【解析】福建省師大附中2017屆高三上學(xué)期期中考試物理試題

第I卷（選擇題 共48分）一、選擇題（本大題共12小題，每小題4分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第17題只有一項(xiàng)是符合題目要求，第812題有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得4分，選對(duì)但不全的得2分。有選錯(cuò)的得0分。）1如圖所示的曲線是某個(gè)質(zhì)點(diǎn)在恒力作用下的一段運(yùn)動(dòng)軌跡。質(zhì)點(diǎn)從M點(diǎn)出發(fā)經(jīng)P點(diǎn)到達(dá)N點(diǎn)，已知弧長MP大于弧長PN，質(zhì)點(diǎn)由M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)，從P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)的時(shí)間相等，下列說法中正確的是A質(zhì)點(diǎn)從M到N過程中速度大小保持不變B質(zhì)點(diǎn)在這兩段時(shí)間內(nèi)的速度變化量大小相等，方向相同C質(zhì)點(diǎn)在這兩段時(shí)間內(nèi)的速度變化量大小不相等，但方向相同D質(zhì)點(diǎn)在M、N間的運(yùn)動(dòng)不是勻變速運(yùn)動(dòng)【答案】B【解析】考點(diǎn)：曲線運(yùn)動(dòng)【名師點(diǎn)睛】考查曲線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)：速度在變化，可能大小變，也可能方向變，但必存在加速度，可能加速度在變，也可能加速度不變。2汽車以20 m/s的速度在平直公路上行駛，急剎車時(shí)的加速度大小為5 m/s2，則自駕駛員急踩剎車開始，2 s與5 s時(shí)汽車的位移之比為()A34B43C54 D45【答案】A【解析】試題分析：汽車剎車到停止所需的時(shí)間：，時(shí)位移：，時(shí)的位移就是是的位移，此時(shí)車已停：，故與時(shí)汽車的位移之比為：，故選項(xiàng)A正確。考點(diǎn)：勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系【名師點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵知道汽車剎車停止后不再運(yùn)動(dòng)，5s內(nèi)的位移等于4s內(nèi)的位移以及掌握勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移時(shí)間公式。3一根長3 m，重為G的不均勻直棒AB，用兩根細(xì)繩水平懸掛在天花板上，當(dāng)棒平衡時(shí)細(xì)繩與水平面的夾角如圖所示，則關(guān)于直棒重心C的位置下列說法正確的是 A距離B端1.5 m處B距離B端 m處C距離B端 m處 D距離B端0.75 m處【答案】D【解析】考點(diǎn)：重心【名師點(diǎn)睛】本題中利用物體受到的共點(diǎn)力平衡，確定物體受到的三個(gè)力的作用線交與一點(diǎn)，從而確定棒的重心的位置是解題的關(guān)鍵。4若用國際單位制的基本單位表示，電場強(qiáng)度E的單位應(yīng)為AkgA1m BkgA1ms3 Ckgms2C1 DVm1【答案】B【解析】試題分析：根據(jù)電場強(qiáng)度的可知，電場力的單位為N，電量的單位為C，所以電場強(qiáng)度的單位是，而，故B正確，ACD錯(cuò)誤?？键c(diǎn)：電場強(qiáng)度【名師點(diǎn)睛】物理公式在確定物理量間的關(guān)系的時(shí)候同時(shí)也確定了單位之間的關(guān)系，根據(jù)不同的公式來確定單位之間的關(guān)系，注意D選項(xiàng)不是用國際單位制的基本單位表示，不能選。