昌化中学2015届高三物理上学期期中试题（新人教有答案）
注意事项：
1．答题前，务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡规定的位置上。
2．做选择题时，必须用2B铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。
3．答非选择题时，必须用黑色字迹钢笔或签字笔，将答案写在答题卡规定的位置上。
4．所有题目必须在答题卡上作答，在试题卷上作答无效。
一、单项选择题（在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求）
1.伽利略曾设计如图所示的一个实验，将摆球拉至M点放开，摆球会达到同一水平高度上的N点。如果在E或F处钉子，摆球将沿不同的圆弧达到同一高度的对应点；反过来，如果让摆球从这些点下落，它同样会达到原水平高度上的M点。这个实验可以说明，物体由静止开始沿不同倾角的光滑斜面（或弧线）下滑时，其末速度的大小
A.只与斜面的倾角有关
B.只与斜面的长度有关
C.只与下滑的高度有关
D.只与物体的质量有关
2．某同学在学习了直线运动和牛顿运动定律知识后，绘出了沿直线运动的物体的位移x、速度v、加速度a随时间变化的图象如图所示，若该物体在t＝0时刻，初速度为零，则下列图象中该物体在t＝4 s内位移一定不为零的是
3．如图所示，体操运动员用一只手抓住单杠，以单杠为轴，伸直的身体在空中旋转(做单臂大回环)．图中的她正位于头朝下、脚在最高点的位置．若该运动员的质量为m＝50 kg，g取10 m/s2，忽略摩擦力和空气阻力，估算运动员
在运动过程中其手臂受到的最大拉力至少为
A．600 N B．1500 N
C．2500 N D．3600 N
4．如图所示，两极板与电源相连接，电子从负极板边缘垂直电场方向射入匀强电场，且恰好从正极板边缘飞出，现在使电子入射速度变为原来的两倍，而电子仍从原位置射入，且仍从正极板边缘飞出，则两极板的间距应变为原来的
A．2倍 B．4倍
C．0.5倍 D．0.25倍
5．一般的曲线运动可以分成很多小段，每小段都可以看成圆周运动的一部分，即把整条曲线用一系列不同半径的小圆弧来代替。如图(a)所示，曲线上A点的曲率圆定义为：通过A点和曲线上紧邻A点两侧的两点作一圆，在极限情况下，这个圆就叫做A点的曲率圆，其半径ρ叫做A点的曲率半径。现将一物体沿与水平面成α角的方向以速度v0抛出，如图(b)所示。则在其轨迹最高点P处的曲率半径是
A． B．
C． D．
6．如图所示，长为l的轻杆一端固定一质量为m的小球，另一端固定在转轴O上，杆可在竖直平面内绕轴O无摩擦转动．已知小球通过最低点Q时，速度大小为v＝9gl/2，则小球的运动情况为
A．小球不可能到达圆周轨道的最高点P
B．小球能到达圆周轨道的最高点P，但在P点不受轻杆对它的作用力
C．小球能到达圆周轨道的最高点P，且在P点受到轻杆对它向上的弹力
D．小球能到达圆周轨道的最高点P，且在P点受到轻杆对它向下的弹力
7.如图所示，在平面直角中，有方向平行于坐标平面的匀强电场，其中坐标原点 处的电势为0 V，点 处的电势为6 V, 点 处的电势为3 V, 则电场强度的大小为
A. 200V/m B. 200 V/m
C. 100 V/m D. 100 V/m
8．如图（1）所示，两平行正对的金属板A、B间加有如图（2）所示的交变电压，一重力可忽略不计的带正电粒子被固定在两板的正中间P处。若在t0时刻释放该粒子，粒子会时而向A板运动，时而向B板运动，并最终打在A板上。则t0可能属于的时间段是
A． B．
C． D．
二、不定项选择题（每小题有一个或多个选项符合题意）
9. 下列关于曲线运动的说法中,正确的是
A.做曲线运动的物体的加速度一定是变化的
B.做曲线运动的物体其速度大小一定是变化的
C.做平抛运动的物体,加速度是恒定的
D.骑自行车冲到圆弧形桥顶时,人对自行车座子压力增加,这是由于超重原因造成的
10．如图所示，将质量为2m的重物悬挂在轻绳的一端，轻绳的另一端系一质量为m的小环，小环套在竖直固定的光滑直杆上，光滑定滑轮与直杆的距离为d.现将小环从与定滑轮等高的A处由静止释放，当小环沿直杆下滑距离也为d时(图中B处)，下列说法正确的是(重力加速度为g)
A．小环刚释放时轻绳中的张力一定大于2mg
B．小环到达B处时，重物上升的高度也为d
