湖北省襄阳市四校高三上学期期中联考物理试题及答案

曾都一中 枣阳一中襄州一中 宜城一中20152016学年上学期高三期中考试物理试题时间： 90分钟 分值：110分 命题牵头学校：枣阳一中 命题教师： 学校：宜城一中 曾都一中枣阳一中襄州一中第I卷 选择题（共50分）一、选择题：本题共10小题，共50分。其中16题，每题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的；710题，每题给出的四个选项中，有多个选项符合题目要求。全部选对的得5分，选不全的得3分，多选、错选或不选的得0分。1关于物体的运动与所受外力的关系，下列说法正确的是 A物体的速度为零时，物体处于平衡状态B物体处于超重状态，物体必然有竖直向上的速度C物体自由下落时，物体对地球没有作用力D运动物体若没有受到外力的作用，将继续以同一速度沿同一直线运动2在无风的环境中，将乒乓球从高处由静止释放。小明用摄像机研究该乒乓球的下落运动，发现它在落地前已经做匀速运动，若空气阻力与速度成正比，则乒乓球A. 在下落过程中，加速度先变大后变小B. 从更高处由静止释放，在空中运动时间变长C. 在下落过程中，机械能先增大后不变D. 从更高处由静止释放，落地前瞬间的速度变大3某军事试验场正在水平地面上试射地对空导弹，若某次竖直向上发射导弹时发生故障，造成导弹的vt图像如图所示，则下列说法中正确的是A01s内导弹匀速上升B12s内导弹静止不动C3s末导弹回到出发点D5s末导弹回到出发点abcFo4. 将三个质量均为m的小球a、b、c用细线相连后（bc间无细线相连），再用细线悬挂于O点，如图所示。用力F拉小球c，使三个小球都处于静止状态，且细线Oa与竖直方向的夹角保持为=30，则F的最小值为AmgB 2mgC1.5mgD FmM5如图所示，质量为M的长木板位于光滑水平面上，质量为m的物块静止在长木板上，两者之间的滑动摩擦因数为，现对物块m施加水平向右的恒力F，若恒力F超过某一临界数值，长木板与物块将出现相对滑动。重力加速度大小为g，物块与长木板之间的最大静摩擦力等于两者之间的滑动摩擦力。则恒力F的临界数值为A. B. C. D. 300a6如图所示，倾角为300的固定斜面上，质量为m的物块在恒定拉力作用下沿斜面以加速度 向上加速运动。重力加速度为g。物块沿斜面运动的距离为x的过程，下列说法正确的是A重力势能增加 B机械能增加 C动能增加 D拉力做功为P123r7如图所示，一飞行器围绕地球沿半径为r的圆轨道1运动。经P点时，启动推进器短时间向前喷气使其变轨，2、3是与轨道1相切于P点的可能轨道。则飞行器A变轨后将沿轨道3运动B相对于变轨前运行周期变长C变轨前、后在两轨道上经P点的速度大小相等D变轨前、后在两轨道上经P点的加速度大小相等8如图所示，相同的乒乓球1、2落台后恰好在等高处水平越过球网，过网时的速度方向均垂直于球网。不计乒乓球的旋转和空气阻力，乒乓球自起跳到最高点的过程中，下列说法中正确的是球1球2A起跳时，球1的重力功率等于球2的重力功率B球1的速度变化率小于球2的速度变化率C球1的飞行时间大于球2的飞行时间D过网时球1的速度大于球2的速度F图 甲 a -a00 图 乙9如图甲所示，静止在水平面上的物体在竖直向上的拉力F作用下开始向上加速运动，拉力的功率恒定为P，运动过程中所受空气阻力大小不变，物体最终做匀速运动。物体运动速度的倒数 与加速度a的关系如图乙所示。若重力加速度大小为g，下列说法正确的是 A物体的质量为 B空气阻力大小为 C物体加速运动的时间为 D物体匀速运动的速度大小为 10如图所示，一质量为m的物体在沿斜面向上的恒力F作用下，由静止从底端向上做匀加速直线运动。若斜面足够长，表面光滑，倾角为。经时间t恒力F做功80J，此后撤去恒力F，物体又经时间t回到出发点，且回到出发点时的速度大小为v，若以地面为重力势能的零势能面，则下列说法中正确的是）FA恒力F的大小为2mgsin B物体沿斜面向上运动的时间为 C物体回到出发点时的机械能是80JD在撤去力F前的瞬间，力F的功率是第II卷 非选择题 (共60分)二、实验题:本题共2小题，共15分。请按照题目要求在答题卷上作答。11（6分）某同学要探究弹力和弹簧伸长的关系，并测弹簧的劲度系数k。做法是先将待测弹簧的一端固定在铁架台上，然后将最小刻度是毫米的刻度尺竖直放在弹簧一侧，并使弹簧另一端的指针恰好落在刻度尺上。当弹簧自然下垂时，指针指示的刻度数值记作L0，弹簧下端每增加一个50g的砝码时，指针示数分别记作L1、L2、L5。g取9.8m/s2。 （1）下表记录的是该同学测出的5个值。代表符号L0L1L2L3L4L5刻度数值/cm 3.405.106.858.6010.30n/个l/cm012345510以砝码的数目n为纵轴，以弹簧的长度为横轴，根据表格中的数据，在如下坐标纸中作出 图线。 （2）根据 图线可求弹簧的劲度系数k= N/m（保留2位有效数字）。（3）根据 图线可知表格中记录的数据L0=_cm。12（9分）验证机械能守恒定律实验装置如图甲所示，某小组完成了一系列实验操作后，得到了一条纸带如图乙所示，选取纸带上某个清晰的点标为O，然后每两个打点取一个计数点，分别标为1、2、3、4、5、6，用刻度尺量出计数点1、2、3、4、5、6与O点的距离分别为h1、h2、h3、h4、h5、h6。