2013届江苏苏州五市三区高三上期中调研考试物理试卷与答案（带解析）.doc

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1、2013届江苏苏州五市三区高三上期中调研考试物理试卷与答案（带解析） 选择题 一只弹性小球从某高处由静止释放，不计空气阻力，与水平地面碰撞后原速率反弹回去，则下面是四个同学作出的小球 v-t图象，其中正确的是 ( ) 答案： C 试题分析：小球释放后先做自由落体运动，根据自由落体运动规律可知，速度v gt，即速度 v与时间 t成正比例关系，故选项 D错误，又由题意可知，小球与水平地面碰撞后原速率反弹，做竖直上抛运动，加速度不变，即图线斜率不变，故选项 A、 B错误；选项 C正确。 考点：本题主要考查了自由落体运动和竖直上抛运动规律的应用，以及对运动图象的理解与应用问题，属于中档题。 如图，两质

2、量均为 m的小球，通过长为 L的不可伸长轻绳水平相连，从 h高处自由下落，下落过程中绳处于水平伸直状态，若下落时绳中点碰到水平放置的光滑钉子 O，重力加速度为 g，则 ( ) A小球从开始下落到刚到达最低点的过程中机械能守恒 B从轻绳与钉子相碰到小球刚到达最低点的过程中，重力的功率先减小后增大 C小球刚到最低点速度大小为 D小球刚到达最低点时的加速度大小为 ( 2)g 答案： AD 试题 分析：在绳与钉子相碰瞬间，绳中张力变化，两球将绕 O点做圆周运动，由于绳中张力方向始终与小球运动的速度相垂直，因此不做功，即在整个运动过程中系统只有重力做功，机械能守恒，故选项 A 正确；小球运动至最低点时，

3、重力的方向与速度方向垂直，瞬时功率为 0，因此从轻绳与钉子相碰到小球刚到达最低点的过程中，重力的功率先增大后减小，故选项 B错误；根据机械能守恒定律有： 2mg(h L/2) mv2，解得小球刚到最低点速度大小为 v，故选项 C错误；根据圆周运动向心加速度表达式可知，小球刚到达最低点时的加速度大小为： a ( 2)g，故选项 D正确； 考点：本题主要考查了圆周运动向心力与向心加速度表达式、牛顿第二定律、机械能守恒定律的应用问题，属于中档题。 将一物体从地面以一定的初速度竖直上抛，从抛出到落回原地的过程中，空气阻力恒定，以地面为零重力势能参考平面，则下列反映物体的机械能 E、动能 Ek、重力势能

4、 Ep及克服阻力做的功 W 随距地面高度 h变化的四个图线中，可能正确的是 ( ) 答案： BCD 试题分析：物体在上升过程中，根据动能定理有： Ek-Ek0 -(mg f)h，解得 Ek -(mg f)h Ek0，重力势能 Ep mgh，机械能 E Ek Ep -fh Ek0，克服阻力做的功 W fh，故四项图象均符合上述函数关系，物体在下降过程中，动能 Ek (mg-f)( -h)，故选项 B可能正确；重力势能 Ep mgh，与上升过程的图象重合，故选项 C可能正确；由于物块落回地面时速度不为零，因此机械能不可能减小到零，故选项 A错误；克服阻力做的功 W f f( -h)，故选项 D可能

5、正确。 考点：本题主要考查了动能定理、功能关系的应用，以及对图象的理解与应用问题，属于中档偏高题。 “奋进 ”号女宇航员斯蒂法尼斯海恩派帕在 2008年 11月 18日进行太 空行走时，丢失了一个重大约 30磅、价值 10万美元的工具包，关于工具包丢失的原因不可能是 ( ) A宇航员松开了拿工具包的手，在万有引力作用下工具包 “掉 ”了下去 B宇航员不小心碰了一下 “浮 ”在空中的工具包，使其速度发生了变化 C工具包在地球周围其它星球引力的作用下，被吸引过去了 D由于惯性，工具包做直线运动而离开了圆轨道 答案： ACD 试题分析：工具包开始时随宇航员一起在万有引力的作用下做圆周运动，处于完全失

