北京市海淀区届高三上学期期中考试物理试题.docx

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北京市海淀区届高三上学期期中考试物理试题

海淀区高三年级第一学期期中练习

物理

说明：

本试卷共8页，共100分。

考试时长90分钟。

考生务必将答案写在答题纸上，在试卷上作答无效。

考试终止后，将本试卷和答题纸一并交回。

题号

一

二

三

总分

13

14

15

16

17

18

分数

一、本题共10小题，每小题3分，共30分。

在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项是正确的，有的小题有多个选项是正确的。

全数选对的得3分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分。

把你以为正确答案填涂在答题纸上。

1．如图1所示，用三段不可伸长的轻质细绳OA、OB、OC一路悬挂一重物使其静止，其中OA与竖直方向的夹角为30°，OB沿水平方向，A端、B端固定。

若别离用FA、FB、FC表示OA、OB、OC三根绳上的拉力大小，则下列判定中正确的是

A．FA>FB>FCB．FA

C．FA>FC>FBD．FC>FA>FB

2．在2016年的夏日奥运会上，我国跳水运动员取得多枚奖牌，为祖国博得荣誉。

高台跳水竞赛时，运动员起跳后在空中做出各类动作，最后沿竖直方向进入水中。

若此进程中运动员头部持续的运动轨迹示用意如图2中虚线所示，a、b、c、d为运动轨迹上的四个点。

关于运动员头部通过这四个点时的速度方向，下列说法中正确的是

A．通过a、b、c、d四个点的速度方向都可能竖直向下

B．只有通过a、c两个点的速度方向可能竖直向下

C．只有通过b、d两个点的速度方向可能竖直向下

D．只有通过c点的速度方向可能竖直向下

3．如图3甲所示，滑腻平直轨道MO和ON底端滑腻对接，将它们固定在同一竖直平面内，两轨道与水平地面间的夹角别离为α和β，且α>β，它们的上端M和N位于同一水平面内。

现将可视为质点的一小滑块从M端由静止释放，若小滑块通过两轨道的底端连接处的时刻可忽略不计且无机械能损失，小滑块沿轨道可运动到N端。

以a、E别离表示小滑块沿轨道运动的加速度大小和机械能，t表示时刻，图3乙是小滑块由M端释放至第一次抵达N端的运动进程中的a-t图象和E-t图象，其中可能正确的是

4．如图4所示，一辆可视为质点的汽车以恒定的速度驶过竖直面内的凸形桥。

已知凸形桥面是圆弧形柱面，则下列说法中正确的是

A．汽车在凸形桥上行驶的进程中，其所受合力始终为零

B．汽车在凸形桥上行驶的进程中，其始终处于失重状态

C．汽车从桥底行驶到桥顶的进程中，其所受合外力的冲量为零

D．汽车从桥底行驶到桥顶的进程中，其机械能守恒

5．如图5所示，物体A放置在物体B上，B与一轻弹簧相连，它们一路在滑腻水平面上以O点为平稳位置做简谐运动，所能抵达相关于O点的最大位移处别离为P点和Q点，运动进程中A、B之间无相对运动。

