大小。 （ 3）整个过程中系统损失的机械能 E。 答案：（ 1） （ 2） （ 3） 试题分析：（ 1） OP段，系统处于平衡状态，则 （ 2） A停止运动时， B以 A为圆心沿切向一分速度 摆起，法向分速度为 即时突变为零，如图所示， 则 摆起过程，根据动能定理 解得： （ 3）根据能量守恒： 代入数据得： 考点：本题考查动能定理、能量守恒，意在考查学生的综合分析能力。