6、重状态，故选项 A说法错误，工具包虽有惯性，但由于万有引力作用的存在，使得它继续沿原轨 道运动，故选项 D错误；若工具包的丢失，是由于在地球周围其它星球引力的作用下，被吸引过去了，那么宇航员也将被吸引过去，故选项 C错误；当宇航员不小心碰了一下 “浮 ”在空中的工具包，使其速度发生了变化时，它将偏离原有轨道做向心或离心运动，与宇航员的轨道分离，从而丢失，故选项 B正确，答案：为 ACD。 考点：本题主要考查了万有引力定律的应用问题，属于中档题。 下列关于摩擦力的说法，正确的是 ( ) A作用在物体上的滑动摩擦力只能使物体减速，不可能使物体加速 B作用在物体上的静摩擦力只能使物体加速，不可能使物

7、体减速 C作用在物体上的滑动摩擦力既可能使物体减速，也可能使物体加速 D作用在物体上的静摩擦力既可能使物体加速，也可能使物体减速 答案： CD 试题分析：一个物体在另一个物体表面上滑动时所受到的阻碍作用叫滑动摩擦力，滑动摩擦力的方向与相对运动方向相反，与物体的实际运动方向可能相同、可能相反、可能垂直，可以成任意夹角，故选 A错误；选项 C正确；同理，静摩擦力的方向与物体的实际运动方向也可能相同、可能相反、可能垂直，可以成任意夹角，故选 B错误；选项 D正确； 考点：本题主要考查了对摩擦力的知识与理解问题，属于中档 偏低题。 伽利略为了研究自由落体的规律，将落体实验转化为著名的沿斜面运动的实验，

8、当时利用斜面实验主要是考虑到： ( ) A实验时便于测量小球运动的速度 B实验时便于测量小球运动的时间 C实验时便于测量小球运动的路程 D本实验是把实验和逻辑推理 (包括数学演算 )和谐的结合起来，发展了人类的科学思维方式和科学研究方法 答案： BD 试题分析：在伽利略时代，没有先进的实验仪器来直接测量物体的速度大小，故选项 A错误；另外当时条件下也没有先进的计时工具，落体运动太快，简陋的滴水计时器根本无法完成实验，故 选项 B正确；而运动的路程用刻度尺来测量，当时条件下是可以完成的，故选项 C错误；伽利略将无法直接测量的速度与时间的关系，通过数学演算变成了运动路程与时间的关系，另外将落体运动

9、转化至斜面上，来延长运动的时间，再通过斜面倾角的逐步抬高，得出相同结论，从而合理外推至落体运动 (即斜面倾角为 90)的情况，实现了把实验和逻辑推理 (包括数学演算 )和谐的结合，发展了人类的科学思维方式和科学研究方法，故选项 D正确。 考点：本题主要考查了对有关物理学史的了解和认识问题，属于中档偏低题。 如图所示，一个质量为 m的物体恰能在一个质量为 M的斜面体上沿斜面匀速下滑，现用一与斜面成 角的推力推此物体，使物体沿斜面加速下滑，则对斜面受到的摩擦力 f和支持力 N，下列说法正确的是 ( ) A摩擦力方向水平向左 B摩擦力方向水平向右 C支持力 N (M m)g D支持力 N (M m)

10、g 答案： D 试题分析：设斜面倾角为 ，物体与斜面间的动摩擦因数为 ，对物体，在无 F作用时，根据平衡条件有： mgsin mgcos，解得： tan，当有力 F作用在物体上时，显然物体与斜面间的正压力 FN变大，又由于物体加速下滑，因此摩擦力 f仍然为滑动摩擦力，且满足滑动摩擦定律，所以摩擦力 f也变大，且由于 不变，因此 FN与 f的合力仍然竖直向下，所以斜面体不受水平方向的作用力，故选项 A、 B错误；因物体对斜面体的作用力变大，所以斜面体所受地面的支持力变大，故选项 C错误；选项 D正确。 考点：本题主要考查了物体的受力分析、整体法与隔离法的灵活运用问题，属于中档偏高题。 如图 (甲

