北京市海淀區(qū)高三上學(xué)期期中考試 物理試題及答案

1、海淀區(qū)高三年級第一學(xué)期期中練習(xí) 物 理 2015.11說明：本試卷共8頁，共100分。考試時長90分鐘。考生務(wù)必將答案寫在答題紙上，在試卷上作答無效?？荚嚱Y(jié)束后，將本試卷和答題紙一并交回。題號一二三總分131415161718分?jǐn)?shù)一、本題共10小題，每小題3分，共30分。在每小題給出的四個選項(xiàng)中，有的小題只有一個選項(xiàng)是正確的，有的小題有多個選項(xiàng)是正確的。全部選對的得3分，選不全的得2分，有選錯或不答的得0分。把你認(rèn)為正確的答案填涂在答題紙上。圖1abo1城市中的路燈、無軌電車的供電線路等，經(jīng)常用三角形的結(jié)構(gòu)懸掛。圖1是這類結(jié)構(gòu)的一種簡化模型，硬桿左端可繞通過b點(diǎn)且垂直于紙面的軸無摩擦的轉(zhuǎn)動，右

2、端o點(diǎn)通過鋼索掛于a點(diǎn)，鋼索和硬桿所受的重力均可忽略。有一質(zhì)量不變的重物懸掛于o點(diǎn)，現(xiàn)將鋼索緩慢變短，并使鋼索的懸掛點(diǎn)a緩慢向下移動，以保證硬桿始終處于水平。則在上述變化過程中，下列說法中正確的是 a鋼索對o點(diǎn)的拉力變大b硬桿對o點(diǎn)的彈力變小c鋼索和硬桿對o點(diǎn)的作用力的合力變大d鋼索和硬桿對o點(diǎn)的作用力的合力變小圖2aob2如圖2所示，在光滑水平面上有一輕質(zhì)彈簧左端固定，右端與一質(zhì)量為m的小球相連，構(gòu)成一個水平彈簧振子，彈簧處于原長時小球位于o點(diǎn)。現(xiàn)使小球以o點(diǎn)為平衡位置，在a、b兩點(diǎn)間沿光滑水平面做簡諧運(yùn)動，關(guān)于這個彈簧振子做簡諧運(yùn)動的過程，下列說法中正確的是 a小球從o位置向b位置運(yùn)動過程

3、中做減速運(yùn)動b小球每次通過同一位置時的加速度一定相同c小球從a位置向b位置運(yùn)動過程中，彈簧振子所具有的勢能持續(xù)增加d小球在a位置彈簧振子所具有的勢能與在b位置彈簧振子所具有的勢能相等abxy圖33在長約1.0m的一端封閉的玻璃管中注滿清水，水中放一個適當(dāng)?shù)膱A柱形的紅蠟塊，將玻璃管的開口端用膠塞塞緊，并迅速豎直倒置，紅蠟塊就沿玻璃管由管口勻速上升到管底。將此玻璃管倒置安裝在小車上，并將小車置于水平導(dǎo)軌上。若小車一端連接細(xì)線繞過定滑輪懸掛小物體，小車從a位置由靜止開始運(yùn)動，同時紅蠟塊沿玻璃管勻速上升。經(jīng)過一段時間后，小車運(yùn)動到虛線表示的b位置，如圖3所示。按照圖3建立坐標(biāo)系，在這一過程中紅蠟塊實(shí)際

4、運(yùn)動的軌跡可能是圖4中的 圖4yoxaoyxboyxcoyxdaocb圖54圖5為“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖，橡皮條的一端固定在木板上a位置，另一端系有輕質(zhì)小圓環(huán)；輕質(zhì)細(xì)繩ob和oc一端系在小圓環(huán)上，另一端分別系在彈簧測力計(jì)的掛鉤上。現(xiàn)用彈簧測力計(jì)通過細(xì)繩拉動小圓環(huán)，使橡皮條沿平行木板平面伸長至o位置。對于上述驗(yàn)證力的平行四邊形定則的實(shí)驗(yàn)過程，下列說法中正確的是 a只需記錄彈簧測力計(jì)的示數(shù)b ob和oc繩拉力的方向應(yīng)與木板平面平行c只需記錄ob和oc繩的長度和彈簧測力計(jì)拉力方向py/cmx/m圖60dob和oc繩的長度越短測量的誤差越小5一列簡諧橫波沿x軸傳播，波長為，周期為t

