1、2014届福建省泉州第一中学高三上学期期中考试物理试卷与答案（带解析） 选择题 某人欲估算飞机着陆时的速度，他假设飞机着陆过程在平直跑道上做匀减速运动，在跑道上滑行的距离为 s，从着陆到停下来的时间为 t，则飞机着陆瞬间速度为（ ） A B C D 到 之间的某个值 答案： B 试题分析：若把飞机滑行的运动视为匀减速直线运动，根据匀变速直线运动的平均速度等于速度的平均，则有在时间 t内，飞机运动的位移 ，则飞机着陆时的瞬时速度为 ，选项 B正确、其余选项均错误。 考点：本题考查匀变速直线运动的平均速度。 （ 4分）下列有关实验的描述中，正确的是 （不定项） A在 “验证力的平行四边形定则 ”实
2、验中，只需橡皮筋的伸长量相同 B在 “探究弹簧弹力与其伸长量 ”关系的实验中，作出弹力和弹簧长度的图象也能求出弹簧的劲度系数 C在 “恒力做功与动能改变的关系 ”的实验中，应当先平衡摩擦力 D在 “验证机械能守恒定律 ”的实验中，必须由 v=gt求出打某点时纸带的速度 答案： BC 试题分析：在 “验证力的平行四边形定则 ”实验中，不仅要求橡皮筋的伸长量相同，而且要求橡皮筋平行于木板，选项 A错误。根据胡克定律的变形式，在 “探究弹簧弹力与其伸长量 ”关系的实验中，作出弹力和弹簧长度的图象也能求出弹簧的劲度系数，选项 B正确。在 “恒力做功与动能改变的关系 ”的实验中，应当先平衡摩擦力，则绳子
3、的拉力就是小车所受合力，选项 C 正确。在 “验证机械能守恒定律 ”的实验中，纸带的速度是用平均速度的方法计算得到的，选项 C错误。 考点：本题考查力学实验的知识。 如图所示，在光滑的水平面上有一质量为 M、倾角为 的光滑 斜面体，它的斜面上有一质量为 m的物块沿斜面下滑。关于物块下滑过程中对斜面压力大小的解答，有如下四个表达式。要判断这四个表达式是否合理，你可以不必进行复杂的计算，而根据所学的物理知识和物理方法进行分析，从而判断解的合理性或正确性。根据你的判断，下述表达式中可能正确的是（ ） A B C D 答案： D 试题分析：若倾角为 0， m对 M的压力应等于 mg，选项 A、 B均为
4、零，因此是错误的。随着角度的逐渐增大，压力应越来越小，直至倾角为零时压力等于零，选项 C的答案：不一定压力减小，而选项 D的答案：可以看出，压力必然减小，选项 D正确。 考点：本题考查根据所学的物理知识和物理方法分析答案：的能力。 如图，在一直立的光滑管内放置一轻质弹簧，上端 O点与管口 A的距离为2x0，一质量为 m的小球从管口由静止下落，将弹簧压至最低点 B，压缩量为 x0，不计空气阻力，则 （ ） A弹簧劲度系数等于 B小球运动过程中最大速度等于 C小球从接触弹簧开始速度一直减小 D弹簧最大弹性势能为 3mg x0 答案： D 试题分析：当弹簧被压缩 x时，小球的重力等于弹簧的弹力， ，
5、弹簧的劲度系数为 ，选项 A错 误。小球做自由落体运动，机械能守恒，因此刚刚接触弹簧是的速度为 ，并非最大速度，选项B错误。小球压缩弹簧，在平衡点之前做加速运动，之后做减速运动，选项 C错误。根据机械能守恒定律，重力势能的减少应等于弹簧弹性势能的增加，重力势能减少 ，选项 D正确。 考点：本题考查弹簧类问题和机械能守恒定律。 如图，一很长的、不可伸长的柔软轻绳跨过光滑定滑轮，绳两端各系一小球 a和 b。 a球质量为 m，静置于地面； b球质量为 2m，用手托往，高度为 h，此时轻绳刚好拉紧。从静止开始释放 b后， a可能达到的最大高度为（ ） A h B 1.5h C 4h/3 D 2h 答案
6、： C 试题分析：当 b球下落到地面时， a球上升高度 h。接着 a球便做竖直上抛运动H。在第一段，根据机械能守恒定律，有 ，小球 a竖直上抛的初速度为 v，上抛过程中，机械能依旧守恒， ，上抛高度为，则总体能达到的最大高度为 ，选项 C正确。 考点：本题考查机械能守恒定律，竖直上抛运动。 如图所示，用竖直向下的恒力 F通过跨过光滑定滑轮的细绳拉动光滑水平面上的物体，物体沿水平面移动过程中经过 A、 B、 C三点，设 AB=BC，物体经过 A、 B、 C三点时的动能分别为 ，则它们间的关系应是（ ） A. B. C. D.EKC 2EKB 答案： A 试题分析：从 A到 B，比从 B到 C，绳
