1、2014届浙江省瑞安中学高三上期中考试物理试卷与答案（带解析） 选择题 如图所示，质量为 m的人用不可伸长的绳子通过定滑轮拉住箱子使箱子静止在斜面上，拉箱子的绳子平行于斜面。不计滑轮的质量和绳子的质量以及箱子与斜面间的摩擦。保持人拉绳的位置及手的高度不变，当人拉着绳子向右后退一步后，若箱子还是处于静止状态。则人走动后与走动前相比 A人受到的合力增大 B人受到地面的作用力增大 C人受到绳子的拉力增大 D人与接触面的摩擦因数增大 答案： B 试题分析：人走动后与走动前一直保持静止状态，合力一直为零， A错；箱子静止说明绳子张力（人受到绳子的拉力）一直等于斜面上箱子重力的下滑分量，保持不变，人向后退
2、的过程中绳子拉人的力偏向水平方向，人受到地面的摩擦力变大，支持力变大（绳子拉人的竖直分量减小），摩擦力与支持力的合力也变大，正确错误；接触面的摩擦因数是由相互接触的物体的材料决定的，D错误。 考点：共点力的平衡 两个带等量正电的点电荷，固定在图中 P、 Q两点， MN为 PQ连线的中垂线，交 PQ与 O点， A为 MN上的一点，一带负电的试探电荷 q，从 A点由静止释放 ，只在静电力作用下运动，取无限远处的电势为零，则 q由 A向 O运动的过程 A加速度一定变小，到 O点时加速度为零 B电势能逐渐减小，到 O点时电势能为零 C电势能和动能之和总是小于零 D动能一定变大，到 O点时的动能最大 答
3、案： CD 试题分析：题中电场在 MN上延伸到无穷远处场强为零，在 O点场强为零，所以场强从无穷远处到 O是先增大后减小的，所以试探电荷 q由 A到 O的过程中加速度可能是一直变小，也可能是先增大后减小，错误；取无限远处的电势为零，试探电荷 q在无限远处的电势能为零， O点电势高于无穷远处，所以负电荷在 O点电势能小于零，错；电荷在 A点动能为零，电势能为负值，且q运动过程中电势能与动能的总和保持不变，一直小于零，正确；从 A处到O点的过程中电场力对带负电的试探电荷 q做正功，其动能增大，在点的动能达到最大， D对。 考点：静电场、功能关系 如图所示，劲度系数为 k的轻弹簧的一端固定在墙上，另
4、一端与置于水平面上质量为 m的物体接触（未连接），弹簧水平且无形变。用水平力，缓慢推动物体，在弹性限度内弹簧长度被压缩了 x0，此时物体静止。撤去 F后，物体开始向左运动，运动的最大距离为 4x0。物体与水平面间的动摩擦因数为 ，重力加速度为 g。则 A撤去 F后，物体先做匀加速运动，再做匀减速运动 B撤去 F后，物体刚运动时的加速度大小为 C弹簧被压缩了 x0时具有的弹性势能为 D物体开始向左运动到速度最大的过程中克服摩擦力做的功为 答案： BD 试题分析：撤去 F 后，物体刚运动时的加速度大小为 ，之后随着弹簧伸长弹力减小，加速度也随之减小， A错 B对；撤去 F后的整个过程中弹性势能完全
5、转化为摩擦力做功产生的热量，所以弹簧被压缩了 x0时具有的弹性势能为 ， C错误；物体速度最大时弹力等于摩擦力，弹簧的伸长量为 ，物体位移为 ，克服摩擦力做的功为， D正确。 考点：牛顿第二定律、功能关系 如图所示，轰炸机沿水平方向匀速飞行，到达山坡底端正上方时释放一颗炸弹，并垂直击中山坡上的目标 A。已知 A点高度为 h，山坡倾角为 ，由此可算出 A.轰炸机的飞行高度 B.轰炸机的飞行速度 C.炸弹击中山坡时的速度 D.炸弹投出时的动能 答案： ABC 试题分析：已知 A点高度为 h，山坡倾角为 ，可以算出炸弹的水平位移为，炸弹垂直击中山坡上的目标 A，可知炸弹的速度偏角满足 ，由匀变速直线