5、。t0時刻的波形如圖6所示，此時質(zhì)點(diǎn)p正沿y軸正方向運(yùn)動。則x0處的質(zhì)點(diǎn)的振動圖像是圖7中的 yta0圖7ytc0ytbytd0tttt圖86如圖8所示，某同學(xué)在教室中站在體重計(jì)上研究超重與失重。她由穩(wěn)定的站姿變化到穩(wěn)定的蹲姿稱為“下蹲”過程；由穩(wěn)定的蹲姿變化到穩(wěn)定的站姿稱為“起立”過程。關(guān)于她的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，下列說法中正確的是 a只有“起立”過程，才能出現(xiàn)失重的現(xiàn)象b只有“下蹲”過程，才能出現(xiàn)超重的現(xiàn)象c“起立”、“下蹲”的過程，都能出現(xiàn)超重和失重的現(xiàn)象d“起立”的過程，先出現(xiàn)超重現(xiàn)象后出現(xiàn)失重現(xiàn)象7兩個完全相同的小球，在同一高度處以相同大小的初速度分別沿水平方向和豎直方向拋出，最后都落到同一水

6、平地面上。不計(jì)空氣阻力，則下列說法中正確的是 a兩小球落地時速度相同b兩小球落地時，重力的瞬時功率相同c從拋出至落地，重力對兩小球做的功相同d從拋出至落地，重力對兩小球做功的平均功率相同otavv0t02t0圖9otdvv0t02t0otcvv0t02t0otbvv0t02t08一個滑塊以初速度v0從夠長的固定斜面底端沿斜面向上運(yùn)動，經(jīng)2t0時間返回到斜面底端。圖9所示圖像表示該滑塊在此斜面上運(yùn)動過程中速度的大小v隨時間t變化的規(guī)律，其中可能正確的是 9位于地球赤道上隨地球自轉(zhuǎn)的物體p和地球的同步通信衛(wèi)星q均在赤道平面上繞地心做勻速圓周運(yùn)動。已知地球同步通信衛(wèi)星軌道半徑為r，地球半徑為r，第一

7、宇宙速度為v。僅利用以上已知條件能求出 a地球同步通信衛(wèi)星運(yùn)行速率b地球同步通信衛(wèi)星的向心加速度c隨地球自轉(zhuǎn)的物體的向心加速度d萬有引力常量i0a圖102x0x010.如圖10所示，勁度系數(shù)為k的輕彈簧的一端固定在墻上，另一端與置于水平面上質(zhì)量為m的物體a接觸，但未與物體a連接，彈簧水平且無形變。現(xiàn)對物體a施加一個水平向右的瞬間沖量，大小為i0，測得物體a向右運(yùn)動的最大距離為x0，之后物體a被彈簧彈回最終停在距離初始位置左側(cè)2x0處。已知彈簧始終在彈簧彈性限度內(nèi)，物體a與水平面間的動摩擦因數(shù)為，重力加速度為g，下列說法中正確的是 a.物體a整個運(yùn)動過程，彈簧對物體a的沖量為零b.物體a向右運(yùn)動

