v₀/m?s^-1

…

2

…

9

10

…

t/s

…

0.250

…

1.000

1.000

…

2）斜面的傾角θ

21．（12分）現(xiàn)在田徑規(guī)則規(guī)定，在男子110米欄的比賽中欄架的設(shè)計，要以3.6千克力至4千克力的外力F（千克力：力的單位。1千克力相當于1kg的物體在地球表面受到的重力）垂直撞在上欄板上端中央部分時，能向前傾倒為合格。欄架結(jié)構(gòu)如圖。

1）將“3.6千克力至4千克力”化成N（牛頓）為單位的數(shù)據(jù)

2）使欄架以OO＇為轉(zhuǎn)軸傾倒時所需的外力F大小與欄板質(zhì)量是否有關(guān)系？

3）均勻金屬桿（圖中黑色粗線條）每米質(zhì)量2.5kg，為了滿足規(guī)則中對欄架以OO＇為轉(zhuǎn)軸傾倒的要求，則在A、B兩位置至少應(yīng)各安裝多少質(zhì)量的相同配重物（可視為質(zhì)點）。

22．（12分）兩個小物塊放在水平地面上，與地面的動摩擦因數(shù)相同，兩物塊間的距離d =170m ，它們的質(zhì)量分別為m₁=2kg、m₂=3kg�，F(xiàn)令它們分別以初速度v₁=10m/s和v₂=2m/s相向運動，經(jīng)過時間t=20s，兩物塊相遇，試求：兩物塊相遇時m₁的速度。

某同學解答過程如下：

由于兩物塊與地面的動摩擦因數(shù)相同，則兩物塊加速度相同，設(shè)為a。

相遇時，兩物塊位移大小之和為d，有

代入數(shù)據(jù)得a的大小，再由運動學公式求得兩物塊相遇時m₁的速度。

你認為上述解法是否正確？若正確，根據(jù)上述列式求出結(jié)果；若不正確，指出錯誤原因并求出正確結(jié)果。

23．（12分）如圖所示，一光滑斜面固定在水平面上，斜面上放置一質(zhì)量不計的柔軟薄紙帶�，F(xiàn)將質(zhì)量為m_A的A物體和質(zhì)量m_B的B物體輕放在紙帶上。兩物體可視為質(zhì)點，物體初始位置數(shù)據(jù)如圖。

1）若紙帶與物塊間的動摩擦因數(shù)足夠大，發(fā)現(xiàn)放上后AB兩物體均靜止在原地，則m_A和m_B應(yīng)滿足什么關(guān)系？

2）若m_A=2kg，m_B=1kg，A與紙帶間的動摩擦因數(shù)μ_A=0.5，B與紙帶間的動摩擦因數(shù)μ_B=0.8，試通過計算簡要描述兩物體同時靜止釋放后的運動情況，并求出B物體自釋放起經(jīng)過多少時間到達水平面上。

（sin37°=cos53°=0.6，cos37°=sin53°=0.8）

24．（14分）如圖所示，一塊長為L、質(zhì)量m的扁平均勻規(guī)則木板通過裝有傳送帶的光滑斜面輸送。斜面與傳送帶靠在一起連成一直線，與水平方向夾角θ，傳送帶以較大的恒定速率轉(zhuǎn)動，傳送方向向上，木板與傳送帶之間動摩擦因數(shù)為常數(shù)。已知木板放在斜面或者傳送帶上任意位置時，支持力均勻作用在木板底部。將木板靜止放在傳送帶和光滑斜面之間某一位置，位于傳送帶部位的長度設(shè)為x，發(fā)現(xiàn)當x=L/4時，木板能保持靜止。

1）將木板靜止放在x=L/2的位置，則木板釋放瞬間加速度多大？

2）設(shè)傳送帶與木板間產(chǎn)生的滑動摩擦力為f，試在0≤x≤L范圍內(nèi)，畫出f-x圖象。（本小題僅根據(jù)圖象給分）

3）木板從x=L/2的位置靜止釋放，始終在滑動摩擦力的作用下，移動到x=L的位置時，木板的速度多大？

4）在3）的過程中，木塊的機械能增加量設(shè)為ΔE，傳送帶消耗的電能設(shè)為W，不計電路中產(chǎn)生的電熱，比較ΔE和W的大小關(guān)系，用文字說明理由。