5空間某一靜電場方向平行于x軸，電勢隨x變化情況如圖所示，下列說法中正確的是（）A電場場強(qiáng)的方向始終指向x軸的正方向Bx1處的電場場強(qiáng)小于x2處的電場場強(qiáng)C正電荷沿x軸從O移到x1的過程中，電場力先做負(fù)功，后做正功D負(fù)電荷沿x軸從O移到無限遠(yuǎn)處的過程中，電場力先做負(fù)功，后做正功【答案】D【解析】能增加，電場力做負(fù)功；從移到無窮遠(yuǎn)的過程中，電勢升高，電荷的電勢能減少，電場力做正功，故D正確?？键c(diǎn)：電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系、電勢能【名師點(diǎn)睛】考查了電勢與電勢差的關(guān)系，電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系，電場方向的規(guī)定，電場力做功與電勢能的關(guān)系，注意圖象的斜率大小與電場強(qiáng)度強(qiáng)弱有關(guān)，而其正負(fù)與電場強(qiáng)度的方向有關(guān)，是解題的關(guān)鍵。6如圖甲所示，一物體懸掛在細(xì)繩下端，由靜止開始沿豎直方向運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過程中物體的機(jī)械能E與物體通過路程x的關(guān)系圖象如圖乙所示，其中0x1過程的圖象為曲線，x1x2過程的圖象為直線(忽略空氣阻力)。則下列說法正確的是()A0x1過程中物體所受拉力一定大于重力B0x1過程中物體的動(dòng)能一定增加Cx1x2過程中物體可能做勻速直線運(yùn)動(dòng)Dx1x2過程中物體可能做變加速直線運(yùn)動(dòng) 【答案】C【解析】考點(diǎn)：功能關(guān)系、物體的彈性和彈力【名師點(diǎn)睛】本題是以力和運(yùn)動(dòng)、功能關(guān)系為命題背景，考查學(xué)生應(yīng)用圖象分析、推理的綜合能力，對(duì)運(yùn)動(dòng)過程的分析是難點(diǎn)，靠的是定性分析確定運(yùn)動(dòng)過程和應(yīng)用。7如圖所示是傾角為45的斜坡，在斜坡底端P點(diǎn)正上方某一位置Q處以速度v0水平向左拋出一個(gè)小球A，小球恰好能垂直落在斜坡上，運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t1。若在小球A拋出的同時(shí)，小球B從同一點(diǎn)Q處開始自由下落，下落至P點(diǎn)的時(shí)間為t2，則A、B兩球運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比t1t2為(不計(jì)空氣阻力)()A1 B12 C1 D13【答案】C【解析】考點(diǎn)：平拋運(yùn)動(dòng)【名師點(diǎn)睛】本題關(guān)鍵是明確小球Q的運(yùn)動(dòng)是平拋運(yùn)動(dòng)，然后根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的分位移和分速度公式聯(lián)立求解出運(yùn)動(dòng)時(shí)間，再根據(jù)幾何關(guān)系得到自由落體的位移，從而進(jìn)一步求得時(shí)間，最后得到比值。8NASA宣布開普勒太空望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)了1400光年外天鵝座的“另一個(gè)地球”-開普勒452b，開普勒452b的直徑為地球直徑的1.6倍，表面的重力加速度為地球的2倍，公轉(zhuǎn)周期為384天，距離其母星（開普勒452）的距離為1.05天文單位（地球到其母星太陽的平均距離為一個(gè)天文單位），則下列判斷正確的是A開普勒452b的平均密度比地球的平均密度小B開普勒452的質(zhì)量比太陽的質(zhì)量略大C開普勒452b的第一宇宙速度約為地球的第一宇宙速度的1.8倍D開普勒452b的向心加速度比地球的向心加速度略小【答案】BCD【解析】之比大約為，開普勒452的質(zhì)量比太陽的質(zhì)量略大，故B正確；萬有引力提供向心力：，解得：，因?yàn)殚_普勒452b的表面的重力加速度與地球表面重力加速度之比為，半徑之比為，則第一宇宙速度之比為，故C正確；萬有引力提供向心力，由牛頓第二定律得：，解得，表面的重力加速度為地球的2倍，公轉(zhuǎn)周期為384天，距離其母星（開普勒452）的距離為1.05天文單位（地球到其母星太陽的平均距離為一個(gè)天文單位），開普勒452b的向心加速度比地球的向心加速度略小，故D正確?？