8、過程中與彈簧接觸的時間一定小于物體a向左運(yùn)動過程中與彈簧接觸的時間c. 物體a向左運(yùn)動的最大速度d.物體a與彈簧作用的過程中，系統(tǒng)的最大彈性勢能ep=二、本題共2小題，共15分。11（7分）實(shí)驗(yàn)課上同學(xué)們利用打點(diǎn)計(jì)時器等器材，研究小車做勻變速直線運(yùn)動的規(guī)律。其中一個小組的同學(xué)從所打的幾條紙帶中選取了一條點(diǎn)跡清晰的紙帶，如圖11所示。圖中o、a、b、c、d是按打點(diǎn)先后順序依次選取的計(jì)數(shù)點(diǎn)，在紙帶上選定的相鄰兩個記數(shù)點(diǎn)之間還有四個打出點(diǎn)沒有畫出。（1）打點(diǎn)計(jì)時器使用的交流電頻率為50hz，則相鄰兩個計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時間間隔為 s；（2）由圖中的數(shù)據(jù)可知，打點(diǎn)計(jì)時器打下c點(diǎn)時小車運(yùn)動的速度大小是_ m/s

9、，小車運(yùn)動的加速度大小是_ m/s2。（計(jì)算結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）oabcd3.60單位：cm圖119.6118.0128.81圖12打點(diǎn)計(jì)時器砂、砂桶接交流電源小車 砝碼12. （8分）實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)在“驗(yàn)證牛頓第二定律”實(shí)驗(yàn)中，使用了如圖12所示的實(shí)驗(yàn)裝置。（1）在下列測量工具中，本次實(shí)驗(yàn)需要用的測量儀器有 。（選填測量儀器前的字母）a游標(biāo)卡尺b刻度尺c秒表d天平（2）實(shí)驗(yàn)中，為了可以將細(xì)線對小車的拉力看成是小車所受的合外力，某同學(xué)先調(diào)節(jié)長木板一端滑輪的高度，使細(xì)線與長木板平行。接下來還需要進(jìn)行的一項(xiàng)必須且正確的操作是_。（選填選項(xiàng)前的字母）a將長木板水平放置，讓小車連著已經(jīng)穿過打點(diǎn)計(jì)時

10、器的紙帶，給打點(diǎn)計(jì)時器通電，調(diào)節(jié)砂和砂桶的總質(zhì)量的大小，使小車在砂和砂桶的牽引下運(yùn)動，從打出的紙帶判斷小車是否做勻速運(yùn)動b將長木板的右端墊起適當(dāng)?shù)母叨龋屝≤囘B著已經(jīng)穿過打點(diǎn)計(jì)時器的紙帶，撤去砂和砂桶，給打點(diǎn)計(jì)時器通電，輕推一下小車，從打出的紙帶判斷小車是否做勻速運(yùn)動圖13afoc將長木板的右端墊起適當(dāng)?shù)母叨龋啡ゼ垘б约吧昂蜕巴?，輕推一下小車，觀察判斷小車是否做勻速運(yùn)動（3）某同學(xué)在做保持小車質(zhì)量不變，驗(yàn)證小車的加速度與其合外力成正比的實(shí)驗(yàn)時，根據(jù)測得的數(shù)據(jù)作出如圖13所示的af圖線，所得的圖線既不過原點(diǎn)，又不是直線，原因可能是_。（選填選項(xiàng)前的字母）a木板右端所墊物體較低，使得木板的傾角偏

11、小b木板右端所墊物體較高，使得木板的傾角偏大c小車質(zhì)量遠(yuǎn)大于砂和砂桶的質(zhì)量d砂和砂桶的質(zhì)量不滿足遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量om圖14b（4）在某次利用上述已調(diào)整好的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)中，保持砂和砂桶的總質(zhì)量不變，小車自身的質(zhì)量為m且保持不變，改變小車中砝碼的質(zhì)量m，并測出小車中不同砝碼質(zhì)量時所對應(yīng)的加速度a，以m為橫坐標(biāo)， 為縱坐標(biāo)，在坐標(biāo)紙上作出如圖14所示的關(guān)系圖線，實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了牛頓第二定律。如果圖中縱軸上的截距為b，則小車受到的拉力大小為_。三、本題包括6小題，共55分。解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟。只寫出最后答案的不能得分，有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。f圖1513

