1、2014届湖南省湘中名校高三第一次大联考物理试卷与答案（带解析） 选择题 下列说法正确的是 ( ) A若物体运动速率始终不变，则物体所受合力一定为零 B若物体的加速度均匀增加，则物体做匀加速直线运动 C若物体所受合力与其速度方向相反，则物体做匀减速直线运动 D若物体在任意相等时间内位移相等，则物体做匀速直线运动 答案： D 试题分析：速率是速度的大小，它没有方向，若物体运动速度始终是不变的，物体所受合力才一定为零，故 A是不对的；若物体的加速度均匀增加，则物体做变加速直线运动，加速度的大小是变化的，故 B也不对；若物体所受合力与其速度方向相反，则物体做减速直线运动，但不一定是匀减速直线运动，也
2、可能是变减速直线运动，故 C也不对；若物体在任意相等时间内位移相等，则物体做匀速直线运动是正确的，故该题选 D。 考点：匀速直线运动、匀变速直线运动的概念。 如图，两个质量分别为 m1=3 kg、 m2 = 2kg的物体置于光滑的水平面上，中间用轻质弹簧秤连接。两个大小分别为 F1 = 30 N、 F2 = 20 N的水平拉力分别作用在 m1、 m2上，则（ ） A弹簧秤的示数是 50N B弹簧秤的示数是 24 N C在突然撤去 F2的瞬间， m1的加速度大小为 2 m/s2 D在突然撤去 F2的瞬间， m2的加速度大小为 12 m/s2 答案： BCD 试题分析：把 m1、 m2看成一个整体
3、，则合力为 30N-20N=10N，方向向右；则两个物体的加速度为 a= =2m/s2，方向向右；再将 m1隔离开来，单独对它进行受力分析，在水平方向上， m1受到 F1、弹簧的作用力 T，故由牛顿第二定律可得： F1-T=m1a，故 T=30N-3kg2m/s2=24N，故 A不对， B是正确的。 在突然撤去 F2的瞬间， m1的受力情况没有突然发生改变，故其加速度仍是不变的，仍是 2m/s2，故 C正确； m2则只受到弹簧的拉力的作用，故此时其加速度的大小为 a= =12m/s2，故 D是正确的。 考点：牛顿第二定律的应用，整体法与隔离法在分析问题中的应用。 如图，倾角为 的斜面体 C置于
4、水平地面上，小物块 B置于斜面上，通过细绳跨过光滑的定滑轮与物体 A相连接，连接 B的一段细绳与斜面平行，已知A、 B、 C都处于静止状态。则 ( ) A斜面体 C有沿地面向右滑动的趋势，一定 受到地面向左的摩擦力 B B受到 C的摩擦力一定不为零 C C受到水平面的摩擦力一定为零 D将细绳剪断，若 B物体依然静止在斜面上，此时水平面对 C的摩擦力为 0 答案： AD 试题分析：将 B、 C 看成一个整体，发现绳子对该整体有一个斜向上方的拉力，故该整体有向右的运动趋势，所以 C 一定受到地面对它的向左的摩擦力的作用，A是正确的， C是不对的； 当绳子对 B的拉力与 B的重力在斜面方向上的分力相
5、等时， B相对于 C就没有了运动的趋势，故它们间的摩擦力可能为零， B是不对的； 将细绳剪断后，若 B仍在斜面上静止，由于此时对于整体 B、 C而言，没有了相对地面的运动趋势，故此时水平地面对 C的摩擦力为零， D是正确的。 考点：受力分析，静摩擦力的方向的判断。 物块 M位于斜面上，受到平行于斜面的水平力 F的作用处于静止状态，如图，如果将外力 F撤去，则物块：（ ） A会沿斜面下滑 B摩擦力方向一定变化 C摩擦力的大小变大 D摩擦力的大小变小 答案： BD 试题分析：当平行于斜面的水平力 F作用于物块时，物块静止，没有下滑，当撤去力 F时，它仍会静止，因为力 F的方向是水平的，不影响竖直方
6、向力的效果，故 A是不对的； 又由于物块放在斜面上时，一方面物块有向下滑的趋势，故它受到沿斜面向上的摩擦力，另一方面，物块还受到 F的作用，有向左运动的趋势，故它还受到向右的摩擦力的作用，故斜面对物块的摩擦力的方向是向右上方的；当撤去力F时，物块只受到沿斜面向上的摩擦力，故此时摩擦力的方向与大小均与有力 F时不同，前者是两个力的合力，后者只是其中一个力的大小，故其大小是变小的， B、 D是正确的。 考点：力的独立性原理，摩擦力，力的合成。 t 0时，甲乙两汽车从相距 70km的两地开始相向行驶，它们的 v-t图象如图所示 .忽略汽车掉头所需时间 .下列 对汽车运动状况的描述正确的是（ ） A在
