河南省商丘市刘楼第一中学高三物理上学期期末试卷含解析

河南省商丘市刘楼第一中学高三物理上学期期末试卷含解析一、选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意1.（单选）如图所示,实线表示某静电场的电场线,虚线表示该电场的等势面。下列判断正确的是A.1、2两点的场强相等 B.1、3两点的场强相等C.1、2两点的电势相等 D.2、3两点的电势相等参考答案：D本题考查电场线、等势面及其相关知识,意在考查考生运用电场线、等势面知识分析解决问题的能力。根据电场线的疏密表示电场强度的大小知,1点的电场强度大于2点、3点的电场强度,选项AB错误。根据沿着电场线方向电势逐渐降低,在同一等势面上各点的电势相等知,1点的电势高于2点电势,2点、3点处于同一等势面上,电势相等,选项C错误,D正确。2.（单选）一斜劈静止于粗糙的水平地面上，在其斜面上放一滑块m，若给m一向下的初速度v0，则m正好保持匀速下滑．如图所示，现在m下滑的过程中再加一个作用力，则以下说法正确的是（）A．在m上加一竖直向下的力F1，则m将保持匀速运动，M对地有水平向右的静摩擦力的作用B．在m上加一个沿斜面向下的力F2，则m将做加速运动，M对地有水平向左的静摩擦力的作用C．在m上加一个水平向右的力F3，则m将做减速运动，在m停止前M对地有向右的静摩擦力的作用D．无论在m上加什么方向的力，在m沿斜面向下运动的过程中，M对地都无静摩擦力的作用参考答案：【考点】：共点力平衡的条件及其应用；摩擦力的判断与计算；物体的弹性和弹力．【专题】：共点力作用下物体平衡专题．【分析】：由题，滑块原来匀速下滑，合力为零；斜面保持静止状态，合力也为零．以滑块和斜面整体为研究对象，分析受力情况，根据平衡条件分析地面对斜面的摩擦力和支持力．木块可能受两个力作用，也可能受到四个力作用．：解：m原来保持匀速下滑，M静止，以滑块和斜面组成的整体为研究对象，分析受力情况，根据平衡条件得知地面对斜面没有摩擦力，如有摩擦力，整体的合力不为零，将破坏平衡状态与题矛盾．对m，有：mgsinθ=f=μmgcosθ，即得sinθ=μcosθ，θ是斜面的倾角．A、当施加竖直向下的力F1时，对整体受力分析，在竖直方向合力为零，水平方向合力为零，故地面对M无摩擦力，对m受力分析可知，（mg+F）sinθ﹣μ（mg+F）cosθ=0，所以m做匀速运动，故A错误．B、在m上加一沿斜面向下的力F2，如图，物块所受的合力将沿斜面向下，故做加速运动，但m与斜面间的弹力大小不变，故滑动摩擦力大小不变，即物块所受支持力与摩擦力的合力仍然竖直向上，则斜面所受摩擦力与物块的压力的合力竖直向下，则斜面水平方向仍无运动趋势，故仍对地无摩擦力作用，故B错误；C、在m上加一水平向右的力F3，沿斜面方向：mgsinθ﹣F3cosθ﹣μ（mgcosθ+F3sinθ）＜0，故物体做减速运动；对物块，所受支持力增加了F3sinθ，则摩擦力增加μF3sinθ，即支持力与摩擦力均成比例的增加，其合力方向还是竖直向上，如图：则斜面所受的摩擦力与压力的合力放还是竖直向下，水平放向仍无运动趋势，则不受地面的摩擦力，故C错误；D、无论在m上加上什么方向的力，m对斜面的压力与m对斜面的摩擦力都是以1：μ的比例增加，则其合力的方向始终竖直向下，斜面便没有运动趋势，始终对地面无摩擦力作用，故D正确．故选：D．【点评】：本题中木块与斜面都处于平衡状态，研究对象可以采用隔离法，也可以采用整体法研究．3.如图所示，一水平方向中够长的传送带以恒定的速度沿顺时针方向转动，传送带右端有一个与传送带等高的光滑水平面，一物体以恒定速率沿直线向左滑向传送带后，经过一段时间又返回光滑水平面，速率为v2′，则下列说法中正确的是

