1、2014届江西赣州十二县（市）重点中学高三上期中物理试卷与答案（带解析） 选择题 伽利略和牛顿都是物理学发展史上最伟大的科学家，巧合的是，牛顿就出生在伽利略去世后的第二年。下列关于力和运动关系的说法中，不属于他们的观点为是 ( ) A自由落体运动是一种匀变速直线运动 B力是使物体产生加速度的原因 C物体都具有保持原来运动状态的属性，即惯性 D力是维持物体运动的原因 答案： D 试题分析：伽利略通过斜面实验得出自由落体运动是一种匀变速直线运动，故 A正确；伽利略通过理想斜面实验，最早指出力不是维 持物体运动的原因，力是改变物体运动状态的原因，即产生加速度的原因，故 B正确；牛顿第一定律认为物体都
2、具有保持原来运动状态的属性，即惯性，故 C正确；亚里士多德的观点：物体越重，下落越快，力是维持物体运动的原因，故 D错误本题选错误的所以选 D 考点：本题考查了力学中常见的物理学史：牛顿、伽利略等著名科学家的成就 如图所示，两个可视为质点的、相同的木块 A和 B放在转盘上，两者用长为 L的细绳连接，木块与转盘的最大静摩擦力均为各自重力的 K倍， A放在距离转轴 L处，整个装置能绕通过转盘中心的转轴 O1O2转动。开始时 ，绳恰好伸直但无弹力，现让该装置从静止开始转动，使角速度缓慢增大，以下说法正确的是：（ ） A当 时， A、 B相对于转盘会滑动 B当 时，绳子一定有弹力 C 在 范围内增大时
3、， A所受摩擦力一直变大 D 在 范围内增大时， B所受摩擦力变大 答案： ABC 试题分析：开始角速度较小，两木块都靠静摩擦力提供向心力，因两木块角速度质量都相同，则由 知： B先到达最大静摩擦力，角速度继续增大，则绳子出现拉力， B受最大静摩擦力不变，角速度继续增大， A的静摩擦力继续增大，当增大到最大静摩擦力时， A、 B相对于转盘开始滑动，对 A有： ，对 B有： ，解得 ，所以当 时， A、 B相对于转盘会滑动，故 A正确；当 B达到最大静摩擦力时，绳子开始出现弹力，则 ，解得 ，所以当 时，绳子具有弹力，故 B正确；当 时，A相对转盘是静止的， A所受摩擦力为静摩擦力，由知 ，当
4、增大时，静摩擦力也增大，故 C正确；当 在 范围内时，绳子出现拉力， B受静摩擦力达到最大值保持不变，故 D错误所以选 ABC 考点：本题考查对向心力和角速度的理解、牛顿第二定律在圆周运动中的应用以及摩擦力的判断与计算 某同学用一个空的 “易拉罐 ”做实验，他在靠近罐底的侧面打一个小洞，用手指堵住洞口，向 “易拉罐 ”里面注满水，再把它悬挂在电梯的天花板上；当电梯匀速上升时，他移开手指，水就从洞口喷射出来 ,在水未流完之前 ,电梯开始减速上升 .关于电梯减速上升前、后的两个瞬间水的喷射情况 ,下 列说法中可能正确的是 ( ) A电梯减速前后水的喷射速率不变 B电梯减速后水不再从孔中喷出 C电梯
5、减速后水的喷射速率突然变大 D电梯减速后水的喷射速率突然变小 答案： BD 试题分析：当电梯匀速上升时，易拉罐内的水在重力的作用下从易拉罐里流出，此时流出的水做的是自由落体运动，当电梯减速上升时，电梯可能处于失重状态，易拉罐中各层水之间压力变小，所以水的喷射速率会变小；也可能是易拉罐及水的加速度等于重力加速度，处于完全失重状态，易拉罐中各层水之间没有压力，水都不会从洞中射出，故 BD正确， AC错误 所以选 BD 考点：本题考查对超重失重现象的理解，同时考查考生的理解能力、分析综合能力、推理能力 如图所示，用轻绳吊一个重为 G的小球，欲施一力 F使小球在图示位置平衡 (30)，下列说法正确的是
