【解析版】河南郑州实验中学2014届高三上学期期中考试试题解析(物理)

1、河南省实验中学i届高三二孑期期中物理考试试卷一、选择题（本题共 12小题，每小题 4分，共48分.在每题给出的四个选项中，有的小题 只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选又的得4分，选不全的得 2分，有选错或不答的得0分）1. 了解物理规律的发现过程，学会像科学家那样观察和思考，往往比掌握知识本身更重要。以下符合史实的是（）a.伽利略在研究自由落体运动时采用了微量放大的方法b.开普勒通过对行星运动规律的研究总结出了万有引力定律c.卡文迪许利用扭秤装置测定了引力常量的数值d.牛顿将斜面实验的结论合理外推，间接证明了自由落体运动是匀变速直线运动【答案】c【解析】试题分析；由于伽利略时代的

2、实&仪器不良精确测量加亦快速下落所需的时间，所以他设想 通过斜面落体来“冲淡重力）并通尹延伸斜面”控制斜七质角来控制物体运动的速度和所经 历的时间经过多次实瞳发现，虽然不断改变斜面的项斜度，但得到的结果有共同点：小 球经过的距离的比值等于经过这已距离对应所用时间间隔的平方之h匕伽利略在这个基础上 进行合理外推，当做角增大到加度力，实盘结v j吧或立，此即竖直落体运动，至此，枷 利略就完成了对自由落体运动的研究，.d选而错i3开普勒通过对行星运动规律的 研究总结得出了开普勒行星运动定律，牛顿总结前人的经嗑得出了万有引力定律，故b选 项错误；牛顿得出了万有引力定鼻，但却无士计算出两：天体之间万有引

3、力是多少，因为他 不知道引力常量g的值，1（口多年后 英国物理学家卡文力讦在实验室里通过几个铅球之间 的万有引力的测量，比较准确地得出了引力常量e的值，故c选项正确.考点：物理学史2.如图所示的x t图象和vt图象中，给出的四条曲线 1、2、3、4代表四个不同物体的 运动情况，关于它们的物理意义，下列描述正确的是（）4 fj/（iii- ） j.3i jb.a/;i f a.图线1表示物体做曲线运动b. x t图象中ti时刻物体1的速度大于物体2的速度c. v-t图象中0至t3时间内物体4的平均速度大于物体3的平均速度d.两图象中，t2、t4时刻分别表示物体 2、4开始反向运动【答案】bc1解

4、析】试题分析；运动图象只自辨来描述声殴运动浪a选工盾误；工一;t图象中，h时刻物体1 的斜率大于物体2的斜率，故b选项正确：y图寥】至写时间内由速度一时间图家所围 的面积可知工4应，再由平均速好的定义判断1选项正牌f在1-1图象中它时刻表示物 体2开始反向运动，口一方图彖中有时；口即4的速度方口不变，加速度开始反向，故d选 项错误.考点；工一?图象和它一1图象的意义速度平均速度加速度3 . 一物体以一定的初速度在水平地面上匀减速滑动，已知物体在第1s内的位移为8.0m,在第3s内的位移为0.5m,则下列说法正确的是（）2a.物体加速度大小一定为 3.75m/s2b.物体加速度大小可能为 3.7

5、5m/sc.物体在第0.5s末速度大小一定为 4.0m/sd.物体在第2.5s末速度大小一定为 0.5m/s.【答案】b【解析】试题分析;根据匀变谑直线运5的规律1=0?，出题意知为-=2白d解得1=3.75 皿冢，如果说没有外力的情况下江由物在一个糙的水平面上滑动，它最终会 停下来，也就是说它是不可能返回的，偶咬它在竽一秒到第三秒之间的某一时刻 就已经停下来了，如24时已经静止，加速度大小就不等于3.75m短，所以加速 度可能等于工75m/s=,故a苛互错误，r忙翻正确物体在第0一5$末速度为第一秒的时间中点时刻的瞬时速度，ffiy = vj所以c选项错误；同理7 t如果物体可以反向运动，则