6、运动的规律可知 ，即轰炸机的飞行高度H可求， A正确；轰炸机的飞行速度等于炸弹平抛运动的初速度，炸弹运动时间 ， 所以轰炸机的飞行速度 ， B正确；炸弹击中山坡时的速度， C正确；因为不知道炸弹的质量，所以炸弹投出时的动能不可求。 考点：运动的合成和分解、抛体运动 做初速不为零的匀加速直线运动的物体在时间 T 内通过位移 s1到达 A 点，接着在时间 T 内又通过位移 s2到达 B 点，则以下判断正确的是 A物体在 A点的速度大小为 B物体运动的加速度为 C物体运动的加速度为 D物体 在 B点的速度大小为 答案： ACD 试题分析：匀变速直线运动的平均速度等于该过程中的中间时刻的瞬时速度，A正
7、确；根据匀变速直线运动的判别式 可知，物体运动的加速度为， B错误 C正确；物体在 B点的速度大小为， D正确。 考点：匀变速直线运动及其公式 某空间内有高度为 d、宽度足够宽、方向水平向左的匀强电场。当在该空间内建立如图所示的坐标系后，在 x轴上的 P点沿 y轴正方向连续射入相同的带电粒子（粒子重力不计），由于粒子的入射速率 v不同，有的粒子将在电场中直接通过 y轴，有的将穿出电场后再通过 y轴。设粒子通过 y轴时， 离坐标原点的距离为 h，从 P到 y轴所需的时间为 t，则 A粒子的电势能可能增大 B对 hd的粒子， h越大， t越大 C对 hd的粒子， h不同，在时间 t内，电场力对粒子
8、做的功不相等 D不同 h对应的粒子，进入电场时的速率 v可能相同 答案： C 试题分析：粒子通过电场时，在水平方向会向电场力一侧偏，电场力做正功，电势能减小， A错误；对 hd的粒子，其运动时间由电场方向的分运动决定，对相同的电场方向的位移 x而言，粒子的运动时间 是相同的，错误；对 hd的粒子， h不同，说明粒子的轨迹不同，进入电场时的速率 v不同，打出电场时的侧移量 x不同，电场力做的功 也不同，正确错误。 考点：带电粒子在匀强电场中的运动 如图所示，中子内有一个电荷量为 的上夸克和两个电荷量为 的下夸克， 3个夸克都分布在半径为 r 的同一圆周上，则 3个夸克在其圆心处产生的电场强度为：
9、 A B C D 答案： A 试题分析：由点电荷的场强决定式可知， B、 C处两个下夸克在 O点的电场强度大小均为 ，方向夹角 120，合场强沿 AO方向，大小为 ， A处的上夸克在点的电场强度同样沿 AO方 向，大小为 ，所以三个夸克处产生的电场强度为同向的 和 叠加，结果是 ，正确。 考点：点电荷的场强及其叠加 蹦床比赛分成预备运动和比赛动作。最初，运动员静止站在蹦床上在预备运动阶段，他经过若干次蹦跳，逐渐增加上升高度，最终达到完成比赛动作所需的高度，此后，进入比赛动作阶段。质量 m=60kg 的运动员静止站在蹦床上，床面下沉 x0=0.10m；在比赛动作中，把该运动员视作质点，其每次离开
10、床面做竖直上抛运动的腾空时间均为 t=2.0s。取重力加速度 g=10m/s2，忽略空气阻力的影响。则下列说法不正确的是： A运动员离开床面后上升的最大高度为 5m B运动员离开床面时的动能为 3000J C在预备运动阶段运动员的最大速度等于 10m/s D在整个预备运动阶段运动员需做的功小于 3600J 答案： C 试题分析：腾空时间为 2.0s，可知运动员竖直上抛的时间是 1.0s，竖直上抛的初速度（刚离开床面时的速度）为 ，动能 ，上升的最大高度为 ， A、 B正确；而运动员离开床面之前重力大于床面弹力的过程中要减速，所以最大速度大于 10m/s， C错误；整个预备运动阶段运动员做的功等
11、于比赛阶段运动员、地球和蹦床组成的系统的总机械能，即从出发点到最高点的重力势能增加量 ， D正确。本题让选择错误的，所以是 C。 考点：匀变速直线运动及其公式、功能关系、机械能守恒定律及其应用 物体以 v0的初速度从倾角为 30的斜坡底端沿斜坡向上运动。当物体向上滑到某一位置时，其动能减少了 Ek=12J，机械能减少了 E=2J，不计空气阻力，重力加速度 g=10m/s2，则物体沿斜坡向下运动时加速度大小为 A 2m/s2 B 3m/s2 C 4m/s2 D 6m/s2 答案： C 试题分析：假设上述过程在斜面上滑行的位移是 x，摩擦阻力大小是 f，由功能关系可知： 联立 、 两式可得 当物体