6、 ( ) A力 F最小值为 Gsin B若力 F与绳拉力大小相等，力 F方向与竖直方向必成 角 C若力 F与 G大小相等，力 F方向与竖直方向可能成 角 D若力 F与 G大小相等，力 F方向与竖直方向可能成 2角 答案： ABD 试题分析 ：对小球进行受力分析，由于三个力中重力大小方向都一定，绳子拉力方向一定，大小未知，拉力 F大小方向都未知，根据三力平衡条件，任意两个力的合力与第三个力等大反向共线，依据平行四边形定则作图如下： 由图可知，当拉力 F与绳子垂直时，拉力最小，有最小值 ，故 A正确；若力 F与绳拉力大小相等，拉力与力 F的合力必然在两个力的角平分线上，同时还要与重力方向相反并在一
7、条直线上，故 B正确；若力 F与 G大小相等，则两力的合力必须与绳子在一条直线上，与绳子的拉力方向相反，并且在两个力的角平分线上，故力 F方向与竖直方向成 2角，故 C错误， D正确；所以选 ABD 考点：本题考查了力的合成与分解的运用、共点力平衡的条件及其应用 如图，在光滑的水平面上，叠放着两个质量分别为 m、 M的物体（ m M），用一水平恒力 作用在 m物体上，两物体相对静止地向右运动。现把此水平力作用在 M物体上，则以下说法正确的是 ( ) A两物体间的摩擦力大小不变 B m受到的合外力与第一次相同 C M受到的摩擦力增大 D两物体间可能有相对运动 答案： B 试题分析：用一水平恒力作
8、用在 m物体上，两物体相对静止地向右运动，以 m、 M组成的整体为研究对象，根据牛顿第二定律知，加速度 ，以 M为研究对象，根据牛顿第二定律知，两者之间的静摩擦力 当水平力作用在M物体上时，假设保持相对静止，整体的加速度 ，隔离对 m分析，两者之间的摩擦力 ，可知假设成立，两者之间仍然保持相对静止加速度不变， m受到的合外力 ，故 B正确， A、 C、 D错误所以选 B 考点：本题考查物体受力分析、牛顿运动定律、摩擦力的判断与计算、整体法和隔离法的运用 如图所示，物体 A、 B用细绳与弹簧连接后跨过滑轮， A静止在倾角为 45的粗糙斜面上， B悬挂着。已知质量 mA 3mB，不计滑轮摩擦，现将
9、斜面倾角由 45减小到 30，那么下列说法中正确的是 ( ) A弹簧的弹力减小 B物体 A对斜面的压力减少 C物体 A受到的静摩擦力减小 D物体 A受到的静摩擦力不变 答案： C 试题分析：设 mA=3mB=3m，对物体 B受力分析，受重力和支持力，由平衡条件得到：，则知弹簧的弹力不变再对物体 A受力分析，受重力、支持力、拉力和静摩擦力，如图所示 根据平衡条件得： 解得： 由此可以看出，当 变小时，物体 A受到的静摩擦力 f减小，物体 A对斜面的压力 N增大；故 C正确， ABD错误所以选 C 考点：本题考查了共点力平衡的条件及其应用、力的合成与分解的运用 如图所示的四个图中， AB、 BC均
10、为轻质杆，各图中杆的 A、 B端都通过铰链与墙连接，两杆都在 B处由铰链连接，且系统均处于静止状态现用等长的轻绳来代替轻杆，能保持平衡的是 ( ) A图中的 AB杆可以用轻绳代替的有甲、乙、丙 B图中的 AB杆可以用轻绳代替的有甲、丙、丁 C图中的 BC杆可以用轻绳代替的有乙、丙、丁 D图中的 BC杆可以用轻绳代替的有甲、乙、丁 答案： B 试题分析：轻绳只能提供拉力不能提供支持力，带铰链的轻杆即可产生拉力也能提供支持力且弹力方向沿着杆对 B点受力分析结合平衡条件可知图甲、乙、丁中的BC不能用绳子代替，否则 AB杆将绕 A点旋转，打破原来的平衡状态，故 C、 D错误；因轻杆通过铰链连接，说 明
