2017届福建省高三上学期期中考试物理试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

下列几种运动中，机械能一定守恒的是

A．做匀速直线运动的物体

B．做匀变速直线运动的物体

C．做平抛运动的物体

D．做匀速圆周运动的物体

2. 难度：困难

一只小船渡河，运动轨迹如图所示。水流速度各处相同且恒定不变，方向平行于岸边；小船相对于静水分别做匀加速、匀减速、匀速直线运动，船相对于静水的初速度大小均相同，方向垂直于岸边，且船在渡河过程中船头方向始终不变。由此可以确定船

A．沿AD轨迹运动时，船相对于静水做匀减速直线运动

B．沿三条不同路径渡河的时间相同

C．沿AB轨迹渡河所用的时间最短

D．沿AC轨迹船到达对岸的速度最小

3. 难度：困难

如图所示，中间有孔的物块A套在光滑的竖直杆上，通过滑轮用不可伸长的轻绳将物体拉着匀速向上运动，则关于拉力F及拉力F的功率P，则下列说法正确的是

A．F增大，P不变      B．F增大，P增大

C．F不变，P减小      D．F增大，P减小

4. 难度：困难

山地滑雪是人们喜爱的一项体育运动。如图所示，一滑雪坡由斜面AB和圆弧面BC组成，BC圆弧面和斜面相切于B，与水平面相切于C，竖直台阶CD底端与倾角为θ的斜坡DE相连。第一次运动员从A点由静止滑下通过C点后飞落到DE上，第二次从AB间的A′点（图中未标，即AB>A′B）由静止滑下通过C点后也飞落到DE上，运动员两次与斜坡DE接触时速度与水平方向的夹角分别为φ₁和φ₂，不计空气阻力和轨道的摩擦力，则

A．φ₁>φ₂       B．φ₁<φ₂

C．φ₁=φ₂       D．无法确定两角的大小关系

5. 难度：困难

地球同步卫星离地心距离为r,运行速度为v₁,加速度为a₁,地球赤道上的物体随地球自转的加速度为a₂,第一宇宙速度为v₂,地球半径为R,则以下正确的是

A.     B.

C.     D.

6. 难度：困难

如图，可视为质点的小球A、B用不可伸长的细软轻线连接，跨过固定在地面上半径为R有光滑圆柱，A的质量为B的两倍．当B位于地面时，A恰与圆柱轴心等高．将A由静止释放，A落地后立即停止。则B上升的最大高度是

A．2R         B．        C．         D．

7. 难度：困难

登上火星是人类的梦想，“嫦娥之父”欧阳自远透露：中国计划于2020年登陆火星。地球和火星公转视为匀速圆周运动，忽略行星自转影响。根据下表，火星和地球相比

行星	半径/m	质量/kg	轨道半径/m
地球	6．4×10^6	6．0×10^24	1．5×10^11
火星	3．4×10^6	6．4×10^23	2．3×10^11[

A．火星的公转周期较小

B．火星做圆周运动的加速度较大

C．火星表面的重力加速度较大

D．火星的第一宇宙速度较小

8. 难度：压轴

如图所示，光滑轨道ABCD是大型游乐设施过山车轨道的简化模型，最低点B处的入、出口靠近但相互错开，C是半径为R的圆形轨道的最高点，BD部分水平，末端D点与右端足够长的水平传送带无缝连接，传送带以恒定速度v逆时针转动，现将一质量为m的小滑块从轨道AB上某一固定位置A由静止释放，滑块能通过C点后再经D点滑上传送带，则

A．固定位置A到B点的竖直高度可能为

B．滑块在传送带上向右运动的最大距离与传送带速度v有关

C．滑块不可能重新回到出发点A处

D．传送带速度v越大，滑块与传送带摩擦产生的热量越多

9. 难度：困难

a是放置在地球赤道上的物体，b是近地卫星，c是地球同步卫星，a、b、c在同一平面内绕地心做逆时针方向的圆周运动，某时刻，它们运行到过地心的同一直线上，如图甲所示．一段时间后，它们的位置可能是图乙中的

10. 难度：压轴

某兴趣小组遥控一辆玩具车，使其在水平路面上由静止启动，在前2s内做匀加速直线运动，2 s末达到额定功率，2s到14s保持额定功率运动，14s末停止遥控，让玩具车自由滑行，其v-t图象如图所示。可认为整个过程玩具车所受阻力大小不变，已知玩具车的质量为m=1kg，（取g=10 m/s²），则

A．玩具车所受阻力大小为2N

B．玩具车在4s末牵引力的瞬时功率为9w

C．玩具车在2到10秒内位移的大小为39m

D．玩具车整个过程的位移为90m

11. 难度：困难

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。设物块与地面间的最大静摩擦力F_fm的大小与滑动摩擦力大小相等，则t₁～t₃时间内

A．t₁时刻物块的速度为零

B．t₂时刻物块的加速度最大

C．t₃时刻物块的动能最大

D．t₁～t₃时间内F对物块先做正功后做负功

12. 难度：困难

中国志愿者王跃参与人类历史上第一次全过程模拟从地球往返火星的一次实验“火星-500” 活动，王跃走出登陆舱，成功踏上模拟火星表面， 在火星上首次留下中国人的足迹，目前正处于从“火星”返回地球途中。假设将来人类一艘飞船从火星返回地球时，经历了如图所示的变轨过程，则下列说 法中正确的是