12、下滑时，根据牛顿第二定律可得 考点：牛顿定律的应用、功能关系、动能定理 如图所示，两个 3/4圆弧轨道固定在水平地面上，半径 R相同， A轨道由金属凹槽制成， B轨道由金属圆管制成，均可视为光滑轨道。在两轨道右侧的正上方分别将金属小球 A和 B由静止释放，小球距离地面的高度分别用 hA和 hB表示，对于下述说法中正确的是 A若 hA hB 2R，则两小球都能沿轨道运动到最高点 B 若 hA hB 3R/2，由于机械能守恒，两小球在轨道上上升的最大高度均为3R/2 C适当调整 hA,，可使 A小球从轨道最高点飞出后再次进入圆形轨道运动 D适当调整 hB，可使 B小球从轨道最高点飞出后再次进入圆形
13、轨道运动 答案： D 试题分析：轨道对小球能到达最高点的要求是最高点满足 ，即，所以要求 ，错误；当 hA hB 3R/2时，根据机械能守恒，球会在上升至 3R/2处时减速到零，而球会在过了点高度后的某一点时离开轨道开始斜上抛，最大高度小于 3R/2，错；球只要能到达最高点，平抛的水平位移满足 即 ，所以不会再落入圆形轨道，而球平抛的初速度可以是大于零的任意值，错误正确。 考点：匀速圆周运动的向心力、机械能守恒定律及其应用 结合下图，关于机械能守恒说法正确的是： (忽略空气阻力 ) A将箭搭在弦上，拉弓的整个过程，弓和箭组成的系统机械能守恒 B在动力作用下从轨道上缓慢上行的过山车，过山车机械能
14、守恒 C在一根细线的中央悬挂着一物体，双手拉着细线慢慢分开的过程中，物体机械能守恒 D将内有弹簧的圆珠笔的笔帽抵在桌面，放手后圆珠笔弹起的过程 ，笔的机械能守恒 答案： D 试题分析：拉弓的过程人对弓箭系统做功，弓和箭组成的系统机械能增加，同理， B、 C 选项对应的过程都有外力对系统做功的过程，系统机械能都是增加的，A、 B、 C错；放手后圆珠笔弹起的过程，笔中弹簧的弹性势能转化为笔的动能和重力势能，没有重力、弹簧弹力以外的力做功，系统总机械能不变，对。 考点：功能关系、机械能守恒定律及其应用 如图所示， O点是地心，地球的半径为 R，地球表面的重力加速度为 g现有一宇宙飞船绕地球沿箭头方向
15、无动力飞行，其运动轨迹是焦点位于地心的椭圆，该飞船运动中某时刻恰 好经过距地心 2R的 P点。为研究方便，忽略地球的自转及地球表面的大气，则 A飞船经过 P点的速率一定增大 B飞船经过 P点的速度大小一定是 C飞船在 P点的加速度大小一定是 g/4 D飞船经过 P的速度大小可能超过第二宇宙速度 答案： C 试题分析：飞船绕地球做匀速圆周运动时，在距地心 2R的轨道上速度是（ ），但如果轨道是椭圆，经过 P点时飞船可能近心加速，也可能离心减速，但加速度一定满足 ，所以、错 C对；第一宇宙速度已经是环绕天体的最大运行速度，所以错。 考点：万有引力定律及其应用、环绕速度 实验题 某同学利用下述装置对
16、轻质弹簧的弹性势能进行探究，一轻质弹簧放置在光滑水平桌面上，弹簧左端固定，右端与一小球接触而不固连弹簧处于原长时，小球恰好在桌面边缘，如图 (a)所示。向左推小球，使弹黄压缩一段距离后由静止释放小球离开桌面后落到水平地面。通过测量和计算，可求得弹簧被压缩后的弹性势能。 回答下列问题： (1)本实验中可认为，弹簧被压缩后的弹性势能 Ep 与小球抛出时的动能 Ek 相等。已知重力加速度大小为 g。为求得 Ek，至少需要测量下列物理量中的 (填正确答案：标号 )。 A小球的质量 m B小球抛 出点到落地点的水平距离 s C桌面到地面的高度 h D弹簧的压缩量 x E.弹簧原长 l。 (2).用所选取