已知弹簧的劲度系数为k，系统的振动周期为T，弹簧始终处于弹性限度内。

下列说法中正确的是

A．物体B从P向O运动的进程中，弹簧的弹性势能慢慢变小

B．物体B处于PO之间某位置时开始计时，经T/2时刻，物体B必然运动到OQ之间

C．物体B的速度为v时开始计时，每通过T时刻，物体B的速度仍为v

D．当物体B相对平稳位置的位移为x时，A、B间摩擦力的大小等于kx

6．2013年12月6日，“嫦娥三号”携带月球车“玉兔号”运动到地月转移轨道的P点时做近月制动后被月球俘获，成功进入环月圆形轨道Ⅰ上运行，如图6所示。

在“嫦娥三号”沿轨道Ⅰ通过P点时，通过调整速度使其进入椭圆轨道Ⅱ，在沿轨道Ⅱ通过Q点时，再次调整速度后又通过一系列辅助动作，成功实现了其在月球上的“软着陆”。

关于“嫦娥三号”沿轨道Ⅰ和轨道Ⅱ运动的进程，若以月球为参考系，且只考虑月球对它的引力作用，下列说法中正确的是

A．沿轨道Ⅱ通过P点时的速度小于通过Q点时的速度

B．沿轨道Ⅱ通过P点时的机械能小于通过Q点时的机械能

C．沿轨道Ⅰ通过P点时的速度大于沿轨道Ⅱ通过P点时的速度

D．沿轨道Ⅰ通过P点时的加速度大于沿轨道Ⅱ通过P点时的加速度

7．如图7所示，一列简谐横波沿x轴正方向传播，在t1=0时刻波传播到x=处的质点C，现在x=处的质点A在负方向最大位移处，在t2=时刻质点A自计时开始后第一次运动到正方向最大位移处，则

A．该简谐横波的波速等于5m/s

B．质点C开始振动时的运动方向沿y轴负方向

C．在t1~t2时刻内，x=处的质点B通过的路程为

D．在t2时刻，位于x=处的质点D处于平稳位置且开始沿y轴正方向运动

8．将一质量为m的排球竖直向上抛出，它上升了H高度后落回到抛出点。

设排球运动进程中受到方向与运动方向相反、大小恒为f的空气阻力作用，已知重力加速度大小为g，且f

不考虑排球的转动，则下列说法中正确的是

A．排球运动进程中的加速度始终小于g

B．排球从抛出至上升到最高点的进程中，机械能减少了fH

C．排球整个上升进程克服重力做的功大于整个下降进程重力做的功

D．排球整个上升进程克服重力做功的平均功率大于整个下降进程重力做功的平均功率

9．如图8甲所示，两个皮带轮顺时针转动，带动水平传送带以恒定的速度v运行。

现使一个质量为m的物体（可视为质点）沿与水平传送带等高的滑腻水平面以初速度v0（v0

若从物体滑上传送带开始计时，t0时刻物体的速度达到v，2t0时刻物体抵达传送带最右端。

物体在传送带上运动的v-t图象（以地面为参考系）如图8乙所示，不计空气阻力，则

A．0~t0时刻内，物体受到滑动摩擦力的作用，t0~2t0时刻内物体受到静摩擦力的作用

B．0~t0时刻内，物体所受摩擦力对物体做功的功率愈来愈大

C．若增大物体的初速度v0但v0仍小于v，则物体在传送带上运动的时刻必然小于2t0

D．若增大物体的初速度v0但v0仍小于v，则物体被传送的整个进程中传送带对物体所做的功也必然增加

10．交警正在调查发生在无信号灯的十字路口的一路汽车相撞事故。

依照两位司机的描述得知，发生撞车时汽车A正沿东西大道向正东行驶，汽车B正沿南北大道向正北行驶。

相撞后两车当即熄火并在极短的时刻内叉接在一路后并排沿直线在水平路面上滑动，最终一路停在路口东北角的路灯柱旁，交警依照事故现场情形画出了如图9所示的事故报告图。

通过观看地面上留下的碰撞痕迹，交警判定撞车的地址为该事故报告图中P点，并测量出相关的数据标注在图中，又判定出两辆车的质量大致相同。

为简化问题，将两车均视为质点，且它们组成的系统在碰撞的进程中动量守恒，依照图中测量数据可知下列说法中正确的是

A.发生碰撞时汽车A的速度较大

B.发生碰撞时汽车B的速度较大

C.发生碰撞时速度较大的汽车和速度较小的汽车的速度之比约为12：

5

D.发生碰撞时速度较大的汽车和速度较小的汽车的速度之比约为

：

二、本题共2小题，共15分。

11．（6分）图10甲为“探讨加速度与物体所受合外力、物体质量的关系”的实验装置示用意，砂和砂桶的总质量为m，小车和砝码的总质量为M。

（1）如图10乙所示为实验顶用打点计时器打出的一条较理想的纸带，打点计时器所用交流电的频率为50Hz，纸带上O、A、B、C、D、E为六个相邻的计数点（两相邻计数点间还有4个点迹没有画出），通过测量和计算可知，x1、x2、x3、x4、x5别离为、、、cm、。