11、杆产生弹力方向一定沿着杆的方向，则甲中 AB可以用绳子代替，而乙不行，丙可以，丁可以，故 A错误 B正确所以选 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 在杂技表演中，猴子沿竖直杆向上做初速度为零、加速度为 a的匀加速运动，同时人顶着直杆以速度 vo水平匀速移动，经过时间 t，猴子沿杆向上移动的高度为 h，人顶杆沿水平地面移动的距离为 x，如图所示关于猴子的运动情况，下列说法中正确的是 ( ) A相对地面的运动轨迹为 直线 B相对地面做变加速曲线运动 C t时刻猴子对地速度的大小为 vo+ at D t时间内猴子对地的位移大小为 答案： D 试题分析：猴子在水平方向上做
12、匀速直线运动，在竖直方向上做初速度为零的匀加速直线运动，根据运动的合成，知合速度与合加速度不在同一条直线上，所以猴子运动的轨迹为曲线，故 A错误；猴子在水平方向上的加速度为零，在竖直方向上有恒定的加速度，根据运动的合成，知猴子做曲线运动的加速度不变，做匀变速曲线运动，故 B错误； t时刻猴子在水平方向上的速度为 v0，在竖直方向上的分速度为 at，根据运动的合成，知合速度大小为 ，故 C错误；在 t时间内猴子在水平方向和竖直方向上的位移分别为 x和 h，根据运动的合成，知合位移 s，故 D正确所以选 D 考点：本题考查运动的合成和分解及物体做直线运动和曲线运动的条件 如图所示为一质点做直线运动
13、的速度 -时间图象，下列说法中正确的是 ( ) A整个运动过程中， CE段的加速度最大 B整个运动过程中， BC段的加速度最大 C整个运动过程中，质点在 C点的状态所对应的位置离出发点最远 D OA段所表示的运动通过的路程是 25m 答案： A 试题分析：在速度 -时间图象中，倾斜的直线表示匀变速直线运动，其斜率表示加速度，倾角越大表示加速度越大，整个过程中， CE段倾角最大，故其加速度数值最大，故 A正确， B错误；从静止到 D点的图象与坐标轴围成的面积在时间轴的上方，位移为正， D点以 后位移为负，说明此时已经反方向运动了，所以 D点所表示的状态离出发点最远，故 C错误；图象与坐标轴围成的
14、面积绝对值表示路程， OA段与时间轴围成的三角形面积为 ，故 D错误所以选 A 考点：本题考查速度 -时间图象的应用，意在考查考生对速度图象中的点、斜率、面积的理解和运用 下列关于加速度的描述中，正确的是 ( ) A加速度在数值上等于单位时间里速度的变化 B当加速度与速度方向相同且又减小时，物体做减速运动 C速度方向为正时，加速度方 向一定为负 D速度变化越来越快时，加速度越来越小 答案： A 试题分析：加速度是反映速度变化快慢的物理量，由加速度的定义 知：加速度在数值上等于单位时间内速度的变化量，故 A正确；当加速度的方向与速度方向相同，则做加速运动，即使加速度减小，速度仍在增加，只是单位时
15、间内增加的少，若相反，则做减速运动，故 B错误；加速度方向和速度方向可以相同，也可以相反，当规定了正方向之后，与正方向相同者取正值，与正方向相反者取负值，故 C错误；加速度是反映速度变化快慢的物理量，速度变化越来越快，则加速度越来越大，故D错误所以选 A 考点：本题考查对加速度概念的理解，以及判断加速运 动还是减速运动的方法 实验题 某同学将力传感器固定在小车上，然后把绳的一端固定在传感器拉钩上，用来测量绳对小车的拉力，探究在小车及传感器总质量不变时加速度跟它们所受拉力的关系，根据所测数据在坐标系中作出了如图所示的 a-F图象 （ 1）图线不过坐标原点的原因是 ； （ 2）本实验中是否仍需要砂
16、和桶的总质量远小于小车和传感器的总质量 _(填“是 ”或 “否 ”)； （ 3）由图象求出小车和传感器的总质量为 _ kg. 答案： （ 1）没有平衡摩擦或平衡摩擦不足 （ 2）否 （ 3） 1kg 试题分析：（ 1）从图象可以看出，当有了一定的拉力 F时，小车的加速度仍然是零，小车没动说明小车的合力仍然是零，说明说明没有平衡摩擦力，或者是平衡摩擦力了但是平衡的还不够，所以图线不通过坐标原点的原因是实验前该同学没有平衡摩擦力，或平衡摩擦不足 （ 2）该实验中由于已经用传感器测出绳子拉力大小，不是将砂和桶的重力作为小车的拉力，故不需要满足砂和桶的总质量远小于小车的和传感器的总质量 （ 3）设小车