7、第 1小时末，乙车改变运动方向 B在第 2小时末，甲乙两车相距 10km C在前 4小时内，乙车运动加速度的大小总比甲车的大 D在第 4小时末，甲乙两车相遇 答案： BC 试题分析：在第 1 小时末，乙车并未改变运动方向，而是改变了加速度的方向，在第 2小时末，乙车才改变运动方向， A不对；在第 2小时末，甲、乙两车各走了 30m，由于它们是相向而运动的，故它们间的距离缩短了 60m，所以甲、乙两车相距 70km-60km=10km，故 B是正确的；在前 4小时内，甲车加速度的大 小为 15km/h2，乙车的加速度的大小均为 30km/h2，故 C是正确的；在第 4小时末，甲、乙两车的速度相等
8、，但要看其是否相遇，还要看其位移的关系，甲的位移是 120m，沿正方向，乙的位移是 60m-30m=30m，也沿正方向，而120m-70m=50m30m，故最终甲车在乙车前 20m处的地方，不相遇，故 D是不对的。 考点：利用速度与时间图像解决运动类问题。 如图，竖直放置在水平面上的轻质弹簧上放着质量为 2kg的物体 A，处于静止状态，若将一个质量为 3kg的物体 B竖直向下轻放在 A上的一瞬间，则 B对 A的压力大小为（ 取 g=10m/s2）（ ） A 0 B 12N C 20N D 30N 答案： B 试题分析：没有放 B时，物体 A受力平衡，弹簧弹力大小为 20N，放上 B后，弹簧来不
9、及压缩，则此时弹簧的弹力仍是 20N不变，将 AB看成一个整体，则受到的合外力为 20N+30N-20N=30N，方向竖直向下，则 AB产生的加速度为a= =6m/s2；对于 B而言，其加速度的大小也是 a，设 A对 B的作用力为 F，则 mBg-F=mBa，代入数据解之得 F=12N，故 B是正确的。 考点：整体法与隔离法的应用，牛顿第二定律。 用恒力作用于质量为 m1的物体，使物体产生的加速度大小为 a1，该力作用于质量为 m2的物体时，物体产生的加速度大小为 a2；若将该恒力作用于质量为(m1 m2)的物体时，产生的加速度大小为 ( ) A a1 a2 B a1-a2 C D 答案： D
10、 试题分析：设该恒力为 F，则 F=m1a1， F=m2a2， F=(m1+m2)a；将 m1= ， m2=代入到最后的式子中，得出 a= ，故 D是正确的。 考点：牛顿第二定律。 如图 ,放在桌面上的 A、 B、 C三个物块重均为 100N，小球 P重 20N，作用在 B的水平力 F=20N，整个系统静止，则（ ） A A和 B之间的摩擦力是 20N B B和 C之间的摩擦力是 20N C物块 C受六个力作用 D C与桌面间摩擦力为 20N 答案： B 试题分析：由于 A、 B间没有相对的运动趋势，故 A、 B间没有摩擦力，也可以对 A进行受力分析，得 A只受到重力与支持力，如果再受到摩擦力
11、的作用，则 A就不平衡了，故 A间没有摩擦力的作用， A是不对的； 将 B、 C看成一个整体，它们受到水平向左的大小为 20N的拉力，由于 BC处于静止状态，故在水平方向上必然还存在一个向右的，大小也是 20N的力，这个力只能由 C物体以摩擦力的方式提供，故 B是正确 的。 物体 C受到五个力的作用，一是重力，二是桌面对它的支持力，三是 B以它的压力，四是 B对 C的摩擦力，五是球 P通过绳子对它的向右的拉力，其大小可通过共点力平衡的知识求出，也是 20N，此时把 ABC看成一个整体，则它们与桌面间的摩擦力为零，故物体 C 与桌面间不存在摩擦力，所以 C、 D 均不正确。 考点：受力分析，共点
12、力的平衡，摩擦力。 如图，用 OA、 OB 两根轻绳将物体悬于两竖直墙之间，开始时 OB 绳水平。现保持 O点位置不变，改变 OB绳长使绳端由 B点缓慢上移至 B点，此时 OB与 OA之间的夹角 90。设此过程中 OA、 OB的拉力分别为 FOA、 FOB，下列说法正确的是（ ） A.FOA逐渐增大 B FOA逐渐减小 C FOB逐渐增大 D FOB逐渐减小 答案： B 试题分析：整个过程是一个共点力的平衡问题，我们对 O点进行受力分析，发现它受到 AO斜向上的拉力， BO向右的拉力，重物竖直向下的拉力，三个力平衡，我们画出它们的矢量三角形可知，重力的大小与方向都是不变的， AO的方向是不变的