（

）

A．只有v1=v2时，则v2′=v1

B．若v1>v2时,则v2′=v2

C．若v1<v2时,则v2′=v1

D．不管v2多大,总有v2′=v2参考答案：BC4.（多选题）一质量为M、倾角为θ的斜面体放在水平地面上，质量为m的小木块（可视为质点）放在斜面上，现用一平行于斜面、大小恒定的拉力F作用于小木块，拉力在斜面所在的平面内绕小木块旋转一周的过程中，斜面体和木块始终保持静止状态，下列说法中正确的是（）A．小木块受到斜面的最大摩擦力大小为B．小木块受到斜面的最大摩擦力大小为F+mgsinθC．斜面体受到地面的最大摩擦力大小为FD．斜面体受到地面的最大摩擦力大小为Fcosθ参考答案：BC解：A、B、当F沿斜面向下时，木块所受摩擦力最大，受力分析如图：由平衡条件：fMAX=F+mgsinθ．故A错误，B正确；C、D、选整体为研究对象，当F水平时，整体所受的摩擦力最大，由平衡条件，f=F，即：斜面所受的最大静摩擦力为F．故C正确，D错误；故选：BC5.家用台式计算机上的硬盘磁道如图所示。A、B是分别位于两个半径不同磁道上的两质量相同的点，磁盘转动后，它们的A．向心力大小相等

B．角速度大小相等

C．向心加速度相等

D．线速度大小相等参考答案：B二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.图甲为某一小灯泡的U－I图线，现将两个这样的小灯泡并联后再与一个4Ω的定值电阻R串联，接在内阻为1Ω、电动势为5V的电源两端，如图乙所示。则通过每盏小灯泡的电流强度为________A，此时每盏小灯泡的电功率为________W。参考答案：0.3；0.6。7.在电梯上有一个质量为100kg的物体放在地板上，它对地板的压力随时间的变化曲线如图所示，电梯从静止开始运动，在头两秒内的加速度的大小为________，在4s末的速度为________，在6s内上升的高度为________。参考答案：8.长L=0.5m的轻绳悬挂一质量m=0.2kg的小球（可看成质点），开始时绳竖直，小球与一倾角θ=45°的质量M=1kg的静止三角形物块刚好接触，如图所示，不计所有的摩擦。若用水平推力使斜面体缓慢地向左移动，直至轻绳与斜面平行，在此过程中推力F______（选填“增大”、“减小”、“不变”、“先增大后减小”或“先减小后增大”）；若用水平恒力F向左推动三角形物块，当轻绳与斜面平行时小球的速度大小为v=0.2m/s，重力加速度g=10m/s2，则此过程中推力F做的功为_______J。参考答案：增大

0.3379.测定木块与长木板之间的动摩擦因数时，采用如图所示的装置，图中长木板水平固定．（1）实验过程中，电火花计时器应接在

电源上．调整定滑轮高度，使

．（2）已知重力加速度为g，测得木块的质量为M，砝码盘和砝码的总质量为m，木块的加速度为a，则木块与长木板间动摩擦因数μ=

．（3）如图为木块在水平木板上带动纸带运动打出的一条纸带的一部分，0、1、2、3、4、5、6为计数点，相邻两计数点间还有4个打点未画出．从纸带上测出x1=3.20cm，x2=4.52cm，x5=8.42cm，x6=9.70cm．则木块加速度大小a=

m/s2(保留两位有效数字)．参考答案：10.飞机着陆后做匀减速运动，初速度为60m/s，加速度大小为10m/s2，则飞机着陆后8s内的位移是

m。参考答案：180m11.如图所示，气缸中封闭着温度为127℃的空气，一重物用轻绳经轻滑轮跟气缸中的活塞相连接，不计一切摩擦，重物和活塞都处于平衡状态，这时活塞离气缸底的高度为10cm。如果缸内空气温度降为87℃，则重物将上升

cm；该过程适用的气体定律是

（填“玻意耳定律”或“查理定律”或“盖·吕萨克定律”）。参考答案：1；盖·吕萨克定律12.质量为m，速度为v0的子弹，水平射入一固定的地面上质量为M的木块中，深入木块的深度为L.如果将该木块放在光滑的水平面上，欲使同样质量的子弹水平射入木块的深度也为L，则其水平速度应为__________。

参考答案：13.如图所示，一弹簧振子在M、N间沿光滑水平杆做简谐运动，坐标原点O为平衡位置，MN＝8cm.从小球经过图中N点时开始计时，到第一次经过O点的时间为0.2s，则小球的振动周期为________s，振动方程的表达式为x＝________cm。参考答案：0.8

（1）从小球经过图中N点时开始计时，到第一次经过O点的时间为0.2s，故有：T=4×0.2s=0.8s（2）简谐运动，从正向最大位移处开始计时，其位移时间关系公式为：x=Acosωt；A=4cm；所以，位移时间关系公式为：三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.如图所示，将一个斜面放在小车上面固定，斜面倾角θ=37°，紧靠斜面有一质量为5kg的光滑球，取重力加速度g＝10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8，则：试求在下列状态下：(1)小车向右匀速运动时，斜面和小车对小球的弹力大小分别是多少？(2)小车向右以加速度3m/s2做匀加速直线运动，斜面和小车对小球的弹力大小分别是多少？(3)小车至少以多大的加速度运动才能使小球相对于斜面向上运动。参考答案：(1)0，50N(2)25N，30N

