【物理】福建省福安一中2016届高三上学期期中考试卷

福安一中2015—2016学年上高三半期考物理试题
1、伽利略对“自由落体运动”和“运动和力的关系”的研究,开创了科学实验和逻辑推理
相结合的重要科学研究方法。

图1、图2分别表示这两项研究中实验和逻辑推理的过程,对
这两项研究,下列说法正确的是( )
A.图1通过对自由落体运动的研究,合理外推得出小球在斜面上做匀变速运动
B.图l中先在倾角较小的斜面上进行实验,可“冲淡”重力,使时间测量更容易
C.图2中完全没有摩擦阻力的斜面是实际存在的,实验可实际完成
D.图2的实验为“理想实验”,通过逻辑推理得出物体的运动需要力来维持
2、如图所示，一质量为lkg的木块放在水平桌面上，在水平方向受到三个力，即F1、F2和摩擦力作用，木块向右匀速运动，其中F1=8N，F2=3N，若撤去F2，则木块的加速度为（）
A．1m／s2，方向向左B．2m／s2，方向向右
C．3m／s2，方向向右D．8m／s2，方向向左
3、如图所示是人们短途出行、购物的简便双轮小车，若小车在匀速行驶的过程中支架与水平方向的夹角保持不变，不计货物与小车间的摩擦力，则货物对杆A、B的压力大小之比F A∶F B为（）
A．1∶3B.3∶1 C．2∶1 D．1∶2
4、设竖直向上为y轴正方向，如图曲线为一质点沿y轴运动的位置－时间（y－t）图象，已知图线为一条抛物线，则由图可知（）
A．t＝0时刻质点速度为0
B．0～t1时间内质点向y轴负方向运动
C．0～t2时间内质点的速度一直减小
D．t1～t3时间内质点相对坐标原点O的位移先为正后为负
5、如图所示，甲、乙两船在同一条河流中同时开始渡河，MN分别是甲、乙两船的出发点．两船头与河岸均成α角，甲船船头恰好对准N点的正对岸P点．经过一段时间乙船恰好到达P点．如果划船速度大小相同，且两船相遇不影响各自的航行．下列判断正确的是（）
A．甲船也能到达正对岸
B．两船渡河时间一定不相等
C．两船相遇在NP连线上
D．渡河过程中两船不会相遇
6、如图所示，在外力作用下某质点运动的v﹣t图象为正弦曲线，从图中可判断( )
A.在0～t1时间内，外力做负功
B.在0～t1时间内，外力的功率逐渐增大
C.在t2时刻，外力的功率最大
D.在t1～t3时间内，外力做的总功为零
7、如图所示,水平绷紧的传送带AB长L=6m,始终以恒定速率V1=4m/s运行。

初速度大小为V2=6m/.s的小物块(可视为质点)从与传送带等高的光滑水平地面上经A点滑上传送带。

小物块m=lkg,物块与传送带间动摩擦因数μ=0.4,g取10m/s2。

下列说法正确的是( )
A.小物块可以到达B点
B.小物块不能到达B 点,但可返回A 点,返回A 点速度为6m/s
C.小物块向左运动速度减为0时相对传送带滑动的距离达到最大
D.小物块在传送带上运动时,因相互间摩擦力产生的热量为50 J
8、太极球是广大市民中较流行的一种健身器材．将太极球简化成如图所示的平板和小球，熟练的健身者让球在竖直面内始终不脱离板而做匀速圆周运动，且在运动到图中的A 、B 、C 、D 位置时球与板间无相对运动趋势．A 为圆周的最高点，C 为最低点，B 、D 与圆心O 等高．球的质量为m ，重力加速度为g ，则 ( )
A.在C 处板对球所需施加的力比A 处大6mg
B.球在运动过程中机械能守恒
C.球在最低点C 的速度最小值为
D.板在B 处与水平方向倾斜角θ随速度的增大而减小
9、在光滑的水平面上，质量分别为m 1和m 2的木块A 和B 之间用轻弹簧相连，在拉力F 的作用下，以加速度a 做匀加速直线运动，某时刻突然撤去拉力F ，此瞬时A 和B 的加速度a 1和a 2，则（ ）
A ．a 1＝a
B ．a 2＝0
C ．a 1＝m 1m 1＋m 2
a D ． a 2＝－m 1
m 2a
10、2009年5月，航天飞机在完成对哈勃空间望远镜的维修任务后，在A 点从圆形轨道Ⅰ进入椭圆轨道Ⅱ，B 为轨道Ⅱ上的一点，如图所示，关于航天飞机的运动，下列说法中正确的有（ ）
A ．在轨道Ⅱ上经过A 的速度小于经过
B 的速度
B ．在轨道Ⅱ上经过A 的速度大于在轨道Ⅰ上经过A 的速度
C ．在轨道Ⅱ上运动的周期小于在轨道Ⅰ上运动的周期
D ．在轨道Ⅱ上经过A 的加速度小于在轨道Ⅰ上经过A 的加速度
11、如图所示，D 、E 、F 、G 为地面上间距相等的四点，三个质量相等的小球A 、B 、C 分别在E 、F 、G 的正上方不同高度处，以相同的初速度水平向左抛出，最后均落在D 点．若不计空气阻力，则可判断A 、B 、C 三个小球( )
A. 初始离地面的高度比为1：2：3
B. 落地时重力的瞬时功率之比为1：2：3 C ．落地时的速度大小之比为1：2：3
D ．从抛出到落地的过程中，动能的变化量之比为1：4：9
12、如图所示,倾角θ=30°的固定斜面上固定着挡板，轻弹簧下端与挡板相连，弹簧处于原长时上端位于D 点。