键c(diǎn)：萬有引力定律及其應(yīng)用【名師點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵掌握萬有引力定律的兩個(gè)重要理論：1、萬有引力等于重力，2、萬有引力提供向心力，并能靈活運(yùn)用。9如圖甲所示，滑輪質(zhì)量、摩擦均不計(jì)，質(zhì)量為2 kg的物體在F作用下由靜止開始向上做勻加速運(yùn)動(dòng)，其速度隨時(shí)間的變化關(guān)系如圖乙所示，取g10 m/s2，由此可知()A物體加速度大小為2 m/s2BF的大小為24 NC2 s末F的功率大小為48 WD1 s內(nèi)F做功的平均功率為24W【答案】AD【解析】考點(diǎn)：功率、平均功率和瞬時(shí)功率、牛頓第二定律【名師點(diǎn)睛】本題的易錯(cuò)點(diǎn)在于認(rèn)為物體的位移等于F作用點(diǎn)的位移，實(shí)際上F作用點(diǎn)的位移和速度是物體位移和速度的2倍。10有a、b、c、d四顆地球衛(wèi)星，a還未發(fā)射，在赤道表面上隨地球一起轉(zhuǎn)動(dòng)，b是近地軌道衛(wèi)星，c是地球同步衛(wèi)星，d是高空探測衛(wèi)星，它們均做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，各衛(wèi)星排列位置如圖所示，則()Aa的向心加速度等于重力加速度gB在相同時(shí)間內(nèi)b轉(zhuǎn)過的弧長最長Cc在4 h內(nèi)轉(zhuǎn)過的圓心角是Dd的運(yùn)動(dòng)周期有可能是20 h【答案】BC【解析】考點(diǎn)：人造衛(wèi)星的加速度、周期和軌道的關(guān)系；萬有引力定律及其應(yīng)用【名師點(diǎn)睛】對(duì)于衛(wèi)星問題，要建立物理模型，根據(jù)萬有引力提供向心力，分析各量之間的關(guān)系，并且要知道同步衛(wèi)星的條件和特點(diǎn)。11宇宙中，兩顆靠得比較近的恒星，只受到彼此之間的萬有引力作用互相繞轉(zhuǎn)，稱之為雙星系統(tǒng)。在浩瀚的銀河系中，多數(shù)恒星都是雙星系統(tǒng)。設(shè)某雙星系統(tǒng)A、B繞其連線上的O點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，如圖所示。若AOOB，則()A星球A的質(zhì)量一定大于B的質(zhì)量B星球A的線速度一定大于B的線速度C雙星間距離一定，雙星的總質(zhì)量越大，其轉(zhuǎn)動(dòng)周期越小D雙星的總質(zhì)量一定，雙星之間的距離越大，其轉(zhuǎn)動(dòng)周期越小【答案】BC【解析】試題分析：雙星靠相互間的萬有引力提供向心力，所以向心力相等；根據(jù)萬有引力提供向心力公式得：，因?yàn)?，所以，即B的質(zhì)量一定大于A的質(zhì)量故A錯(cuò)誤；雙星系統(tǒng)角速度相等，根據(jù)，且，可知，A的線速度大于B的小速度，故B正確；根據(jù)萬有引力提供向心力公式得：，解得周期為，可知雙星間距離一定，雙星的總質(zhì)量越大，其轉(zhuǎn)動(dòng)周期越小，故C正確；根據(jù)周期為，可知雙星的總質(zhì)量一定，雙星之間的距離越大，轉(zhuǎn)動(dòng)周期越大，故D錯(cuò)誤。考點(diǎn)：萬有引力定律及其應(yīng)用【名師點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵知道雙星靠相互間的萬有引力提供向心力，具有相同的角速度以及會(huì)用萬有引力提供向心力進(jìn)行求解。12把質(zhì)量為m的小球(可看作質(zhì)點(diǎn))放在豎直的輕質(zhì)彈簧上，并把小球向下按到A的位置(圖甲)，如圖所示。迅速松手后，彈簧把小球彈起，球升至最高位置C點(diǎn)(圖丙)，途中經(jīng)過位置B時(shí)彈簧正好處于自由狀態(tài)(圖乙)。