2012-2013学年上海市八校联考高三（上）期中物理试卷（解析版）

选择题共 20 题

作自由落体运动的物体，下列说法正确的是（）
A．第1s内、第2s内通过的位移相同
B．第1s内、第2s内速度变化相同
C．第1m内、第2m内所用时间相同
D．第1m内、第2m内平均速度相同
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封闭的箱子放在水平地面上，自重为G，内有一只重为G的小蜜蜂，其在箱子内倾斜向上匀速飞行．则箱子对地面的压力大小为（）
A．等于G
B．大于G+G
C．小于G+G
D．等于G+G
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下列说法中错误的是（）
A．压力和支持力的方向总是垂直于接触面的
B．弹簧测力计在称过重物后指针恢复到零刻度属于弹性形变
C．微小的力不能使坚硬的物体发生形变，所以就没有弹力产生
D．只有发生弹性形变的物体，才会对它所接触的物体产生弹力的作用
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游乐园中，游客乘坐能匀速、加速或减速运动的升降机，可以体会超重与失重的感觉．下列描述正确的是（）
A．当升降机匀速上升时，游客是处在超重状态
B．当升降机加速上升时，游客是处在失重状态
C．当升降机减速上升时，游客是处在失重状态
D．当升降机加速下降时，游客是处在超重状态
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物理学史上，用理想斜面实验推翻“力是维持物体运动的原因”的物理学家是（）
A．亚里士多德
B．牛顿
C．伽利略
D．爱因斯坦
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甲、乙两人并排骑自行车，甲看到乙相对静止，甲选取的参照物是（）
A．乙
B．地面
C．甲自己
D．道路两旁的树木
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某质点做直线运动，若其速度v＞0，加速度a＜0，则当加速度a逐渐增大的过程中，速度将（）
A．增加得越来越快
B．增加得越来越慢
C．减小得越来越快
D．减小得越来越慢
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如图所示，两根重杆OA和OB，由铰链连接，并用铰链悬挂在天花板上，B位于O的正下方，若在B端分别施加图示方向的力F₁、F₂、F₃和F₄，则其中可能使两杆保持静止的是（）

A．F₁
B．F₂
C．F₃
D．F₄
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从同一地点同时开始沿同一方向做直线运动的两个物体Ⅰ、Ⅱ的速度图象如图所示．在0～t时间内，下列说法中正确的是（）
A．Ⅰ、Ⅱ两个物体的加速度都在不断增大
B．Ⅰ物体的加速度不断增大，Ⅱ物体的加速度不断减小
C．Ⅰ、Ⅱ两物体的位移都在不断增大
D．Ⅰ、Ⅱ两个物体的平均速度大小都是
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在同一竖直线上的A、B、C三个小球在离地面不同高度处，同时以v、2v和3v的水平速度抛出，不计空气阻力，若从抛出时刻起每隔相等的时间间隔，A、B、C三个小球依次落到地面．则A、B、C三个小球距离地面的高度之比为（）
A．1：4：9
B．1：3：5
C．1：2：3
D．1：1：1
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如图所示，滑轮本身的质量可忽略不计，滑轮轴O安在一根轻木杆B上，一根轻绳AC绕过滑轮，A端固定在墙上，且绳保持水平，C端挂一重物，BO与竖直方向夹角θ=45°，系统保持平衡．若保持滑轮的位置不变，改变θ的大小，则滑轮受到木杆作用力大小变化情况是（）
A．只有角θ变小，作用力才变大
B．只有角θ变大，作用力才变大
C．不论角θ变大或变小，作用力都是变大
D．不论角θ变大或变小，作用力都不变
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质量相同的两个物体，分别在地球和月球表面以相同的初速度竖直上抛，已知月球表面的重力加速度比地球表面重力加速度小，若不计空气阻力，下列说法中正确的是（）
A．物体在地球表面时的惯性比在月球表面时的惯性大
B．物体在地球表面上升到最高点的时间比在月球表面上升到最高点的时间长
C．落回抛出点时，重力做功的瞬时功率相等
D．在上升到最高点的过程中，它们的重力势能变化量相等
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某物体质量为1kg，受水平拉力作用沿水平粗糙地面作直线运动，其速度图象如图所示，根据图象可知物体（）
A．受的拉力总是大于摩擦力
B．在第3s内受的拉力为1N
C．在第1s内受的拉力大于2N
D．在第2s内受的拉力为零
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如图，轻弹簧上端与一质量为m的木块1相连，下端与另一质量为M的木块2相连，整个系统置于水平放置的光滑木板上，并处于静止状态．现将木板沿水平方向突然抽出，设抽出后的瞬间，木块1、2的加速度大小分别为a₁、a₂．重力加速度大小为g．则有（）
A．a₁=g，a₂=g
B．a₁=0，a₂=g
C．a₁=0，a₂=g
D．a₁=g，a₂=g
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假设一个篮球运动员在某次投篮过程中对篮球做功为W，出手高度为h₁，篮筐距地面高度为h₂，球的质量为m，不计空气阻力，则篮球进筐时的动能为（）
A．W+mgh₁-mgh₂
B．mgh₂-mgh₁-W
C．mgh₁+mgh₂-W
D．W+mgh₂-mgh₁
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放在粗糙水平面上的物体，第一次受水平力F₁的作用，第二次受与水平面成θ角的斜向上的拉力F₂的作用，这两次使物体以相同的加速度发生相同的位移，在两次情况下，力F₁和F₂对物体做功分别为W₁和W₂，则（）
A．F₁＞F₂，W₁＞W₂
B．无法比较F₁和F₂的大小，但W₁＞W₂
C．无法比较W₁和W₂的大小，但F₁＞F₂
D．力和功都无法比较大小
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质量为2kg的物体，以1m/s的速度在光滑水平长直轨道上滑行．从某时刻起对该物体施加一个沿轨道的水平力，经过一段时间后，滑块的速度改变量的大小为2m/s，则在此过程中水平力做的功可能为（）
A．0
B．3J
C．4J
D．8J
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在光滑的水平地面上，有质量相同的甲、乙两物体，甲原来静止，乙以速度v做匀速直线运动，俯视图如图所示．某时刻它们同时受到与v方向垂直的相同水平恒力F的作用，经过相同时间后（）
A．两物体的位移相同
B．恒力F对两物体所做的功相同
C．两物体的速度变化相同
D．两物体的动能变化量相同
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一个小铁球从竖立在地面上的轻弹簧正上方某处自由下落，接触弹簧后将弹簧压缩．若压缩过程中弹簧的形变均为弹性形变，弹簧的弹力跟弹簧的形变量成正比，则当弹簧的压缩量最大时（）
A．球所受到的合外力最大，但不一定大于重力
B．球的加速度最大，且一定大于重力加速度
C．球所受到的弹力最大，且一定大于重力
D．球的加速度最大，且可能小于或等于重力加速度
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如图所示，均匀的直角三角板ABC重为20N，在C点有固定的转动轴，A点用竖直的线AD拉住，当BC处于水平平衡位置时AD线上的拉力大小为F．后将一块凹槽口朝下、重为4N的木块卡在斜边AC上，木块沿斜边AC加速下滑，当木块经过AC的中点时细线的拉力大小变为F+△F，则下述正确的是（）