11、 )所示，质量不计的弹簧竖直固定在水平面上， t 0时刻，将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放，小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点，然后又被 弹起离开弹簧，上升到一定高度后再下落，如此反复，通过安装在弹簧下端的压力传感器，测出这一过程弹簧弹力 F随时间 t变化的图象如图 (乙 )所示，则 ( ) A t1时刻小球动能最大 B t2时刻小球动能最大 C t2 t3这段时间内，小球的动能先增加后减少 D t2 t3这段时间内，小球增加的动能等于弹簧减少的弹性势能 答案： C 试题分析：当小球加速度为零时，其速度最大，即动能最大，显然在 t1时刻弹簧弹力为零，小球的加速度为 g，故选项 A错误；

12、在 t2时刻，弹簧弹力最大，即小球达到最低点，因此速度为零，动能为零，故选项 B错误；在 t2 t3这段时间内，小球由最低点向上运动至于弹簧分离，显然开始时弹簧弹力大于重力，小球向上做加速度逐渐减小的加速运动，当弹簧弹力等于重力时，小球的加速度减为零，速度达到最大，再往后，弹簧的弹力小于重力，小球将向上做加速度逐渐增大的减速运动，因此其动能应先增加，后减少，故选项 C正确；在该过程中，由于小球向上运动，其重力势能增员，因此弹簧减少的弹性势能等于小球增加的动能与重力势能之和，故选项 D错误。 考点：本题主要考查了对牛顿第二定 律瞬时性、图象的理解与应用、以及能量守恒定律的应用问题，属于中档题。

13、我国发射的 “天宫一号 ”和 “神州八号 ”在对接前， “天宫一号 ”的运行轨道高度为 350km， “神州八号 ”的运行轨道高度为 343km，它们的运行轨道视为圆周，则 ( ) A “天宫一号 ”比 “神州八号 ”速度大 B “天宫一号 ”比 “神州八号 ”周期长 C “天宫一号 ”比 “神州八号 ”角速度大 D “天宫一号 ”比 “神州八号 ”加速度大 答案： B 试题分析： “天宫一号 ”和 “神州八号 ”做圆周运动的向心力由地球对它们的万有引力提供，设卫星质量为 m，地球质量为 M，轨道半径为 r，根据万有引力定律和牛顿第二定律有： mr2 man，解得： v， ， T ， an ，

14、即轨道半径越大， v、 、 an越小， T越大，故只有选项 B正确。 考点：本题主要考查了卫星运动参量与轨道半径的关系问题，属于中档题。 直升飞机现已广泛应用于突发性灾难的救援工作，如图所示为救助飞行队将一名在海上遇险的渔民接到岸上的情景，为了达到最快速的救援效果，飞机一边从静止匀加速收拢缆绳提升渔民，将渔民接近机舱，一边沿着水平方向匀速飞向岸边，则渔民的运动轨迹是 ( ) 答案： B 试题分析 ：根据题意可知，渔民具有了竖直向上的加速度，即所受合外力方向竖直向上，又因为水平方向做匀速运动，即速度与合外力不共线，所以做曲线运动，合力方向应指向其运动轨迹的凹侧，故只有选项 B正确。 考点：本题主

15、要考查了运动的合成与分解、力与运动的关系问题，属于中档偏低题。 实验题 (9分 )某实验小组利用如图所示的实验装置来验证钩码和滑块所组成的系统机械能守恒。 实验前需要调整气垫导轨底座使之水平，利用现有器材如何判断导轨是否水平？ ； 已知遮光条的宽度 d 0.52cm，实验时将滑块从图示位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间 t 1.210-2s，则滑块经过光电门时的瞬时速度是 m/s，在本次实验中还需要测量的物理量有：钩码的质量 m、 和 (文字说明并用相应的字母表示 )。 本实验通过比较 和 在实验误差允许的范围内相等 (用测量的物理量符号表示，重力加速度 g为已知 )，从而

16、验证了系统的机械能守恒。 答案： 接通气源，将滑块静置于气垫导轨上，若滑块基本保持静止，则说明导轨是水平的 (或轻推滑块，滑块基本能做匀速直线运动 )； 0.43，滑块上的遮光条初始位置到光电门的距离 s，滑块的质量 M； mgs， 试题分析： 当滑块在气垫导轨上保持静止或匀速直线运动时，即可说明气垫导轨底座水平，因此判断的方法是：接通气源，将滑块静置于气垫导轨上，若滑块基本保持静止 (或轻推滑块，滑块基本能做匀速直线运动 )，则说明导轨是水平的； 根据速度的定义式可知，滑块经过光电门时的瞬时速度为： v 0.43m/s，要达到验证系统机械能守恒的目的，则需要比较系统减少的重力势能 mgs和系