12、（8分）如圖15所示，一個質(zhì)量m10 kg的物體放在水平地面上。對物體施加一個f =50 n的拉力，使物體做初速為零的勻加速直線運(yùn)動。已知拉力與水平方向的夾角=37，物體與水平地面間的動摩擦因數(shù)=0.50，sin37=0.60，cos37=0.80，取重力加速度g=10m/s2。（1）求物體運(yùn)動的加速度大小；（2）求物體在 2.0 s末的瞬時速率；（3）若在 2.0 s末時撤去拉力f，求此后物體沿水平地面可滑行的最大距離。l圖1614（8分）如圖16所示，一物體從光滑固定斜面頂端由靜止開始下滑。已知物體的質(zhì)量m=0.50kg，斜面的傾角=30，斜面長度l=2.5m，取重力加速度g=10m/s2

13、。求：（1）物體沿斜面由頂端滑到底端所用的時間；（2）物體滑到斜面底端時的動能；（3）在物體下滑的全過程中支持力對物體的沖量大小。omhp圖17x15（9分）如圖17所示，高h(yuǎn)0.80m的光滑弧形軌道與水平光滑軌道相切且平滑連接。將一個質(zhì)量m=0.40 kg的物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）從弧形軌道頂端由靜止釋放，物塊滑至水平軌道后，從水平軌道右側(cè)邊緣o點(diǎn)水平飛出，落到水平地面的p點(diǎn)，p點(diǎn)距o點(diǎn)的水平距離x=1.6m。不計(jì)一切摩擦和空氣阻力，取重力加速度g=10m/s2。求：（1）物塊從水平軌道o點(diǎn)飛出時的速率；（2）水平軌道距地面的高度；（3）物塊落到p點(diǎn)時的速度。圖18obaxpy c甲乙cabr16

14、（10分）如圖18甲所示，水平傳送帶以5.0m/s恒定的速率運(yùn)轉(zhuǎn)，兩皮帶輪之間的距離l=6.0m，皮帶輪的半徑大小可忽略不計(jì)。沿水平傳送帶的上表面建立xoy坐標(biāo)系，坐標(biāo)原點(diǎn)o在傳送帶的最左端。半徑為r的光滑圓軌道abc的最低點(diǎn)a點(diǎn)與c點(diǎn)原來相連，位于豎直平面內(nèi)（如圖18乙所示），現(xiàn)把它從最低點(diǎn)處切開，并使c端沿y軸負(fù)方向錯開少許，把它置于水平傳送帶的最右端，a點(diǎn)位于x軸上且與傳送帶的最右端之間的距離可忽略不計(jì)，軌道的a、c兩端均位于最低點(diǎn)， c端與一水平直軌道平滑連接。由于a、c兩點(diǎn)間沿y軸方向錯開的距離很小，可把a(bǔ)bc仍看作位于豎直平面內(nèi)的圓軌道。將一質(zhì)量m=1.0kg的小物塊p（可視為質(zhì)點(diǎn)

15、）沿x軸輕放在傳送帶上某處，小物塊隨傳送帶運(yùn)動到a點(diǎn)進(jìn)入光滑圓軌道，恰好能夠通過圓軌道的最高點(diǎn)b，并沿豎直圓軌道abc做完整的圓周運(yùn)動后由c點(diǎn)經(jīng)水平直軌道滑出。已知小物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)=0.50，圓軌道的半徑r=0.50m，取重力加速度g=10 m/s2。求：（1）物塊通過圓軌道最低點(diǎn)a時對軌道壓力的大小；（2）輕放小物塊位置的x坐標(biāo)應(yīng)滿足什么條件，才能完成上述運(yùn)動；（3）傳送帶由電動機(jī)帶動，其與輪子間無相對滑動，不計(jì)輪軸處的摩擦。若將小物塊輕放在傳送帶上o點(diǎn)，求為將小物塊從o點(diǎn)運(yùn)送至a點(diǎn)過程中電動機(jī)多做的功。17（10分）如圖19所示，兩形狀完全相同的平板a、b置于光滑水平面上，質(zhì)量

