1、2015届福建省惠安一中、养正中学、安溪一中高三上期中联考物理试卷与答案（带解析） 选择题 如图所示为物体做直线运动的 v-t图象。若将该物体的运动过程用 x-t图象表示出来（其中 x为物体相对出发点的位移），则下列选项中的四幅图描述正确的是（ ） 答案： C 试题分析：在 时间内，物体从原点出发，做匀速直线运动，位移越来越大，因此 A错误；在 时间内，速度为零，物体静止不动，位移保持不变， B、D错误；而在 时间内，速度为负值，物体向反方向运动，由于运动的时间比 时间长，因此最终到达位移的反方向，因此 C正确。 考点： 图象 在 “探究弹力和弹簧伸长的关系 ”的实验中，如何保证刻度尺竖直 (
2、 ) A使用三角板 B使用重垂线 C目测 D不用检查 答案： B 试题分析：为了保证刻度尺竖直，可以用重垂线，使刻度尺与重垂线平行即可，因此 B正确， ACD错误。 考点：探究弹力和弹簧伸长的关系 （ 1）下列有关高中物理实验的描述中，错误的是 。 A在用打点计时器 “研究匀变速直线运动 ”的实验中，通过在纸带上打下的一系列点迹可求出纸带上任意两个点迹之间的平均速度 B在 “验证力的平行四边形定则 ”的实验中，拉橡皮筋的细绳要稍长，并且实验时要使弹簧测力计与木板平面平行，同时保证弹簧的轴线与细绳在同一直线上 C在 “验证牛顿第二定律 ”的实验中，必须要用天平测出运动小车的总质量 D在 “验证机
3、械能守恒定律 ”的实验中，必须要用天平测出下落物体的质量 答案： D 试题分析：根据平均速度 = ，任意两点间的距离可以测出，而根据点数可以求出时间，因此任意两点间的平均速度可求， A正确；在在 “验证力的平行四边形定则 ”的实验中，细线稍长为了较准确的画出力的方向，而使弹簧测力计与木板平面平 行，为了让拉力在与木板平行，而保证弹簧的轴线与细绳在同一直线使力不偏差， B正确；在 “验证牛顿第二定律 ”的实验中，根据 ，研究对象就是小车，当计算小车质量与加速度关系时，必须要用天平测出运动小车的总质量， C正确；在 “验证机械能守恒定律 ”的实验中，根据 ，两边物体的质量消去，因此不必须用天平测出
4、下落物体的质量， D错误，因此选 D 考点：力学实验原理 如图所示，质量为 M的半圆形轨道槽放置在水平地面上，槽内壁光滑质量为 m的小物体从槽的左侧顶端由静止开始下滑到右侧最高点的过程中，轨道槽始终静止，则该过程中，下列说法错 误的有 ( ) A轨道槽对地面的最小压力为 B轨道槽对地面的最大压力为（ C轨道槽对地面的摩擦力先增大后减小 D轨道槽对地面的摩擦力方向先向左后向右 答案： C 试题分析：小物体在最高点时，对槽的压力为零，此时轨道槽对地面的压力最小为 ， A正确；小物体在最低点时，根据机械能守恒定律， ，此时对槽的压力为 F，则 ，可得 F=3mg，此时轨道槽对地面的压力最大为（ ，
5、B正确；在最高点时，小物体对槽的压力为零，槽与地面没摩擦力，到最低点时，小物体对槽的压力竖直向下，槽对地面的摩擦力也为零，因此从最主高点向右运动到最低点过程中，槽对地面的摩擦力，先增加后减小，过最低点后，再增加再减小， C错误；在到达最低点前，小物体对槽的压力向左，因此槽对地面的摩擦力向左，通过最低点后，槽对地面的摩擦力向右， D正确。因此选 C 考点：机械能守恒，受力分析 一辆小汽车在水平路面上由静止启动 ,在前 5 内做匀加速直线运动 ,5 末达到额定功率 ,之后保持以额定功率运动 .其 图象如图所示 .已知汽车的质量为,汽车受到地面的阻力为车重的 0.1倍 ,则以下说法正确的是 ( )