17、的和传感器的总质量为 M，由牛顿第二定律得： ，所以 a-F图象中的斜率表示质量的倒数，由图可知， ，所以质量 考点：本题考查探究加速度与物体质量、物体受力的关系，同时考查考生对实验数据的处理方法，及试验条件的掌握和平衡摩擦力的方法 下图为接在 50Hz低压交流电源上的打点计时器，在纸带做匀加速直线运动时打出的一条纸带，图中所示的是每打 5个点所取的记数点， 但第 3个记数点没有画出。由图数据可求得： （ 1）该物体的加速度为 m/s2， （ 2）第 3个记数点与第 2个记数点的距离约为 cm， （ 3）打第 2个计数点时该物体的速度为 m/s。 （ 4）如果当时电网中交变电流的频率是 f=5
18、1Hz，而做实验的同学并不知道，那么加速度的测量值与实际值相比 （选填：偏大、偏小或不变） 答案：（ 1） 0.74 （ 2） 4.36 （ 3） 0.399 (4) 偏小 试题分析：设 1、 2间的位移为 ， 2、 3间的位移为 ， 3、 4间的位移为 ， 4、 5间的位移为 因为交变电流的频率是 50Hz，则周期为 0.02s，又每打 5个点取一个记数点，所以相邻的计数点之间的时间间隔为 0.1s （ 1）根据运动学公式得： ，即（ 2）第 3个计数点与第 2个计数点的距离（ 3）根据平均速度等于中间时刻速度得： 打第 2个计数点时该物体的速度为 （ 4）如果在某次实验中，如果当时电网中交
19、变电流的频率是 f=51Hz 50Hz，那么实际打点周期变小，根据运动 学公式 得：真实的加速度值就会偏大，所以测量的加速度值与真实的加速度值相比是偏小 考点：本题考查了对电磁打点计时器和工作原理的理解与应用、单位的换算和有效数字的保留、打点计时器系列实验中纸带的处理方法，同时考查考生应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力 计算题 甲、乙两个同学在直跑道上进行 4100m接力 (如图所示 )，他们在奔跑时有相同的最大速度，乙从静止开始全力奔跑需跑出 25m才能达到最大速度，这一过程可看作匀加速直线运动 现在甲持棒以最大速度向乙奔来，乙在接力区伺机全力奔出若要求乙接棒时奔跑的速度达到最大
20、速度的 80%，则： (1)乙在接力区须奔出多少距离？ (2)乙应在距离甲多远时起跑？ 答案：（ 1） 16m （ 2） 24m 试题分析：（ 1）乙从静止开始全力奔跑，做初速度为零的匀加速运动，需跑出才能达到最大速度 ，根据匀变速直线运动的速度位移关系公式：若要求乙接棒时奔跑速度达到最大速度的 80%，则 联立以上各式解得： （ 2）在接棒过程中，乙做初速 度为零的匀加速直线运动，设乙在距甲 处开始起跑，运动示意图如下 根据运动学公式有： 乙的位移： 甲的位移： 由几何关系知： 以上各式联立解得 ： 所以乙应在距离甲 24m时起跑 考点：本题考查匀变速直线运动规律的运用，意在考查考生运用匀变
21、速运动规律处理实际问题的能力 一长 =0.80m的轻绳一端固定在 点，另一端连接一质量 =0.10kg的小球，悬点 距离水平地面的高度 H = 1.00m。开始时小球处于 点，此时轻绳拉直处于水平方向上，如图所示。让小球从静止释放，当小球运动到 点时，轻绳碰到悬点 正下方一个固定的钉子 P时立刻断裂。不计轻绳断裂的能量损失，取重力加速度 g=10m/s2。求： （ 1）当小球运动到 点时的速度大小； （ 2）绳断裂后球从 点抛出并落在水平地面的 C点，求 C点与 点之间的水平距离； （ 3）若 OP=0.6m，轻绳碰到钉子 P时绳中拉力达到所能承受的最大拉力断裂，求轻绳能承受的最大拉力。 答案