甲乙丙 （1）已知打点计时器的打点周期为T，可求出打各个计数点时对应的速度分别为v1、v2、v3、v4、v5，其中v5的计算式为v5_。（2）若重锤的质量为m，取打点O时重锤所在水平面为参考平面，分别算出打各个计数点时对应重锤的势能Epi和动能Eki，则打计数点3时对应重锤的势能Ep3_；接着在Eh坐标系中描点作出如图丙所示的Ekh和Eph图线，求得Eph图线斜率的绝对值为k1，Ekh图线斜率为k2，则在误差允许的范围内，k1与k2满足_关系时重锤机械能守恒。（3）关于上述实验，下列说法中正确的是_A实验中可用干电池作为电源B为了减小阻力的影响，重锤的密度和质量应该适当大些C实验时应先释放纸带后接通电源D图丙Ekh图线纵轴上的截距表示重锤经过参考平面时的动能三、计算题：本题共4小题，共45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。 13.（10分）一直升机以5.0m/s速度竖直上升，某时刻从飞机上释放一物块，经2.0s落在地面上，不计空气阻力，g取10m/s2。求：（1）物块落到地面时的速度；（2）物块2.0s内通过的路程；14.（10分）宇航员站在一星球表面上的某高处，沿水平方向抛出一个小球。经过时间t，小球落到星球表面，测得抛出点与落地点之间的距离为L；若抛出时的初速增大到2倍，则抛出点与落地点之间的距离为L。已知两落地点在同一水平面上，该星球的半径为R。若在该星球上发射卫星，使卫星绕该星球做圆周运动，求其第一宇宙速度。BAOmO15（12分）如图所示，光滑杆AB长为L，B端固定一根劲度系数为k、原长为l0的轻弹簧，质量为m的小球套在光滑杆上并与弹簧的上端连接。OO为过B点的竖直轴，杆与水平面间的夹角始终为。则：（1）杆保持静止状态，让小球从弹簧的原长位置静止释放，求小球释放瞬间的加速度大小a及小球速度最大时弹簧的压缩量l1；（2）当球随杆一起绕OO轴匀速转动时，弹簧伸长量为l2，求匀速转动的角速度；16（13分）如图所示，在某竖直平面内，光滑曲面AB与水平面BC平滑连接于B点，BC右端连接内壁光滑、半径r=0.2m的四分之一细圆管CD，管口D端正下方直立一根劲度系数为k=100N/m的轻弹簧，弹簧一端固定，另一端恰好与管口D端平齐。一个质量为1 kg的小球放在曲面AB上，现从距BC的高度为h=0.6m处静止释放小球，它与BC间的动摩擦因数0.5，小球进入管口C端时，它对上管壁有FN=2.5mg的相互作用力，通过CD后，在压缩弹簧过程中滑块速度最大时弹簧的弹性势能为Ep=0.5J。取重力加速度g=10m/s2。求：（1）小球到达C点时的速度大小；（2）在压缩弹簧过程中小球的最大动能Ekm； （3）小球最终停止的位置。曾都一中 枣阳一中襄州一中 宜城一中20152016学年上学期高三期中考试物理参考答案题号12345678910答案DBDCCBADADABDCDn/个l/cm01234551011.（1）如图所示（2分）；（2）28（2分，2729均给分）；（3）1.70（2分，1.601.80均给分）12. （1） （2分）（2） mgh3（2分，mgh3不给分）k1k2（2分，填“相等”也给2分）（3） BD（3分，漏选得2分）13解：（1）设物块落地时速度为v，由速度公式：（2分）得：v=-15m/s 负号说明方向竖直向下 （2分）（2）物块上升过程：由，得：h1=1.25m （2分）下降过程：由，得：h2=11.25m （2分）物块通过的路程为：s= h1+ h2=12.5m （2分）14解：设抛出点的高度为h，第一次平抛的水平射程为x，则有 （1分） 由平抛运动规律得知，当初速增大到2倍，其水平射程也增大到2x，可得： （1分）联立解得： （2分） 设该星球上的重力加速度为g，由平抛运动的规律，得： （2分）由万有引力定律与牛顿第二定律，得： （2分） 式中m为卫星的质量。联立以上各式，解得： （2分）15解：（1）小球从弹簧的原长位置静止释放时，根据牛顿第二定律有 （1分） BFNmgAF2解得 （1分）小球速度最大时其加速度为零，则 （2分） 解得 （1分） （2）球做圆周运动的半径为 （1分）设弹簧伸长l2时，球受力如图所示，水平方向上有 （2分）竖直方向上有 （2分）解得 （2分）16解：（1）小球刚过C点时有 （2分） 解得 （1分）（2）在压缩弹簧过程中速度最大时，合力为零。 设此时滑块离D端的距离为x0，则有 kx0mg （1分） 由机械能守恒定律有 mg（rx0）+mvEkmEp （2分） 得Ekm =6（J） （2分）（3）滑块从A点运动到C点过程，由动能定理得 mghmgsmv （1分） 解得BC间距离s=0.5m （1分） 小球与弹簧作用后返回C处动能不变，小滑块的动能最终消耗在与BC水平面相互作用的过程中，设物块在BC上的运动路程为s，由动能定理有mgs=0-mv （1分） 解得s=0.7m （1分） 故最终小滑块距离B为0. 7-0.5m=0.2m处停下。（或距离C端0.3m） （1分） 说明：其他解法正确的参照本标准给分。