则打点计时器打下相邻计数点的时间间隔为s，依照上述数据，可知小车拖动纸带运动的加速度的测量值为m/s2（保留2位有效数字）。

（2）实验顶用砂和砂桶总重力的大小作为细线对小车拉力的大小，在探讨外力不变的情形下加速度与质量之间的关系时，用到了小车的加速度a与小车和砝码总质量的倒数1/M关系的图象。

以下关于该实验的说法中正确的是。

（选填选项前的字母）

A．需要用天平测量小车和砝码的总质量M

B．实验需要保证的条件是小车和砝码的总质量远大于砂和砂桶的总质量

C．实验前需要将固定打点计时器一侧的木板垫高一些，其目的是为了增大小车下滑的加速度

D．实验时若是没有将固定打点计时器一侧的木板垫高一些，将会致使a-1/M图象不是一条直线

12．（9分）某研究性学习小组的同窗们做了以下两个关于弹簧的实验。

（1）在做探讨弹簧弹力的大小与其伸长量的关系实验中，设计了如图11所示的实验装置。

在弹簧两头各系一轻细的绳套，利用一个绳套将弹簧悬挂在铁架台上，另一端的绳套用来悬挂钩码。

同窗们先测出不挂钩码时弹簧的长度，再将钩码逐个挂在弹簧的下端，每次都测出相应的弹簧总长度L，再算出弹簧伸长的长度x，并将数据填在下面的表格中。

（实验进程中，弹簧始终在弹性限度内）

测量次序

1

2

3

4

5

6

悬挂钩码所受重力G/N

0

弹簧弹力大小F/N

0

弹簧的总长度L/cm

弹簧伸长的长度x/cm

　0

①在如图12所示的坐标纸上已经描出了其中5次测量的弹簧弹力大小F与弹簧伸长的长度x对应的数据点，请把第4次测量的数据对应点刻画出来，并作出F-x图线。

②依照上述的实验进程，并对实验数据进行分析可知，下列说法中正确的是。

（选填选项前的字母）

A．弹簧弹力大小与弹簧的总长度成正比

B．弹簧弹力大小与弹簧伸长的长度成正比

C．该弹簧的劲度系数约为25N/m

D．在不挂钩码的情形下测量弹簧的长度时，需将弹簧放置在水平桌面上测量

（2）研究性学习小组的同窗将该弹簧放置在一个高度为h的水平桌面上，将其左端固定，右端与质量为m的小钢球接触。

当弹簧处于自然长度时，小钢球恰好在桌子边缘，如图13甲所示。

将钢球向左紧缩弹簧一段距离x后由静止释放，钢球将沿水平方向飞出桌面，钢球在空中飞行一段距离后落到水平地面上，测得其水平飞行距离为s。

该小组的同窗想用那个装置探讨弹簧将钢球弹出的进程中，弹簧弹力对钢球所做的功与此进程中钢球动能增量之间的关系。

①同窗们发觉，当紧缩弹簧的距离x不同时，钢球落地时的水平距离s也会不同。

能够依照第

（1）问中画出的F-x图象求出弹簧弹力对钢球所做的功，然后研究弹簧弹力对钢球所做的功W与此进程中钢球动能增量∆Ek之间的关系。

依照如此的思路同窗们预测了几种不同的s-x关系图象，图13乙中能够表明弹簧弹力对钢球所做的功W等于此进程中钢球动能的增量∆Ek的图象是。

（选填选项下面的字母）

②在实验中发觉，弹簧弹力对钢球所做的功W大于钢球的动能增量∆Ek。

请你简述致使W大于∆Ek的可能缘故（至少说出两条）：

。

三、本题包括6小题，共55分。

解许诺写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。

只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必需明确写出数值和单位。

13．（8分）如图14所示，水平地面上有一质量m=的物块，物块与水平地面间的动摩擦因数μ=，在与水平方向成θ=37°角斜向下的推力F作用下由静止开始向右做匀加速直线运动。

