【全国百强校】辽宁省葫芦岛市第一高级中学2016届高三上学期期中考试物理试题解析(解析版)
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一、选择题:(1-8题是单选题,9-12题是多选题,每小题4分,共48分;选对得4分,选对但不全得2分,选错得0分)1. 在力学理论建立的过程中,有许多伟大的科学家做出了贡献。
关于科学家和他们的贡献,下列说法正确的是()A. 伽利略发现了行星运动的规律B. 库仑通过实验测出了引力常量C.牛顿最早指出力不是维持物体运动的原因D.笛卡尔对牛顿第一定律的建立做出了贡献【答案】D考点:物理学史【名师点睛】此题是对物理学史的考查;要求同学要记住课本上提到的物理学家的名字及其对物理学发展的伟大贡献;不仅如此还要学习物理学家为科学发展的献身的精神;对物理学史的考查历来是考试的热点问题,需熟练掌握.2. 从同一地点同时开始沿同一直线运动的两个物体I、II的速度图象如图所示在0~t2时间内,下列说法中正确的()A.I物体所受的合外力不断增大,II物体所受的合外力不断减小B.在第一次相遇之前,t1时刻两物体相距最远C.t2时刻两物体相遇D.I、II两个物体的平均速度大小都是221vv【答案】B【解析】试题分析:由图象可知I物体做加速度越来越小的加速运动,所受的合外力不断减小,II物体做匀减速直线运动所受的合外力不变,故A错误;图象与坐标轴围成的面积表示位移,由图可知在t1时刻两物体面积差最大,相距最远,故B正确,C错误;由图象可知I物体的平均速度大于221vv+,II物体的平均速度大小等于221vv+,故D错误.故选B.考点:速度-时间图像、相遇追及问题【名师点睛】该题考查了速度-时间图象相关知识点,v-t图象中,倾斜的直线表示匀变速直线运动,斜率表示加速度;图象与坐标轴围成的面积表示位移,相遇要求在同一时刻到达同一位置;匀变速直线运动的平均速度为221vv+;要求同学们能根据图象判断物体的运动情况,从图中读取有用信息解题,难度不大。
3. 如图所示,物体P置于光滑的水平面上,用轻细线跨过质量不计的光滑定滑轮连接一个重力G=10N的重物,物体P向右运动的加速度为a1;若细线下端不挂重物,而用F=10N的力竖直向下拉细线下端,这时物体P的加速度为a2,则()A.a1<a2B.a1=a2C.a1>a2D.条件不足,无法判断【答案】A考点:牛顿第二定律【名师点睛】此题是牛顿第二定律在连接体问题中的应用问题;连接体问题常常将整体法和隔离法综合运用,整体法求出共同加速度,隔离法整理待求量.本题中利用超失重的知识解决会更快,悬挂重物时,重物Q加速下降,处于失重状态,对P的拉力小于Q的重力(10N).4.如图所示,一质量为m的物体A恰能在倾角为a的斜面体上匀速下滑。
若用与水平方向成θ角、大小为F的力推A,使A加速下滑,斜面体始终静止。
下列关于斜面体受地面的摩擦力的说法正确的是()A .方向水平向右,大小为mg cosαsinαB .方向水平向左,大小为mg cosαsinαC .方向水平向左,大小为F cos θD .大小为0 【答案】D考点:摩擦力;物体的平衡【名师点睛】本题时物体的平衡问题及关于摩擦力问题的判断;解题的关键是知道A 匀速下滑时:f =μN ,即f 与N 的比例系数为μ,当F 增加后,物块所受摩擦力与支持力仍然成比例的增大,故其合力方向始终没变。
5.如图质量为1kg 的滑块从半径为50cm 的半圆形轨道的边缘A 点滑向底端B ,此过程中,摩擦力做功为3J 。
若滑块与轨道间的动摩擦因数为0.2,则在B 点时滑块受到摩擦力的大小为(210s m g =)( )A . 3.6NB . 2NC . 1.6ND . 0.4N 【答案】A 【解析】试题分析:由A 到B 过程,由动能定理可得:mgR -W f =12mv 2-0,在B 点由牛顿第二定律得:2v F mg m R-=,滑块受到的滑动摩擦力f =μF ,解得:f =3.6N ;故选A. 考点:动能定理;牛顿第二定律的应用【名师点睛】此题是动能定理以及牛顿第二定律的应用问题;解题时应用动能定理求出物体受到的支持力,由滑动摩擦力公式可以求出物体受到的滑动摩擦力即可;此题是一道常规题,意在考查学生对基础知识的掌握程度.6. 如图所示,虚线a 、b 、c 代表电场中的三个等势面,相邻等势面之间的电势差相等,即U ab =U bc ,实线为一带正电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹,P 、Q 是这条轨迹上的两点,据此可知,下列说法错误的是( )A .三个等势面中,a 的电势最高B .带电质点通过P 点时的动能较Q 点大C .带电质点通过P 点时的电势能较Q 点大D .带电质点通过P 点时的加速度较Q 点大 【答案】B考点:带电粒子在电场中的运动【名师点睛】此题是带电粒子在电场中的运动问题;关键是根据粒子的运动轨迹来判断粒子受的电场力方向,从而判断场强的方向;要知道顺着电场线电势逐渐降低;电场力做正功电势能减小,动能增加;这些都是要熟练掌握的.7.如图所示,一根轻弹簧竖直直立在水平地面上,下端固定,在弹簧的正上方有一个物块,物块从高处自由下落到弹簧上端O 点将弹簧压缩,弹簧被压缩了x 0时,物块的速度变为零。