16、分別為m和2m。平板b的右端固定一輕質(zhì)彈簧，p點(diǎn)為彈簧的原長位置，p點(diǎn)到平板b左端點(diǎn)q的距離為l。物塊c置于平板a的最右端，質(zhì)量為m且可視為質(zhì)點(diǎn)。平板a、物塊c以相同速度v0向右運(yùn)動，與靜止平板b發(fā)生碰撞，碰撞時間極短，碰撞后平板a、b粘連在一起，物塊c滑上平板b，運(yùn)動至p點(diǎn)開始壓縮彈簧，后被彈回并相對于平板b靜止在其左端q點(diǎn)。彈簧始終在彈性限度內(nèi)，平板b的p點(diǎn)右側(cè)部分為光滑面，p點(diǎn)左側(cè)部分為粗糙面，物塊c與平板b 粗糙面部分之間的動摩擦因數(shù)處處相同，重力加速度為g。求：（1）平板a、b剛碰完時的共同速率v1；（2）物塊c與平板b 粗糙面部分之間的動摩擦因數(shù)；（3）在上述過程中，系統(tǒng)的最大彈性

17、勢能ep；qpv0lbac圖1918（10分）一球形人造衛(wèi)星，其最大橫截面積為a、質(zhì)量為m，在軌道半徑為r的高空繞地球做圓周運(yùn)動。由于受到稀薄空氣阻力的作用，導(dǎo)致衛(wèi)星運(yùn)行的軌道半徑逐漸變小。衛(wèi)星在繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)很多圈之后，其軌道的高度下降了h，由于h r，所以可以將衛(wèi)星繞地球運(yùn)動的每一圈均視為勻速圓周運(yùn)動。設(shè)地球可看成質(zhì)量為m的均勻球體，萬有引力常量為g。取無窮遠(yuǎn)處為零勢能點(diǎn)，當(dāng)衛(wèi)星的運(yùn)行軌道半徑為r時，衛(wèi)星與地球組成的系統(tǒng)具有的勢能可表示為。（1）求人造衛(wèi)星在軌道半徑為r的高空繞地球做圓周運(yùn)動的周期；（2）某同學(xué)為估算稀薄空氣對衛(wèi)星的阻力大小，做出了如下假設(shè)：衛(wèi)星運(yùn)行軌道范圍內(nèi)稀薄空氣的密度為，

18、且為恒量；稀薄空氣可看成是由彼此不發(fā)生相互作用的顆粒組成的，所有的顆粒原來都靜止，它們與人造衛(wèi)星在很短時間內(nèi)發(fā)生碰撞后都具有與衛(wèi)星相同的速度，在與這些顆粒碰撞的前后，衛(wèi)星的速度可認(rèn)為保持不變。在滿足上述假設(shè)的條件下，請推導(dǎo)：估算空氣顆粒對衛(wèi)星在半徑為r軌道上運(yùn)行時，所受阻力f大小的表達(dá)式； 估算人造衛(wèi)星由半徑為r的軌道降低到半徑為r-h的軌道的過程中，衛(wèi)星繞地球運(yùn)動圈數(shù)n的表達(dá)式。海淀區(qū)高三年級第一學(xué)期期中練習(xí)參考答案及評分標(biāo)準(zhǔn) 物 理 2015.11一、本題共10小題，每小題3分，共30分。在每小題給出的四個選項(xiàng)中，有的小題只有一個選項(xiàng)是符合題意的，有的小題有多個選項(xiàng)是符合題意的。全部選對的

19、得3分，選不全的得2分，有選錯或不答的得0分。題號12345678910答案aabdcbdcdcbabc b二、本題共2小題，共15分。11（1）0.10（或0.1）（2分）；（2）0.96（2分）；2.4（在2.3-2.4之間均可得分）（3分）12（1）b、d（漏選得1分）（2分）（2）b（2分）；（3）a、d（漏選得1分）（2分）； （4）（2分）三、本題包括6小題，共55分。解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟。只寫出最后答案的不能得分，有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。說明：計(jì)算題提供的參考解答，不一定都是唯一正確的。對于那些與此解答不同的正確解答，同樣得分。1