用一根不可伸长的轻绳通过轻质光滑定滑轮连接物体A 和B ，使滑轮左侧绳子始终与斜面平行，初始时A 位于斜面的C 点，C 、D 两点间的距离为L 。

现由静止同时释放A 、B ，物体A 沿斜面向下运动，将弹簧压缩到最短的位置为E 点，D 、E 两点间距
离为
2L 。

若A 、B 的质量分别为4m 和m ，A 与斜面之间的动摩擦因数μ=，不计空气阻力，重力加速度为g ，整个过程中，轻绳始终处于伸直状态，则( )
A.A 在从C 至E 的过程中，先做匀加速运动，后做匀减速运动
B.A 在从C 至D 的过程中，加速度大小
1
20
g C.弹簧的最大弹性势能为
15
8mgL D.弹簧的最大弹性势能为3
8
mgL
13．在“验证力的平行四边形定则”实验中，需要将橡皮条的一端固定在水平木板上A点，另一端系上两根细绳，细绳的另一端都有绳套。

实验中需用两个弹簧秤分别勾住绳套，并互成角度地拉橡皮条至某一确定的O点，如图所示。

某同学认为在此过程中必须注意以下几项：
A.两弹簧秤的拉力必须等大
B.同一次实验过程中，O点的位置不允许变动
C.为了减小误差，两弹簧秤的读数必须接近量程
其中正确的是___________。

（填选项前的字母）
14、图示装置可用来验证机械能守恒定律。

摆锤A拴在长L的轻绳一端，另一端固定在O 点，在A上放一个小铁片，现将摆锤拉起，使绳偏离竖直方向成θ角时由静止开始释放摆锤，当其到达最低位置时，受到竖直挡板P阻挡而停止运动，之后铁片将飞离摆锤而做平抛运动。

（1）为了验证摆锤在运动中机械能守恒，必须求出摆锤在最低点的速度。

若测得摆锤遇到挡板之后铁片的水平位移s和竖直下落高度h，则根据测得的物理量表示摆锤在最低点的速度v= 。

（2）根据巳知的和测得的物理量，写出摆锤在运动中机械能守恒的关系式,
s2= 。

（3）改变绳偏离竖直方向的角θ的大小，测出对应摆锤遇到挡板之后铁片的水平位移s，若以s2为纵轴，则应以___________（填“θ”“cosθ”或“sinθ”）为横轴，通过描点作出的图线是一条直线，该直线的斜率k0=____________（用已知的和测得的物理量表示）。

15、（8分）如图是一种测定风力仪器的原理图，一金属球固定在一细长的轻金属丝下端，能绕悬挂点O在竖直平面内转动，无风时金属丝自然下垂，现发现水平风力大小为F时，
金属丝偏离竖直方向的角度为θ，重力加速度为g，求：
（1）金属球对金属丝的拉力的大小；
（2）金属球的质量为多少？
16、（14分）如图甲所示，一质量为2 . 0kg 的物体静止在水平面上，物体与水平面间的动摩擦因数为0.20．从t = 0时刻起，物体受到水平方向的力F 的作用而开始运动，8s内F 随时间t 变化的规律如图乙所示．求：（g取10m / s 2）
（1）4s末物体速度的大小；
（2）在图丙的坐标系中画出物体在8s内的v-t 图象；并要求写出相应的计算过程;
OO匀速17、（8分）如图所示，M是水平放置的半径足够大的圆盘，绕过其圆心的竖直轴'
转动，以经过O水平向右的方向作为x轴的正方向．在圆心O正上方距盘面高为h处有一个正在间断滴水的容器，在t＝0时刻开始随传送带沿与x轴平行的方向做匀速直线运动，速度大小为v．已知容器在t＝0时滴下第一滴水，以后每当前一滴水刚好落到盘面上时再滴一滴水．问：
（1）每一滴水经多长时间滴落到盘面上？
（2）要使每一滴水在盘面上的落点都位于一条直线上，圆盘转动的最小角速度ω．
18、（12分）下图是放置在竖直平面内游戏滑轨的模拟装置的示意图。

