物理江苏省苏州市届高三上学期期中考试.docx
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物理江苏省苏州市届高三上学期期中考试
江苏省苏州市2018届高三上学期期中考试
一、单项选择题：
本题共6小题，每小题3分，共计18分．每小题只有一个选项符合题意．
1.在物理学发展的进程中，许多科学家作出了重要的贡献．下列关于科学家及其成就的说法中正确的是（ ）
A.伽利略发现了万有引力定律
B.卡文迪许测出了引力常量G
C.亚里士多德指出“力是改变物体运动状态的原因”
D.开普勒得出“加速度与力成正比，与质量成反比”的结论
2.如图所示是某物体做直线运动的vt图象，则该物体全过程（ ）
A.做匀速直线运动
B.做匀加速直线运动
C.一直朝某一方向运动
D.在某一线段上做两个来回运动
3.如图所示，有两个固定的等量异种点电荷，a、b是它们连线的中垂线上两个位置，c是它们产生的电场中另一位置，以无穷远处为电势的零点，则以下认识中正确的有（ ）
A.a、b两点场强相同
B.a、b两点电势相同
C.c点电势为正值
D.将一正电荷从a点移到b点电场力做负功
4.A、B两颗人造卫星绕地球做匀速圆周运动，A的运行周期大于B的运行周期，则（ ）
A.A距离地面的高度一定比B的小
B.A的运行速率一定比B的大
C.A的向心加速度一定比B的小
D.A的向心力一定比B的大
5.如图所示，固定在水平地面上的物体P.左侧是光滑圆弧面，一根轻绳跨过物体P顶点上的小滑轮，一端系有质量为m＝3kg的小球．小球与圆心连线跟水平方向的夹角θ＝60°.绳的另一端水平连接物块3，三个物块重均为50N，作用在物块2的水平力F＝10N，整个系统处于平衡状态，取g＝10m/s2，则以下说法正确的是（ ）
A.1和2之间的摩擦力是10N
B.2和3之间的摩擦力是25N
C.3与桌面间的摩擦力为15N
D.物块3受6个力作用
6.以初速度v0竖直向上抛出一质量为m的小物体．假定物块所受的空气阻力f大小不变．已知重力加速度为g，则物体上升的最大高度和返回到原抛出点的速率分别为（ ）
A.
和v0
B.
和v0
C.
和v0
D.
和v0
二、多项选择题：
本题共5小题，每小题4分，共计20分．每小题有多个选项符合题意．全部选对的得4分，选对但不全的得2分，错选或不答的得0分．
7.关于自由落体运动的加速度g，下列说法正确的是（ ）
A.同一地点轻重不同的物体的g值一样大
B.北京地面的g值比上海地面的g值略大
C.g值在赤道处大于在南北两极处
D.g值在地面任何地方都一样
8.如图甲所示，静止在水平地面上的物块A，受到水平拉力F的作用，F与时间t的关系如图乙所示，设物块与地面之间的最大静摩擦力fm大小与滑动摩擦力大小相等，则（ ）
甲 乙
A.0～t1时间内力F的功率逐渐增大
B.t2～t3时间内物块A做加速度减小的加速运动
C.t3时刻物块A的动能最大
D.t3时刻后物体做反方向运动
9.信使号探测器围绕水星运行了近4年，在信使号水星探测器陨落水星表面之前，工程师通过向后释放推进系统中的高压氦气来提升轨道，使其寿命再延长一个月，如图所示，释放氦气前，探测器在贴近水星表面的圆形轨道Ⅰ上做匀速圆周运动，释放氦气后探测器进入椭圆轨道Ⅱ，忽略探测器在椭圆轨道上所受阻力，则下列说法正确的是（ ）
A.探测器在轨道Ⅱ的运行周期比在轨道Ⅰ的大
B.探测器在轨道Ⅱ上某点的速率可能等于在轨道Ⅰ上速率
C.探测器在轨道Ⅰ和轨道Ⅱ上经过E处时加速度相同
D.探测器在轨道Ⅱ上远离水星过程中，势能和动能均增大
10.一物体在xOy平面内从坐标原点开始运动，沿x轴和y轴方向运动的速度v随时间t变化的图象分别如图甲、乙所示，则物体在0～t0时间内（ ）
甲
乙
丙
丁
A.做匀变速运动B.做非匀变速运动
C.运动的轨迹可能如图丙所示D.运动的轨迹可能如图丁所示
11.如图所示，在水平向右的匀强电场中，某带电粒子从A点运动到B点，在A点时速度竖直向上，在B点时速度水平向右，在这一运动过程中粒子只受电场力和重力，所受电场力是重力的
倍，并且克服重力做的功为1J，电场力做的正功为3J，则下列说法中正确的是（ ）
A.粒子带正电
B.粒子在A点的动能比在B点多2J
C.粒子在A点的机械能比在B点少3J
D.粒子由A点到B点过程中速度最小时，速度的方向与水平方向的夹角为60°
三、简答题：
本大题共2小题；其中第12题8分，第13题12分，共计20分．
12.（8分）如图所示为测量物块与水平桌面之间动摩擦因数的实验装置示意图．实验步骤如下：
①用天平测量物块和遮光片的总质量M，重物的质量m，用游标卡尺测量遮光片的宽度d，用米尺测量两光电门之间的距离s；
②调整轻滑轮，使细线水平；
③让物块从光电门A的左侧由静止释放，用数字毫秒计分别测出遮光片经过光电门A和光电门B所用的时间ΔtA和ΔtB，求出加速度a；
④多次重复步骤③，求a的平均值a；
⑤根据上述实验数据求出动摩擦因数μ.