6、A汽车在前 5 s内的牵引力为 4103 B 0 t0时间内汽车牵引力做功为 C汽车的额定功率为 50 D汽车的最大速度为 答案： D 试题分析：根据图象可知，在前 5s内的加速度 ，根据牛顿第二定律 ，可知牵引力 F=6103 ， A错误； 0 t0时间内汽车牵引力做功一部分增加的物体的动以能，另一部分克服摩擦力做功，因此 B错误；5s末达到了额定功率 ， C错误；当汽车达到最大速度时，牵引力与阻力相等，此时 ,D正确。 考点：功和功率 如图 , 小球沿斜面向上运动 , 依次经 a、 b、 c、 d到达最高点 e. 已知, 小球从 a到 c和从 c到 d 所用的时间都是 2s, 设小球经 b
7、、c时的速度分别为 、 , 则 ( ) A B C D 答案： A 试题分析：在从 a到 d的运动过程中，到达 c点是 ad的中间时刻，因此， B、 D错误；根据 ，可知，从 a到 d的运动过程中，加速度大小 ，根据 ，可得 b点的速度 ， A正确， D错误。 考点：匀变速直线运动 如图所示，两个质量均为 m的小木块 a和 b(可视为质点 )放在水平圆盘上，a与转轴 OO的距离为 l， b与转轴的距离为 2l.木块与圆盘的最大静摩擦力为木块所受重力的 k倍，重力加速度大小为 g，若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动，用 表示圆盘转动的角速度下列说法正确的是 ( ) A a一定比 b先开始滑动
8、B a、 b所受的摩擦力始终相等 C 是 b开始滑动的临界角速度 D当 时， a所受摩擦力的大小为 kmg 答案： C 试题分析：小木块都随水平转盘做匀速圆周运动时，在发生相对滑动之前，角速度相等，静摩擦力提供向心力即 ，由于木块 b的半径大，所以发生相对滑动前木块 b的静摩擦力大， B错误；随着角速度的增大，当静摩擦力等于滑动摩擦力时木块开始滑动，则有 ，代入两个木块的半径，小木块 a开始滑动时的角速度 ，木块 b开始滑动时的角速度 ，选项 C对。根据 ，所以木块 b先开始滑动， A正确。当角速度当 时，木块 b已经滑动，但是当 ，所以木块 a未达到临界状态，摩擦力还没有达到最大静摩擦力，所
9、以选项 D错 考点：匀速圆周运动，摩擦力 负重奔跑是体能训练常用方式之一，如图所示的装置是运动员负重奔跑的跑步机。已知运动员质量为 m1，绳拴在腰间沿水平方向跨过滑轮（不计滑轮摩擦、质量）悬挂质量为 m2的重物，人用力向后蹬使传送带沿顺时针方向转动，下面说法正确的是（ ） A若 m2静止不动，运动员对传送带的摩擦力大小为 m2g B若 m2匀速上升时， m1越大，传送带对运动员的摩擦力也越大 C若 m2匀减速上升时， m1越大，传送带对运动员的摩擦力也越大 D人对传送带做功的功率与 m2的运动状态无关 答案： A 试题分析：若 m2静止不动，绳子拉力等于 m2g，运动员受到的绳子拉力等于皮带对
10、运动员的摩擦力，根据作用力和反作用力，运动员对传送 带的摩擦力大小为 m2g， A正确；若 m2匀速上升时，绳子拉力仍等于 m2g，无论 m1的大小，传送带对运动员的摩擦力仍等于 m2g，与 m1大小无关， B错误；若 m2匀减速上升，绳子拉力小于 m2g，无论 m1的大小，传送带对运动员的摩擦力小于 m2g，与 m1大小无关， C错误；人对传送带做功的功率等于皮带运动的速度与人对皮带的摩擦力的乘积，而 m2运动状态不同时，人对传送带的摩擦力不同，因此与 m2的运动状态有关， D错误。 考点：牛顿运动定律，共点力平衡。 如图所示，两个物体 A和 B靠在一起放在粗糙的水平面上，质量之比为mA m