13、，当 OB逐渐向上移动时，当移动到 B1点时， OB绳子上的拉力最小，到 B2点时又逐渐变大，故 FOB是逐渐变小后又逐渐增大的， C、 D均不对；再看 AO上的力却是逐渐变小的，故 A不对， B是正确的。 考点：共点力作用下物体的平衡。 将一物体以某一速度从地面竖直向上抛出，设物体在运动中所受空气阻力与其速度大小成正比，则物体（ ） A在最高点的加速度为零 B上升时间大于下落时间 C落回地面时的速度小于开始抛出去时的速度 D上升时的加速度等于下落时的加速度 答案： C 试题分析：由于物体处于最高点时，虽然速度为零，空气阻力为零，但物体仍受到重力的作用，故其加速度并不为零，还等于重力加速度，所
14、以 A是不正确的； 物体上升时，受竖直向下的重力与竖直向下 的空气阻力的作用，物体下降时，受重力与竖直向上的阻力的作用，故上升时的合力大于下降时的合力，故上升时的平均加速度大于下降时的平均加速度， D是不对的；又由 x= at2可知，上升的时间小于下降的时间， B不对； 如果我们把上升时看成是竖直向下的加速运动的反运动，而上升时的平均加速度大于下降时的平均加速度，由公式 v2=2ax可知，上升时的初速度要大于落加地面时的速度，故 C是正确的； 考点：用平均加速度的概念处理问题。 下列关于超重、失重现象的讨论，正确的是（ ） A体操运动员双手握住单杠吊在空中不动时处于失重状态 B游泳运动员仰卧在
15、水面静止不动时处于失重状态 C举重运动员在举起杠铃后不动的那段时间内处于超重状态 D蹦床运动员离开蹦床在空中上升和下落过程中都处于失重状态 答案： D 试题分析：所谓超重是指示重大于物体的实际重力，对地面上的物体而言，其加速度的方向是向上的；而失重是指示重小于物体的实际重力，对地面上的物体而言，其加速度的方向是向下的；该题中的 A、 B、 C选项都是物体处于静止状态时的情况，故均不是超重和失重状态，而 D中的运动员离开蹦床在空中上升和下落过程中，其加速度的方向都是向下的，故都处于失重状态， D是正确的。 考点：超重与失重现象。 一物体沿光滑斜面由静止开始匀加速下滑，当下滑距离为 L时，物体速度
16、为 v，当物体的速度是 v/2时，它沿斜面下滑的距离是（ ） A L/4 B L/2 C L/2 D 3L/4 答案： A 试题分析：由于物体运动的加速度是不变的，设为 a，由匀变速直线运动的规律可知，当末速度为 v 时， v2=2aL；当末速度为 v/2 时， =2aL；联立两式，解之得： L= L/4， A是正确的。 考点：匀变速直 线运动的计算。 实验题 （ 8分）在探究物体的加速度与所受外力、质量的关系实验中，小车及车中的砝码质量用 M表示，盘及盘中的砝码质量用 m表示。 当 M与 m的大小关系满足 时，才可以认为绳子对小车的拉力大小等于盘和砝码的重力。 某一组同学先保持盘及盘中的砝码
17、质量 m一定来做实验，其具体操作步骤如下，以下做法正确的是 _。 A平衡摩擦力时，应将盘及盘中的砝码用细绳通过定滑轮系在小车上 B每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力 C实验时，先放开小车，再接通打点计时器的电源 D用天平测出 m以及小车质量 M，小车运动的加速度可直接用公式 a 求出 另两组同学保持小车及车中的砝码质量 M一定，探究加速度 a与所受外力 F的关系，由于他们操作不当，这两组同学得到的 a-F关系图象分别如图 1和图 2所示，其原因分别是：图 1： ；图 2： . 答案：（ 1） mM；（ 2） B；（ 3）图 1， m过大（或 M过小），造成 m不是远小于 M；图 2；没
18、有平衡摩擦力或木板的倾角过小（每空 2分）。 试题分析：（ 1）用钩码拉动小车滑动时，绳子间的拉力大小为 F= ，故只有当 mM时， ，我们才可以用钩码的重力当做拉动小车的外力； （ 2） A 中平衡摩擦力时，不应将盘及盘中的砝码用细绳通过定滑轮系在小车上，A不对； B中每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力是正确的，因为小车的质量增加，其重力沿斜面向下的分力与摩擦力会同时增大，但始终是相等的； C中实验时，应该先再接通打点计时器，再放开纸带， C不对； D中小车运动的加速度是通过纸带测出的，不能直接用公式 a 求出，因为公式就说明了 a与 M的关系，而这正是我们要寻找的。 （ 3）由图
