山东省济南市2017届高三物理上学期期中试题(含解析)

2016—2017学年度第一学期期中考试高三物理试题（理科）本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，共100分，考试时间90分钟。注意事项：1．答第Ⅰ卷前，考生务必将自己的姓名、考号、考试科目填涂在答题卡上。要用铅笔涂写选择的答案。考试结束后，请把答题卡交回。2．答第Ⅱ卷前，考生务必将答题纸密封线内的项目填写清楚。要用钢笔或圆珠笔直接在答题纸上作答。考试结束后，请把答题纸交回。第Ⅰ卷（选择题共62分）一、选择题：本题共14小题，共62分。在每小题给出的四个选项中，第1～8题只有一项符合题目要求，第9～14题有多项符合题目要求。第1～8题每题4分，共32分。第9～14题每题5分，共30分，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1.跳伞表演是人们普遍喜欢的观赏性体育项目，如图所示，当运动员从直升机上由静止跳下后，在下落过程中将会受到水平风力的影响，下列说法中正确的是A．风力越大，运动员下落时间越长，运动员可完成更多的动作B．风力越大，运动员着地时的竖直速度越大，有可能对运动员造成伤害C．运动员下落时间与风力无关D．运动员着地速度与风力无关【答案】C【分值】4分【考查方向】本题主要考查了运动的合成与分解。【易错点】合运动和分运动的关系。【解题思路】1、运动员的运动可以分解为竖直方向和水平方向的两个分运动，两个分运动同时发生，相互独立，互不干扰。2、竖直方向的分运动决定运动员落地的时间，此时落地时竖直分速度是确定的，水平分力越大，运动员落地时水平分速度越大，据此解答。【解析】水平风力不会影响竖直方向的运动，竖直方向的运动决定运动员下落的时间，故运动员下落时间与风力无关，所以A、B错误，C正确；运动员落地时竖直方向的速度是确定的，水平风力越大，落地时水平分速度越大，运动员着地时的合速度越大，有可能对运动员造成伤害，所以D错误。2.竖直放置的П形支架上，一根不可伸长的轻绳通过轻质滑轮悬挂一重物G，现将轻绳的一端固定于支架上的A点，另一端从与A点等高的B点沿支架缓慢地向C点移动，则绳中拉力大小变化的情况是A．先变小后变大B．先不变后变小C．先不变后变大D．先变大后变小【答案】B【分值】4分【考查方向】本题主要考查了平衡的条件及其应用,物体的弹性和弹力。【易错点】1、当轻绳的右端从B点移到直杆最上端时，两绳的夹角增大，但滑轮两侧绳子的拉力大小相等。2、当轻绳的右端从直杆的最上端移到C点的过程中，滑轮两侧绳子的夹角不变。【解题思路】1、当轻绳的右端从B点移到直杆最上端时，两绳的夹角增大。滑轮两侧绳子的拉力大小相等，方向关于竖直方向对称。2、以滑轮为研究对象，根据平衡条件研究绳的拉力变化情况。3、当轻绳的右端从直杆的最上端移到C点的过程中，根据几何知识分析得到滑轮两侧绳子的夹角不变，由平衡条件判断出绳子的拉力保持不变。【解析】当轻绳从B端到直杆的最上端的过程中，设两绳的夹角为2α.设绳子总长为L，两直杆间的距离为S，由数学知识得到LSsin，L、S不变，则ɑ保持不变。再根据平衡条件可知，两绳的拉力F保持不变。当轻绳的右端从直杆的最上端移到B时，设两绳的夹角为2θ.以滑轮为研究对象，分析受力情况，作出力图如图所示。根据平衡条件得mgFcos2得到绳子的拉力cos2mgF所以在当轻绳的右端从直杆的最上端移到B时的过程中，θ减小，cosθ增大，则F变小，所以B正确。mF3．如图所示，在固定斜面上的一物块受到一外力F的作用，F平行于斜面向上。若要物块在斜面上保持静止，F的取值应有一定的范围，已知其最大值和最小值分别为F1和F2（F1和F2的方向均沿斜面向上）。由此可求出物块与斜面间的最大静摩擦力为A．21FB．2F2C．221FFD．221FF【答案】C【分值】4分【考查方向】本题主要考查了摩擦力的判断与计算，共点力平衡的条件及其应用。