17、统增加的动能 ，因此还需要测量滑块上的遮光条初始位置到光电门的距离 s，滑块的质 量 M； 由 中分析可知： ，即比较 mgs和即可。 考点：本题主要考查了以物块在气垫导轨上运动为背景的验证系统机械能守恒的设计性实验问题，属于中档题。 (10分 )在探究物体运动加速度与外力关系的实验中： 某些同学不能得到当小车的质量一定时加速度 a与作用力 F成正比的正确图线，而是得出下列图线，请分别说出得到图中 A、 B、 C三种图线的原因： 得到 A图的原因是： ； 得到 B图的原因是： ； 得到 C图的原因是： ； 某同学在接通电源进行实验之前，将实验器材组装如图所示，请你指出该装置中的错误或不妥之处

18、(只 要指出两处错误或不妥之处 ) 。 如下图为某同学实验中获得的一条纸带， A、 B、 C、 D 是纸带上四个计数点，每两个相邻计数点有四个点没有画出，从图中读出 A、 B两点间距 s cm， C点对应的速度是 vC m/s，加速度是 a m/s2(计算结果保留两位有效数字 )。 答案： 平衡摩擦力时木板抬起的角度偏大，平衡摩擦力时木板抬起的角度偏小，悬挂砂和砂桶的质量偏大，不满足 m M； 电源应该是 4 6V交流电，小车应该停靠在打点计时器附近，没有抬起木板右端用来平衡摩擦力等等； 0.70， 0.10， 0.20 试题分析： 图象 A中出现纵截距，说明力 F为 0时，小车就已有加速度，

19、其原因可能是在平衡摩擦力时木板抬起的角度偏大，即平衡摩擦力过多；图象 B中出现横截距，说明有力 F作用时，小车还未动 (加速度为 0)，其原因可能是未平衡摩擦力，或在平衡摩擦力时木板抬起的角度偏小，即平衡摩擦力不足；图象 C中出现一段弯曲，即，小车的加速度与力 F(砂和砂桶的重力 )不再成正比关系，事实上，由于细线不可伸长，小车、砂和砂桶应具有了相同大小的加速度，只有当砂和砂桶的质量远小于小车质量时，细线对小车的拉力才近似等于砂和砂桶的重力，因此其原因是悬 挂砂和砂桶的质量偏大，不满足 m M的条件； 打点计时器应使用交流电源，而该同学则是使用了干电池这一直流电源；在开始实验时，小车要靠近打点

20、计时器，这样可使能打点的纸带尽量长些，获得更多的实验数据；另外从图中还可以看出木板是水平状态，即其右端未抬高，以平衡摩擦力等等。 根据图中刻度尺和纸带上点的位置可知 s 0.70cm，需要注意的是，所用刻度尺为 mm刻度尺，即其精度为 1mm，而刻度尺的读数需要估读，因此在以cm为单位时，实验数据应保留两位小数，根据匀变速直线运动中点时刻速度等于平均速度可知， vC 10-2m/s 0.10m/s，根据匀变速直线运动相邻相等时间内的位移之差相等，且等于 a(t)2，采用逐差法有： a 10-2m/s2 0.20m/s2。 考点：本题主要考查了 “探究物体运动加速度与外力关系 ”的实验问题，属于

21、中档题。 (8分 )如图甲所示，在 “探究求合力的方法 ”的实验时，先是通过两细绳用两个弹簧秤互成角度地拉橡皮条，后用一个弹簧秤通过细绳拉橡皮条，其中 A为固定橡皮筋的图钉， O为橡皮筋与细绳的结点， OB和 OC为细绳，图乙是白纸上根据实验结果画出的图。 图乙中的 F和 F两力中，方向一定沿 AO方 向的是 ； 实验中两次拉橡皮条，以下注意事项正确的是 (填字母代号 )。 A将橡皮条拉伸相同长度即可 B将橡皮条沿相同方向拉到相同长度 C将弹簧秤都拉到相同刻度 D将橡皮条和绳的结点拉到相同位置 以下观点对减小实验误差有益的说法是 (填字母代号 )。 A两绳必须等长 B弹簧秤、细绳、橡皮条都应与