A．F＞10N
B．△F＞2N
C．△F=2N
D．△F＜2N
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填空题共 5 题

质点在x轴上运动，其位置坐标x随时间t的变化关系为x=2t²+2t-4，则其加速度a=________m/s²．当t=0时，速度为________m/s（x的单位是m，t的单位是s）．
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如图所示，均匀光滑直棒一端用铰链装在水平地面上，另一端搁在立方体上，棒与地面夹角α为30°左右，现将立方体缓慢向左推，则立方体对棒的压力力矩变化情况为________（选填“逐渐增大”、“逐渐减小”、“先增大后减小”或“先减小后增大”，以下同），立方体对棒的压力变化情况为________．

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一物体静止在光滑的水平面上，现将F₁=2N的水平恒力作用于物体上，经t时间后，物体的速度大小为v，此时改施一个与F₁方向相反的恒力F₂作用，又经过3t时间后，物体回到了出发时的位置，则F₂的大小为________N，回到出发点时的速度大小为________．
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从倾角为θ的斜面顶端用弹簧枪把一个原来静止的小球以15J的初动能水平弹射出去，小球刚好能落到斜面的底端．已知小球落到斜面底端时动能为35J．不计空气阻力，小球在飞行过程中，重力对小球做功为________ J，斜面的倾角θ为________．

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如图所示，三个半径均为r、质量均为m的小球紧靠着由静止起沿倾角为α的光滑斜面下滑，斜面与光滑水平面间有光滑小圆弧连接，开始时第一个小球的最低点离水平面的高度为h．则第三个小球滑到水平面时的速度大小v₃=________，在此过程中第二个小球对第一个小球所做的功W=________．

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解答题共 8 题

某同学在做验证互成角度的两力合成的平行四边形定则的实验时，把橡皮条一端用图钉固定于P点，同时用A、B两个弹簧秤将橡皮条的另一端拉到位置O．这时两弹簧秤的示数分别是F_A=3.5N、F_B=4.0N，其位置记录如图甲所示．倘若橡皮绳的活动端仅由一个弹簧秤拉着，也把它拉到O点位置，读得弹簧秤的读数为F_C=6.0N，其位置如C．
（1）以1cm表示1N，在图乙中作出力F_A、F_B和F_C的图示．
（2）根据平行四边形定则在图乙中作出F_A和F_B的合力F，F的大小为______N．
（3）实验的结果是否能验证平行四边形定则：______（选填“能”或“不能”）．