22、：（ 1） 4.0 m/s （ 2） 0.80m （ 3） 9N 试题分析：（ 1）小球从 A到 B过程，只有重力做 功，机械能守恒，设小球运动到 B点时的速度大小 ，由机械能守恒定律得： 解得：小球运动到 B点时的速度大小为 = 4.0 m/s （ 2）小球从 B点做平抛运动，由运动学规律得 在水平方向有： 在竖直方向有： 解得： C点与 B点之间的水平距离 =0.80m （ 3）若轻绳碰到钉子时，轻绳拉力恰好达到最大值 Fm，此时对小球受力分析，绳的拉力 和重力的合力提供向心力，由牛顿第二定律得： 由几何关系得： 由以上各式解得 N 考点：本题综合考查了牛顿第二定律和机械能守恒定律，涉及到
23、圆周运动、向心力和平抛运动 如图所示 ,一块磁铁放在铁板 ABC上的 A处，其中 AB长为 1m， BC长为 0.6m， BC与水平面夹角为 ，磁铁与铁板间的引力为磁铁重力的 0.2倍，磁铁与铁板间的动摩擦因数 ，现给磁铁一个水平向左的初速度 ，不计磁铁经过 B处转向的机械能损失（ g取 ），求： (1)磁铁第一次到达 B处的速度大小； (2)磁铁沿 BC向上运动的加速度大小； (3)请通过计算判断磁铁最终能否再次回到到 B点。 答案：（ 1） 3.16m/s （ 2） 8.5m/s2 （ 3）磁铁最终能再次回到到 B点 试题分析：（ 1）对磁铁在 AB段进行受力分析如图所示，物体受重力、支持
24、力、磁力、摩擦力，由题设知：磁铁与铁板的引力为 根据动能定理得： 根据牛顿第二定律得：在竖直方向上有 又 联立以上各式代入数据解得： （ 2）磁铁沿 BC向上运动过程，受重力、支持力、磁力、摩擦力，根据牛顿第二定律： 在垂直斜面方向上有 在沿斜面方向上有 又 联立以上各式代入数据解得： 故磁铁沿 BC向上运动的加速度大小为 8.5m/s2 （ 3）磁铁沿 BC向上运动过程，根据速度位移关系公式知，磁铁以初速 沿斜面向上运动至速度为零时其经过的位移为： 又因为： 所以磁铁最终能再次回到到 B点 考点：本题考查物体的受力分析、动能定理的应用、牛顿第二定律的应用、匀变速直线运动的速度与位移的关系 答
25、案：（ 1） 2m/s2 0.5m/s2 （ 2） 0.75m （ 3） 2.1m 试题分析：（ 1）当小物块开始放在小车上时，两者有相对运动，以小物块为研究对象，由牛顿第二定律得： 解得： 以小车为研究对象，由牛顿第二定律得： 解得： 故小物块的加速度为 2m/s2，小车的加速度为 0.5m/s2 （ 2）物块做初速度为零的匀加速运动，小车做有初速度的匀加速运动，当两者达到相同的速度后，假设两者保持相对静止，以共同的加速度 a做匀加速运动对小物块和小车整体，由牛顿第二定律有： 解得： 此时小物块和小车之间的摩擦力 N 而小物块和小车之间的最大静摩擦力 N 则有 ，所以两者达到相同的速度后，两者保持相对静止 从小物块放上小车开始，到达 到共同速度所用时间为 t，根据运动学规律得： 解得： 对小物块： 对小车 : 所以小车最小长度 : （ 3）在开始 1s内，小物块的位移： 末速度为： 在剩下的时间 内，物块与小车相对静止，一起做加速运动，且加速度为 : 这 0.5s内的位移 : 可见从小物块放上小车开始，经过 t=1.5 s小物块通过的位移大小为考点：本题考查牛顿第二定律的应用、匀变速直线运动的速度与时间的关系、匀变速直线运动的位移与时间的关系，同时考查考生对物理过程的分析能力