20、3（8分）解：（1）設(shè)物體受摩擦力為，支持力為。則（1分）根據(jù)牛頓第二定律有：水平方向：（1分）；豎直方向：（1分）解得：m/s2（1分）（2）根據(jù)運(yùn)動學(xué)公式：m/s（2分）（3）設(shè)撤去拉力后滑行的最大距離為x，根據(jù)動能定理：（1分）解得：x=0.10m（1分）14（8分）解：（1）設(shè)物體沿光滑斜面下滑的加速度大小為a，根據(jù)牛頓第二定律：（1分）根據(jù)運(yùn)動學(xué)公式：（1分）解得：t=1.0s（1分）（2）設(shè)物體滑到斜面底端時的速度大小為v，則有 解得 ：v=5.0m/s（1分）滑到斜面底端時的動能 6.25j（1分）（3）設(shè)物體沿斜面下滑過程中所受到的支持力為n，則（1分）在此過程中支持力對物體的

21、沖量大小為 （1分）解得 ：ns（或4.33ns）（1分）15（9分）解：（1）從弧形軌道頂端滑至o點(diǎn)的過程，物塊機(jī)械能守恒，則有（2分）解得 ： v4.0m/s （1分）（2）設(shè)物塊從弧形軌道水平飛出落到p點(diǎn)所用時間為t，水平軌道距地面的高度為h，由平拋運(yùn)動規(guī)律：（2分）解得：h=0.80m （1分）（3）由平拋運(yùn)動規(guī)律：4.0m/s；4.0m/s（1分）物塊落到p點(diǎn)的速率m/s（或5.7 m/s）（1分）設(shè)物塊落到p點(diǎn)的速度方向與水平方向的夾角為，則：解得：=45，即物塊落到p點(diǎn)的速度方向與水平方向的夾角為45斜向右下（1分）16（10分）解：（1）設(shè)物塊恰好通過圓軌道最高點(diǎn)b時的速率為v

22、b，根據(jù)牛頓第二定律有： mg=（1分）解得：vb= m/s =m/s設(shè)物塊通過圓軌道最低點(diǎn)a的速率為va，對于物塊由a點(diǎn)運(yùn)動至b點(diǎn)的過程，根據(jù)機(jī)械能守恒定律有： m=m+2mgr （1分）解得：va=5.0m/s（1分）設(shè)物塊通過圓軌道最低點(diǎn)a時，軌道對物塊的支持力為fn，根據(jù)牛頓第二定律有fnmg= ；解得：fn=60n （1分）據(jù)牛頓第三定律，物塊通過圓軌道最低點(diǎn)a對軌道的壓力fn= fn=60n（1分）（2）物塊在傳送帶上的加速度a=g=5.0m/s2 （1分）根據(jù)（1）可知物塊運(yùn)動至a點(diǎn)的速度滿足va=5.0m/s，可使其恰好通過圓軌道最高點(diǎn)b。傳送帶的速率v0=5.0m/s，物塊在傳送帶上加速運(yùn)動的位移為 （1分）故輕放小物塊的位置坐標(biāo)需滿足x l-x0=3.5m （1分）（3）設(shè)為將小物塊從o點(diǎn)運(yùn)送到a點(diǎn)傳送帶電動機(jī)做的功為w，小物塊加速運(yùn)動時間，小物塊加速運(yùn)動的位移 （1分）根據(jù)功能關(guān)系有：（1分）17（10分）解：（1）對a、b碰撞過程，根據(jù)動量守恒定律有：mv0(m2m) v1 （2分）解得：v1=v0 （1分）（2）設(shè)c停在q點(diǎn)時a、b、c共同速度為v2， 根據(jù)動