19、1可以看出，随着拉力 F的增大，即钩码质量的增大，其加速度逐渐变为不变的了，由于 a= ，说明是 m过大（或 M过小）而 引起的；再由图 2可知，当 F必须有一定大小时，才能产生加速度，说明没有平衡摩擦力或木板的倾角过小而造成的。 考点：探究物体的加速度与所受外力、质量的关系实验。 （ 8分）某同学用如图所示的装置测定重力加速度： 电磁打点计时器的工作电压为交流 ，频率为 。 打出的纸带如图所示，实验时纸带的 端应和重物相连接。（选填 “甲 ”或 “乙 ”） 实验中在纸带上连续打出点 1、 2、 3、 、 9，如图所示，由纸带所示数据可算出实验时的加速度为 m/s2(保留两位有效数字 )。 答
20、案： 4V 6V， 50Hz（每空 2分，漏单位或单位错均不得分）； 乙（ 2分）； 9.4（ 2分）； 试题分析： 电磁打点计时器的工作电压为低压交流电源，其电压约为 4V6V，频率与生活用电的频率 50Hz，这样才能使得所打的两点间的时间间隔为0.02s； 由于乙端的点迹较密，说明速度小，故是乙端与重物相连，刚开始速度小，后来越来越大； 实验时的加速度为 a= =9.4m/s2； 考点：电磁打点计时器的使用，由纸带计算加速度等。 计算题 （ 10分）一质点在外力作用下沿直线做匀加速运动，从某时刻开始计时，测得该质点在第 1 s内的位移为 2 0 m， 第 5s内和第 6s内的位移之和为 1
21、1 2 m。求： （ 1）该质点运动的加速度大小； （ 2）该质点在第 6s内的位移大小。 答案：（ 1） 0.8m/s2；（ 2） 6m。 试题分析：（ 1）第 0.5s末的速度： v1= =2m/s。 t2=2s，第 5s的速度： v2= =5.6m/s。 t=5s-0.5s=4.5s，该质点运动的加速度大小： a= =0.8m/s2。 （ 2）该质点在第 6s内的位移大小 x=vt+ at2=6m。 考点：匀变速直线运动规律的应用。 （ 12分）如图，质量 M=8kg的小车放在光滑的水平面上，在小车左端加一水平力 F=10 N，当小车向右运动的速度达到 2. 5m/s时，在小车前端轻轻地
22、放上一个大小不计，质量为 m=2kg 的小物块，物块与小车间的动摩擦因数 =0.3，小车足够长。 g取 10m/s2，求： （ 1）小物块放上后，小物块及小车的加速度各为多大？ （ 2）经多长时间两者达到相同的速度？ （ 3）物体从放在小车上开始经 t 1.5s通过的位移大小 答案：（ 1） 3m/s2 0.5m/s2；（ 2） 1s；（ 3） 3.125m。 试题分析：（ 1）物块的加速度 mg=ma1，所以 a1=3m/s2； 小车的加速度： F-mg=Ma2，所以 a2=0.5m/s2。 （ 2）由： v0+a2t1=a1t1，得 t1=1s。 （ 3）在开始 1s内小物块做匀加速运动，
23、最大速度： v=a1t1=3m/s， 在接下来的 0.5s物块与小车相对静止，一起做加速运动，且加速度：对系统 F=（ M+m） a3 物体位移 s= a1t12+a1t1(t-t1)+ a3(t-t1)2=3.125m。 考点：匀变速直线运动规律的应用。 （ 14分）一质量 m 0.5kg的滑块以一定的初速度冲上一倾角为 30o足够长的斜面，某同学利用 DIS实验系统测出了滑块冲上斜面过程中多个时刻的瞬时速度，如图为通过计算机绘制出的滑块上滑过程中的 v-t图。 g取 10m/s2，求： （ 1）滑块冲上斜面过程中的加速度大小； （ 2）滑块与斜面间的动摩擦因数； （ 3）判断滑块最后能否返回斜面底端？若能返回，求出返回斜面底端时的动能；若不能返回，求出滑块停在什么位置。 答案：（ 1） 12m/s2；（ 2） 0.81；（ 3） 1.5m。 试题分析：（ 1）由图可知，滑块的加速度 a= =12m/s2； （ 2）物体在冲上斜面过程中 mgsin+mgcos=ma； = ； （ 3）滑块速度减小到零时，由于重力的分力小于最大静摩擦力，故滑到最上端时不能下滑。 s= ，滑块停在距底端 1.5m处。 考点：摩擦力，牛顿第二定律，匀变速直线运动规律的应用。