【易错点】摩擦力的计算和判断。【解题思路】1、对滑块受力分析可知，滑块受重力、拉力、支持力、静摩擦力四个力，且受力平衡。2、当静摩擦力平行斜面向下时，拉力最大，当静摩擦力平行斜面向上时，拉力最小，据此根据平衡条件列式求解即可。【解析】对滑块受力分析，受重力、拉力、支持力、静摩擦力，设滑块受到的最大静摩擦力为f，物体保持静止，受力平衡，合力为零；当静摩擦力平行斜面向下时，拉力最大，有：0sin1fmgF当静摩擦力平行斜面向上时，拉力最小，有：0sin2fmgF联立解得：221FFf，故C正确，ABD错误.4.如图所示，倾角为的斜面体C置于水平地面上，小物块B置于斜面上，通过细绳跨过光滑的定滑轮与物体A相连接，连接物体B的一段细绳与斜面平行，已知A、B、C都处于静止状态。则A．物体B受到斜面体C的摩擦力一定不为零B．斜面体C受到水平面的摩擦力一定为零C．斜面体C有沿地面向右滑动的趋势，一定受到地面向左的摩擦力D．将细绳剪断，若B物体依然静止在斜面上，此时水平面对斜面体C的摩擦力一定不为零【答案】C【分值】4分BAC【考查方向】本题主要考查了共点力平衡的条件及其应用,力的合成与分解的运用，整体法和隔离法的应用。【易错点】1、研究对象的错误选择导致问题的复杂。2、摩擦力方向的判断。【解题思路】1、以B为研究对象，分析绳子的拉力与重力沿斜面向下的分力的关系，判断B是否受到C的摩擦力。2、以B、C整体为研究对象，根据平衡条件分析水平面的摩擦力。【解析】设A.B.C的重力分别为GA、GB、GC.若sinBAGG，B相对于C没有运动趋势，不受到C的摩擦力，所以A错误。以B.C整体为研究对象，分析受力如图，根据平衡条件得：地面对C的摩擦力coscosAGFf，方向水平向左，说明C有沿地面向右滑动的趋势，则受到向左的摩擦力，所以B错误，C正确。将细绳剪断，若B依然静止在斜面上，则以B.C整体为研究对象得到，f=0，即水平面对C的摩擦力为零，所以D错误。5.如图所示，A、B为两个质量相等的小球，由细线相连，再用轻质弹簧悬挂起来，在A、B间细线烧断后的瞬间，A、B的加速度分别是A．A、B的加速度大小均为g，方向都竖直向下B．A的加速度0，B的加速度大小为g、竖直向下C．A的加速度大小为2g、竖直向上，B的加速度大小为g、竖直向下D．A的加速度大小为g、竖直向上，B的加速度大小为g、竖直向下【答案】D【分值】4分【考查方向】本题主要考查了牛顿第二定律瞬时性问题。【易错点】1、细线断的瞬间，线的弹力立即消失。2、细线断的瞬间，弹簧属于明显形变，来不及恢复原状，故弹簧弹力不变。【解题思路】正确对物体受力分析，抓住细线断的瞬间，线的弹力立即消失，而弹簧的弹力因弹簧形变没有改变而保持不变来分析A和B的加速度即可。【解析】对整体分析,根据平衡条件可知,弹簧的拉力为F′=2mg；剪断细绳的瞬间,对A分析可知,瞬间加速度gmmgmgmmgFa2a，方向竖直向上。对B分析可知,只受重力的作用,故加速度的大小为gmmga，方向向下，所以D正确，ABC错误。6.如图所示，位于同一高度的小球A、B分别以v1和v2的速度水平抛出，都落在了倾角为30°的斜面上的C点，小球B恰好垂直打到斜面上，则v1、v2之比为A．1∶1B．2∶1C．3∶2D．2∶3【答案】C【分值】4分【考查方向】本题主要考查了平抛运动与斜面的关系。【易错点】1、A球落在斜面上，通过位移的夹角求得速度。2、B求垂直击中斜面，通过速度的夹角求得速度。【解题思路】1、两个小球同时做平抛运动，又同时落在C点，说明运动时间相同。2、小球垂直撞在斜面上的C点，说明速度方向与斜面垂直，可以根据几何关系求出相应的物理量。【解析】小球A做平抛运动，根据分位移公式，有：tvx1…①221gty…②又xy30tan…③联立①②③得：gtv231…④小球B恰好垂直打到斜面上,则有：gtvvvy2230tan…⑤则得：gtv332…⑥由④⑥得：2:3:21vv。所以C正确。