17、的测量量和已知量表示 Ek，得 Ek= 。 (3)图 (b)中的直线是实验测量得到的 s- x图线。从理论上可推出，如果 h不变m增加， s- x图线的斜率会 （填 “增大 ”、 “减小 ”或 “不变 ”)；由图 (b) 中给出的直线关系和 Ek的表达式可知， Ep与 x的 次方成正比。 答案：（ 1） ABC （ 2） （ 3）减小 二 试题分析：（ 1）小球抛出时的动能是 ，其中速度用平抛运动的过程求解，即 ，所以确定 Ek，需测量小球的质量 m、小球抛出点到落地点的水平距离 s、桌面到地面的高度 h； （ 2）由（ 1）可知 ； （ 3）对于确定的弹簧压缩量 x而言，增大小球的质量会减小
18、小球被弹簧加速时的加速度，从而减小小球平抛的初速度和水平位移，即 h不变 m增加，相同的 x要对应更小的 s， s- x图线的斜率会减小；由 和可知， Ep与 x的二次方成正比。 考点：探究弹簧的弹性势能、功能关系、抛体运动 图甲是某实验小组利用气垫导轨探究滑块加速度与力的关系的实验装置。他利用光电门测出长方形遮光条通过光电门所需的时间，从而算出滑块此时的速度。遮光条固定在小车上，它沿滑块运动方向的宽度为 d。用不同钩码通过细线拉同一滑块，每次滑块都从同一位置由静止释放。 （ 1）若用刻度尺测出遮光条的宽度 d如图乙所示，则 d= cm；实验时将小车从图示位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条
19、通过光电门所用的时间t=2.010-2s，则滑块此时的速度大小为 v= m/s； （ 2）实验中可近似认为细线对滑块的拉力与钩码重力大小相 等，则钩码的质量m与滑块的质量 M间应满足的关系为 - ； （ 3）测出多组钩码的质量 m和对应遮光条通过光电门的时间 t，并算出遮光条通过光电门时小车的速度 v，通过描点作出线性图象，研究滑块加速度与力的关系。处理数据时应作出 （选填 “v-m”或 “v2-m”）图象，图线斜率 k= （ 用重力加速度 g、滑块质量 M、滑块与光电门间距离 L表示）。 答案： (1 )0.52 0.26 （ 2） m远小于 M (3) v2-m 2gL/M 试题分析：（
20、1）游标卡尺是十分度的，所以图中读数为；滑块通过光电门的速度为 ； （ 2）当 m远小于 M时，系统加速度很小，此时对 m有 ,当 a很小时可以认为 ； （ 3）处理数据时应设法将图像画成直线，方便排除不准确的数据且容易计算，根据 ，可知 ，所以 v2-m图像是一条直线，且斜率等于 2gL/M。 考点：实验：验证牛顿运动定律 计算题 如图所示，一束初速不计的电子流在经 U =5000V的加速电压加速后，在距两极板等距处垂直进入平行板间的匀强电场，如图所示，若板间距离 d =1.0cm，板长 l =5.0cm，那么，要使电子能从平行板间飞出，两个极板上最多能加多大电压？（不计重力作用）。 答案：
21、电压最大为 400V。 试题分析：在加速电压一定时，偏转电压 U越大，电子在极板间的偏转距离就越大。当偏转电压大到使电子刚好擦着极板的边缘飞出，此时的偏转电压，即为题目要求的最大电压。 由动能定理得，加速过程中： （ 2分） 进入偏转电场，电子在平行于板面的方向上作匀速运动 l=v0t （ 1分） 在垂直于板面的方向上作匀加速直线运动，加速度为： （ 1分） 偏转距离 （ 2分） 能飞出的条件为 （ 1分） 解 式得： V （ 1分） 即要使电子能飞出，所加电压最大为 400V。 考点：带电粒子在匀强电场中的运动 动车组就是把带动力的动力车与非动力车按照预定的参数组合在一起。某车次动车组由 8
