高一物理上学期期中-襄阳市四校2016届高三上学期期中联考试物理试题及答案题

曾都一中、枣阳一中、襄州一中、宜城一中
2015—2016学年上学期高三
期中考试物理试题
时间：90分钟分值：110分命题牵头学校：枣阳一中
命题教师：
学校：宜城一中曾都一中枣阳一中襄州一中
第I卷选择题（共50分）
一、选择题：本题共10小题，共50分。

其中1～6题，每题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的；7～10题，每题给出的四个选项中，有多个选项符合题目要求。

全部选对的得5分，选不全的得3分，多选、错选或不选的得0分。

1．关于物体的运动与所受外力的关系，下列说法正确的是（）
A．物体的速度为零时，物体处于平衡状态
B．物体处于超重状态，物体必然有竖直向上的速度
C．物体自由下落时，物体对地球没有作用力
D．运动物体若没有受到外力的作用，将继续以同一速度沿同一直线运动
2．在无风的环境中，将乒乓球从高处由静止释放。

小明用摄像机研究该乒乓球的下落运动，发现它在落地前已经做匀速运动，若空气阻力与速度成正比，则乒乓球（）
A．在下落过程中，加速度先变大后变小
B．从更高处由静止释放，在空中运动时间变长
C．在下落过程中，机械能先增大后不变
D．从更高处由静止释放，落地前瞬间的速度变大
3．某军事试验场正在水平地面上试射地对空导弹，若某次竖直向上发射导弹时发生故障，造成导弹的v—t图像如图所示，则下列说法中正确的是（）
A ．0～1s 内导弹匀速上升
B ．1～2s 内导弹静止不动
C ．3s 末导弹回到出发点
D ．5s 末导弹回到出发点
4. 将三个质量均为m 的小球a 、b 、c 用细线相连后（bc 间无细线相连），再用细线悬挂于O 点，如图所示。

用力F 拉小球c ，使三个小球都处于静止状态，且细线Oa 与竖直方向的夹角保持为θ=30°，则F 的最小值为（ ）
A ．mg
B ．2mg
C ．1.5mg D
5．如图所示，质量为M 的长木板位于光滑水平面上，质量为m 的物块静止在长木板上，两者之间的滑动摩擦因数为μ，现对物块m 施加水平向右的恒力F ，若恒力F 超过某一临界数值，长木板与物块将出现相对滑动。

重力加速度大小为g ，物块与长木板之间的最大静摩擦力等于两者之间的滑动摩擦力。

则恒力F 的临界数值为（ ）
A ．mg μ
B ．Mg μ
C ．(1)m mg M μ+
D ．(1)M mg m
μ+ 6．如图所示，倾角为300的固定斜面上，质量为m 的物块在恒定拉力作用下沿斜面以加速度2
g
a =
向上加速运动。

重力加速度为g 。

物块沿斜面运动的距离为x 的过程，下列说法正确的是（ ）
A．重力势能增加mgx B．机械能增加mgx
C．动能增加1
4
mgx D．拉力做功为
1
2
mgx
7．如图所示，一飞行器围绕地球沿半径为r的圆轨道1运动。

经P点时，启动推进器短时间向前喷气使其变轨，2、3是与轨道1相切于P点的可能轨道。

则飞行器
A．变轨后将沿轨道3运动
B．相对于变轨前运行周期变长
C．变轨前、后在两轨道上经P点的速度大小相等
D．变轨前、后在两轨道上经P点的加速度大小相等
8．如图所示，相同的乒乓球1、2落台后恰好在等高处水平越过球网，过网时的速度方向均垂直于球网。

不计乒乓球的旋转和空气阻力，乒乓球自起跳到最高点的过程中，下列说法中正确的是
A．起跳时，球1的重力功率等于球2的重力功率
B．球1的速度变化率小于球2的速度变化率
C．球1的飞行时间大于球2的飞行时间
D ．过网时球1的速度大于球2的速度
9．如图甲所示，静止在水平面上的物体在竖直向上的拉力F 作用下开始向上加速运动，拉力的功率恒定为P ，运动过程中所受空气阻力大小不变，物体最终做匀速运动。

