2024-2025學(xué)年北京市西城區(qū)第八中學(xué)高三上學(xué)期期中考試物理試題（含答案）

第=page11頁，共=sectionpages11頁2024-2025學(xué)年北京市西城區(qū)第八中學(xué)高三上學(xué)期期中考試物理試題一、單選題：本大題共10小題，共40分。1.如圖所示是我國自主研發(fā)的全自動(dòng)無人值守望遠(yuǎn)鏡，它安裝在位于南極大陸的昆侖站，電力供應(yīng)僅為1×103W。若用國際單位制基本單位的符號(hào)來表示W(wǎng)，正確的是(

)

A.N?s B.N?m/s C.kg?m/s D.kg?2.真空中某帶負(fù)電的點(diǎn)電荷的等勢面分布如下圖所示，圖中相鄰等勢面的半徑差相等。下列說法中正確的是(

)

A.相鄰等勢面間的電勢差相等 B.P點(diǎn)的場強(qiáng)比Q點(diǎn)的場強(qiáng)大

C.P點(diǎn)電勢比Q點(diǎn)電勢高 D.檢驗(yàn)電荷在P點(diǎn)比在Q點(diǎn)的電勢能低3.一列沿x軸傳播的簡諧橫波在t=?2?s時(shí)的波形如圖甲，平衡位置在x=?4?m的質(zhì)點(diǎn)a的振動(dòng)圖像如圖乙，則該波的傳播方向和波速分別為(

)

A.沿x軸負(fù)方向，2?m/s B.沿x軸正方向，2?m/s

C.沿x軸負(fù)方向，0.5?m/s D.沿x軸正方向，0.5?m/s4.小孩站在岸邊向湖面依次拋出三石子，三次的軌跡如圖所示，最高點(diǎn)在同一水平線上。假設(shè)三個(gè)石子質(zhì)量相同，忽略空氣阻力的影響，下列說法中正確的是(

)A.三個(gè)石子在最高點(diǎn)時(shí)速度相等

B.沿軌跡1運(yùn)動(dòng)的石子落水時(shí)速度最大

C.沿軌跡1運(yùn)動(dòng)的石子在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長

D.沿軌跡1運(yùn)動(dòng)的石子落水時(shí)重力的功率最大5.摩天輪是游樂場里的大型娛樂項(xiàng)目，它的直徑可以達(dá)到幾百米。乘客乘坐時(shí)，轉(zhuǎn)輪始終不停地勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，下列說法中正確的是(

)

A.在最高點(diǎn)，乘客處于超重狀態(tài) B.任一時(shí)刻乘客受到的合力都不等于零

C.乘客在乘坐過程中對(duì)座椅的壓力始終不變 D.乘客在乘坐過程中的機(jī)械能始終保持不變6.圖中a、b所示是一輛質(zhì)量為6.0×103kg的公共汽車在t=0和t=5.0s末兩個(gè)時(shí)刻的兩張照片。當(dāng)t=0時(shí)，汽車剛啟動(dòng)(汽車的運(yùn)動(dòng)可看成勻加速直線運(yùn)動(dòng))。圖c是車內(nèi)橫桿上懸掛的拉手環(huán)經(jīng)放大后的圖像，θ約為30°。根據(jù)題中提供的信息，不能估算出的物理量有(

)

A.汽車的長度 B.5.0s末汽車的速度

C.5.0s內(nèi)合外力對(duì)汽車所做的功 D.5.0s末汽車牽引力的功率7.一個(gè)小球用細(xì)線懸掛在天花板上，處于靜止?fàn)顟B(tài)。第一次如圖甲所示，用一個(gè)水平向右的拉力F1作用在小球上。使小球緩慢移動(dòng)至細(xì)線與豎直方向的夾角為θ的位置；第二次如圖乙所示，用一個(gè)始終與細(xì)線垂直且在同一豎直面內(nèi)的拉力F2，也使小球緩慢移動(dòng)至細(xì)線與豎直方向的夾角為θ的位置，則下列判斷正確的是(

)

A.兩個(gè)過程中，拉力F1、F2都不斷增大

B.兩個(gè)過程中，細(xì)線的張力都不斷增大

C.第一次拉力F1做的功比第二次拉力F2做的功多

D.細(xì)線與豎直方向的夾角為θ8.某大樓減震系統(tǒng)如圖所示：樓內(nèi)設(shè)有以多條鋼纜懸掛重量660噸的球形質(zhì)量塊，并以阻尼器與樓板連接，原理為：可將減振系統(tǒng)視為有效擺長約為12.1m的單擺，并設(shè)計(jì)其振動(dòng)頻率接近大樓主結(jié)構(gòu)的固有頻率，當(dāng)風(fēng)力或地震使大樓以主結(jié)構(gòu)的固有頻率振動(dòng)時(shí)，振動(dòng)能量便能有效地轉(zhuǎn)移到朝相反方向移動(dòng)的球形質(zhì)量塊，使得阻尼器伸縮以吸收大樓的振動(dòng)能量。g取10m/s2，估算大樓主結(jié)構(gòu)的固有周期為(