已知AB的高度差為h1，BC的高度差為h2，通過AB和BC所用時(shí)間為t1和t2，重力加速度為g，不計(jì)空氣阻力A小球從A上升到B位置的過程中，動(dòng)能一直增大B小球從A上升到C位置的過程中，機(jī)械能先增大后不變C小球在圖甲中時(shí)，彈簧的彈性勢能為mg(h1+ h2) D若h1等于h2，則一定有t1小于t2【答案】BCD【解析】考點(diǎn)：功能關(guān)系、彈性勢能【名師點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵掌握機(jī)械能守恒的條件，在只有重力或彈簧彈力做功的情形下，系統(tǒng)機(jī)械能守恒。第II卷（非選擇題 共52分）二、實(shí)驗(yàn)題（共14分）13用圖(a)的裝置“驗(yàn)證牛頓第二定律”時(shí)有兩個(gè)“巧妙”的設(shè)計(jì)，一是要求小車的質(zhì)量遠(yuǎn)大于砂和砂桶的質(zhì)量之和；二是對(duì)小車要進(jìn)行“平衡摩擦力”操作?；卮鹣铝袉栴}：(1)實(shí)驗(yàn)要求“小車質(zhì)量遠(yuǎn)大于砂和砂桶質(zhì)量之和”的目的是_。(2)對(duì)小車進(jìn)行“平衡摩擦力”操作時(shí)，下列必須進(jìn)行的是_(填字母序號(hào))。A取下砂和砂桶B在空砂桶的牽引下，輕推一下小車，小車能做勻速直線運(yùn)動(dòng)C小車拖著穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶做勻速運(yùn)動(dòng)D把長木板有定滑輪的一端墊起適當(dāng)高度(3)在滿足實(shí)驗(yàn)條件下，某同學(xué)得到了如圖(b)的圖線(M為小車和砝碼的總質(zhì)量)，圖線在縱軸上截距不為零的原因是_(選填“長木板傾角過大” 或“長木板傾角偏小” )?！敬鸢浮?1)小車所受拉力近似等于砂和砂桶的總重力； (2)AC； (3)長木板傾角過大【解析】考點(diǎn)：驗(yàn)證牛頓第二運(yùn)動(dòng)定律【名師點(diǎn)睛】解決實(shí)驗(yàn)問題首先要掌握該實(shí)驗(yàn)原理，了解實(shí)驗(yàn)的操作步驟和數(shù)據(jù)處理以及注意事項(xiàng)，然后熟練應(yīng)用物理規(guī)律來解決實(shí)驗(yàn)問題要學(xué)會(huì)應(yīng)用勻變速直線的規(guī)律以及推論解答實(shí)驗(yàn)問題的能力，在平時(shí)練習(xí)中要加強(qiáng)基礎(chǔ)知識(shí)的理解與應(yīng)用。14如圖甲所示的裝置叫做“阿特伍德機(jī)”，是早期英國數(shù)學(xué)家和物理學(xué)家阿特伍德創(chuàng)制的一種著名力學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置，用來研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律某同學(xué)對(duì)該裝置加以改進(jìn)后用來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，如圖乙所示（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)，該同學(xué)進(jìn)行了如下操作：將質(zhì)量均為M(A的含擋光片、B的含掛鉤)的重物用繩連接后，跨放在定滑輪上，處于靜止?fàn)顟B(tài)測量出_(選填“A的上表面”、“A的下表面”或“擋光片中心”)到光電門中心的豎直距離h在B的下端掛上質(zhì)量為m的物塊C，讓系統(tǒng)(重物A、B以及物塊C)中的物體由靜止開始運(yùn)動(dòng)，光電門記錄擋光片擋光的時(shí)間為t測出擋光片的寬度d，計(jì)算有關(guān)物理量，驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律（2）如果系統(tǒng)(重物A、B以及物塊C)的機(jī)械能守恒，應(yīng)滿足的關(guān)系式為_ (已知重力加速度為g)（3）引起該實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)誤差的主要原因有_(寫一條即可)（4）驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，該同學(xué)突發(fā)奇想：如果系統(tǒng)(重物A、B以及物塊C)的機(jī)械能守恒，不斷增大物塊C的質(zhì)量m，重物B的加速度a也將不斷增大，那么a與m之間有怎樣的定量關(guān)系？