22、节车厢连接而成，每节车厢的总质量均为 8104 kg,其中第 1节和第 5节带动力的，正常行驶时每节动力车发动机的功率均为 2107w，设动车组均在平直路面行驶，受到的阻力恒为重力的 0.1倍（ g取 10m/s2)。求 （ 1）该动车组正常行驶时的最大速度 （ 2）当动车组的加速度为 1m/s2时，第 6节车对第 7节车的牵引力为多大 （ 3）甲、乙两站相距 10Km,如果动车组以 50m/s的速度通过甲站，要使动车组停靠在乙站， 两台发动机至少需工作多长时间 答案：（ 1） （ 2） （ 3） 试题分析：（ 1）当动车组的牵引力等于阻力时，速度达到最大值，即 （ 2分） 解得 （ 1分）
23、（ 2）以第 7、 8节车为研究对象，假设第 6节车对第 7节车的牵引力为 F，由牛顿第二定律得 （ 2分） 解得 （ 1分） （ 3）设动车发动机需工作时间为 t，根据动能定理，对全程有 （ 1分） 解得 （ 1分） 考点：牛顿定律的应用、功和功率、动能和动能定理 某游乐场中一种玩具车的运动情况可以简化为如下模型：竖直平面内有一水平轨道 AB与 1/4圆弧轨道 BC相切于 B点，如图所示。质量 m=100kg的滑块（可视为质点）从水平轨道上的 P 点在水平向右的恒力 F的作用下由静止出发沿轨道 AC 运动，恰好能到达轨道的末端 C 点。已知 P点与 B点相距 L=6m，圆轨道 BC的半径 R
24、=3m，滑块与水平轨道 AB间的动摩擦因数 =0.25，其它摩擦与空气阻力均忽略不计。（ g取 10m/s2)求： （ 1）恒力 F的大小 （ 2）滑块第一次滑回水平轨道时离 B点的最大距离 （ 3）滑块在水平轨道 AB上 运动经过的总路程 S 答案：（ 1） （ 2） （ 3） 试题分析：（ 1）滑块恰好能到达轨道的末端 C点，说明滑块从 P到 C动能变化为零，对滑块应用动能定理 （ 2分） 解得 （ 1分） （ 2）设滑块第一次返回水平轨道的最远处 P1离 B点的距离为 d 对滑块从 C到 P1 （ 1分） 解得： （ 1分） 滑块最终下落到达 B点的速度将减至零，从而将在圆弧上以 B点为
25、最远位置做往复运动，对滑块在水平轨道上运动的全过程应用动能定理 （ 2分） 解得 （ 1分） 考点：动能定理、功能关系 （ 10分）一端弯曲的光滑绝缘杆 ABD固定在竖直平面上，如图所示， AB段水平， BD段是半径为 R的半圆弧，有一电荷量为 Q的正点电荷固定在圆心O点。一质量为 m、电荷量为 q的带正电小环套在光滑绝缘杆上，在大小为 F的水平恒力作用下从 C点由静止开始运动，到 B点时撤去恒力，小环继续运动到达 D点，已知 CB间距为 4R/3。（提示：根据电磁学有关知识，在某一空间放一电荷量为 Q的正点电荷，则距离点电荷为 r的某点的电势为 ，其中k为静电力常量，设无穷远处电势为零）。
26、（ 1）定性说明从 C运动到 D过程小环的电势能如何变化 （ 2）小环在 C点时加速度为多大 （ 3）求水平 恒力 F的最小值。 答案：（ 1）从 C运动到 B过程电势能增大；从 B运动到 D过程电势能不变。 （ 2） （ 3） 试题分析：（ 1）从 C运动到 B过程电场力对小环做负功，电势能增大； （ 1分） 从 B运动到 D过程电场力不做功，电势能不变。 （ 1分） （ 2）对小环受力分析如图，由牛顿第二定律，小环在 C点时加速度 a满足 （ 3分） （ 1分） （ 3）小环刚好运动到达 D点， 水平恒力 F的最小 C、 D两点的电势差 （ 1分） 从 C运动到 D过程中由动能定理 （ 2分） 解得水平恒力 F的最小值 （ 1分） 考点：电势能 、电势和电势差、牛顿定律的应用、功能关系、动能定理
