1、2015届江西省赣州市十二县（市）高三上学期期中联考物理试卷与答案（带解析） 选择题 下列说法正确的是（ ） A竖直平面内做匀速圆周运动的物体，其合外力可能不指向圆心 B匀速直线运动和自由落体运动的合运动一定是曲线运动 C物体竖直向上做匀加速直线运动时，物体受到的重力将变大 D火车超过限定速度转弯时，车轮轮缘将挤压铁轨的外轨 答案： D 试题分析：做匀速圆周运动的物体合外力一定指向圆心，选项 A错误；当匀速直线运动的速度方向与自由落体运动的加速度方向一致时，物体做竖直下抛运动，故选项 B 错误；物体竖直向上做匀加速直线运动时，物体受到的重力不变，选项 C错误；火车超过限定速度转弯时，火车将做离
2、心运动，则车轮轮缘将挤压铁轨的外轨，选项 D错误；故选 D. 考点：运动的合成机分解；向心力 如图所示，圆心在 O点、半径为 R的光滑圆弧轨道 ABC竖直固定在水平桌面上， OC与 OA的夹角为 60，轨道最低点 A与桌面相切 . 一足够长的轻绳两端分别系着质量为 m1和 m2的两小球（均可视为质点），挂在圆弧轨道光滑边缘 C的两边，开始时 m1位于 C点，然后从静止释放。则（ ） A在 m1由 C点下滑到 A点的过程中两球速度大小 始终相等 B在 m1由 C点下滑到 A点的过程中重力对 m1做功的功率先增大后减少 C若 m1恰好能沿圆弧下滑到 A点，则 m1 2m2 D若 m1恰好能沿圆弧下
3、滑到 A点，则 m1 3m2 答案： BC 试题分析： m1由 C点下滑到 A点的过程中，沿绳子方向的速度是一样的，在m1滑下去一段过程以后，此时的绳子与圆的切线是不重合，而是类似于圆的一根弦线而存在，所以此时两个物体的速度必然不相同的，故 A错误；重力的功率就是 P=mgv，这里的 v是指竖直的分速度，一开始 m1是由静止释放的，所以m1一开始的竖直速度也必然为零，最后运动到 A点的时候，由于此时的切线是水平的，所以此时的竖直速度也是零但是在这个 C到 A的过程当中是肯定有竖直分速度的，所以相当于竖直速度是从无到有再到无的一个过程，也就是一个先变大后变小的过程，所以这里重力功率 mgv也是先
4、增大后减小的过程，故 B正确；若 m1恰好能沿圆弧轨道下滑到 a点，此时两小球速度均为零，根据动能定理得： m1gR（ 1-cos60） =m2gR，解得： m1=2m2,故 C正确， D错误 故选 BC 考点：动能定理；功率 . 一个高尔夫球静止于平坦的地面上，在 t=0时球被击出 ，飞行中球的速率与时间的关系如图所示若不计空气阻力的影响，根据图象提供的信息可以求出 ( ) A高尔夫球在何时落地 B高尔夫球上升的最大高度 C人击球时对高尔夫球做的功 D高尔夫球落地时离击球点的距离 答案： ABD 试题分析：不计空气阻力，高尔夫球落到水平地面上时，速率相等由图看出，小球 5s时刻落地故 A正确