2008學年度第一學期高三測試物理試卷

一：（20分）填空題。本大題共5小題，每小題4分。不要求寫出演算過程。

1．p₀+ρg h₁     不變

2．8    20

3．向上    45°或π/4

4．40    2

5．不變   0.125

二：（20分）單項選擇題。本大題共5小題，每小題4分。每小題給出的四個答案中，只有一個是正確的。

6

7

8

9

10

B

B

B

D

C

三：（20分）多項選擇題。本大題共4小題，每小題5分。每小題給出的四個答案中，有兩個或兩個以上是正確的。每一小題全選對得5分；選對但不全，得3分；有選錯或不答的，得0分。

11

12

13

14

BCD

AC

ABD

AB

三：（30分）實驗題。（默認無論題目難度，每空2分，方便算分。若有學校覺得這樣不合適，請自行決定評分標準）

15．減小   增大

16．1）光電門（光電門傳感器）       2）無

3）擺錘在擺動過程中存在一定的阻力（只要提到有阻礙就給分）

17．1）0.3   2）0.1   0.1

18．1）勻速直線  2）如圖（不看曲線的終點，畫出拋物線就給分，因為有學生可能知道是拋物線但會看錯蠟塊的終點在玻璃管中部）

3）2Sv²/h²

19．1）F₁    0.05   2）C     3）0.637（0.630~0.645之間均可）

四：（60分）計算題。

20．（10分）

1）因為初速度達到9m/s以后運動時間保持1s不變，故小物體落地點在水平面

m……用t=1s代入公式得3分，求出答案5m得2分

2）小物體初速度2m/s，運動時間0.250s時落在斜面

tanθ==0.625

θ=32°……用t=0.250代入公式得3分，求出tanθ=0.625得2分。

21．（12分）

1）36N至40N……2分

2）無關(guān)……2分（不需要理由）

3）設(shè)配重物質(zhì)量各為m

F?1.05=2mg?0.7+2?2.5?0.7g?0.35……4分

當F=36N時，m最小……2分

的m=1.825kg……2分

（若學生解出m=3.65kg但沒除以2則扣2分，公式分4分不扣）

22．（12分）

不正確……2分

根據(jù)上述列式計算得到a=0.175m/s²，則20s后m₂已經(jīng)停止運動……2分

……4分

得a=0.2m/s²……2分

=6m/s……2分

23．（12分）

1）m_Agsin53°= m_Bgsin37°……1分

……1分

2）A物體放上后，m_Agsin53°=16N＞μ_Am_Agcos53°=6N……1分

即A物體受到重力的分力大于A物體與紙帶間可能產(chǎn)生的摩擦力，無論紙帶運動與否，A物體必定加速下滑

B物體放上后，m_Bgsin37°=6N＜μ_Bm_Bgcos37°=6.4N……1分

即B物體放上后，若紙帶不動，則不可能沿紙帶下滑

A物體加速下滑時，與紙帶之間摩擦力6N，和B物體重力的分力大小相同，所以最初A物體勻加速下滑而B物體靜止在原地；在A物體離開紙帶后，B物體和紙帶一起從靜止開始下滑�！�…1分（注：上述理由說明共3分，若學生的解答過程正確，則無理由說明也給3分。若學生解答錯誤，則根據(jù)上述步驟分別給分。）

A物體下滑時 m_Agsin53°－μ_Am_Agcos53°=m_Aa_A……1分

1.6=……1分

A物體滑出紙帶后，B物體加速度a_B=gsin37°……1分

3=……1分

得t=t₁+t₂=1.8s……1分

24．（14分）

1）x=L/4時，f₁=mgsinθ，x=L/2時，摩擦力加倍，f₂=2mgsinθ

a=（f₂ －mgsinθ）/m=gsinθ……2分

2）畫出是直線1分，坐標正確1分

3）利用2）中圖象，可知摩擦力做功W= 3mgLsinθ/2……2分

由動能定理W－mgLsinθ/2=mv²/2……2分

得……2分

（注：由于摩擦力與位移成線性關(guān)系，所以學生使用“平均摩擦力*位移”的計算方式也對。）

4）ΔE小于W……2分

因為傳送帶與木板之間有滑動摩擦，電能有一部分轉(zhuǎn)為了內(nèi)能……2分

（提到“內(nèi)能”、“熱量”、“摩擦產(chǎn)生熱量”等類似語言的即給2分）

試題雙向細目表

章節(jié)