11、B=2 1，轻弹簧右端与墙壁相连，并处于压缩状态。现在把 A、 B由静止释放，使 A、 B一起向左运动，当弹簧对物体 A有方向向左、大小为 12N的推力时， A对 B的作用力大小为 ( ) A 3 B 4 C 6 D 12 答案： B 试题分析：将 AB做为一个整体，则 ，再以 B物体为研究对象可得， ，代入数据，整理可得 。 B 正确， A、C、 D错误。 考点：牛顿运动定律，整体法隔离体法。 如图所示，把两个小球 a、 b 分别从斜坡顶端以水平速度 v0和 2v0依次抛出，两小球都落到斜面后不再弹起，不计空气阻力，则两小球在空中飞行时 间之比是 ( ) A 1 1 B 1 2 C 1 3
12、D 1 4 答案： B 试题分析：设斜面倾角为 ，将平抛运动分解到水平方向和竖直方向，第一次，可得 ；第二次 可得， ，因此两小球在空中飞行时间之比 ，因此 B正确， A、 C、 D错误。 考点：平抛运动 在 2014年的某省抗洪战斗中，一摩托艇要到正对岸抢救物质，关于该摩托艇能否到达正对岸的说法中正确的是（ ） A只要摩托艇向正对岸行驶就能到达正对岸 B由于水流有较大的速度，摩托艇不能到达正对岸 C虽然水流有较大的速度，但只要摩托艇向上游某一方向行驶，一定能到达正对岸 D有可能不论摩托艇怎么行驶，他都不能到达正对岸 答案： D 试题分析：若摩托艇在静水中的速度大于水流的速度，只要方向朝水流的
13、上游，找一个合适的角度使摩托艇沿河岸的速度等于水流的速度，就能到达正对岸，若摩托艇在静水中的速度小于水流的速度，无论朝那个方向开，都不会到达正对岸，只能到达对岸的下游某个地方，因此 D正确， ABC错误。 考点：速度的合力与分解 如图所示，小车上固定着三角硬杆，杆的端点固定着一个质量为 的小球小车水平向右以加速度 做匀加速直线运动，则下列关于杆对小球的作用力的说法正确的是（ ） A可能竖直向上 B一定竖直向上 C一定沿杆方向 D可能沿杆方向 答案： D 试题分析：由于小车以加速度 a做匀加速运动，则若杆对小球的力产生两个做用效果，一个竖直向上与重力平衡，另一个在水平方向上产生加速度，真正杆对小
14、球的力是这两个力的矢量和，若加速度的不同，杆对小球的力的大小和方向不同，若加速度达到某个值，可能使得杆对小球的力恰好沿着杆，因此 D正确， A、 B、 C错误 考点：力的合力与分解 如图所示，一 光滑小球静止放置在光滑半球面的底端，用竖直放置的光滑挡板水平向右缓慢地推动小球，则在小球运动的过程中 (该过程小球未脱离球面 )，木板对小球的推力 F1、半球面对小球的支持力 F2的变化情况正确的是 ( ) A F1增大， F2减小 B F1增大， F2增大 C F1减小， F2减小 D F1减小， F2增大 答案： B 试题分析：据题意，当挡板向右缓慢平移时，小球缓慢向上移动，小球可以看成平衡状态，
15、对小球受力分析，小球受到重力 G、挡板给的支持力 F1和半圆给的支持力 F2，且 F1与 F2的合力与重力平衡，当小球上移时，根据力的三角形法则可知， F1和 F2均变大，所以 B选项正确。 考点：共点力平衡，动态分析 如图所示，用细绳连接用同种材料制成的 和 两个物体。它们恰能沿斜面向下匀速运动，且绳子刚好伸直，关于 、 的受力情况 A 受 3个力， 受 4个力 B 受 4个力， 受 3个力 C 、 均受 3个力 D 、 均受 4个力 答案： C 试题分析：对整体分析，根据平衡有： Mgsin=Mgcos，解得 =tan 再隔离对 a分析，假设受到拉力，有： mgsin=T+mgcos，解得
16、， T=0所以绳子无拉力， a、 b均受三个力，重力、拉力和摩擦力故 C正确， A、 B、 D错误 考点：整体法和隔离体法 如图所示，一轻质弹簧其上端固定在升降机的天花板上，下端挂一小球，在升降机匀速竖直下降过程中，小球相对于升降机静止。若升降机突然停止运动，设空气阻力可忽略不计，弹簧始终在弹性限度内，且小球不会与升降机的内壁接触，则以地面为参照系，小球在继续下降的过程中（ ） A速度逐渐减小，加速度逐渐减小 B速度逐渐增大，加速度逐渐减小 C速度逐渐减小，加速度逐渐增大 D速度逐渐增大，加速度逐渐增大 答案： C 试题分析：开始弹簧的弹力等于小球的重力，小球所受的合力为零，当升降机停止运动后