滑轨由四部分粗细均匀的金属杆组成，其中水平直轨AB与倾斜直轨CD的长度均为L = 3 m，圆弧形轨道AQC 和BPD均光滑，AQC的半径为r = 1 m ，AB、CD与两圆弧形轨道相切，O2D、O1C与竖直方向的夹角均为= 37°。

现有一质量为m = 1 kg的滑块（可视为质点）穿在滑轨上，以v0 = 5 m/s的初速度从B点开始水平向左运动，滑块与两段直轨道间的动摩擦因数均为μ = 0.2 ，滑块经过轨道连接处的机械能损失忽略不计。

取g = 10 m/s2，sin37° = 0.6 ，求：（1）滑块第一次回到B点时的速度大小；
（2）滑块第二次到达C点时的动能；
（3）滑块在CD段上运动的总路程。

答案
13、 B
14、（12）4(1cos )hL θ-（3）cos θ 4hL - 15、（8分）解：（1）对金属球受力分析如图，由力的平衡条件得：
金属丝对金属球的拉力
θs i n F
T =
（3分）
由牛顿第三定律得金属球对金属丝的拉力：θsin F
T T =
=' （1分）
（2）由力的平衡条件得：θcot F mg = （3分）
所以，金属球的质量
g F m θc o t
=
（1分）
16、（14分）解：（1）物体受到水平力F 和摩擦力f 的作用，由静止开始向右做匀加速直线 运动，设加速度为a 1，4s 末速度为v 1，由牛顿第二定律： F 1-µmg = ma 1 （2分） a 1 = 3m/s 2 （1分） v 1 = at 1 = 12m/s （1分）
（2）由图知，4-5s 内物体受到水平力F 的大小不变,方向改变,设加速度为a 2，5s 末速度为v 2 -(F 2+µmg) = ma 2 （2分） a 2 = -7m/ s 2 （1分） v 2 = v 1 + a 2 t 2 = 5m/s （1分）
由图知，5-8s 内物体只受摩擦力f 的作用，设加速度为a 3，速度为v 3 -µmg = ma 3 （2分） a 3 = -2m/ s 2 （1分） t 3 = -
3
2
a v =2.5s 在t = 7.5s 时物体停止运动，v 3=0 （1分） 物体运动的v- t 图象如图所示
（2分）
17、（8分）（1） 水滴在竖直方向作自由落体运动，有
2
12
1gt h =
得 1t =
（ 4 分） （2）要使每一滴水在圆盘面上的落点都位于同一条直线上，在相邻两滴水的下落时间内，圆盘转过的最小角度为π，所以最小角速度为
1
t π
ω=
= （ 4 分） 18（10分）（1）1.84m/s （2）114.9J 2
C mv = （3）26.6m
解析（1）对滑块，由动能定理 -mgL cos
－
＝12 mv 12－1
2
mv 02 （2分） 解得 v 1＝1.84m/s
（2）滑块第一次回到B 点时的速度为3.6m/s ，继续运动，当到达C 点时动能为
22111
(1cos )cos 22
C mv mgr mv mgL θμθ=++- （2分） 解得 2114.9J 2
C mv = （1分）
（3）滑块第二次到达C 点时具有动能14.9J ，继续上升到达A 点还需克服重力做功 W =mgr (1+cos θ)=18J 因此滑块滑到AQC 某处后开始下滑，在CD 段受摩擦力作用。

最终滑块到达D 点时速度为零，在圆弧形轨道BPD 上做往复运动。

由动能定理
22111
sin cos 22
D C mg L mg x mv mv θμθ-=
- （2分） 解得 x 1＝20.6m 滑块通过CD 段的总路程为x ＝2L ＋x 1＝26.6m （2分）。