22、木板平行 C用两弹簧秤同时拉细绳时，两绳套方向应成 90角，以便算出合力大小 D拉橡皮条的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要远一点 答案： F； BD； BD 试题分析： 当用一个弹簧秤拉橡皮条时 ，拉力的方向一定沿着橡皮条方向，即 AO方向，因此 F的方向一定沿 AO方向； 本实验采用的是等效替代法，因此每次都需将橡皮条和绳的结点拉到相同位置 O，故选项 D正确；当满足上述条件时，橡皮条一定沿相同方向拉伸到相同长度，故选项 B正确；选项 A、 C仅仅满足了力的大小要求，而力是矢量，未满足方向要求，故选项 A、 C错误。 实验时绳长适中即可，没有具体长度要求，更不需相等长度，故选项 A 错误

23、；实验过程中使弹簧秤、细绳、橡皮条都与木板平行，目的是减小摩擦，以及导致的垂直木板平面的分量，从而减小实验误差，故选项 B正确；本实 验的目的是探究求合力的方法，应是任意情况下的规律，而不是某一特殊情况，因此没有两绳套方向成 90角的要求，只是为了减小实验误差，使两者夹角适中即可，故选项 C错误；在实验过程中，力的方向是用铅笔依着线确定两点，再用直尺将两点连线，因此绳适当长些，标记同一细绳方向的两点要远一点，可以减小确定力方向的误差，故选项 D正确。 考点：本题主要考查了 “探究求合力的方法 ”的实验问题，属于中档偏低题。 计算题 (13分 )一物块以一定的初速度沿足够长斜面向上滑出，利用速度

24、传感器可以在计算机屏幕上得到其速度随时间的变化关系图象如图所示，重力加速度 g 10m/s2求： 物块上滑和下滑的加速度 a1、 a2； 物块向上滑行的最大距离 s； 斜面的倾角 及物块与斜面间的动摩擦因数 。 答案： a1 8m/s2，方向沿斜面向下， a2 2m/s2，方向沿斜面向下； s1m； 30， 试题分析： 在 v-t图象中图线的斜率表示了物体运动的加速度，根据 v-t图象可知，在物块上滑过程中，其加速度大小为： a1 m/s2 8m/s2，方向沿斜面向下 在物块下滑过程中，其加速度大小为： a2 m/s2 2m/s2，方向沿斜面向下 在 v-t图象中图线与时间轴所围的面积表示了位

25、移，且图线分布在时间轴的上方，表示物体向正方向运动，分布在时间轴的下方，表示物体向负方向运动，所以物块向上滑行的最大距离为： s 0.54m 1m 物块在斜面上运动的过程中受重力 mg、斜面的支持力 N和滑动摩擦力 f作用，根据牛顿第二定律可知，在垂直于斜面方向上有： N-mgcos 0 在沿斜面向下方向上，当物块上滑时： mgsin f ma1 当物块下滑时： mgsin-f ma2 根据滑动摩擦定律有： f N 由 式联立，并代入数据解得： 30， 考点：本题主要考查了对 v-t图象的理解与应用，以及牛顿第二定律的应用问题，属于中档偏低题。 (14分 )如图所示，质量 M kg的木块 A套

26、在水平杆上，并用轻绳将木块 A与质量 m kg的小球相连，今用跟水平方向成 30角的力 FN，拉着球带动木块一起向右匀速运动，运动中 M、 m相对位置保持不变，取 g 10m/s2，求： 作出物体 M和 m的受力分析图； 运动 过程中轻绳与水平方向的夹角 ； 木块与水平杆间的动摩擦因数 。 答案： 略，见； 30； 试题分析： 对小球 m，受重力 mg、外力 F和轻绳的拉力 FT作用，对木块 M，受重力 Mg、轻绳的拉力 FT和水平杆的弹力 FN、水平向左的滑动摩擦力 f作用，其受力示意图如下图所示。 对小球 m，根据共点力平衡条件，在水平方向上有： Fcos30-FTcos 0 在竖直方向上