(3)7.5m/s2【详解】(1)小车匀速运动时，小球随之一起匀速运动，合力为零，斜面对小球的弹力大小为0，竖直方向上小车对小球的弹力等于小球重力，即：否则小球的合力不为零，不能做匀速运动.(2)小车向右以加速度a1=3m/s2做匀加速直线运动时受力分析如图所示，有：代入数据解得：N1=25N，N2=30N(3)要使小球相对于斜面向上运动，则小车对小球弹力为0，球只受重力和斜面的弹力，受力分析如图，有：代入数据解得：答：(1)小车向右匀速运动时，斜面对小球的弹力为0和小车对小球的弹力为50N(2)小车向右以加速度3m/s2做匀加速直线运动，斜面和小车对小球的弹力大小分别是N1=25N，N2=30N.(3)小车至少以加速度向右运动才能使小球相对于斜面向上运动。15.（16分）如图所示，物块A和B通过一根轻质不可伸长的细绳连接，跨放在质量不计的光滑定滑轮两侧，质量分别为mA=2kg、mB=1kg。初始时A静止与水平地面上，B悬于空中。先将B竖直向上再举高h=1.8m（未触及滑轮）然后由静止释放。一段时间后细绳绷直，A、B以大小相等的速度一起运动，之后B恰好可以和地面接触。取g=10m/s2。（1）B从释放到细绳绷直时的运动时间t；（2）A的最大速度v的大小；（3）初始时B离地面的高度H。参考答案：（1）；（2）；（3）。试题分析：（1）B从释放到细绳刚绷直前做自由落体运动，有：解得：（2）设细绳绷直前瞬间B速度大小为vB，有细绳绷直瞬间，细绳张力远大于A、B的重力，A、B相互作用，总动量守恒：绳子绷直瞬间，A、B系统获得的速度：之后A做匀减速运动，所以细绳绷直瞬间的速度v即为最大速度，A的最大速度为2m/s。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，水平转盘上放有质量为m的物块，当物块到转轴的距离为r时，连接物块和转轴的绳刚好被拉直（绳中张力为零），物块与转盘间最大静摩擦力是其重力的k倍，求：（1）转盘的角速度为ω1=时绳中的张力T1；（2）转盘的角速度为ω2=时绳中的张力T2．参考答案：解：设角速度为ω0时绳刚好被拉直且绳中张力为零，则由题意有：kmg=mωr解得：ω0=（1）当转盘的角速度为ω1=时，有：因为ω1＜ω0，物体所受静摩擦力足以提供物体随转盘做圆周运动所需向心力仍为零，即：T1=0（2）当转盘的角速度为：ω2=时，有：ω2＞ω0，物体所受最大静摩擦力不足以提供物体随转盘做圆周运动所需向心力，则有：kmg+T2=mωr解得：T2=kmg答：（1）转盘的角速度为ω1=时绳中的张力为零；（2）转盘的角速度为ω2=时绳中的张力为kmg【考点】向心力；牛顿第二定律．【分析】先求出当向心力为物块与转盘的最大静摩擦力时的角速度ω0，比较其与ω1=的大小，可判知绳子没有张力，从而可第一问的结果．再比较ω0与ω2=的大小，可知最大静摩擦力已经不能满足物块的圆周运动了，所以绳子要有张力，结合向心力公式可解得此时的绳子的张力．17.如图所示，地面依次排放两块完全相同的木板A、B，长度均为l=2.5m，质量均为m2=150kg，现有一小滑块以速度v0=6m／s冲上木板A左端，已知小滑块质量m==200kg，滑块与木板间的动摩擦因数为μ1，木板与地面间的动摩擦因数μ2=0.2。(最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，取g=10m/s2)(1)若货物滑上木板A时，木板不动，而滑上木板B时，木板B开始滑动，求μ1应满足的条件。(2)若μ1=0.4，求滑块运动时间。(结果用分数表示)。参考答案：滑上木板A时，木板不动，由受力分析得

（2分）若滑上木板B时，木板B开始滑动，由受力分析得（2分）代入数据得0.35≤＜0.5

（2分）（2）若=0.4，则货物在木板A上滑动时，木板不动。设货物在木板A上做减速运动时的加速度大小为，由牛顿第二定律得，

（1分）由

达B板时的速度

（1分）在A板上滑动时间由

（1分）滑块滑上B板时B运动，由

（1分）速度相同时

（1分）相对位移（1分）物块与板B能达到共同速度：

（1分）然后一起相对静止的一起减速：

（1分）

（1分）

（1分）18.如图