7、子在恒力 F的作用下，作用点的位移（绳子的末端）较大，因此做功较多，根据动能定理，绳子牵引力对物块所做的功，等于物块动能的增量，因此选项 A正确，其余均错误。 考点：本题考查恒力做功，动能定理。 如图所示 ,在抗洪救灾中 ,一架直升机通过绳索 ,用恒力 F竖直向上拉起一个漂在水面上的木箱 ,使其由水面开始加速上升到某一高度 ,若考虑空气阻力而不考虑空气浮力 ,则在此过程中 ,以下说法错误的（ ） A力 F所做功减去克服阻力所做的功等于重力势能的增量 B木箱克服重力所做的功等于重力势能的增量 C力 F、重力、阻力三者合力所做的功等于木箱动能的增量 D力 F和阻力的合力所做的功等于木箱机械能的增量
8、 答案： A 试题分析：根据功能原理，对木箱而言，除去重力做功，力 F所做功减去克服阻力所做的功应等于木箱机械能的增加，选项 A正确、 D错误。根据重力做功与重力势能变化的关系，选项 B错误。木箱的合力所做的功等于木箱动能的增量，选项 C错误。 考点：本题考查功能原理，动能定理，以及保守力做功与相应势能增量之间的关系。 如图所示，在光滑水平面上有两个质量分别为 m1、 m2的物体，已知 m1 m2，两物体间水平连接着一轻质弹簧秤，若用大小为 F的水平力向右拉 m1，稳定后的加速度大小为 a1，弹簧秤的示数为 F1；若改用大小为 F的水平拉力向左拉 m2，稳定后的加速度大小为 a2，弹簧秤的示数
9、为 F2，则以下判断正确的是（ ） A a1 a2 F1 F2 B a1 a2 F1 F2 C a1 a2 F1 F2 D a1 a2 F1 F2 答案： B 试题分析：根据整体法和牛顿第二定律得 ，无论从哪一侧拉动系统，加速度是相同的，都是 。在第一种情况下，弹簧的弹力，第二种情况下，弹力的大小为 ，由于 m1 m2，因此 F1 F2，选项 B正确。 考点：本题考查牛顿第二定律，整体法和隔离法。 一辆公共汽车进站后开始刹车，做匀减速运动，其前 3 s的 vt 图象如图所示，则刹车后 6 s内的位移是（ ） A 10 m B 12 m C 12.5 m D 13 m 答案： C 试题分析：由速
10、度 -时间图像可知，斜率等于汽车的加速度，加速度等于 a=-1 m/s2，汽车减速到零，根据速度公式，有 ，需要 t=5 s时间，在 6 s内的位移其实就是在 5 s内的位移，位移为 ，选项 C正确。 考点：本题考查匀减速直线运动的时间陷阱问题和速度时间图像。 如图是我国 “美男子 ”长征火箭把载人神舟飞船送上太空的情景宇航员在火箭发射与飞船回收的过程中均要经受超重或失重的考验，下列说法正确的是 （ ） A火箭加速上升时，宇航员处于失重状态 B飞船加速下落时，宇航员处于超重状态 C飞船落地前减速，宇航员对座椅的压力小于其重力 D火箭上升的加速度逐渐减小时，宇航员对座椅的压力也逐渐减小但仍大于其
11、重力 答案： D 试题分析：加速度向上的是超重，加速度向下的是失重。火箭加速上升时，加速度向上，宇航员处于超重状态，选项 A 错误。飞船加速下落时，加速度向下，宇航员处于失重状态，选项 B错误。飞船落地前减速，加速度向上，宇航员对座椅的压力大于其重力，选项 C错误。火箭上升的加速度逐渐减小时，加速度向上，宇航员对座椅的压力也逐渐减小但仍大于其重力，选项 D正确。 考点：本题考查超重和失重。 汽车以恒定功率 P由静止出发，沿平直路面行驶，最大速度为 v，则下列判断正确的是（ ） A汽车先做匀加速运动，最后做匀速运动 B汽车先做加速运动 ，再做减速运动，最后做匀速运动 C汽车先做加速度越来越大的加