从物块与弹簧接触开始,物块加速度的大小随下降的位移x 变化的图象,可能是下图中的( )【答案】D 【解析】考点:胡克定律;牛顿第二定律的应用【名师点睛】本题是牛顿定律用于弹簧问题;解题时要根据牛顿第二定律得到a 关于x 的解析式,根据解析式选择图象是常用方法.难点在于确定小球在最低点的加速度大小大于重力加速度,要灵活利用简谐运动的对称性解答.8.地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度为1a ,第一宇宙速度为1v ,地球半径为R ,同步卫星离地心距离为r ,运行速率为2v ,向心加速度为2a ,则A .2221::R r a a =B .R r a a ::21=C .R r v v ::21=D .R r v v ::21= 【答案】D 【解析】试题分析:因同步卫星与地球自转角速度相同则a=r ω2,得12a Ra r=,选项AB 错误;由万有引力等于向心力有:22Mm v G m r r =,从而有v;所以:12 v v C 错误,D 正确;故选D.考点:万有引力定律的应用.【名师点睛】此题是万有引力定律的应用问题;解决本题的关键是知道同步卫星和随地球自转的物体角速度相等,同步卫星以及贴近地球表面运行的卫星靠万有引力提供向心力,根据万有引力定律列得速度方程即可求解速度关系.9.如图所示的装置,用两根细绳拉住一个小球,两细绳间的夹角为θ,细绳AC 呈水平状态。
现将整个装置在纸面内顺时针缓慢转动,共转过90°。
在转动的过程中,CA 绳中的拉力F 1和CB 绳中的拉力F 2的大小发生变化,正确的是:( )A .F 1先变小后变大B .F 1先变大后变小C .F 2逐渐减小D .F 2最后减小到零【答案】BCD考点:物体的平衡【名师点睛】本题属于动态变化分析问题,采用的是函数法讨论.有的题目也可以用作图法求解.作图时要抓住不变的量(可认为G 的大小不变,方向逆时针转动),其他两个力的夹角不变,然后变换平行四边形即可讨论.10.物体做平抛运动,抛出时间为1t 时水平位移大小为竖直位移大小的2倍,抛出时间为2t 时水平位移和竖直位移大小相等。
则1t 、2t 时间内物体的水平位移x 、竖直位移y 、合位移s 和瞬时速度v 的关系,下面比例关系正确的是( )A .2:1:21=x xB .3:1:21=y yC .5:2:21=v vD .2:5:21=s s 【答案】AC 【解析】试题分析:抛出时间为t 1时水平位移大小为竖直位移大小的2倍,有:v 0t 1=2×12gt 12,解得01v t g=,则水平位移20101v x v t g ==,竖直位移2012v y g=,此时竖直分速度v y =gt=v 0,根据平行四边形定则知,瞬时速度10v .合位移2012s g=,抛出时间为t 2时水平位移和竖直位移大小相等,有:v 0t 2=12gt 22,解得022v t g =,则水平位移202022v x v t g ==,竖直位移2022v y g=,此时竖直分速度v y ′=gt 2=2v 0,根据平行四边形定则知,瞬时速度v 2=0,合位移2s ,所以x 1:x 2=1:2,y 1:y 2=1:4,12v v :12s s :=,故AC 正确,BD 错误.故选AC.考点:平抛运动的规律【名师点睛】此题考查了平抛物体的运动规律;解决本题的关键知道平抛运动在水平方向是匀速直线运动和竖直方向上的自由落体运动的和运动,结合运动学公式灵活求解,难度不大,主要考查学生灵活运用知识的能力。
11.如图所示,在绝缘的斜面上方存在着沿水平向右的匀强电场,斜面上的带电金属块沿斜面滑下,已知在金属块滑下的过程中动能增加了12 J ,金属块克服摩擦力做功8 J ,重力做功24 J ,则以下判断正确的是 ( )A .金属块带正电荷B .金属块克服电场力做功8 JC .金属块的机械能减少12 JD .金属块的电势能减少4 J 【答案】AC考点:功能关系【名师点睛】解这类问题的关键要熟悉功能关系,也就是什么力做功量度什么能的变化,并能建立定量关系:合外力的功等于动能变化量;除重力以外的其他力做功等于机械能的变化量;电场力做功等于电势能的变化量。
12.一物体放在升降机底板上,随同升降机由静止开始竖直向下运动,运动过程中物体的机械能与物体位移关系的图象如图所示。
其中0~1s 过程的图线为曲线,1s ~2s 过程的图线为直线。
根据该图象,判断下列选项正确的是( )A .0~s 2过程中物体的动能可能在不断增大B .1s ~s 2过程中物体可能在做匀速直线运动C .0~s 1过程中升降机底板上所受的压力可能是变力D .s 1~s 2过程中物体可能在做变加速直线 【答案】AB考点:动能定理的应用【名师点睛】解题时要理解图象的斜率的意义.能够通过图象找出物理量之间的关系变化,能够从物体的机械能与物体位移关系的图象中找出一些有用的信息.物体的机械能的变化是通过除重力之外的力做功来量度的。
二、实验题:(本题共有2题,共14分)13. (6分)某研究性学习小组做探究“橡皮筋做的功和物体速度变化的关系”的实验,实验开始前,他们提出了以下几种猜想:①v w ∝②v w ∝③2v w ∝。
实验装置如图所示,图中是小车在一条橡皮筋作用下弹出,沿木板滑行的情形,这时橡皮筋对小车做的功记为W 。
当我们用2条、3条……完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次……实验时,每次橡皮筋都拉伸到同一位置释放。
小车在实验中获得的速度由打点计时器所打的纸带测出。