2007届山西省沁源中学高三物理摸底测试
（本试卷满分100分，考试用时100分钟）
一．选择题（40分）本大题共10小题，每小题4分，每小题给出四个答案中至少有一个是正确的，把正确答案全选出来，并将正确答案前面的字母填写在答题卡题后的方括号内，每小题全选对的得4分，选对但不全得2分，有选错或不答的得0分。
1．关于力和运动的关系，下列说法中正确的是 ( )
A．力是维持物体运动的条件，同一物体所受到的力越大，它的速度越大
B．作用在运动物体上的某力消失后，物体运动的速度可能不断增加
C．放在水平桌面上的物体保持静止，是由于物体所受作用力和反作用力相等
D．物体运动状态发生娈化，是与作用在物体上的外力分不开的
2．有关光和光纤通信，下列说法正确的是 ( )
A．光子的波长越短，它的能量越大
B．光纤通信运用了光的全反射原理
C．光照射在金属板上，就会产生光电效应
D．多路话音信号在光纤中传输会相互干扰
3． 一个
原子核在中子的轰击下发生一种可能的裂变反应，其裂变方程为 
，则下列说法正确的是 ( )
A．X是原子核中含有86个中子
B．X是原子核中含有141个核子
C．因为裂变释放能量，根据E＝mc2，所以裂变后的总质量数增加
D．因为裂变释放能量，出现质量亏损，所以裂变后的总质量数减少
4．如图示，A、B两物体叠放在一起，用手托住，让它们静止靠在墙边，然后释放，它们同时沿竖直墙面下滑，已知mA
> mB，则物体B：（ ）
A．只受一个重力 B．受到重力、摩擦力各一个
C．受到重力、弹力、摩擦力各一个 D．受到重力、摩擦力各一个，弹力两个
5．a、b两物体从同一位置沿同一直线运动，它们的速度图象如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．a、b加速时，物体a的加速度大于物体b的加速度
B．20秒时，a、b两物体相距最远
C．60秒时，物体a在物体b的前方
D．40秒时，a、b两物体速度相等，相距200m
6．如下图示，一根轻弹簧上端固定在O点，下端拴一个钢球P，球处于静止状态。现对球施加一个方向向右的外力F，使球缓慢偏移，在移动中的每一个时刻，都可以认为钢球处于平衡状态。若外力F方向始终水平，移动中弹簧与竖直方向的夹角θ且弹簧的伸长量不超过弹性限度，则下面给出的弹簧伸长量ｘ与cosθ的函数关系图象最接近的是 （ ）
7．如图所示，作用于O点的三个力平衡，设其中一个力大小为F1，沿－y 方向，大小未知的力F2与+x方向夹角为θ，下列说法正确的是（ ）
A．力F3只可能在第二象限
B．力F3与F2夹角越小，则F3与F2越小
C．F3的最小值为F1cosθ
D．力F3可能在第三象限的任意范围内
8．质量为m的小球在直线MN的左方受到F1作用(m可视为质点)，在MN的右方除受F1外还受到与F1在同一条直线上的恒力F2作用，现设小球由A点静止开始运动如图a所示，小球运动的v-t图像如图b所示：由图可知下列说法正确的是 ( )
A．在B点的左方加速度为
B．F2的大小为
C．小球在B点右方运动的时间为 
D．小球在t=0到t=t4这段时间最大位移为
9．两带电小球A、B分别位于光滑且绝缘的竖直墙壁和水平地面上，在作用于B的水平力F的作用下静止于图示位置。现用力将B球向左推过一小段距离。试讨论两球重新平衡后它们之间的距离、推力F及B球对地的压力FN各将如何变化？
Ａ．FN不变，Ｆ不变 Ｂ．FN不变，Ｆ变小
Ｃ．FN变大，Ｆ变大 Ｄ．FN变大，Ｆ变小
10．若以固定点为起点画出若干矢量，分别代表质点在不同时刻的速度，则这些矢量的末端所形成的轨迹被定义为“速矢端迹”。由此可知
①匀速直线运动的速矢端迹是线段 ②匀加速直线运动的速矢端迹是射线
③匀速圆周运动的速矢端迹是圆 ④简谐运动的是速矢端迹点
A．①② B．②③ C．③④ D．①④
二、实验题（共三题，12分）
11．（3分）右图所示为用一游标卡尺测某一工件的长度时的示数，则该工件的长度为_________cm.
12．（3分）如图所示为打点计时器记录的一辆做匀加速直线运动的小车的纸带的一部分，D1是任选的第一点，D11、D21是第11点和第21点，若加速度的值是10 cm/s2，则该打点计时器的频率是
A．10 Hz B．20
Hz
C．30 Hz D．40Hz
13．（6分）如右图示的器材是：木质轨道（其倾斜部分倾角较 大，水平部分足够长）、小铁块、一根细线、一个量角器. 只用上述器材就可以测定小铁块和木质轨道间的动摩擦因数，实验步骤是：
a．将小铁块从倾斜轨道上的一固定位置由静止释放，让小铁块能下滑到水平轨道上
b．用图钉把细线钉在小铁块运动的起点、终点处并拉直
c．用量角器测量__________________________(先用文字说明再用字母表示），则小铁块与木质轨道间的动摩擦因数可表示为μ＝__________.