知識點

要求

分值

簡單題

中等題

較難題

運動學

直線運動

C

18

6

12

曲線運動

圓周

B

7

7

天體

A

4

4

平拋/合分

C

16

12

4

力學

共點力

C

12

12

力矩

B

16

10

2

4

牛頓定律

牛二

D

17

17

牛一牛三

B

0

能量

功和功率

B

4

4

動能定理

C

8

2

6

機械能

D

19

6

6

7

周期運動

振動

B

6

6

波

B

4

4

氣體

氣體定律

C

8

8

電場

場強電勢

C

9

4

5

靜電現(xiàn)象

無

2

2

總分

150

73

51

26

難度

0.75~1.00

0.55~0.75

0.30~0.55

注1：要求是按08考試手冊平均后的難度

注2：因為各學校進度不同，所以氣體章節(jié)難度均為簡單題，分值限定8分。

注3：帶電粒子在電場中的加速、偏轉(zhuǎn)內(nèi)容刪除。

試題說明：

1．氣體常規(guī)題

簡單題

2．摘自《物理學基礎(chǔ)》 文字描述略有改動

簡單題

3．電場常規(guī)題

1空簡單題 2空中等題

2）問可改成“發(fā)現(xiàn)小球能沿斜面運動，則斜面的傾角大小滿足什么條件”增加難度。

4．波動常規(guī)題

中等題

需要轉(zhuǎn)彎的地方比較多

2）問可改成“寫出在XXX范圍內(nèi)，震動加強點和減弱點的坐標”可增加難度

5．挪威競賽題 文字描述略有改動

1中等題 2較難題

在中國應(yīng)該也屬于力矩常規(guī)題，只是看到的出處是挪威……

6．2008全國高考題 略改動

簡單題

7．氣體常規(guī)題

簡單題

原來想法是多選，“活塞在小擋板處”，讓學生考慮初始氣體壓強可能小于p₀可能等于p₀，并且選項中還會出現(xiàn)p-V，V-T圖象，介于本次考試范圍限制，改為簡單題。

8．能量與圓周運動常規(guī)題

簡單題

9．2008北京高考第17題 未改動

中等題

如有學校事先做過，甚幸甚幸~~

10．摘自《多功能題典》 經(jīng)典題

較難題

如有學校事先做過，甚幸甚幸~~

11．自編 資料來自網(wǎng)絡(luò)

簡單題

12．摘自《賽前集訓》例題 有較大改動

中等題

實際就是兩個物體疊在一起沿光滑下滑

13．根據(jù)常規(guī)圖象題改編

較難題

有一個大陷阱：題目沒有說明物體水平方向的運動

如果將圖象改成重力勢能與時間平方的關(guān)系還可以增加難度，但考慮到本題已經(jīng)很難，沒必要再增加難度。相反，選項D如果改成“h=10m時，物體可能在沿光滑斜面下滑”可以有效地增加得分率。

14．摘自《物理學基礎(chǔ)》 有較大改動

較難題

本題的電勢變化來自于閉和電路的模型，電子的運動情況屬于假想。

D選項中應(yīng)該有很多人會沒看清“電子”而導致錯誤的選擇，如果修改成一個帶電+q的微粒，應(yīng)該能增加得分率。

15．單擺高考題

中等題

需要學生了解到等效的重力加速度變化和靜電現(xiàn)象有關(guān)內(nèi)容

第2空我很猶豫，因為不是08高考考試范圍，但考慮到靜電現(xiàn)象中，該知識點應(yīng)該每個學校都講過，最后還是決定保留。

難度不低，但考慮到題目短而且復(fù)習過程中類似題目應(yīng)當已接觸過，所以放在實驗第一題的位置。

16．驗證機械能守恒的實驗常規(guī)題

1）2）簡單題 3）中等題

本題對于沒有做過該實驗的學生而言是難題目……

17．測定加速度的實驗常規(guī)題

簡單題

問題比較非常規(guī)，除了計算加速度還要計算能量

18．自編 資料來源YOUKU網(wǎng)的視頻，沒查到原始出處

1）3）簡單題 2）中等題

運動合成分解的基本實驗，涉及到類平拋運動

本來應(yīng)當與“研究物體受到的外力F與加速度a的關(guān)系”（即驗證牛頓第二定律實驗）結(jié)合，但發(fā)現(xiàn)文字敘述將大幅度增加，所以砍了……