a隨m增大會(huì)趨于一個(gè)什么值？請(qǐng)你幫該同學(xué)解決：寫出a與m之間的關(guān)系式：_最終a的值會(huì)趨于_【答案】（1）擋光片中心（2）（3）繩子有一定的質(zhì)量、滑輪與軸之間有摩擦、重物運(yùn)動(dòng)受到空氣阻力等（4）；重力加速度g【解析】增大，則a趨向于。考點(diǎn)：驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律【名師點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵知道實(shí)驗(yàn)的原理，知道誤差產(chǎn)生的原因；明確驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)方法；正確應(yīng)用牛頓第二定律的進(jìn)行分析求解。三、計(jì)算題（共4小題，共38分，解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，只寫出最后答案的不得分，有數(shù)值計(jì)算的題目，答案必須明確寫出數(shù)值和單位。）15如圖所示，水平放置的平行板電容器，兩板間距為d=9cm，板長為L=30cm，接在直流電源上，有一帶電液滴以v0=0.6m/s的初速度從板間的正中央水平射入，恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)它運(yùn)動(dòng)到P處時(shí)迅速將下板向上提起cm（下板向上提起過程極短，對(duì)液滴運(yùn)動(dòng)的影響可忽略不計(jì)），液滴剛好從金屬板末端飛出，g取10m/s2求：（1）將下板向上提起后，液滴的加速度；（2）液滴從射入電場開始計(jì)時(shí)，勻速運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)的時(shí)間【答案】（1）；（2）【解析】考點(diǎn)：驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律【名師點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵知道實(shí)驗(yàn)的原理，知道誤差產(chǎn)生的原因；明確驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)方法；正確應(yīng)用牛頓第二定律的進(jìn)行分析求解。16如圖所示，半徑為R的光滑圓環(huán)豎直放置，直徑MN為豎直方向，環(huán)上套有兩個(gè)小球A和B，A、B之間用一長為R的輕桿相連，小球可以沿環(huán)自由滑動(dòng)，開始時(shí)桿處于水平狀態(tài)，已知A的質(zhì)量為m，B球的質(zhì)量為4m，重力加速度為g。(1) 由靜止釋放輕桿，求B球由初始位置到達(dá)N點(diǎn)時(shí)的速度大小；(2) 由靜止釋放輕桿，求B球由初始位置到達(dá)N點(diǎn)的過程中，輕桿對(duì)B球所做的功。【答案】(1) ；(2) 【解析】考點(diǎn)：機(jī)械能守恒定律、動(dòng)能定理的應(yīng)用【名師點(diǎn)睛】本題要抓住系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，但單個(gè)小球的機(jī)械能并不守恒，能運(yùn)用動(dòng)能定理求變力做的功。17如圖所示，豎直平面內(nèi)固定著一個(gè)滑槽軌道，其左半部是傾角為37，長為l1 m的斜槽PQ，右部是光滑半圓槽QSR，RQ是其豎直直徑。兩部分滑槽在Q處平滑連接，R、P兩點(diǎn)等高。質(zhì)量為m0.2 kg的小滑塊(可看做質(zhì)點(diǎn))與斜槽間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.375。將小滑塊從斜槽軌道的最高點(diǎn)P釋放，使其開始沿斜槽下滑，滑塊通過Q點(diǎn)時(shí)沒有機(jī)械能損失。求：(取g1