7.一轻杆一端固定质量为m的小球，以另一端O为圆心，使小球在竖直面内做半径为R的圆周运动，如图所示，则下列说法正确的是A．小球过最高点时，杆所受到的弹力可以等于零B．小球过最高点的最小速度是gRC．小球过最高点时，杆对球的作用力一定随速度增大而增大D．小球过最高点时，杆对球的作用力一定随速度增大而减小【答案】A【分值】4分【考查方向】本题主要考查了向心力,物体的弹性和弹力。【易错点】1、竖直面内轻杆模型小球通过最高点的临界条件。2、在最高点轻杆可以表现为支持力，也可以表现为拉力。【解题思路】1、小球在最高点，杆子可以表现为支持力，也可以表现为拉力。2、在最高点的最小速度为零，根据牛顿第二定律分析轻杆对小球的作用力随速度变化的关系。【解析】当小球到达最高点弹力为零时,重力提供向心力,有Rvmmg2,解得gRv,即当速度gRv时，轻杆所受的弹力为零所以A正确。小球通过最高点的最小速度为零。所以B错误。小球在最高点,若gRv,则有：RvmFmg2,轻杆的作用力随着速度的增大而减小,若gRv,则有：RvmFmg2，轻杆的作用力随着速度增大而增大，所以C.、D错误。8.如图甲所示，静止在光滑水平面上的长木板B(长木板足够长)的左端放着小物块A.某时刻，A受到水平向右的外力F作用，F随时间t的变化规律如图乙所示,即F=kt,其中k为已知常数.若物体之间的滑动摩擦力Ff的大小等于最大静摩擦力，且A、B的质量相等，则下列图中可以定性地描述长木板B运动的v-t图象的是【答案】B【分值】4分【考查方向】本题主要考查了牛顿第二定律,匀变速直线运动的图像,滑动摩擦力。【易错点】1、研究对象的错误选择导致问题的复杂。2、AB发生相对滑动后运动状态的判断。【解题思路】1、当F较小时，AB整体具有共同的加速度，二者相对静止。2、当F较大时，二者加速度不同，将会发生相对运动，此后A做变加速直线，B匀加速直线运动。3、求出两物体开始分离的时刻，必须知道分离时F的大小，此时采用整体法和隔离法分别列牛顿第二定律的方程即可。【解析】选AB整体为研究对象，AB整体具有共同的最大加速度，有牛顿第二定律得：mFa21对B应用牛顿第二定律：mFaf1对A应用牛顿第二定律：mFFaf1经历时间：kFt由以上解得：kFtf2此后，B将受恒力作用，做匀加速直线运动，图线为倾斜的直线，所以ACD错误，B正确。9.如图所示为建筑材料被吊车竖直向上提升过程的速度-时间图象，则下列判断正确的是A．前5s的平均速度是0.5m/sB．前10s钢索最容易发生断裂C．30s～36s钢索拉力的功率不变D．0～10s的平均速度等于30s～36s的平均速度【答案】BD【分值】5分【考查方向】本题主要考查了牛顿第二定律,匀变速直线运动的图像。【易错点】1、从图像中提取有效信息。2、对平均速度的求解。【解题思路】1、根据图线得出5s末的速度，结合平均速度的推论求出前5s内的平均速度。2、根据拉力和重力的大小关系确定哪段时间内钢索最容易断裂。3、根据FvP判断拉力功率的变化。【解析】由速度时间图线可知,10s末的速度为1m/s,则5s末的速度为0.5m/s,根据平均速度的推论知,前5s内的平均速度smsmv/25.0/25.0，所以A错误。前10s内，加速度方向向上，拉力大于重力，10−30s内，做匀速直线运动，拉力等于重力，30−36s内，加速度方向向下，拉力小于重力，可知前10s内钢索最容易发生断裂，所以B正确。30−36s内做匀减速运动，拉力不变，根据FvP，知拉力的功率减小，所以C错误。根据平均速度的推论20vvv知，0−10s内和30−36s内平均速度相等，所以D正确。10.如图所示，相同的乒乓球1、2恰好在等高处水平越过球网，不计乒乓球的旋转和空气阻力，乒乓球自最高点到落台的过程中，正确的是A．过网时球1的速度小于球2的速度B．球1的飞行时间大于球2的飞行时间C．球1的速度变化率等于球2的速度变化率D．落台时，球1的重力功率等于球2的重力功率【答案】CD【