已知F=10N，sin37º=，cos37º=，重力加速度g取10m/s2，不计空气阻力。

求：

（1）物块运动进程中所受滑动摩擦力的大小；

（2）物块运动进程中加速度的大小；

（3）物块开始运动所通过的位移大小。

14.（8分）如图15所示，在倾角θ=37°的足够长的固定滑腻斜面的底端，有一质量m=、可视为质点的物体，以v0=s的初速度沿斜面上滑。

已知sin37º=，cos37º=，重力加速度g取10m/s2，不计空气阻力。

求：

（1）物体沿斜面向上运动的加速度大小；

（2）物体在沿斜面运动的进程中，物体克服重力所做功的最大值；

（3）物体在沿斜面向上运动至返回到斜面底端的进程中，重力的冲量。

15．（9分）我国航天人为实现中华民族连年的奔月妄图，正在向着“绕、落、回”的第三步进军，以后将有中国的航天员登上月球。

假设航天员在月球上测得摆长为l的单摆做n次小振幅全振动的时刻为t。

已知月球可视为半径为r的质量散布均匀的球体，引力常量为G，不考虑月球自转的阻碍。

求：

（1）月球表面的重力加速度g月；

（2）绕月探测器在月球表面周围绕月球做匀速圆周运动的周期T0；

（3）月球的密度ρ。

16．（10分）如图16所示，AB为固定在竖直面内、半径为R的四分之一圆弧形滑腻轨道，其结尾（B端）切线水平，且距水平地面的高度也为R。

一、2两小滑块（都可视为质点）用轻细绳拴接在一路，在它们中间夹住一个被紧缩的微小轻质弹簧。

两滑块从圆弧形轨道的最高点A由静止滑下，当两滑块滑至圆弧形轨道最低点时，拴接两滑块的细绳突然断开，弹簧迅速将两滑块弹开，滑块2恰好能沿圆弧形轨道运动到轨道的最高点A。

已知R=，滑块1的质量m1=，滑块2的质量m2=，重力加速度g取10m/s2，空气阻力可忽略不计。

求：

（1）两滑块一路运动到圆弧形轨道最低点细绳断开前刹时对轨道的压力大小；

（2）在将两滑块弹开的整个进程中弹簧释放的弹性势能；

（3）滑块2的落地址与滑块1的落地址之间的距离。

17．（10分）建筑工程中的“打桩”是利用重锤的冲击克服泥土对桩柱的阻力，使桩柱插入泥土抵达预定深度的进程。

如图17甲所示，设打桩机重锤的质量为m，桩柱的质量为M。

打桩进程可简化如下：

桩柱下端开始时在地表面没有进入泥土，提升重锤到距离桩柱上端h高度后使其自由落下，重锤撞击桩柱上端，经极短时刻的撞击使二者以一路的速度一路向下移动一段距离后停止。

然后再次提升重锤，重复打桩进程，慢慢把桩柱打到预定深度。

设桩柱向下移动的进程中泥土对桩柱的阻力f的大小与桩柱打入泥土中的深度x成正比，其函数表达式f=kx（k为大于0的常量，具体值未知），f-x图象如图17乙所示。

已知重力加速度大小为g。

（1）求重锤与桩柱第一次碰撞后刹时的一路速度大小；

（2）图象法和比较法是研究物理问题的重要方式，例如从教科书中咱们明白了由v-t图象求直线运动位移的思想和方式，请你借鉴此方式，依照图示的f-x图象结合函数式f=kx，分析推导在第一次打桩将桩柱打入泥土的进程中阻力所做的功与桩柱打入泥土深度的关系式；并将泥土对桩柱的阻力与你熟悉的弹簧弹力进行比较，从做功与能量转化的角度简要说明泥土对桩柱的阻力做功和弹簧弹力做功的不同；

（3）若重锤与桩柱第一次的撞击能把桩柱打入泥土中的深度为d，试求常量k的大小。

18．（10分）香港迪士尼游乐园入口旁有一喷泉，在水泵作用下会从鲸鱼模型背部喷出竖直向上的水柱，将站在冲浪板上的米老鼠模型托起，稳固地悬停在空中，伴随着音乐旋律，米老鼠模型能够上下运动，引人驻足，如图18所示。