C．小环在B处的速度与重物上升的速度大小之比等于22
D．小环在B处的速度与重物上升的速度大小之比等于2
11.P、Q两电荷形成的电场的电场线分布如图所示，a、b、c、d为电场中的四个点.一个离子从a运动到b(不计重力)，轨迹如图中虚线所示.则下列判断正确的是
A.离子带正电
B.c点电势高于d点电势
C.离子在a点时的加速度大于在b点时的加速度
D.离子在a点时的电势能大于在b点时的电势能
12.如图所示，在竖直平面内有一匀强电场，其方向与水平方向成α＝30°斜向右上，在电场中有一质量为m、电量为q的带电小球，用长为L的不可伸长的绝缘细线挂于O点，当小球静止于M点时，细线恰好水平.现用外力将小球拉到最低点P，然后无初速度释放，则以下判断正确的是
A.小球再次到达M点时，速度刚好为零
B.小球从P到M过程中，合外力对它做了3mgL的功
C.小球从P到M过程中，小球的机械能增加了3mgL
D.如果小球运动到M点时，细线突然断裂，小球以后将做匀变速曲线运动
三、实验题
13．在做“研究匀变速直线运动”的实验中：
(1) 实验室提供了以下器材：电磁打点计时器、一端附有滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、钩码、刻度尺、导线和开关、低压交流电源、复写纸、弹簧测力计。其中在本实验中不需要的器材是________。
(2) 如图所示，是某同学由打点计时器得到的表示小车运动过程的一条清晰纸带，纸带上两相邻计数点间还有四个点没有画出，打点计时器打点的时间间隔T＝0.02s，其中x1＝7.05cm、x2＝7.68cm、x3＝8.33cm、x4＝8.95cm、x5＝9.61cm、x6＝10.23cm。
下表列出了打点计时器打下B、C、F时小车的瞬时速度，请在表中填入打点计时器打下D、E两点时小车的瞬时速度（小数点后保留三位数字）。
位置BCDEF
速度(m•s－1)0.7370.8010.992
(3) 以A点为计时起点，在坐标图中画出小车的速度―时间关系图线。
(4) 根据你画出的小车的速度―时间的关系图线计算出的小车的加速度a＝________m/s2。
14．用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律。实验所用的电源为学生电源，输出电压有交流电和直流电两种。重锤从高处由静止开始下落，打点计时器在重锤拖着的纸带上打出一系列的点，对图中纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。
（1）下列几个操作步骤中：
A．按照图示，安装好实验装置；
B．将打点计时器接到电源的“交流输出”上；
C．用天平测出重锤的质量；
D．先释放重锤，后接通电源，纸带随着重锤运动，打点计时器在纸带上打下一系列的点；
E．测量纸带上某些点间的距离；
F．根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能。
没有必要的是 ，操作错误的是 。（填步骤前相应的字母）
（2）利用这个装置也可以测量重锤下落过程加速度a的大小。根据打出的纸带，选取纸带上连续的五个点A、B、C、D、E，测出各点之间的距离如图所示，电源频率为f，则a的表达式为：a= 。（用X1、X2、X3、X4及f表示）
四、计算题（解答题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，答案中必须写出数值和单位。）
15．一质量m＝0.5 kg的滑块以一定的初速度冲上一倾角为30°足够长的斜面，某同学利用DIS实验系统测出了滑块冲上斜面过程中多个时刻的瞬时速度，如图所示为通过计算机绘制出的滑块上滑过程的v-t图。求：(g取10 m/s2)
(1) 滑块冲上斜面过程中的加速度大小；
(2) 滑块与斜面间的动摩擦因数；
(3) 判断滑块最后能否返回斜面底端？若能返回，求出返回斜面底端时的动能；若不能返回，求出滑块停在什么位置。
16．如图所示，一质量为m＝1 kg的小物块轻轻放在水平匀速运动的传送带上的A点，随传送带运动到B点，小物块从C点沿圆弧切线进入竖直光滑的半圆轨道恰能做圆周运动，已知圆弧半径R＝0.9 m，轨道最低点为D，D点距水平面的高度h＝0.8 m．小物块离开D点后恰好垂直碰击放在水平面上E点的固定倾斜挡板，已知小物块与传送带间的动摩擦因数μ＝0.3，传送带以5 m/s恒定速率顺时针转动，g＝10 m/s2.求：