回答下列问题：
（1）测量d时，某次游标卡尺（主尺的最小分度为1mm）的示数如图所示．其读数为________cm.
（2）物块的加速度a可用d、s、ΔtA和ΔtB表示为a＝________________．
（3）动摩擦因数μ可用M、m、a和重力加速度g表示为μ＝________________．
（4）如果细线没有调整到水平，由此引起的误差属于________（选填“偶然误差”或“系统误差”）．
13.（12分）a.某同学在研究性学习中，利用所学的知识解决了如下问题：
一轻质弹簧竖直悬挂于某一深度为h＝30.0cm且开口向下的小筒中（没有外力作用时弹簧的下端位于筒内，用测力计可以钩住弹簧的下端），如图所示．若本实验的长度测量工具只能测量露出筒外弹簧的长度l，现要测出弹簧的原长l0和弹簧的劲度系数k，该同学通过改变l而测出对应的弹力F，作出Fl图象如图所示，则弹簧的劲度系数为k＝________N/m，弹簧的原长l0＝________cm.
b.某同学利用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律．
（1）请指出该同学在实验操作中存在的两处错误：
________________________________________________、________________________________________________．
（2）若所用交流电的频率为f，该同学经正确操作得到如图所示的纸带，把第一个点记做O，另选连续的3个点A、B、C作为测量的点，A、B、C各点到O点的距离分别为s1、s2、s3，重物质量为m，重力加速度为g.根据以上数据可知，从O点到B点，重物的重力势能的减少量等于________，动能的增加量等于________．（用所给的符号表示）
四、计算题：
本题共4小题，共62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．
14.（16分）如图甲所示，一质量m＝0.4kg的小物块，以v0＝2m/s的初速度，在与斜面平行的拉力作用下，沿斜面向上做匀加速运动，经t＝2s的时间物块由A点运动到B点，A、B之间的距离L＝10m．已知斜面倾角θ＝30°，物块与斜面之间的动摩擦因数μ＝
.重力加速度g取10m/s2.求：
（1）物块到达B点时速度的大小，物块加速度的大小；
（2）拉力F的大小；
（3）若拉力F与斜面夹角为α，如图乙所示，试写出拉力F的表达式．
甲
乙
15.（14分）一颗在赤道上空运行的人造卫星，其轨道半径为r＝2R（R为地球半径），卫星的转动方向与地球自转方向相同．已知地球自转的角速度为ω0，地球表面处的重力加速度为g.求：
（1）该卫星所在处的重力加速度g′；
（2）该卫星绕地球转动的角速度ω；
（3）该卫星相邻两次经过赤道上同一建筑物正上方的时间间隔Δt.