物体运动速度的倒数1
v
与加速度a 的关系如图乙所示。

若重力加速度大小为g ，下列说法正确的是（ ）
A ．物体的质量为
00P v a B ．空气阻力大小为000
()P a g v a - C ．物体加速运动的时间为
v a D ．物体匀速运动的速度大小为0v 10．如图所示，一质量为m 的物体在沿斜面向上的恒力F 作用下，由静止从底端向上做匀加速直线运动。

若斜面足够长，表面光滑，倾角为θ。

经时间t 恒力F 做功80J ，此后撤去恒力F ，物体又经时间t 回到出发点，且回到出发点时的速度大小为v ，若以地面为重力势能的零势能面，则下列说法中正确的是（ ）
A ．恒力F 的大小为2mg sinθ
B ．物体沿斜面向上运动的时间为53
t C ．物体回到出发点时的机械能是80J D ．在撤去力F 前的瞬间，力F 的功率是
θsin 3
2
mgv 第II 卷 非选择题 (共60分)
二、实验题:本题共2小题，共15分。

请按照题目要求在答题卷上作答。

11．（6分）某同学要探究弹力和弹簧伸长的关系，并测弹簧的劲度系数k。

做法是先将待测弹簧的一端固定在铁架台上，然后将最小刻度是毫米的刻度尺竖直放在弹簧一侧，并使弹簧另一端的指针恰好落在刻度尺上。

当弹簧自然下垂时，指针指示的刻度数值记作L0，弹簧下端每增加一个50g的砝码时，指针示数分别记作L1、L2、……、L5。

g取9.8m/s2。

（1）下表记录的是该同学测出的5个值。

以砝码的数目n为纵轴，以弹簧的长度l为横轴，根据表格中的数据，在如下坐标纸中作出n l-图线。

（2）根据n l-图线可求弹簧的劲度系数k= N/m（保留2位有效数字）。

（3）根据n l-图线可知表格中记录的数据L0=________cm。

12．（9分）验证机械能守恒定律实验装置如图甲所示，某小组完成了一系列实验操作后，得到了一条纸带如图乙所示，选取纸带上某个清晰的点标为O，然后每两个打点取一个计数点，分别标为1、2、3、4、5、6，用刻度尺量出计数点1、2、3、4、5、6与O点的距离分别为h1、h2、h3、h4、h5、h6。

（1）已知打点计时器的打点周期为T，可求出打各个计数点时对应的速度分别为v1、v2、v3、v4、v5，其中v5的计算式为v5＝________。

（2）若重锤的质量为m，取打点O时重锤所在水平面为参考平面，分别算出打各个计数点时对应重锤的势能E pi和动能E ki，则打计数点3时对应重锤的势能E p3＝________；接着在E－h坐标系中描点作出如图丙所示的E k－h和E p－h图线，求得E p－h图线斜率的绝对值为k1，E k－h图线斜率为k2，则在误差允许的范围内，k1与k2满足________关系时重锤机械能守恒。

（3）关于上述实验，下列说法中正确的是________
A．实验中可用干电池作为电源
B．为了减小阻力的影响，重锤的密度和质量应该适当大些
C．实验时应先释放纸带后接通电源
D．图丙E k－h图线纵轴上的截距表示重锤经过参考平面时的动能
三、计算题：本题共4小题，共45分。

解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分。

有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。

13.（10分）一直升机以5.0m/s速度竖直上升，某时刻从飞机上释放一物块，经2.0s落在地面上，不计空气阻力，g取10m/s2。

求：
（1）物块落到地面时的速度；
（2）物块2.0s内通过的路程；
14.（10分）宇航员站在一星球表面上的某高处，沿水平方向抛出一个小球。

经过时间t，
小球落到星球表面，测得抛出点
．．．之间的距离为L；若抛出时的初速增大到2倍，
．．．与落地点
则抛出点
．．．L。

已知两落地点在同一水平面上，该星球的半径．．．与落地点
为R。

若在该星球上发射卫星，使卫星绕该星球做圆周运动，求其第一宇宙速度。

15．（12分）如图所示，光滑杆AB长为L，B端固定一根劲度系数为k、原长为l0的轻弹簧，质量为m的小球套在光滑杆上并与弹簧的上端连接。

OO′为过B点的竖直轴，杆与水平面间的夹角始终为θ。

则：
（1）杆保持静止状态，让小球从弹簧的原长位置静止释放，求小球释放瞬间的加速度大小a及小球速度最大时弹簧的压缩量△l1；
（2）当球随杆一起绕OO′轴匀速转动时，弹簧伸长量为△l2，求匀速转动的角速度ω；16．（13分）如图所示，在某竖直平面内，光滑曲面AB与水平面BC平滑连接于B点，BC 右端连接内壁光滑、半径r=0.2m的四分之一细圆管CD，管口D端正下方直立一根劲度系数为k=100N/m的轻弹簧，弹簧一端固定，另一端恰好与管口D端平齐。