6、切体在第2.x末的瞬的速度大小为q5m/s,如果物体在3s 前就已经停止运动，则物体在烹2 5s末浅度不等丁第三秒的平均速度，故d选 项错误.考点，句变速直线运动规律的应用4 .在上海世博会最佳实践区，江苏城市案例馆中穹形门窗充满了浓郁的地域风情和人文特色。如图所示，在竖直放置的穹形光滑支架上，一根不可伸长的轻绳通过轻质滑轮悬挂一重物g.现将轻绳的一端固定于支架上的a点，另一端从b点沿支架缓慢地向 c点靠近（c点与a点等高）.则绳中拉力大小变化的情况是 （）a.先变小后变大c.先变大后不变b.先变小后不变d.先变大后变小【解析】【答案】c读题分析当轻绳的右端从e点移到直杆最上端时，两绳的夹角噌

7、大.滑轮两侧 绳子的拉力大小相等，方向关于竖直方向对称,以谓轮为研究对冢,根据平衡条 件研究绳的拉力变化情况.当轻绳的右端从直杆的最上端移到c点的过程中， 根据几何知识分析得到滑轮吃则绳子吃央角不由平衡条件判断出绳子的拉力 保持不变.当轻盘的右端从尻兰移到直3最上弹口，设两绳的夹角为2仇 以滑 轮为研究对象，分析受力情加，作出力图如图田所示.根据平衡条件得”8消=碗,得到绳子的拉力尸=j 所以在轻绳的右端从e点移到直杆最 二 二 口 5 7上端时的过程中.8噌大，cqs夕m小，则尸变大；当轻绳的右端从直杆最上端移 到c点时，设两绳的夹角为x设绳子总长为3两直杆间的距离为工由数学 知识得到弘口0

8、 = ，l. s不支,则久持不变 再根据平衡条件可知，两绳的l拉力f保持不变.所以绳中拉力大小变化的情况是先变大后不变，故选项c正 确。本题的解题关键在于运用几何知识分析”的变化，这在高考中曾经出现过， 有一定的难度。考点：共点力平衡中动态变化分析问题5 .如图所示，物体 a、b用细绳与弹簧连接后跨过滑轮。a静止在倾角为45。的粗糙斜面上,b悬挂着.已知ma = 3mb,不计滑轮摩擦，现将斜面倾角由45。减小到30。，那么下列说法中正确的是（）第15页共15页a.弹簧的弹力不变b.物体a对斜面的压力将减小c.物体a受到的静摩擦力将减小d.弹簧的弹力及 a受到的静摩擦力都不变【答案】ac试题分析

9、物体e处于平衡状态，”的拉力翌于e物体力重力，即tf解，铝通过定滑轮 与强簧相让，故弹簧的强力的大小等于绳的拉力的大小，即旌持用晅 再分析r物体的受 力如图所示，由物体的平衡条住m.g氧口，力二9+j ,解得乂物体受的静摩爆力大小为 -1）也自，方向沿斜面向上，现将斜面倾角由空源小到初。时，设物体b任能 处于平衡状态，则的1gsm3ct=f+ l 二i石二 t :以，m受到的摩嚓力激小，b物 体仍处于平衡状态，故kc选项正室，d选前售误，物体1受到的支持力与二掰切gsm已 当8减小时，sinj减小，所以物体力受到的支持力激小，b选项错误.考点：物体平衡受力分析6 .如图所示，在倾角为 “的固定

10、光滑斜面上，有一用绳子拴着的长木板，木板上站着一只猫.已知木板的质量是猫的质量的2倍.当绳子突然断开时， 猫立即沿着板向上跑，以保持其相对斜面的位置不变.则此时木板沿斜面下滑的加速度为（）a . sin a b. 3 gsinac . gsin豆 d . 2gsin【解析】 试题分析士对猫受力分析，如图所示，猫厂ivi目对斜面的垃置不变，受到的合力为零，猫 受到的摩爆力；石已咫sim,方向沿斜h向上，所以木板受到猫施加的沿斜面向下的摩擦力； 斤 1即皿l对木板受力分析，社沿斜面方向上的力有两个： t它的重力的沿斜面的分力 加即皿，另一个是沿斜面向下的声;奈力（猫力日）.即，匕的重力的分力的方向