16.（16分）如图所示，从倾角为45°的固定斜面B点正上方，距B点的高度为h的A点处，静止释放一个质量为m的弹性小球，落在B点和斜面碰撞，碰撞后速度大小不变，方向变为水平，经过一段时间小球落在斜面上C点．空气阻力不计，重力加速度为g.求：
（1）小球从A点运动到B点的时间；
（2）小球从B点运动到C点的时间；
（3）B点和C点间的高度差；
（4）小球落到C点时重力做功的瞬时功率．
17.（16分）如图所示，一轻弹簧原长为2R，其一端固定在倾角为37°的固定直轨道AC的底端A处，另一端位于直轨道上B处，弹簧处于自然状态，直轨道与一半径为R的光滑圆弧轨道相切于C点，AC＝7R，A、B、C、D均在同一竖直平面内．质量为m的小物块P自C点由静止开始下滑，最低到达E点（未画出），随后P沿轨道被弹回，最高到达F点，AF＝5.5R，已知P与直轨道间的动摩擦因数μ＝0.125，重力加速度大小为g.（取sin37°＝35，cos37°＝45）
（1）求P第一次运动到B点时速度的大小；
（2）求P运动到E点时弹簧的弹性势能；
（3）改变物块P的质量，将P推至E点，从静止开始释放，P恰好通过能到达圆弧轨道的最高点D，求：
P运动到D点时速度的大小和改变后P的质量．
参考答案
1.B 2.C 3.B 4.C 5.D 6.A
7.AB 8.BC 9.ABC 10.AC 11.ACD
12.
（1）0.960
（2）
（3）
（4）系统误差
13.a.200 20
b.
（1）打点计时器应该接交流电源 开始时重物应该靠近打点计时器
（2）mgs2
14.
（1）设物块加速度的大小为a，到达B点时速度的大小为v，由运动学公式得L＝v0t＋
at2①
v＝v0＋at②
联立①②式，代入数据得a＝3m/s2，v＝8m/s.
（2）由牛顿第二定律得F－mgsinθ－f＝ma
FN＝mgcosθ
又f＝μFN，F＝mg（sinθ＋μcosθ）＋ma＝5.2N.
（3）设物块所受支持力为FN，所受摩擦力为f，拉力与斜面间的夹角为α，受力分析如图所示，由牛顿第二定律得
Fcosα－mgsinθ－f＝ma③
Fsinα＋FN－mgcosθ＝0④
又f＝μFN⑤
联立③④⑤式得拉力F的表达式为
F＝
.
15.
（1）在地球表面处重力加速度g＝
在轨道半径为r处重力加速度
g′＝
＝
＝
解得g′＝
g.
（2）根据万有引力提供向心力
＝mrω2
得ω＝
（3）卫星绕地球做匀速圆周运动，建筑物随地球自转做匀速圆周运动，当卫星转过的角度与建筑物转过的角度之差等于2π时，卫星再次出现在建筑物上空．以地面为参照物，卫星再次出现在建筑物上方时，建筑物随地球转过的弧度比卫星转过弧度少2π.即ωΔt－ω0Δt＝2π，解得Δt＝
.
16.
（1）小球从A点运动到B点过程h＝
gt
t1＝
.
（2）小球从B点运动到C点过程
x＝
·t2，y＝
gt
当x＝y时，t2＝2
.
（3）B点和C点间的高度差y＝
gt
，y＝4h.
（4）小球落到C点时vcy＝
＝2
重力的瞬时功率
P＝mg·vcy＝2mg
.
17.
（1）根据题意知，B、C之间的距离l为
l＝7R－2R①
设P到达B点时的速度为vB，由动能定理得
mglsinθ－μmglcosθ＝
mv
②
式中θ＝37°，联立①②式并由题给条件得
vB＝
.③
（2）设BE＝x，P到达E点时速度为零，设此时弹簧的弹性势能为Ep.P由B点运动到E点的过程中，由动能定理有
mgxsinθ－μmgcosθ－Ep＝0－
mv
④
E、F之间的距离l1为l1＝5.5R－2R＋x⑤
P到达E点后反弹，从E点运动到F点的过程中，由动能定理有Ep－mgl1sinθ－μmgl1cosθ＝0⑥
联立③④⑤⑥式并由题给条件得
x＝0.25R，Ep＝
mgR.
（3）设改变后P的质量为m1，P恰好通过能到达圆弧轨道的最高点D
m1g＝m1
，所以vD＝
P由E点运动到C点的过程应用动能定理
Ep－m1gsinθ×5.25R－μm1gcosθ×5.25R－m1g（R＋Rcosθ）＝
mv
Ep＝m1gsinθ×5.25R＋μm1gcosθ×5.25R＋m1g（R＋Rcosθ）＋
mv
mgR＝
m1gR，
m＝
m1
所以m1＝
m.
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