这一景观可做如下简化，假设水柱以必然的速度从喷口竖直向上喷出，水柱的流量为Q（流量概念：

在单位时刻内向上通过水柱横截面的水的体积），设同一高度水柱横截面上遍地水的速度都相同，冲浪板底部为平板且其面积大于水柱的横截面积，保证所有水都能喷到冲浪板的底部。

水柱冲击冲浪板前其水平方向的速度可忽略不计，冲击冲浪板后，水在竖直方向的速度当即变成零，在水平方向朝周围均匀散开。

已知米老鼠模型和冲浪板的总质量为M，水的密度为ρ，重力加速度大小为g，空气阻力及水的粘滞阻力都可忽略不计。

（1）求喷泉单位时刻内喷出的水的质量；

（2）由于水柱顶部的水与冲浪板彼此作用的时刻很短，因此在分析水对冲浪板的作使劲时可忽略这部份水所受的重力。

试计算米老鼠模型在空中悬停时，水抵达冲浪板底部的速度大小；

（3）要使米老鼠模型在空中悬停的高度发生转变，需调整水泵对水做功的功率。

水泵对水做功的功率概念为单位时刻内从喷口喷出的水的动能。

请依照第

（2）问中的计算结果，推导冲浪板底部距离喷口的高度h与水泵对水做功的功率P0之间的关系式。

海淀区高三年级第一学期期中练习参考答案及评分标准

物理

一、本题共10小题，每小题3分，共30分。

在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项是符合题意的，有的小题有多个选项是符合题意的。

全数选对的得3分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分。

题号

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

答案

C

B

AD

B

ABC

AC

ACD

BD

BC

BC

二、本题共2小题，共15分。

11．（6分）

（1）（或）；（或）

（2）AB（每空2分，本题6分）

12．（9分）

（1）①如图所示（2分）②BC（2分）

（2）①B（3分）②小球克服桌面的摩擦力做功；弹簧克服与桌面间的摩擦力做功等；弹簧具有必然的质量；小球克服空气阻力做功（回答出1项合理的缘故得1分，最多得2分。

）

三、本题包括6小题，共55分。

解许诺写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。

只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必需明确写出数值和单位。

说明：

计算题提供的参考解答，没必要然都是唯一正确的。

关于那些与此解答不同的正确解答，一样得分。

13．（8分）

（1）物块沿竖直方向所受合力为零，设物块受地面的支持力为N，因此有

N=mg+Fsin37º=26N………………………………………………………………（2分）

物块运动进程中所受的滑动摩擦力大小f=μN=…………………………（1分）

（2）设物块的加速度大小为a，依照物块沿水平方向的受力情形，由牛顿第二定律有

Fcos37º-f=ma…………………………………………………………………（2分）

解得：

a=s2…………………………………………………………………（1分）

（3）物块运动所通过的位移大小s=at2/2=…………………………（2分）

14．（8分）

（1）设物体运动的加速度为a，物体所受合力等于重力沿斜面向下的分力F=mgsinθ………………………………………………………………………（1分）

依照牛顿第二定律有F=ma………………………………………………（1分）

解得：

a=s2…………………………………………………………………（1分）

（2）物体沿斜面上滑到最高点时，克服重力做功达到最大值，设最大值为WG。

关于物体沿斜面上滑进程，依照动能定理有：

－…………………………………………………………（1分）

解得：

WG=18J………………………………………………………………（1分）

（3）物体沿斜面上滑和下滑的总时刻

=………………………（1分）

此进程中重力的冲量IG=mgt=20N·s………………………………………（1分）

方向：

竖直向下…………………………………………………………………（1分）

15．（9分）

（1）单摆的振动周期T=t/n………………………………………（1分）

依照单摆周期公式

可知，

月球表面的重力加速度g月=4π2n2l/t2…………………………………………（2分）

（2）设质量为m的探测器在月球表面周围绕月球做匀速圆周运动的周期为T0，依照牛顿第二定律有mg月=4π2mr/T02……………………………………………………（2分）