11、相同,其合 力=h+2wigsim=3mgsino6=2wi7f所以木板下滑的加速度方能sirw2,故只有b选图正确口 考点；受力分析物体平衡牛顿第二定律7 .如图所示，某同学为了找出平抛运动的物体初速度之间的关系，用一个小球在o点对准前方的一块竖直放置的挡板,。与a在同一高度，小球的水平初速度分别是vi、 v2、 v3,打在挡板上的位置分别是a. vi -v2,v3=6 , 3 , 2c.vi v2-v3=3 ： 2 ： 1b. v：v2：丫3= 5 ： 3 ： 1d.v1：v2：v3=9 ： 4 ： 1b、c、d,且ab： bc： cd= 1 : 3 : 5.则v1、v2、v3之间的正确关

12、系是【答案】a【解析】试题分析；物体做平抛运动，由物体自由下芦的高度依二例求出物体飞行时间，由水平匀速 直线运动可求解.设物）体下陷的的高度为八水平”匚距离为0飞行时间为:由二二g” ,2由题意知必：必：乃=1: 4: 9所以；3二1: 2:3,声由水平方向匀速直线运动x =，再由v0 = - 4 vi ： vi ：虫=6 :飞、工、所以i匹际正确考点平抛运动的规律的应用- i i 1 , 一，一8 .已知ma =2mb =3mc ,它们距轴的关系是 a =rc = b ,三物体与转盘表面的动摩2擦因数相同，当转盘的转速逐渐增加时（）a.物体a先滑动b.物体b先滑动c.物体c先滑动d. b与c

13、同时开始滑动【答案】b【解析】试题分析.物体做匀速圆周运动，所需向心力由静摩擦力提供，当物体所需静摩爆力达到最 大静摩擦力时物体将要开始滑动.由诚意如物体同名会动转速相同，由牛顿第二定律当最 大静摩擦可提供最大加速度=k = =怵*4= ”.函三者相同,而l=r（2m）2,鼻与r 成正比，故只有e的以最大，最先达爱人静摩擦力e;足哄的加速度，因此b最先动，而 工、c距离相等，故工.c同时达最大静摩擦力 所以工，一起动，所以a选项正确.解 决本题的关隆是当最大静摩擦力提供向心力时，三个物体的向心加速度相同，来进行比较. 考点，句速圆周运动向心力最六静摩擦9 .如图所示，发射地球同步卫星时，先将卫

14、星发射至近地圆轨 1然后经点火，使其沿椭圆 轨道2运行，最后再次点火，将卫星送入同步圆轨道 3,轨道1和2相切于q点，轨道2 和3相切于p点，设卫星在1轨道和3轨道正常运行的速度和加速度分别为 v1、v3和a1、 a3,在2轨道经过p点时的速度和加速度为 v2和a2,且当卫星分别在1、2、3轨道上正常 运行时周期分别为 t1、t2、t3,以下说法正确的是（）a. vi v3 v2b. vi v2 v3c. ai a2 a3d. ti t2 t3【答案】ad【解析】读题分析卫星在1轨道和3轨道二常运行性习速南汽启动，万有引力充当向心力，由g?二清的 得,二j，见】 jhv ,卫星沿椭圆轨道2运行