17、，小球继续向下运动，弹簧的伸长量越来越大，这时小球所受的合力越来越大，向上的加速度越来越大，而小球的速度越来越小，因此 C正确，A、 B、 D错误 考点：牛顿第二定律 欧洲天文学家发现了可能适合人类居住的行星 “格里斯 581c”该行星的质量是地球的 倍，直径是地球的 倍设在该行星表面及地球表面发射人造卫星的最小发射速度分别为 ，则 的比值为（ ） A B C D 答案： D 试题分析：根据万有引力定律可知，在行星上， ，在地球上，因此 ，因此 D正确， A、 B、 C错误。 考点：万力引力与航天 实验题 做以下四个学生分组实验： A验证力的平行四边形定则 B验证牛顿第二定律 C验证机械能守恒
18、定律 D探究动能定理 必须用到天平的实验有 需要用到打点计时器的实验有 答案： BD； BCD 试题分析： “验证力的平行四边形定则 ”使用刻度尺，弹簧秤； “验证牛顿第二定律 ”使用天平，打点计时器； “验证机械能守恒定律 ”根据 ，使用打点计时器测速度，而两边物体的质量消去，因此不必须用 天平测出下落物体的质量； “探究动能定理 ”根据 用天平测质量 m，再使用打点计时器测速度。 考点：验证力的平行四边形定则；验证牛顿第二定律；验证机械能守恒定律；探究动能定理 某探究学习小组的同学欲以如图装置中的滑块为对象验证 “动能定理 ”，他们在实验室组装了一套如图所示的装置，另外他们还找到了打点计时
19、器所用的学生电源、导线、复写纸、纸带、小木块、细沙、垫块等需要的东西。当滑块连接上纸带，用细线通过滑轮挂上空的小沙桶时，释放小桶，滑块处于静止状态。若你是小组中的一位成员，要完成该项实验，则： （ 1）实验时为了保证滑块（质量为 ）受到的合力与沙和沙桶的总重力大小基本相等，实验时首先要做的步骤是 ，另外沙和沙桶的总质量 应满足的实验条件是 。 （ 2）在（ 1）的基础上，某同学用天平称量滑块的质量 。往沙桶中装入适量的细沙，用天平称出此时沙和沙桶的总质量 。让沙桶带动滑块加速运动，用打点计时器记录其运动情况，在打点计时器打出的纸带上取两点，测出这两点的间距 L和这两点的速度大小 与 （ ）。则
20、对滑块，本实验最终要验证的数学表达式为 （用题中的字母表示）。 （ 3）由于实验原理上的原因，上述数学表达式只能是近似成立，那么，此试验中真正成立的等式为 （仍用上述题中的字母表示）。 答案：（ 1）平衡摩擦力； mM（ 2） （ 3）试题分析：（ 1）实验中平衡摩擦力后，绳子的拉力就是合外力；而此时对小车而言 ，而对沙桶而言： ，整理得： ，只有当时，绳子拉力才接近等于 mg。（ 2）以滑块做为研究对象，则当绳子拉力接近等于 mg时，则根据动能定理 。（ 3）真正成立的是，而题目中的 ，代入可得：考点：动能定理，验证牛顿第二定律 计算题 （ 7分）在一段限速为 50 的平直道路 上，一辆汽车
21、遇紧急情况刹车，刹车后车轮在路面上滑动并留下 12 长笔直的刹车痕，如图所示。从监控录像中得知该车从刹车到停止的时间为 2.0 。请你根据上述数据计算该车刹车前的速度，并判断该车有没有超速行驶。 答案：该车没有超速 . 试题分析：解：汽车刹车后做匀减速直线运动 ,末速度为零 .由运动学公式 （ 2分） （ 2分） 联立解得 （ 1分） 由 （ 1分） 可以判断 ,该车没有超速 . 考点：匀变速直线运动 （ 10分）在竖直平面内，一根光滑金属杆弯成如图所示形状，相应的曲线方程为 （单位： ），式中 。将一 光滑小环套在该金属杆上，并从 处以 的初速度沿杆向下运动，取重力加速度。求 （ 1）当小环