解得T0=

…………………………………………………………………（1分）

（3）设月球质量为M，近月球表面探测器的质量为m，依照万有引力定律和牛顿第二定律有

………………………………（2分）

解得

…………………………………………………………………（1分）

16．（10分）

（1）设两滑块一路滑至轨道最低点时的速度为v，所受轨道的支持力为N。

对两滑块一路沿圆弧形轨道下滑到B端的进程，依照机械能守恒定律有

（m1+m2）gR=（m1+m2）v2/2，解得v=s…………………………………（1分）

关于两滑块在轨道最低点，依照牛顿第二定律有

N-（m1+m2）g=（m1+m2）v2/R………………………………………………（1分）

解得N=3（m1+m2）g=……………………………………………………（1分）

依照牛顿第三定律可知，两滑块对轨道的压力大小N′=N=………………（1分）

（2）设弹簧迅速将两滑块弹开时，两滑块的速度大小别离为v1和v2，因滑块2恰好能沿圆弧形轨道运动到轨道最高点A，此进程中机械能守恒，因此对滑块2有

m2gR=m2v22/2……………………………………………………………………（1分）

解得v2=s，方向向左

关于弹簧将两滑块弹开的进程，设水平向右为正方向，依照动量守恒定律有

（m1+m2）v=m1v1-m2v2………………………………………………………………（1分）

解得v1=s

关于弹簧将两滑块弹开的进程，依照机械能守恒定律有

E弹=m1v12/2+m2v22/2-（m1+m2）v2/2………………………………………………（1分）

解得E弹=…………………………………………………………………（1分）

（3）设两滑块平抛运动的时刻为t，依照h=gt2/2，解得

两滑块做平抛运动的时刻t=

=………………………………………（1分）

滑块1平抛的水平位移x1=v1t=

滑块2从B点上滑到A点，再从A点返回到B点的进程，机械能守恒，因此其平抛的速度大小仍为v2，因此其平抛的水平位移x2=v2t=

因此滑块2的落地址与滑块1的落地址之间的距离Δx=x1-x2=……………（1分）

17．（10分）

（1）设重锤落到桩柱上端时的速度为v0，关于重锤下落的进程，依照机械能守恒定律有

……………………………………………………………（1分）

解得：

重锤与桩柱彼此作用进程极为短暂，冲击力远大于它们所受的重力，重锤与桩柱组成的系统，沿竖直方向动量守恒，设二者碰撞后一路运动的速度为v1，依照动量守恒定律有

…………………………………………………………………………（1分）

解得：

………………………………………………………（1分）

（2）由直线运动的v-t图象与横坐标轴所围的“面积”表示位移，比较阻力随深度转变的f-x图象可知，f-x图象与横坐标轴所围成的三角形的“面积”表示阻力功的大小：

…………………………………………………………………………（1分）

阻力对桩柱做负功，因此

………………………………………（1分）

由题可知：

弹簧弹力的大小和泥土对桩柱的阻力大小转变的规律一样，都是大小与位移成正比。

可是弹簧弹力做的功会使物体减少的机械能以弹性势能的形式存储起来，是不同形式的机械能之间的转化；而泥土对桩柱做的功会使物体减少的机械能都转化成了内能，是机械能转化为其他形式能的进程。

泥土阻力必然做负功，弹簧弹力能够做正功，也能够做负功。

（其他说法正确、合理的也一样得分。

每说出一项得1分，最多得2分）………（2分）

（3）关于第一次碰撞后取得一路速度到进入泥土深度为d的进程，依照动能定理有

………………………………………………（2分）

可解得：

………………………………………（1分）

18．（10分）

（1）设很短时刻内，从喷口喷出的水的体积为，质量为，水柱在喷口的初速度为v0，喷口的横截面积为S。

则：

………………………（1分）

……………………………………………………（1分）

解得单位时刻内从喷口喷出的水的质量为

…………………………（1分）

（2）设米老鼠模型和冲浪板在空中悬停时，水柱顶部的水冲击冲浪板底面速度由v变成0，时刻这些水对板的作使劲的大小为F′，板对水的作使劲的大小为F，以向下为正方向，不考虑水柱顶部水的重力，依照动量定理有：

……………（1分）

依照牛顿第三定律：

F=F′…………………………………………………………………（1分）

由于米老鼠