)

A.1.9s B.6.9s C.9.8s D.12.1s9.如圖甲，“星下點(diǎn)”是指衛(wèi)星和地心連線與地球表面的交點(diǎn)。圖乙是航天控制中心大屏幕上顯示某氣象衛(wèi)星的“星下點(diǎn)”在一段時(shí)間內(nèi)的軌跡。已知地球靜止軌道衛(wèi)星的軌道半徑為r，則下列說法中正確的是(

)

A.該氣象衛(wèi)星的軌道是橢圓

B.該氣象衛(wèi)星線速度介于第一、二宇宙速度之間。

C.該氣象衛(wèi)星的周期是地球自轉(zhuǎn)周期的13

D.10.如圖，A、B兩小朋友去滑雪，他們使用的滑雪板與雪面的動(dòng)摩擦因數(shù)不同。兩人用與斜面平行的輕質(zhì)硬桿相連，沿足夠長的斜面一起勻速下滑。下滑過程中輕桿突然斷裂，兩人仍各自繼續(xù)沿斜面下滑，在之后的一段時(shí)間內(nèi)(兩人均未停止運(yùn)動(dòng))(

)

A.如果兩人間距離逐漸增大，可確定A受到的摩擦力較大

B.A、B各自所受合力的大小可能不同

C.A、B各自的加速度方向可能相同

D.A、B各自所受合力做功的大小一定不相同二、多選題：本大題共4小題，共16分。11.如圖所示，兩個(gè)等量異種點(diǎn)電荷分別位于M、N兩點(diǎn)，P、Q是MN連線上兩點(diǎn)，且MP=QN。下列說法中正確的是(

)

A.P點(diǎn)電場強(qiáng)度與Q點(diǎn)電場強(qiáng)度相同

B.P點(diǎn)電勢與Q點(diǎn)電勢相等

C.若兩點(diǎn)電荷的電荷量均變?yōu)樵瓉淼?倍，P點(diǎn)電場強(qiáng)度大小也變?yōu)樵瓉淼?倍

D.若兩點(diǎn)電荷的電荷量均變?yōu)樵瓉淼?倍，P、Q兩點(diǎn)間電勢差不變12.“天問一號(hào)”探測器需要通過轉(zhuǎn)移軌道從地球發(fā)送到火星，地球軌道和火星軌道看成圓形軌道，此時(shí)轉(zhuǎn)移軌道是一個(gè)近日點(diǎn)B和遠(yuǎn)日點(diǎn)C都與地球軌道、火星軌道相切的橢圓軌道(如圖所示)。在近日點(diǎn)短暫點(diǎn)火后“天問一號(hào)”進(jìn)入轉(zhuǎn)移軌道，接著“天問一號(hào)”沿著這個(gè)軌道直至抵達(dá)遠(yuǎn)日點(diǎn)，然后再次點(diǎn)火進(jìn)入火星軌道。已知萬有引力常量為G，太陽質(zhì)量為M，地球軌道和火星軌道半徑分別為r和R，地球、火星、“天問一號(hào)”運(yùn)行方向都為逆時(shí)針方向。下列說法中正確的是(

)

A.兩次點(diǎn)火時(shí)噴氣方向都與運(yùn)動(dòng)方向相同

B.兩次點(diǎn)火之間的時(shí)間間隔為π2r+R38GM

C.兩次點(diǎn)火之間的時(shí)間間隔大于6個(gè)月

D.如果火星運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)，地球恰好在B13.如圖所示，在某次無人機(jī)空投包裹實(shí)驗(yàn)中，先讓無人機(jī)帶著質(zhì)量為m的包裹(含降落傘)升空并懸停在距離地面H處的空中，某時(shí)刻無人機(jī)釋放了包裹，下落的加速度大小恒為a1；在包裹下落?時(shí)打開降落傘做減速運(yùn)動(dòng)，加速度大小恒為a2，當(dāng)落到地面時(shí)，速度大小為v。已知重力加速度為g。下列說法中正確的是(

)

A.包裹下落?時(shí)的動(dòng)能為ma1?