5、小球的初速度大小为 v0=31m/s，到达最高点时的速度大小为 v=19m/s，由动能定理得 -mgh= mv2- mv02，由此式可求出最大高度 h故 B正确由动能定理得：人击 球时对高尔夫球做的功 W= mv02，由于高尔夫球的质量 m未知，无法求出W故 C 错误高尔夫球水平方向做匀速直线运动，水平方向分速度 vx=19m/s，高尔夫球落地时离击球点的距离为 S=vxt=195m=95m故 D正确 故选 ABD 考点： v-t图线；动能定理 . 一颗科学资源探测卫星的圆轨道经过地球两极上空，运动周期为 T 1.5h，某时刻卫星经过赤道上 A城市上空已知：地球自转周期 T0(24h)，地球同
6、步卫星轨道半径 r，万有引力常量为 G，根据上述条件（ ） A可以计算卫星绕地球运动的圆轨道半径 B可以计算地球的质量 C可以计算地球表面的重力加速度 D可以断定，再经过 12h卫星第二次到达 A城市上空 答案： AB 试题分析：根据地球同步卫星万有引力提供向心力周期公式 得： ，故 B正确；根据探测卫星万有引力提供向心力周期公式解得： ，因为 M已经求得，所以可以求得卫星绕地球运动的圆轨道半径，故 A正确； 在地球表面有 ，因为不知道地球半径，所以无法求出地球表面的重力加速度，故 C错误；经过 12h时，赤道上 A城市运动到和地心对称的位置了，而资源探测卫星正好转过了 8圈，又回到原位置，所
7、以经过 12h卫星不会到达 A城市上空，故 D错误故选 AB 考点：万有引力定律的应用；同步卫星 . 质量为 m的小球由轻绳 a和 b系于一轻质木架上的 A点和 C点，且 , 如图所示。当轻杆绕轴 BC以角速度 匀速转动时，小球在水平面内作匀速圆周运动，绳 a在竖直方向、绳 b在水平方向。当小球运动在图示位置时，绳 b被烧断的同时杆也停止转动，则 ( ) A小球仍在水平面内作匀速圆周运动 B在绳被烧断瞬间， a绳中张力突然增大 C在绳被烧断瞬间，小球所受的合外力突然变小 D若角速度 较大，小球可以在垂直于平面 ABC的竖直平 面内作圆周运动 答案： BD 试题分析：小球原来在水平面内做匀速圆周
8、运动，绳 b被烧断后，小球在垂直于平面 ABC的竖直平面内摆动或圆周运动故 A错误绳 b被烧断前，小球在竖直方向没有位移，加速度为零， a绳中张力等于重力，在绳 b被烧断瞬间，a绳中张力与重力的合力提供小球的向心力，而向心力竖直向上，绳 b的张力将大于重力，即张力突然增大故 B正确剪断细线之前，绳子 b有拉力作用，当剪断绳 b后，小球所受的合外力将突然增大，故选项 C错误； 若角速度 较大，小球原来的速度较大，小球可能在垂直于平面 ABC的竖直平面内做圆周运动故 D正确故选 BD. 考点：圆周运动的规律； “嫦娥三号 ”月球探测器与 “嫦娥一号 ”和 “嫦娥二号 ”绕月飞行不同， “嫦娥三号
9、”实现了落月目标。 “嫦娥三号 ”发射升空后，着陆器携带巡视器，经过奔月、环月最后着陆于月球表面，由巡视器（月球车）进行巡视探测。假设月球的半径为 R，月球表面的重力加速度为地球表面重力加速度的 ， “嫦娥三号 ”月球探测器的总质量为 m,地球表面的重力加速度为 g， “环月 ”运动过程可近似为匀速圆周运动，那么在 “环月 ”运动过程中它的动能可能为（ ） A B C D 答案： D 试题分析：由万有引力充当向心力，知月球的最大环绕速度为，即最大动能为 ，故环月动能可能为 D；故选： D 考点：万有引力定律的应用 . 如图所示，质量相等物体 A、 B处于静止状态，此时物体 B刚好与地面接触 .