12、速运动，最后做匀速运动 D汽车先做加速度越来越小的加速运动，最后做匀速运动 答案： D 试题分析：由于功率恒定，牵引力逐渐减小，所以汽车先做加速度逐渐减小的变加速直线运动，选项 A错误。当牵引力减小到等于阻力时，汽车开始做匀速运动，选项 B、 C错误、 D正确。 考点：本题考查机车的启动功率问题。 如图所示：质量为 m的木块与质量为 M的长木板一起以初速度 v在地面上滑行，仅在摩擦力作用下做匀减速直线运动，滑行过程中二者始终相对静止，长木板与地面间动摩擦 因数为 ，木块与长木板间动摩擦因数为 ，则滑行过程中木块受到的摩擦力一定为（ ） A 1（ m+M） g B 2mg C 1mg D 1mg
13、+2Mg 答案： C 试题分析：根据牛顿第二定律，应用整体法有 ，解得加速度为 ，木块的加速度是由木板施加的静摩擦力产生的，因此滑行过程中木块受到的摩擦力为 。选项 C正确。 考点：本题考查牛顿第二定律，整体法和隔离法。 顶端装有滑轮的粗糙斜面固定在地面上， A、 B两物体通过细绳如图连接，并处于静止状态（不计绳的质量和绳与滑轮间的摩擦）。现用水平力 F作用于悬挂的物体 B上，使其缓慢拉动一小角度，发现 A物体仍然静止。则此过程中正确的选项是（ ） A物体 A所受斜面给的摩擦力变大 B水平力 F变大 C物体 A所受斜面给的作用力不变 D细绳对物体 A的拉力不变 答案： B 试题分析：物体 B
14、在拉力 F 的作用下处于三力平衡状态，绳子上的拉力将变大，力 F也变大，选项 B正确、 D错误。由于物体 A最初的静摩擦力方向并不明确，因此后来静摩擦力究竟怎样变化，没有定论，选项 A错误。物体 A所受斜面的作用力包括弹力和静摩擦力，弹力大小不变，但静摩擦力的大小和方向必然是变化的，其合力必定是变化的，选项 C错误。 考点：本题考查力的动态平衡和静摩擦力的变化。 实验题 （ 12 分） “验证机械能守恒定律 ”的实验可以采用如图所示的（甲）或（乙）方案来进行。 比较这两种方案， （填 “甲 ”或 “乙 ”）方案好些，理由是： 如图丙是该实验中得到的一条纸带，测得每两个计数点间的距离如图中所示
15、,已知每两个计数点间的时间间隔 T=0.1s.物体运动的加速度 a= m/s2（两位有效数字）；该纸带是采用 （填 “甲 ”或 “乙 ”） 实验方案得到的。简要写出判断依据 . 图丁是采用（甲）方案时得到的一条纸带，现选取 N点来验证机械能守恒定律。下面是几位同学分别用不同方法计算 N点的速度，其中正确的是 （多选） A B C D 答案： 甲；理由是：阻力小，误差小，易操作，器材较少。 4.8 m/s2，乙，加速度比重力加速度小。 BC。 试题分析： 应选择甲方案。因为甲方案比乙方案的阻力小，因此误差小。而且操作简单，使用器材较少。 纸带上共有五段，加速度 。乙方案的加速度小于重力加速度，因
16、此是用乙方案做获取的纸带。 选项 B、 C均是按照平均速度计算速度的，即认为物体的运动是匀变速直线运动。而选项 A、 D均是按照自由落体运动来计算速度的，即已经把该运动认为自由落体运动了，自由落体运动的机械能本来是守恒的，没有必要去验证。所以，选项 B、 C正确， A、 D错误。 考点：本题考查验证机械能守恒定律的实验。 计算题 （ 6分）如图所示，质量为 m 4 kg的木块在倾角为 30的光滑斜面上由静止开始下滑，若斜面足够长， 取 g= 10 m/s2，求： (1)前 2 s内重力做 的功 (2)2 s末重力的瞬时功率 答案：（ 1） 200 J （ 2） 200 W。 试题分析：（ 1）
17、下滑的过程中，木块做初速为零的匀加速直线运动，根据牛顿第二定律： 发生的位移为： 重力做功为： 解得： W=200 J。 （ 2） 2 s的速度为： v=at 瞬时功率为： 解得： P=200 W。 考点：本题考查做功和功率。 (8分 )如图所示，木块的质量 m = 2 kg，与地面间的动摩擦因数 = 0.5，木块在拉力 F=10 N作用下，在水平地面上从静止开始向右运动，运动 2 m后撤去外力 F。已知力 F与水平方向的夹角 = 37， sin37=0.6， cos37=0.8， g取10m/s2。求： （ 1）刚撤去外力时，木块运动的速度； （ 2）撤去外力后，木块还能滑行的距离为多少？