(1) 传送带AB两端的距离；
(2) 小物块经过D点时对轨道的压力的大小；
(3) 倾斜挡板与水平面间的夹角θ的正切值．
17.如图所示，某空间有一竖直向下的匀强电场，电场强度E＝1.0×102 V/m，一块足够大的接地金属板水平放置在匀强电场中，在金属板的正上方高度h＝0.80 m的a处有一粒子源，盒内粒子以v0＝2.0×102 m/s的初速度向水平面以下的各个方向均匀放出质量为m＝2.0×10－15 kg，电荷量为q＝＋10－12 C的带电粒子，粒子最终落在金属板b上.若不计粒子重力，求：(结果保留两位有效数字)
(1)粒子源所在a点的电势；
(2)带电粒子打在金属板上时的动能；
(3)从粒子源射出的粒子打在金属板上的范围(所形成的面积)；若使带电粒子打在金属板上的范围减小，可以通过改变哪些物理量来实现？
18.如图所示，在粗糙水平台阶上静止放置一质量m=0.5kg的小物块，它与水平台阶表面的动摩擦因数μ=0.5，且与台阶边缘O点的距离s=5m．在台阶右侧固定了一个1/4圆弧挡板，圆弧半径R=1m，圆弧的圆心也在O点。今以O点为原点建立平面直角坐标系．现用F=5N的水平恒力拉动小物块，一段时间后撤去拉力，小物块最终水平抛出并击中挡板．（g取10m/s2）
（1）若小物块击中档板上的P点（OP与水平方向夹角为37°，已知 ， ）则其离开O点时的速度大小；
（2）为使小物块击中档板，求拉力F作用的最短时间；
（3）改变拉力F的作用时间，使小物块击中挡板的不同位置．求击中挡板时小物块动能的最小值．
浙江省临安市昌化中学2015届高三上学期阶段性考试
物理答案
一、单项选择题
12345678
CCCCCCAB
二、不定项选择题
9101112
CADBCBD
三、实验题
13．
(1) 弹簧测力计
(2) 0.864 0.928
(3)如图
(4) (0.64±0.01)
14．
(1) C 、 D
(2)(X3+X4-X1-X2)f2/4
四、计算题(解答时应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤，有数值计算的要注明单位)
15．
解析：
(1) 滑块的加速度大小：a＝ΔvΔt＝0－60.5＝12 m/s2。
(2) 物体在冲上斜面过程中mgsinθ＋μmgcosθ＝ma
μ＝a－gsin 30°gcos 30°＝12－10×0.510×32＝ =0.81
(3) 滑块速度减小到零时，重力的分力小于最大静摩擦力，不能再下滑。
x＝v022a＝622×12 m＝1.5 m
滑块停在距底端1.5 m处。
16．
解析：(1)对小物块，在C点沿圆弧切线进入竖直光滑的半圆轨道恰能做圆周运动，由牛顿第二定律得：mg＝mv21R
则v1＝gR＝3 m/s<5 m/s
即小物块在传送带上一直加速，由A到B有a＝μmgm＝μg＝3 m/s2
所以v21＝2asAB，代入数值得sAB＝1.5 m
(2)小物块从C到D，由动能定理知2mgR＝12mv22－12mv21
由牛顿第二定律知在D点有FN－mg＝mv22R
联立并代入数值得FN＝60 N
由牛顿第三定律得小物块经过D点时对轨道的压力大小为60 N
(3)小物块离开D点后做平抛运动，h＝12gt2
将小物块在E点的速度进行分解得tanθ＝v2gt
联立并代入数值得tanθ＝354.
17．
解析 (1)题中匀强电场竖直向下，b板接地；
因此φa＝Uab＝Eh＝1.0×102×0.8 V＝80 V
(2)不计重力，只有电场力做功，对粒子由动能定理得
qUab＝Ek－12mv20
可得带电粒子打在金属板上时的动能为
Ek＝qUab＋12mv20＝1.2×10－10 J
(3)粒子源射出的粒子打在金属板上的范围以粒子水平抛出落点为边界，设水平抛出后t时间落在板上：
x＝v0t，h＝12at2，a＝qEm，S＝πx2
联立以上各式得S＝2πmv20hqE≈4 m2，若使带电粒子打在金属板上的范围减小可以通过减小h或增大E来实现.
18.
解析：（1）小物块从O到P，做平抛运动
水平方向：
竖直方向：
解得：
（2）为使小物块击中档板，小物块必须能运动到O点，
由动能定理得：
解得：
由牛顿第二定律得：
解得：
由运动学公式得：
解得：
（3）设小物块击中挡板的任意点坐标为（x，y），则
由机械能守恒得：
又
化简得：
由数学方法求得