A. 飞船在轨道Ⅱ上运动时，在P点速度大于在Q点的速度

B. 飞船在轨道Ⅰ上运动时的机械能大于轨道Ⅱ上运动的机械能

C. 飞船在轨道Ⅰ上运动到P点时的加速度等于飞船在轨道Ⅱ上运动到P点时的加速度

D. 飞船绕火星在轨道Ⅰ上运动周期跟飞船返回地面的过程中绕地球以轨道Ⅰ同样半径运动的周期相同

二、实验题

13. 难度：困难

在验证机械能守恒的实验探究过程中，同学们设计了如图1的实验装置，并根据如图2所示的纸带来验证机械能是否守恒

（1）对该实验操作过程，下列说法中必要的是

A．打点计时器接在直流电源上

B．不需要天平

C．必须从第一个计时点开始分析

D．要尽可能减少摩擦阻力

（2）已知交流电的频率为f,测出纸带上s₁、s_2、s₃．则打下记数点5时的速度v₅=          ；

（3）某同学分析实验数据时，没有计算计数点5的瞬时速度，而是根据计算出计数点5的瞬时速度，计算出的动能恰好等于减少的重力势能，于是该同学得出结论“重物下落过程中机械能守恒”，试问该同学的做法是否合理？答：________________。

三、填空题

14. 难度：困难

为了只用一根弹簧和一把刻度尺测定滑块与水平桌面间的动摩擦因数μ，某同学经查阅资料得知：一劲度系数为k的轻弹簧由压缩量为x至恢复到原长过程中，弹力所做的功为。在已知弹簧的劲度系数为k和滑块的重力为G的前提下，他设计了下述实验：

如图所示，将弹簧的一端固定在竖直墙上，弹簧处于原长时另一端在位置B，使滑块紧靠弹簧将其压缩至位置A且静止，松手后滑块在水平桌面上运动一段距离，到达位置C时停止。

请回答下列问题：

（1）你认为，该同学需用刻度尺直接测量的物理量是           （写出名称并用符号表示）。

（2）用已知的物理量和测得的物理量表示滑块与水平桌面间的动摩擦因数μ的计算式为μ=       。

四、计算题

15. 难度：困难

如图甲所示，一质量为m＝1kg的物块静止在粗糙水平面上的A点，从t＝0时刻开始，物块受到按如图乙所示规律变化的水平力F作用并向右运动，第3 s末物块运动到B点时速度刚好为0，第5 s末物块刚好回到A点，已知物块与粗糙水平面之间的动摩擦因数μ＝0．2，（g取10 m/s²）求：

（1）A与B间的距离；

（2）水平力F在5 s内对物块所做的功．

五、简答题

16. 难度：压轴

如图所示，水平放置的圆盘上，在其边缘C点固定一个小桶，桶的高度不计，圆盘半径为R＝1m，在圆盘直径CD的正上方，与CD平行放置一条水平足够长的滑道AB，滑道右端B与圆盘圆心O在同一竖直线上，且B点距离圆盘圆心的竖直高度h＝1．25 m，在滑道某处静止放置质量为m＝0．4 kg的物块（可视为质点），物块与滑道的动摩擦因数为μ＝0．2，现用力F＝4N的水平作用力拉动物块，同时圆盘从图示位置，以角速度ω＝2πrad/s，绕通过圆心O的竖直轴匀速转动，拉力作用在物块一段时间后撤掉，最终物块由B点水平抛出，恰好落入圆盘边缘的小桶内．重力加速度取10 m/s²．

（1）若拉力作用时间为0．5s，求所需滑道的长度；

（2）改变物块放置的位置，求拉力作用的最短时间。

六、计算题

17. 难度：压轴

如图所示，水平地面和半圆轨道面均光滑，质量M＝1kg的小车静止在地面上，小车上表面与R=0．24m的半圆轨道最低点P的切线相平。现有一质量m＝2kg的滑块（可视为质点）以v₀=6m/s的初速度滑上小车左端，二者共速时的速度为v₁=4m/s，此时小车还未与墙壁碰撞，当小车与墙壁碰撞时即被粘在墙壁上，已知滑块与小车表面的滑动摩擦因数μ＝0．2，g取10m/s²，求：

（1）小车的最小长度；

（2）滑块m恰好从Q点离开圆弧轨道时小车的长度；

（3）小车的长度L在什么范围，滑块不脱离轨道？

18. 难度：压轴

如图所示，在竖直方向上A、B两物体通过劲度系数为k的轻质弹簧相连，A放在水平地面上，B、C两物体通过细绳绕过轻质定滑轮相连，C放在固定的足够长光滑斜面上。用手按住C，使细线恰好伸直但没有拉力，并保证ab段的细线竖直、cd段的细线与斜面平行。已知A、B的质量均为m，C的质量为M（），细线与滑轮之间的摩擦不计，开始时整个系统处于静止状态。释放C后它沿斜面下滑，当A恰好要离开地面时，B获得最大速度（B未触及滑轮，弹簧始终处于弹性限度内，重力加速度大小为g）．求：

（1）释放物体C之前弹簧的压缩量

（2）物体B的最大速度