B.包裹從打開降落傘到落到地面這個(gè)過程中，合力所做的功為ma1??14.如圖所示，某飛機(jī)的質(zhì)量為m，在水平跑道上滑行時(shí)受到豎直向上的升力Fs=k1v2，空氣阻力Ff=k2v2，式中的v為飛機(jī)的滑行速度，k1、k2A.飛機(jī)空載和滿載時(shí)的起飛速度相同 B.跑道長度至少為mk1(1?2μ)

C.勻加速滑行過程中，發(fā)動(dòng)機(jī)消耗功率恒定 三、實(shí)驗(yàn)題：本大題共2小題，共18分。15.探究向心力大小與角速度、運(yùn)動(dòng)半徑、質(zhì)量的關(guān)系，使用的向心力演示儀如圖1所示，簡化示意圖如圖2所示。擋板B、C到轉(zhuǎn)軸距離為R，擋板A到轉(zhuǎn)軸距離為2R，塔輪①④半徑相同。(1)本實(shí)驗(yàn)所采用的實(shí)驗(yàn)探究方法與下列哪些實(shí)驗(yàn)是相同的__________；A.探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)B.探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律C.探究加速度與物體受力、物體質(zhì)量的關(guān)系(2)探究向心力的大小與角速度的關(guān)系，可將傳動(dòng)皮帶套在②⑤塔輪上，將質(zhì)量相同的小球分別放在擋板_________處(選填“A”、“B”或“C”中的兩個(gè))；(3)探究向心力的大小與運(yùn)動(dòng)半徑之間的關(guān)系。應(yīng)將皮帶套在_________塔輪上(選填“①④”、“②⑤”或“③⑥”)；(4)某興趣小組用如圖3所示的裝置與傳感器結(jié)合驗(yàn)證向心力的表達(dá)式。實(shí)驗(yàn)時(shí)用手撥動(dòng)旋臂產(chǎn)生圓周運(yùn)動(dòng)，力傳感器和光電門固定在實(shí)驗(yàn)器上，實(shí)時(shí)測量角速度和向心力的大?。篴。圖4中?、佗趦蓷l曲線為相同半徑、不同質(zhì)量下向心力與角速度的關(guān)系圖線，由圖可知曲線①對(duì)應(yīng)的砝碼質(zhì)量_________(填“大于”或“小于”)曲線②對(duì)應(yīng)的砝碼質(zhì)量；b。為了進(jìn)一步明確向心力和角速度的關(guān)系，可以做哪兩個(gè)量之間關(guān)系的圖像_________？16.如圖1所示為“用阻力補(bǔ)償法探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖。其中小車與車中砝碼的總質(zhì)量記為M，槽碼的總質(zhì)量記為m，重力加速度為g。(1)除了圖1中器材外，在下列器材中還必須使用的有__________：A.220V、50Hz的交流電源

B.低壓直流電源C.天平(或電子秤)