15、，在p点再次点火加速，使卫星做离心运动，。卫星送入局走软道3,故当吗,故为 也力，ajwujjut _选项正确，b选项错误；cf 一二二四1& 二 gf 而八寸之寸第故3gf,故c选项情 rr误:由开普勒的行星运动规律t 8声，由于轨道2的片区轴比轨道1半径的大，比轨道3半 径的小，所以丁 7厂存故d小司正以口考点；万有引力定律的应用线速度向心加速度周期10 .根据观察，在土星外层有一个环，为了判断环是土星的连续物还是小卫星群。可测出环中各层的线速度v与该层到土星中心的距离 r之间的关系。下列判断正确的是： （）a若v与r成反比，则环为连续物b.若v2与r成正比，则环为小卫星群c若v与r成正比

16、，则环为连续物d若v2与r成反比，则环为小卫星群【答案】cd【解析】武题分析在土星外层有一个环，若坏是土星的小i阴群，敞匀速圆周运动,万有引力充当向心力，由g入户与r或反比，则坏为小卫星密，若环是土7亓a星的连续物，则坏与土星的运承二j期相同，=y二竺;，与r成正比，则环为连续物）：t所以cd选项正确。考点：万有引力定律的应用线速度11 .如图所示，在真空中的 a、b两点分别放置等量异种点电荷，在 a、b两点间取一正五角 星形路径abcdefghija ,五角星的中点与 a、b的中点重合，现将一电子沿该路径逆时针移动 一周，下列判断正确的是 （）a.e点和g点的电场强度相同b.b点和c点的电势

17、相等c.电子从f点到e点再到d点过程中，电场力先做负功后做正功d.电子从g点到f点再到e点过程中，电势能先减小再增大【答案】cr解析】试题分析上如图所示，电点和g点的电场强度大眉当方向不同，a选项错误：沿电场线方 向电势降低，所以b点电势大于c点。y后泊等，故b力疝错误,电子从一点到e点再到d 点过程中，电势先降低再升高，所w电场力先做负功后做f功，c选项正确;电子从g点到 了点再到e点过程中，电势一直降低，电场力做负功，电势能噌加，d选项错误.学生对于 电场的分布理解的很好，但对电、分布容过判断错误.着点；等量异种电荷的电场的分布和电势的关系，电场力做功和电势能的变化关系12 .如图所示，在

18、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。已知在下滑的过程中，金属块动能增加了12j,金属块克服摩擦力做功 8j,重力做功24j,下列判断中正确的是（）a.金属块带负电c.金属块的机械能减少12jb.金属块克服电场力做功8jd.金属块的电势能减少4j【答案】c【解析】试题分析士设重力做功为强，克眼摩煤方做功用电场力做功取，由动能定理%+郎-町=1解得电场力敝功用= 4j,所、w场力做负功，由于斜面上的带电金 属块沿斜面滑下故金属块带正电,k b选项：，除重力外的其他外力做功w-wf= -12j, 故金属块的机械能减少12j, c选项正同；电场力做负功，金属块的电势

19、能增加，d选项错 口 原考点；动官淀理机械能电场力做功和电势能的变化关系二、填空题（本题共有两道小题，每空4分，共16分）13 . （4分）下列有关实验的描述中，正确的是 a.在 验证力的平行四边形定则 ”实验中，用两弹簧秤同时拉细绳时，细绳之间的夹角应为 90b.在探究弹簧弹力与其伸长量”关系的实验中，作出弹力和弹簧长度的图象也能求出弹簧 的劲度系数c.在 恒力做功与动能改变的关系 ”的实验中，放小车的长木板应该尽量使其水平d.在 验证机械能守恒定律”的实验中，必须由v = gt求出打某点时纸带的速度 【答案】b【解析】试题分析:在“嘘证力的平行四边形定则验中，用而啤簧秤同时拉细绳时，细里之

20、间的夹 角可以在两个弹簧秤之间夹角是n意的，故：错误：在“探究弹簧弹力与其伸长量“关 系的实脸中，作出弹力和弹簧长度的3设上表示会簧的长度，及表示弹簧的原长，由胡克定律fn 3 与画出的弋刀和弹簧匕莅的图穿的耕率即能求出弹簧的劲度系数，b 选项正确；在 恒力做功与动能改变的关系 ”的实验中，需要平衡摩擦力，以保证恒力是小车所受到的台外力，则可以探究合力的功和动能殳化的手入，所以c选项错臭在“验证机 械能守恒定律”的实脸中，不能用v =再求出打某点田已带的速度，因为就表示物体救 自由落体运动，机械能就是守恒的，不需更乙二，故d选项错误。考点：力学实嗡中的注意事而14 .（12分）物理小组在一次探