10、 现剪断绳子 OA，下列说法正确的是（ ） A剪断绳子的瞬间，物体 A的加速度为 ，物体 B的加速度为 0 B弹簧恢复原长时，物体 A的速度最大 C从剪断绳子到弹簧压缩到最短，物体 B对地面压力均匀增大 D剪断绳子后，弹簧、物体 A、 B和地球组成的系统机械能守恒 答案： D 试题分析：剪断悬绳前，对 B受力分析， B受到重力和弹簧的弹力，知弹力F=mg剪断瞬间，对 A分析， A的合力为 F 合 =mg+F=2mg，根据牛顿第二定律，得 a=2g故 A错误；物体 A在弹力和重力的作用下，向下做加速运动，当弹力的方向向上且与重力相等时，加速度为零，速度最大，此时弹簧不处于原长，故 B错误；烧断绳
11、子的瞬间，弹簧的弹力大小为 mg，而在 A下落的过程中可知，当 A 下落至弹簧恢复原长时物体 B 所受地面的支持力由零逐渐增大到 mg，物体 A继续作加速运动，接着物体 A将要压缩弹簧，当弹簧弹力等于重力时，此时物体 A所受合力为 0， A具有最大向下速度 ，由于 A的惯性物体 A将继续压缩弹簧，使弹簧弹力大于 A的重力使 A做减速运动至停止，当 A运动到最低点时，弹簧弹力将大于 A物体的重力，故此时根据作用力与反作用力可知，此时 B对地面的压力将达到最大值，故此过程中 B所受地面的弹力逐渐增大，但不是均匀增大，故 C错误；剪断绳子后，系统只有重力和弹簧弹力做功，系统机械能守恒，故 D正确；
12、故选 D 考点：牛顿第二定律的应用；机械能守恒定律。 一个物体从静止开始做加速度方向不变，大小逐渐增大的直线运动，经过时间 t速度为 v，这段时间内的位移 x大小为： ( ) A x vt/2 B x vt/2 C x vt/2 D x vt 答案： A 试题分析：加速度逐渐增大的加速运动和匀加速直线运动的速度时间图线如图， 从图中可以看出，匀加速直线运动的位移大于加速度逐渐增大的加速运动位移，匀加速直线运动的位移 所以 故 A正确 考点：平均速度 . 汽车在水平地面上刹车做匀变速直线运动，其位移与时间的关系是： s24t-6t2（ m），则它在 3s内的平均速度为（ ） A 6m/s B 8
13、m/s C 10m/s D 12m/s 答案： B 试题分析：汽车的刹车时的速度为 24m/s，刹车的加速度为 12m/s2，则刹车的时间为 ；汽车在 3s内的位移即为 2s内的位移：；在 3s内的平均速度为 ，选项 B正确。 考点：平均速度；匀减速运动的规律 . 实验题 某实验小组在 “探究加速度与物体受力的关系 ”实验中，设计出如下的实验方案，其实验装置如图所示已知小车质量 M 214.6 g，砝码盘质量 m0 7.8 g，所使用的打点计时器交流电频率 f 50 Hz.其实验步骤是： A按图中所示安装好实验装置； B调节长木板的倾角，轻推小车后，使小车能沿长木板向下做匀速运动； C取下细绳
14、和砝码盘，记下砝码盘中砝码的质量 m； D将小车置于打点计时器旁，先接通电源，再放开小车，打出一条纸带，由纸带求得小车的加速度 a； E重新挂上细绳和砝码盘，改变砝码盘中砝码的质量，重复 B-D步骤，求得小车在不同合外力 F作用下的加速度 回答下列问题： （ 1）按上述方案做实验，是否要求砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量？_(填 “是 ”或 “否 ”) （ 2）实验中打出的其中一条纸带如图所示，由该纸带可求得小车的加速度 a_ m/s2（保留两位有效数字） . （ 3）某同学将 有关测量数据填入他所 设计的表格中，如表，他根据表中的数据画出 a-F图象 (如上图 )图中 a-F图象斜率的物