18、答案：（ 1） m/s（ 2） 0.2 m。 试题分析：（ 1）撤去力 F之前，根据动能定理有： 滑动摩擦力： f1=N1 在竖直方向力平衡： N1+Fsin=mg 所以： v= m/s (2)撤去力 F后，只有摩擦力做负功，根据动能定理： 滑动摩擦力： f2=mg 所以木块还能滑行的距离为： s2=0.2 m。 考点：本题考 查动能定理和滑动摩擦力。 (12分 )如图所示，光滑曲面的下端有一水平传送带，传送带正以 4 m/s的速度运动，运动方向如图所示 .一个质量为 2 kg的物体 (物体可以视为质点 )，从h=1.8 m高处由静止沿曲面下滑，物体与传送带间的动摩擦因数 =0.2，若传送带足
19、够长，取 g=10 m/s2。试求： (1)物体由静止开始下滑到 A处的速度？ (2)物体从 A处向左运动的最大位移？ (3)物体从 A处向左运动到最大位移处的过程中，物体与传送带组成的系统产生的摩擦热为多少？ (4)物体随传送带向右运动，最后沿斜面上滑的最大高度 h为多少？ 答案：（ 1） 6 m/s（ 2） 9 m（ 3） 84 J（ 4） 0.8 m 试题分析：（ 1）物块沿光滑曲面下滑，机械能守恒则有： 所以物体由静止开始下滑到 A处的速度： v1=6 m/s。 （ 2）物体沿传送带向左做匀减速直线运动，运动到最大位移时速度为零，根据牛顿第二定律和运动学公式有： 所以物体从 A处向左运
20、动的最大位移： x1=9 m。 （ 3）匀减速运动持续的时间为 t，则有： 此过程中传送带向右运动的位移为： 解得： x2=12 m。 相 对运动的位移： 所以，物体与传送带组成的系统产生的摩擦热为： 。 （ 4）物体 A返回过程中，做匀加速运动，末速度只能加速到： v2=v=4 m/s 因此，沿曲面上升过程，根据机械能守恒定律： 所以最后沿斜面上滑的最大高度 h为： h=0.8 m。 考点：本题考查机械能守恒定律，牛顿第二定律和摩擦力做功及内能的转化。 （ 10分）如图甲，在水平地面上固定一倾角为 的光滑斜面，一劲度系数为 k的轻质弹簧的一端固定在斜面底端，整根弹簧处于自然状态。一质量为 m
21、的滑块从距离弹簧上端为 s0处静止释放，设滑块与弹簧 接触过程没有机械能损失，弹簧始终处在弹性限度内，重力加速度大小为 g。 （ 1）求滑块从静止释放到与弹簧上端接触瞬间所经历的时间 t1 （ 2）若滑块在沿斜面向下运动的整个过程中最大速度大小为 vm，求滑块从静止释放到速度大小为 vm过程中弹簧的弹力所做的功 W； （ 3）从滑块静止释放瞬间开始计时，请在乙图中画出滑块在沿斜面向下运动的整个过程中速度与时间关系 v-t图象。图中横坐标轴上的 t1、 t2及 t3分别表示滑块第一次与弹簧上端接触、第一次速度达到最大值及第一次速度减为零的时刻，纵坐标轴上的 v1为滑块在 t1时刻的速度大小， v
22、m是题中所指的物理量。（本小题不要求写出计算过程） 答案：（ 1） （ 2） （ 3） 试题分析：（ 1）沿斜面滑块先做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律和运动学公式有： mgsin=ma s0=at2/2 所以，运动的时间为： t= （ 2）当滑块速度最大时，力平衡： mgsin=kx 滑块下滑到最大速度的过程中，运用动能定理： 所以，弹簧的弹力做功： （ 3）加速度就是曲线的斜率。如图所示，在第一段内，滑块做初速为零的匀加速直线运动；在第二段内，做加速度逐渐减小的变加速直线运动。在第三段 内，做加速度逐渐增大的变减速直线运动。 考点：本题考查牛顿第二定律的综合问题，涉及弹簧，斜面和图象等问题。