27、有： Fsin30 FTsin-mg 0 由 式联立解得： 30 对 M、 m整体，根据共点力平衡条件，在水平方向上有： Fcos30-f 0 在竖直方向上有： Fsin30 FN-Mg-mg 0 根据滑动摩擦定律有： f FN 由 式联立并代入数据解得： 考点：本题主要考查了物体的受力分析、共点力平衡条件的应用，以及整体法与隔离法的灵活运用问题，属于中档偏低题。 (15分 )在一次国际城市运动会中，要求运动员从高为 H的平台上 A点，由静止出发，沿着动摩擦因数为 的滑道向下运动到 B点后水平滑出，最后落在水池中，如图所示，设滑道的水平距离为 L， B点的高度 h可由运动员自由调节 (取 g

28、10m/s2)，求： 运动员到达 B点的速度与高度 h的关系； 运动员要达到最大水平运动距离， B点的高度 h应调为多大？对应的最大水平距离 smax为多少？ 若图中 H 4m， L 5m，动摩擦因数 0.2，则水平运动距离要达到 7m， h值应为多少？ 答案： vB ； 当 h 时， smax H-L L； h1 2.62m， h2 0.38m 试题分析： 设斜面的长度为 s，斜面倾角为 ，运动员到达 B点的速度为 vB，在运动员由 A点运动至 B点的过程中，运动员受重力 mg、斜面的支持力 N和滑动摩擦力 f mgcos作用，支持力 N始终不做功， 根据动能定理有： mg(H-h)-mgc

29、oss -0 根据图中几何关系有： L scos 由 式联立解得： vB 运动员离开 B点后做平抛运动，设经时间 t落入水池，根据平抛运动规律，在水平方向有： x vBt 在竖直方向上有： h 运动员运动的水平距离为： s x L 由 式联立解得： s L 由于 h (H-h-L) H-L(为定值 )，所以，当 h H-h-L，即 h 时，xmax H-L 即运动员运动的最大水平距离 smax xmax L H-L L 根据 式，当 s 7m， H 4m， L 5m， 0.2时，解得： h1 m2.62m， h2 m 0.38m 考点：本题主要考查了平抛运动规律、动能定理的应用，和运用数学知识

30、解决物理问题的能力问题，属于中档偏高题。 (16分 )如图所示， ABDO是处于竖直平面内的光滑轨道， AB是半径 R15m的四分之一圆周轨道，半径 OA处于水平位置， BDO是直径为 15m的半圆轨道， D为 BDO轨道的中央，一个小球 P从 A点的正上方距水平半径 OA高 H处自由落下，沿竖直平面内的轨道通过 D点时对轨道的压力等于其重力的 倍，试求： 高度 H的大小； 讨论此球能否到达 BDO轨道的 O点，并说明理由； 小球沿轨道运动后再次落到轨道上的速度的大小和方向。 答案： H 10m； 能到达 O点； v 17.3m/s，方向与水平方向成夹角 arctan 试题分析： 设小球通过

31、D点时的速度为 vD，此时轨道对小球的弹力提供了小球做圆周运动的向心力，根据牛顿第二定律有： 小球从 P点运动至 D点的过程中，根据动能定理有： mg(H ) -0 由 式联立解得： H 10m 设小球能沿圆轨道运动至 O点，速度为 v0，根据动能定理有 ： mgH -0 由 式联立解得： v0 m/s 假设小球恰好通过圆轨道最高点 O的速度为 vC，根据牛顿第二定律有： mg解得： vC m/s m/s，所以，小球能够到达 BDO轨道的 O点 小球通过 O点后做平抛运动，设经过时间 t落到 AB圆弧轨道上，根据平抛运动规律可知，小球在水平方向通过的位移为： x v0t 在竖直方向通过的位移为： y 显然 x、 y满足圆轨迹方程： x2 y2 R2 由 式联立，并代入数据解得： t 1s 所以小球再次落到轨道上的速度大小为： v m/s 17.3m/s 方向与水平方向间的夹角为： arctan arctan 考点：本题主要考查了平抛运动规律、圆周运动向心力、牛顿第二定律、动能定理 (或机械能守恒定律 )的应用问题，属于中档偏高题。