15、理意义： ,造成图线不过坐标原点的一条最主要原因是： ，该图线延长线在横轴截距的数值表示 _。 次数 1 2 3 4 5 砝码盘中砝码的重力 F/N 0.10 0.20 0.29 0.39 0.49 小车的加速度a/(m s-2) 0.88 1.44 1.84 2.38 2.89 答案：（ 1） 否； (2) a 0.88 m/s2.(3) 小车的质量的倒数；在计算小车所受的合外力时未计入砝码盘的重力 (只要涉及 “未考虑砝码盘质量的因素 ”就算正确 ) ；砝码盘的重力 。 试题分析：（ 1）当物体小车匀速下滑时有： mgsin=f+（ m+m0） g，当取下细绳和砝码盘后，由于重力沿斜面向下
16、的分力 mgsin和摩擦力 f不变，因此其合外力为（ m+m0） g，由此可知该实验中不需要砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量（ 2）在匀变速直线运动中连续相等时间内的位移差为常数， 即 x=aT2，则有：（ 3）因为 ，故图中 a-F图象斜率的物理意义：小车的质量的倒数； 由图象可知，当外力为零时，物体有加速度，这说明在计算小车所受的合外力时未计入砝码盘的重力，故造成图线不过坐标原点的一条最主要原因是在计算小车所受的合外力时未计入砝码盘的重力，根据数学函数关系可知该图线延长线与横轴的交点是砝码盘的重力大小。 考点：探究加速度与物体受力的关系实验 . 某同学研究小滑块在水平长木板上运动所受摩
17、擦力的大小，选用的实验器材是：长木板、总质量为 m的小滑块、光电门、数字毫秒计、弧形斜面、挡光片、游标卡尺、刻度尺。器材安装如图甲所示 . （ 1）主要实验过程： ()用游标卡尺测量挡光片宽度 d，读数如图乙所示，则 d = mm； () 让小滑块从斜面上某一位置释放，读出小滑块通过光电门时数字毫秒计示数 t; () 用刻度尺量出小滑块停止运动时挡光片与光电门间的距离 L; () 求出小滑块与木板间摩擦力 f = (用物理量 m、 d、 L、 t表示 )； （ 2）若实验中没有现成的挡光片，某同学用一宽度为 6cm的金属片替代，这种做法是否合理 (选填 “合理 ”或 “不合理 ”)。 （ 3）
18、实验中，小滑块释放的高度要适当高一些，其目的是减少 误差。（选填“系统 ”或 “偶然 ”） 答案：（ 1） 7.35 mm； ；（ 2） 不合 理； (3) 系统 试题分析：（ 1） ()游标卡尺的主尺读数为 7mm，游标读数为70.05mm=0.35mm，则最终读数为 7.35mm ()滑块通过光电门的速度 ，根据速度位移公式得，滑块匀减速运动的加速度大小 ，根据牛顿第二定律得， （ 2）实验中没有现成的挡光片，某同学用一宽度为 6cm的金属片替代，则用平均速度表示瞬时速度误差变大，这种做法不合理 （ 3）在实验中用极短时间内的平均速度表示瞬时速度，存在一定的误差，该误差无法避免，属于系统误
19、差，小滑块释放的高度要适当高一些，通过光电门的时间变短，可以减小系统误差 考点：探究摩擦力的大小实验 . 计算题 某教练员选拔短跑运动员，要对运动员进行测试。在对某运动员测试时，发现此运动员能在起跑后 2s内通过 10m距离并达到他的最大速度（此过程可视为匀加速过程）。运动员以最大速度运动持续时间不超过 10s，持续 10s之后，运动员将做匀减速运动，匀减速时加速度大小为 1m/s2。若把短跑运动员完成赛跑的过程简化为匀加速直线运 动、匀速直线运动及匀减速直线运动。 （ 1）求该运动员在启动阶段的加速度大小。 （ 2）求该运动员 100m赛跑的最好成绩。 答案：（ 1） 5m/s2；（ 2）