19．自編

力的分解中的支架和書本力矩章節(jié)中例題，兩個最基礎(chǔ)內(nèi)容結(jié)合的實驗題

1）2）兩問屬于簡單題，3）屬于較難題

本題難點在于準確理解調(diào)零的作用，區(qū)分何時為力的分解實驗，何時為力矩問題。如果去除第2問，第3問的難度還會增加。

為了計算簡單，本實驗的數(shù)據(jù)均以g=10湊出，所以不會符合實際情況，但原理仍然正確，不影響學生解題。

20．平拋常規(guī)題

簡單題

21．自編 資料部分來自網(wǎng)絡(luò)，部分來自本學校器材

簡單題

第一小問純粹為了送分……沒有其他特殊意思

為了計算簡單，在數(shù)據(jù)和結(jié)構(gòu)上與實際欄架有一定區(qū)別。比如實際欄架高度可調(diào)節(jié)，比賽標準為1. 067m。

22．第25屆全國中學生物理競賽預(yù)賽第17題 有較大改動

中等題

本題可能有部分參加競賽的學生已接觸過，但畢竟人數(shù)較少，故仍使用此題。在解題思路上以辨析題的形式作為鋪墊以降低難度。

23．摘自《賽前集訓》例題 有較大改動

1）簡單題 2）中等題

第2小問需要學生準確分析出運動情況

第2問若保持B與紙帶無相對運動，但使AB能同時下滑，則可問“A與紙帶摩擦系數(shù)為多大時，B物體滑到地面動能最小”，將面臨摩擦力做功fs中兩物理量一增一減的情況，非常難，需要重新湊數(shù)據(jù)并且計算中將用到數(shù)學上的基本不等式……覺得意義不大。

24．圖象出自俄羅斯1981年的競賽題，在近幾年的一些模擬題目中也出現(xiàn)過 本題題目與原題基本無關(guān)，相比原題有很大改動

1）2）簡單題，3）中等題，4）簡單題

本題難點在于理解題目中的粗體字，利用f-s圖象求出摩擦力做功

作為最后一題，其難度不如本卷中的13、14、19，唯一會卡住學生的問題在于利用圖象求變力做功。

關(guān)于題目中“木板能保持靜止”，由于此時的平衡是一個不穩(wěn)定平衡，所以僅在理論上木板能完全靜止。

本題原設(shè)想問題如下：

1）木板從x=L/2的位置靜止釋放，始終在滑動摩擦力的作用下，移動到x=L的位置時，木板的速度多大？

2）在1）的過程中，木塊的機械能增加量設(shè)為ΔE，傳送帶消耗的電能設(shè)為W，不計電路中產(chǎn)生的電熱，比較ΔE和W的大小關(guān)系，用文字說明理由。

3）已知L=1m，θ=30°。若在x=0位置給木板沿斜面向上的初速度2v₀，傳送帶傳送速度v₀，發(fā)現(xiàn)木板最后不能沿傳送帶上滑，則v₀最大不能超過多少？

第3）問解答如下：

木板滑上傳送帶先減速，若木板最終不能沿傳送帶上滑，則說明其速度降到v₀后仍然減速，在速度減為0時，x＜L/4。

設(shè)木板在速度為0時正好滑到x=L/4的位置。

木板速度從2v₀到v₀，移動距離設(shè)為x₁，此過程摩擦力向下，由動能定理

－mgsinθx₁+W₁=－3mv₀²/2……①

W₁為此過程摩擦力做功，滿足

W₁=－2mgsinθx₁²/L……②

木板速度從v₀到0，移動距離L/4－x₁，此過程摩擦力向上，由動能定理

－mgsinθ（L/4－x₁）+W₂=－mv₀²/2……③

W₂為此過程摩擦力做功，滿足

W₂=mgsinθL/8－2mgsinθx₁²/L……④

由上述4式得x₁=0.10m，v₀=0.65m/s

故v₀不能超過0.65m/s

列式中需要考慮摩擦力方向的變化，計算量為一個二元二次方程組，并且對解出的兩個解需要用x₁＜L/4判斷舍去其中一個，題目難度提升很大。

考慮到平均分要求105，考試學生為區(qū)重點，所以將原設(shè)想的第3）問刪除，用兩個更簡單的小題為第1）問作鋪墊。