21、究活动中测量滑块与木板之间的动摩擦因数。实验装置如图，一表面粗糙的木板固定在水平桌面上，一端装有定滑轮；木板上有一滑块，其一端与电磁打点计时器的纸带相连，另一端通过跨过定滑轮的细线与托盘连接。打点计时器使用的交流电源的频率为50 hz。开始实验时，在托盘中放入适量祛码，滑块开始做匀加速运动，在纸带 上打出一系列小点。（1）上图给出的是实验中获取的一条纸带的一部分：0、1、2、3、4、5、6、7是计数点,每相邻两计数点间还有 4个连续的点未标出，计数点间的距离如图所示。 根据图中数据计算 的加速度a= （保留三位有效数字）。（2）为测量动摩擦因数，下列物理量中还应测量的有 。（填入所选物理量前的

22、字母）a.滑块运动的时间tb.木板的质量mic滑块的质量m2d.托盘和祛码的总质量 m3（3）滑块与木板间的动摩擦因数= （用被测物理量的字母表示，重力加速度为g）【答案】(1)0.495 0497m/s2m3g 一(m2 m3)a(2)cd (3)23试题分析二（1）由纸带可得zmm引过=1 89cm,犯二2.40cm ）均=2.88cm-9二3 39cm、= 3.88cm ,/=4,37cm 由=加严知，/二（4+ /）一：1+ 勺+.）解得xq496侬工（2）取托盘,发吗、滑块系统为研究对象，由牛顿第二定律知叫g-93且=0口+发）3知，需要测量滑坤二m.的，托盘和磋码的总质量小，选项c

23、、d正确；（3）由上式解出二当二气十与考点：牛顿第二定律句变速直线运社规律三、计算题（本题共4小题，共46分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤.)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15 . （ 10分）如图所示，物体的质量为 2 kg,两根轻绳ab和ac的一端连接于竖直墙上，另一端系于物体上，在物体上另施加一个方向与水平线成0= 60。的拉力f,若要使两绳都能伸直，求拉力f的大小范围2cos 8 2sin b1=4 口 #/3n【答案】20 j3 /3 n 40,3 /3 n【解析】试题分析：物体a的受力如图所示,fsin 0+ fisin 0

24、 mg= 0fcos 0 f2 ficos 0= 0由式得x 空一尸，sm 0要使两绳都能伸直，则有一过口西孑口由式得f的最大值产皿不由式得f的最小值二小也沏9=20小门n 综合得f的取值范围内2d j5 /3 x0，所以不会落到斜面上而直接落到地面上，（1分）所以小滑块从c点运动到地面所需的时间为0.3s（1分）考点，牛顿第二，三定律动能定理平抛运动17 . （12分）如图所不，将质量 m = 0.1kg的圆环套在固定的水平直杆上。环的直径略大于杆的截面直径。环与杆间动摩擦因数= 0.8。对环施加一位于竖直平面内斜向上，与杆夹角e= 53对勺拉力f,使圆环以a=4.4m/s2的加速度沿杆运动，求 f的大小。(取sin53口= 0.8, cos53 口= 0.6, g = 10m/s 2)。【答案】当fv1.25n时，杆对环的弹力向上大小为f=1n;当f 1.25n时，杆对环的弹力向下大小为f=9n试题分析：由物体的平衡 fsin53 mg=0,解得f=1.25n(1)当f1.25n时，环与杆的上部接触，受力图如左图由牛顿第二定律 f cos- - -tn = maf s fn = mg解得f=皿f代入抗巧hlncos + sin 9(2)当冷l25n时，环与杆的k就接