一个质量为1 kg 的小球放在曲面AB上，现从距BC的高度为h=0.6m处静止释放小球，它与BC间的动摩擦因数μ＝0.5，小球进入管口C端时，它对上管壁有F N=2.5mg的相互作用力，通过CD后，在压缩弹簧过程中滑块速度最大时弹簧的弹性势能为E p=0.5J。

取重力加速度g=10m/s2。

求：
（1）小球到达C点时的速度大小；
（2）在压缩弹簧过程中小球的最大动能E km；
（3）小球最终停止的位置。

曾都一中、枣阳一中、襄州一中、宜城一中
2015—2016学年上学期高三 期中考试物理参考答案
11.（1）如图所示（2分）； （2）28（2分，27～29均给分）； （3）1.70（2分，1.60～1.80均给分）
12. （1）
64
4h h T
- （2分） （2） －mgh 3（2分，mgh 3不给分） k 1＝k 2（2分，填“相等”也给2分） （3） BD （3分，漏选得2分）
13．解：（1）设物块落地时速度为v ，由速度公式：gt v v -=0
（2分）
得：v =-15m/s 负号说明方向竖直向下 （2分）
（2）物块上升过程：由12
020gh v -=-，得：h 1=1.25m （2分）
下降过程：由22
20gh v =-，得：h 2=11.25m （2分）
物块通过的路程为：s =
h 1+ h 2=12.5m （2分）
14．解：设抛出点的高度为h ，第一次平抛的水平射程为x ，则有222x h L += （1分）
由平抛运动规律得知，当初速增大到2倍，其水平射程也增大到2x ，可得：
222(2))x h += （1分）
联立解得：h =
（2分） 设该星球上的重力加速度为g ，由平抛运动的规律，得：2
12
h gt =
（2分）
1
3 5 5
10
由万有引力定律与牛顿第二定律，得：2
v mg m R
= （2分）
式中m 为卫星的质量。

联立以上各式，解得：v =
（2分） 15．解：（1）小球从弹簧的原长位置静止释放时，根据牛顿第二定律有
sin mg ma θ= （1分）
解得sin a g θ= （1分） 小球速度最大时其加速度为零，则
1sin k l mg θ∆= （2分）
解得1sin mg l k
θ
∆=
（1分） （2）球做圆周运动的半径为02()cos r l l θ=+∆ （1分）
设弹簧伸长Δl 2时，球受力如图所示，
水平方向上有 2
2s i n c o s N F k l m r θθω+∆= （2分）
竖直方向上有 2c o s s i n N F k l m g θ
θ=∆+ （2分）
解得ω=
（2分）
16．解：（1）小球刚过C 点时有2C
N v F mg m r
+= （2分）
解得/C v s = （1分） （2）在压缩弹簧过程中速度最大时，合力为零。

设此时滑块离D 端的距离为x 0，则有 kx 0＝mg （1分） 由机械能守恒定律有 mg （r ＋x 0）+1
2mv 2C ＝E km ＋E p （2分）
得E km =6（J ） （2分） （3）滑块从A 点运动到C 点过程，由动能定理得
mg ·h －μmgs ＝1
2mv 2C
（1分）
解得BC 间距离s =0.5m （1分） 小球与弹簧作用后返回C 处动能不变，小滑块的动能最终消耗在与BC 水平面相互
作用的过程中，设物块在BC 上的运动路程为sˊ，由动能定理有
－μmgs ˊ=0-1
2mv 2C
（1分）
解得sˊ=0.7m （1分） 故最终小滑块距离B 为0. 7-0.5m=0.2m 处停下。

（或距离C 端0.3m ） （1分）
说明：其他解法正确的参照本标准给分。