D.刻度尺(2)圖2是某次實(shí)驗(yàn)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的一條紙帶(部分)。若相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔均為0.10s，從圖中給定的數(shù)據(jù)，可求出小車的加速度大小是_________m/s2(3)實(shí)驗(yàn)中認(rèn)為“細(xì)線對(duì)小車的拉力F的大小等于相碼所受的總重力的大小”。實(shí)際上，在實(shí)驗(yàn)前已經(jīng)補(bǔ)償了阻力的情況下，細(xì)線作用于小車的拉力F的大小為_________(用題中的M、m以及重力加速度g表示)。(4)某同學(xué)在保持M一定，探究小車的加速度a與受力F的關(guān)系時(shí)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)做出a?F圖像OAB，如圖3所示(若實(shí)驗(yàn)前已經(jīng)補(bǔ)償了阻力)。該同學(xué)利用最初的幾組數(shù)據(jù)擬合了一條直線OAP。一條與縱軸平行的直線和這兩條圖線以及橫軸的交點(diǎn)分別為P、Q、N。求PQQN=_________(用題中的M、m表示)四、計(jì)算題：本大題共4小題，共40分。17.如圖所示，長為l的絕緣細(xì)線一端懸于O點(diǎn)，另一端系一質(zhì)量為m、電量為?q的小球(可視為質(zhì)點(diǎn))。現(xiàn)將此裝置放在水平的勻強(qiáng)電場中，小球靜止在A點(diǎn)，此時(shí)細(xì)線與豎直方向成37°角。已知電場的范圍足夠大，空氣阻力可忽略不計(jì)，重力加速度為g，sin37°(1)請(qǐng)判斷電場強(qiáng)度的方向，并求電場強(qiáng)度E的大小；(2)求AO兩點(diǎn)間的電勢差UAO(3)若在A點(diǎn)對(duì)小球施加一個(gè)拉力，將小球從A點(diǎn)沿圓弧緩慢向左拉起至與O點(diǎn)處于同一水平高度且該過程中細(xì)線始終張緊，則所施拉力至少要做多少功。18.已知地球質(zhì)量為M，引力常量為G。將地球視為半徑為R、質(zhì)量均勻分布的球體，在以下問題的討論中，空氣阻力及地球自轉(zhuǎn)的影響均忽略不計(jì)。(1)物體在地面附近繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速度，叫做第一宇宙速度。請(qǐng)證明第一宇宙速度的大小v1(2)某同學(xué)設(shè)想從地面以第一宇宙速度v1設(shè)物體的質(zhì)量為m，上升的最大高度為?，重力加速度為g，由機(jī)械能守恒定律有：12因?yàn)関1=GM聯(lián)立得：?=a.請(qǐng)指出上述錯(cuò)誤的原因，并分析說明物體上升的最大高度?應(yīng)該比R2b.以豎直向上為正方向，在圖中定性畫出物體從拋出到落回拋出點(diǎn)的整個(gè)過程中速度隨時(shí)間變化的v?t圖像。19.雨滴下落時(shí)由于空氣阻力的作用，經(jīng)過一段加速后會(huì)趨近勻速下落。為解釋雨滴下落過程中的各種現(xiàn)象，某同學(xué)查閱資料發(fā)現(xiàn)，若將雨滴視作半徑為r的球體，則在豎直下落過程中雨滴所受的阻力滿足公式f=kr2v2，其中v是雨滴的速度大小，比例系數(shù)k是常數(shù)。設(shè)雨滴間無相互作用且雨滴質(zhì)量不變，雨滴的密度為ρ(1)取雨滴由靜止開始下落的時(shí)刻作為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，請(qǐng)通過列式說明雨滴在下落過程中加速度如何變化？(2)推導(dǎo)雨滴無風(fēng)下落過程中的最大速度vm與半徑r(3)古詩中“杏花微雨濕紅綃”、“雨送黃昏花易落”分布描寫了不同的雨對(duì)花瓣產(chǎn)生不同的作用效果。假設(shè)作用效果取決于雨滴撞擊花瓣時(shí)的平均壓強(qiáng)。為簡化問題，設(shè)雨滴豎直撞擊在水平花瓣上時(shí)間極短，撞擊后的速度為零，不計(jì)雨滴重力影響。已知降雨量?t(t時(shí)間降落到地面的雨水累積深度為?)，請(qǐng)你幫助該同學(xué)推導(dǎo)半徑為r的雨滴撞擊花瓣時(shí)的平均壓強(qiáng)p20.守恒定律是自然界中某種物理量的值恒定不變的規(guī)律，它為我們解決許多實(shí)際問題提供了依據(jù)。在物理學(xué)中這樣的守恒定律有很多，例如：質(zhì)量守恒定律、能量守恒定律等等。已知重力加速度為g。(1)在實(shí)際生活中經(jīng)?？吹竭@種現(xiàn)象：適當(dāng)調(diào)整開關(guān)，可以看到從水龍頭中流出的水柱越來越細(xì)，如圖1所示，垂直于水柱的橫截面可視為圓。在水柱上取兩個(gè)橫截面A、B，經(jīng)過A、B的水流速度大小分別為v1、v2；A、B直徑分別為d1、d2，且d1(2)供暖系統(tǒng)、自來水系統(tǒng)都是通過管道運(yùn)送液體的。管內(nèi)液體穩(wěn)定流動(dòng)時(shí)具有這樣的特點(diǎn)：①管內(nèi)各處液體體積無法壓縮且密度均相同；②管內(nèi)各處液體流速不隨時(shí)間改變。如圖2所示，選取橫截面C和橫截面D之間的液體為研究對(duì)象，當(dāng)C處液體流動(dòng)很小一段距離，到達(dá)C′時(shí)，D處液體正好流動(dòng)到D′處。已知液體密度為ρ，C處的壓強(qiáng)為p1、流速為u1、高度為?1，D處的壓強(qiáng)為p2、流速為u2、高度為?2，C處管道半徑為R，C與C′間距離為d。且R、d均遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于?2。不計(jì)管道對(duì)液體的阻力，不考慮液體的黏滯性。在Ca.求橫截面C左側(cè)液體對(duì)研究對(duì)象所做的功W1b.求重力對(duì)研究對(duì)象所做的功WGc.研究表明，可運(yùn)用動(dòng)能定理對(duì)C、D間的液體進(jìn)行分析。請(qǐng)依據(jù)動(dòng)能定理探索壓強(qiáng)p、流速u、高度?是否也存在著某種守恒的關(guān)系。若存在，請(qǐng)寫出關(guān)系式：若不存在，請(qǐng)說明理由。

參考答