三、计算题（本题4小题，共48分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案不能得分。有数值计算的题答案中必须明确写出数值和单位。）
14．（8分）高速公路给人们带来方便，但是因为在高速公路上行驶的车辆速度大，雾天往往出现十几辆车追尾连续相撞的事故．富康轿车在某高速公路的正常行驶速率为120 km／h，轿车产生的最大加速度为8 m／s2，如果某天有薄雾，能见度(观察者与能看见的最远目标间的距离)约为37 m，设司机的反应时间为0．6 s， 为了安全行驶，轿车行驶的最大速度是多少?
15．（12分）一光滑圆环固定在竖直平面内，环上套着两个小球A和B（中央有孔），A、B间由细绳连接着，它们处于如图中所示位置时恰好都能保持静止状态．此情况下，B球与环中心O处于同一水平面上，A、B间的细绳呈伸直状态，与水平线成300夹角．已知B球的质量为3kg，求细绳对B球的拉力和A球的质量mA.
| 启动加速度a1 | 4m/s2 |
| 制动加速度a2 | 8m/s2 |
| 直道最大速度v1 | 40m/s |
| 弯道最大速度v2 | 20m/s |
| 直道长度s | 218 |
16. （l2分）辨析题：要求摩托车由静止开始在尽量短的时间内走完一段直道，然后驶入一段半圆形的弯道，但在弯道上行驶时车速不能太快，以免因离心作用而偏出车道．求摩托车在直道上行驶所用的最短时间．有关数据见表格．某同学是这样解的：要使摩托车所用时间最短，应先由静止加速到最大速度
v1＝40m/s，然后再减速到v2＝20 m/s，t1 ＝
＝…；
t2＝
＝…；
t= t1 + t2
你认为这位同学的解法是否合理？若合理，请完成计算；若不合理，请说明理由，并用你自己的方法算出正确结果．
17.（16分）一个质量为
的物体静止在足够大的水平地面上，物体与地面间的动摩擦因数
。从
开始，物体受到一个大小和方向呈周期性变化的水平力F作用，力F随时间的变化规律如图10所示。求83秒内物体的位移大小和力F对物体所做的功。
取
。
2007届沁源中学高三物理摸底测试答案
1、B D 2、A B 3、A 4、A 5、C
6、D 7、C 8、A C D 9、B 10、B
10．【解析】：速度是一个矢量，既有大小，又有方向。匀加速直线运动的速度均匀增大，方向不发生变化，其速矢端迹是射线；匀速圆周运动的速度大小不变，其方向始终与半径垂直，其速矢端迹是圆；匀速直线运动的速矢端迹是点。
【备考提示】：本题以“速矢端迹”这个新的知识点命题，考查考生对新知识的接受和创新能力。
11、 6.170 12、A 13、 细线与水平轨道平面的夹角 θ ；tanθ
14、在反应时间内车速不变，并设原来车速最大为
0．6+ ≤ 37 …………（6分）
∴=72KM/h…………（2分）
为了安全行驶，轿车行驶的最大速度是多少72KM/h
15、（12分）解：对B球，受力分析如图
物体B处于平衡状态有：
Tcos300=mBg
（3分）
T=2mBg=2×3×10=60N （1分）
对A球，受力分析如图
物体A处于平衡状态有：
在水平方向：Tcos300=NAsin300 （3分）
在竖直方向：NAcos300=mAg+Tsin300 （3分）
由上两式解得：mA=2mB=6kg （2分）
16、解：不合理。（4分）
因为按这位同学的解法可得
t1＝＝10s ，t2＝＝2.5s，
所以加速距离s1＝
t1＝200m，s2＝t1＝75m，总位移s1＋s2＝275m＞s。故不合理。
由上可知摩托车不能达到最大速度v2，设满足条件的最大速度为v，则：
（4分） 解得： v=36m/s （1分）
又 t1＝＝9s （1分）
t2＝
＝2 s （1分）
因此所用的最短时间 t＝t1+t2＝11s （1分）
【备考提示】：运动学一章的特点是公式繁多，在复习中，应仔细分析各类公式的特点及其使用条件，正确选用公式可以取得事半功倍的效果。
17.【解析】：当物体在前半周期时由牛顿第二定律，得：
F1－μmg＝ma1 a1＝
＝2m/s2 （2分）
当物体在后半周期时， 由牛顿第二定律，得：
F2＋μmg＝ma2 a2＝
＝2m/s2 （2分）
前半周期先做初速度为零加速度为2m/s2的匀加速直线运动，后半周期位移又开始做相同加速度的匀减速直线运动到速度为零，然后开始重复，
前半周期与后半周期位移相等 x＝
＝4m （2分）
一个周期的位移为8m，最后1s的位移为：3m （2分）
83 秒内物体的位移大小为： x总＝20×8＋4＋3=167m （2分）
第83s末的速度v=v1－a2t＝2m/s（2分）
由动能定理得：WF－μmg x＝
mv2（2分）
所以 WF＝μmg x＋mv2＝0.1×4×10×167＋×4×22＝676J（2分）
【备考提示】：本题涉及牛顿运动定律和运动学的知识以及运动定理的应用，求解本题的关键是认真分析物理过程，主要考查分析、推理和综合能力。