22、运动到 时的速度大小； （ 2）该小环最远能运动到的什么位置？ 答案：（ 1） （ 2）（ m， 0） 试题分析：（ 1）由曲线方程可知，环在 x=0处的坐标是 y1=-1.25m （ 1分） 在 x m时， y2=-2.5m （ 1分） 选 y=0处为零势能参考平面，根据机械能守恒有 mv02+mgy1= mv2+mgy2， （ 2分） 解得 （ 1分） （ 2）当环运动到最远处时，速度为零，根据机械能守恒有 mv02+mgy1=0+mgy3， （ 2分） 解得 y3=0， （ 1分） 即 ，得 x m （ 1分） 该小环在 x轴方向最远能运动到（ m， 0）处 （ 1分） 考点：机械能守恒
23、定律 （ 12分）图所示，在光滑的水平地面上有一个长为 L，质量为 的木板 A，在木板的左端有一个质量为 的小物体 B， A、 B之间的动摩擦因数为 ，当对 B施加水平向右的力 F作用时 (设 A、 B间的最大静摩擦力大小与滑动摩擦力大小相等 )， （ 1）若 ，则 A、 B 加速度分别为多大？ （ 2）若 ，则 A、 B 加速度分别为多大？ （ 3）在（ 2）的条件下，若力 F作用时间 t=3s， B刚好到达木板 A的右端，则木板长 L应为多少？ 答案：（ 1） （ 2） （ 3） L=9m 试题分析： 解：（ 1）对 A： （ 1分） 对 AB： （ 1分） 由于 （ 1分） 所以 （ 1
24、分） （ 2）对 B： （ 1分） （ 1分） （ 2分） （ 3） F作用 3s， A、 B发生的位移分别为 SA和 SB 因此 L=9m （ 4分） 考点：牛顿运动定律。匀变速直线运动 （ 13 分）如图所示，是一传送装置，其中 AB 段粗糙， AB段长为 L 1 m，动摩擦因数 0.5； BC、 DEN段均可视为光滑， DEN是半径为 r 0.5 m的半圆形轨道，其直径 DN沿竖直方向， C位于 DN竖直线上， CD间的距离恰能让小球自由通过。其中 N点又与足够长的水平传送带的右端平滑对接，传送带以6m/s 的速率沿顺时针方向匀速转动，小球与传送带之间的动摩擦因数也为 0.5。左端竖直墙
25、上固定有一轻质弹簧，现用一可视为质点的小球压缩弹簧至 A点后由静止释放 (小球和弹簧不粘连 )，小球刚好能沿圆弧 DEN轨道滑下，而始终不脱离轨道。已知小球质量 m 0.2 kg ， g 取 10m/s2。 （ 1） 求小球到达 D点时速度的大小及弹簧压缩至 A点时所具有的弹性 势能； （ 2） 小球第一次滑上传送带后的减速过程中，在传送带上留下多长的痕迹？ （ 3） 如果希望小球能沿着半圆形轨道上下不断地来回运动，且始终不脱离轨道，则传送带的速度应满足什么要求？ 答案：（ 1） 1.5J（ 2） （ 3） 试题分析： (1)“小球刚好能沿 DEN轨道滑下 ”，在圆周最高点 D点必有： mg m （ 1分） 得： vD m/s， （ 1分） 从 A点到 D点，由能量守恒得： Ep mgL mvD2 （ 1分） 联立以上两式并代入数据得： Ep 1.5J （ 1分） （ 2）从 D到 N，根据机械能守恒可得 （ 1分） 在传送带上物块 （ 1分） 物块向左减速 （ 1分） 物块向左运动的位移 （ 1分） 传送带向右运动的位移为 （ 1分） 留下的痕迹为 （ 1分） （ 3）设物块在传送带上返回到右端的速度为 v0， 若物块恰能冲到 EF轨道圆心的等高处， 则 （ 1分） （ 1分） 则传送带的速度必须满足 考点：能量守恒定律，匀变速直线运动