20、11s . 试题分析：（ 1）设匀加速阶段的加速度为 a，通过的位移为 ，则有：又 ， ，代入解得： （ 2）当速度达到最大速度后以此速持续运动尽可能长的时间，运动成绩最好。已知加速阶段运动时间 =2s，设匀速运动时间为 ，匀速运动的速度为 v，由题意可知： 匀速阶段发生的位移： ，匀速时间 ，解得 因 ，运动员跑完 100m还未达到减速阶段，所以运动员跑 100m的最短时间为 ，所以跑完 100m的最好成绩为 11s . 考点：匀变速直线运动公式的应用 . 如图所示，一平直的传送带以速度 =2m/s匀速运动，传送带把 A处的工件运送到 B处， A、 B相距 L=10m从 A处把工件无初速地放
21、到传送带上，经过时间 =6s能传送到 B处求： （ 1）上述过程中工件在传送带上做匀加速运动的时间。 （ 2）若皮带速度 可取不同值，求出工件从 A至 B的时间 随皮带运动速度的变化的函数关系式。 答案： )2s； (2) ( )； 时，工件一直加速用时用时为 试题分析： (1)设工件匀加速的时间为 t，由题意可得： 代入数据解得： t=2s (2)由 v=at可得，工件的加速度 a=1m/s2 工件由 A至 B一直加速时用时最短，由 v2=2ax得，传送带的速度至少为：用时 由工件的运动过程可得 t随皮带运动速度 v的变化关系式为：( ) 当传送带速度 时，工件一直加速用时用时为 ， 即：
22、t不再随 v发生变化。 考点：匀变速直线运动规律的应用 . 如图所示，在竖直平面内有一条 1/4圆弧形轨道 AB，其半径为 R=1m， B点的切线方向恰好为水平方向一个质量为 m=lkg的小物体，从轨道顶端 A点由静止开始沿轨道下滑，到达轨道末端 B点时对轨道的压力为 26N，然后做平抛运动，落到地面上的 C点，若 BC所连直线与水平方向夹角为 ，且tan=1.25（不计空气阻力， g=10m/s2），求： （ 1）物体在 AB轨道上运动时阻力做的功； （ 2）物体从 B点开始到与 BC直线相距最远所用的时间； 答案：（ 1） -2J （ 2） 0.5 试题分析：（ 1）在小物体移动到圆形轨道
23、的 B点时，由牛顿第二定律可得：解得： vB=4m/s 物体在 AB轨道，阻力做功为 W，由动能定理可得： ，解得 W=-2J. （ 2）物体做平抛 运动中，水平方向速度不变，当合力方向与 BC平行时，小物体距离 BC线最远；此时 Vy=vBtan=41.25m/s=5m/s ，又因为 vy=gt ，解得 考点：牛顿定律及动能定理的应用。 如图所示，在竖直方向上 A、 B物体通过劲度系数为 k的轻质弹簧相连， A放在水平地面上， B、 C两物体通过细绳绕过光滑轻质定滑轮相连， C放在固定的光滑斜面上，斜面倾角为 30，用手按住物体 C，使细绳刚刚拉直但无拉力作用，并保证 ab段的细绳竖直、 c
24、d段的细绳与斜面平行。已知 A、 B的质量分别为 m1、 m 2， C的质量为 2m，重力加速度为 g，细绳与滑轮之间的摩擦力不计，开始时整个系统处于静止状态，释放物体 C 后它沿斜面下滑，斜面足够长，当 C不再下滑时物体 A恰不离开地面。求： (1)物体 A恰不离开地面时，物体 C已下降的高度； (2)其他条件不变，若把物体 C换为质量为 2（ m+ m）的物体 D ，释放物体 D后它沿斜面下滑，当 A刚要离开地面时，物体 B的速度为多大？ 答案：（ 1） （ 2） 试题分析： (1)初始整个系统处于静止状态，以物体 B为研究对象可知，弹簧处于压缩状态，则： 当物体 A恰不离开地面时，以物体 A为研究对象可知，弹簧处于 伸长状态，则： 因而物体 C下降的高度为 ，联立解得 （ 2）物体 C沿斜面下滑，当物体 A恰不离开地面时，物体 C的速度为零，以物体 C、 B和弹簧整体为研究对象，根据机械能守恒定律可知：把物体 C换为物体 D后，当物体 A恰不离开地面时，此时物体 D和物体 B的速度大小相等，以物体 D、 B和弹簧整体为研究对象，根据机械能守恒定律可知： 联立解得物体 B的速度大小为 考点：机械能守恒定律；胡克定律；物体的平衡 .