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如图所示，在研究平抛运动时，小球A沿轨道滑下，离开轨道末端（末端水平）时撞开轻质接触式开关S，被电磁铁吸住的小球B同时自由下落．改变整个装置的高度H做同样的实验，发现位于同一高度的A、B两球总是同时落地
（1）该实验现象揭示了A球在离开轨道后在______方向上的分运动的规律；
（2）该试验装置的设计思想所体现的物理思维方法和实验方法分别是：______和______．

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在探究影响单摆周期的因素的实验中
（1）同学甲有如下操作，请判断是否恰当（填“是”或“否”）．
①把单摆从平衡位置拉开约5°释放；______
②在摆球经过最低点时启动秒表计时；______
③把秒表记录摆球一次全振动的时间作为周期．______
该同学改进测量方法后，得到的部分测量数据见表．根据表中数据可以初步判断单摆周期随______的增大而增大．

数据组	摆长	摆球	周期
编号	/mm	质量/g	/s
1	999.3	32.2	2.0
2	999.3	16.5	2.0
3	799.2	32.2	1.8
4	799.2	16.5	1.8
5	501.1	32.2	1.4

（2）同学乙实验时，为了将人工记录振动次数改为自动记录振动次数，设计如图A所示的装置，若摆球在垂直纸面的平面内摆动，在摆球运动最低点的左、右两侧分别放置一激光光源与光敏电阻与某一自动记录仪相连，该仪器显示的光敏电阻阻值R随时间t变化图线如图B所示，则该单摆的振动周期为______．若保持悬点到小球顶点的绳长不变，改用直径是原小球直径一半的另一小球进行实验，则该单摆的周期将______（填“变大”、“不变”或“变小”）．

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某实验小组设计了如图（a）所示的实验装置，通过改变重物的质量，利用计算机可得滑块运动的加速度a和所受拉力F的关系图象．他们在轨道水平和倾斜的两种情况下分别做了实验，得到了两条a-F图线，如图（b）所示．
（1）图线______是在轨道左侧抬高成为斜面情况下得到的（选填“①”或“②”）；
（2）滑块和位移传感器发射部分的总质量m=______kg；滑块和轨道间的动摩擦因数μ=______．

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一质量m=0.5kg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10m/s²）
（1）滑块冲上斜面过程中加速度大小；
（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．

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图示为修建高层建筑常用的塔式起重机．在起重机将质量m=5×10³kg的重物竖直吊起的过程中，重物由静止开始向上做匀加速直线运动，加速度a=0.2m/s²，当起重机输出功率达到其允许的最大值时，保持该功率直到重物做v_m=1.02m/s的匀速运动．取g=10m/s²，不计额外功．求：
（1）起重机允许输出的最大功率．
（2）重物做匀加速运动所经历的时间和起重机在第2秒末的输出功率．
（3）若t=20s前物体已经达到最大速度，求t=20s时物体上升的高度．
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辨析题：静止在水平地面上的木箱，质量为50kg，若用F=400N的水平恒力推它，可以在5s内使它移动s=50m．若用大小仍为400N、而方向与水平方向夹角为37°斜向上的拉力拉木箱从静止开始运动，使木箱能够到达50m远处，则拉力的作用时间最少是多少？（cos37°=0.8）
某同学是这样解的：当拉力水平时：由运动学公式，有s=即50=①
由牛顿第二定律：F-μmg=ma₁即400-μ×50×10=50×a₁   ②
当拉力斜向上时：设加速度大小为a₂
在水平方向由牛顿第二定律：Fcos37°-μmg=ma₂   ③

再由运动学公式，    ④
解得拉力作用的最少时间：
（1）这位同学解法是否有不大合理的地方？（回答“有”还是“没有”？）
（2）若有不合理的地方，请你指出这位同学错误步骤对应的序号，并说明理由．
（3）若有不合理的地方，请用你自己的方法算出正确结果．
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某校物理兴趣小组决定举行遥控赛车比赛．比赛路径如图所示，赛车静止起从起点A出发，沿粗糙水平直线轨道运动L后，由B点进入半径为R的光滑竖直圆轨道，离开竖直圆轨道后继续在光滑平直轨道上运动到C点，并能跃过壕沟．已知赛车质量为m=0.1kg，通电后以额定功率P=1.5W工作，在粗糙水平轨道运动时受到的摩擦阻力恒为F_f=0.25N．图中L=10m、R=0.32m，h=1.25m，s=1.50m，g=10m/s²．求：
（1）要使赛车能过圆轨道最高点，赛车经过B点的最小速度v_B；
（2）要使赛车能跃过壕沟，赛车经过C点的最小速度v_C；
（3）要使赛车能完成比赛，电动机工作的最短时间t．

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