北京市海淀区届高三上学期期中考试物理试题及答案.docx

北京市海淀区届高三上学期期中考试物理试题及答案.docx

《北京市海淀区届高三上学期期中考试物理试题及答案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《北京市海淀区届高三上学期期中考试物理试题及答案.docx（13页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

北京市海淀区届高三上学期期中考试物理试题及答案

海淀区高三年级第一学期期中练习

.2015.11

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。

考试结束后，将本试卷和答题纸一并交回。

题号

—

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。

全部选对的得3分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分。

把你认为正确的答案填涂在答题纸上。

1•城市中的路灯.无轨电车的供电线路等，经常用三角形的结构悬挂。

图1是这类结构的一种简化模型，硬杆左端可绕通过B点且垂直于纸而的轴无摩擦的转动，右端O点通过钢索挂于A点,

钢索和硬杆所受的重力均可忽略。

有一质量不变的重物悬挂于O点，现将钢索缓慢变短，并使钢索的悬挂点A缓慢向下移动，以保证硬杆始终处于水平。

则任上述变化过程中，下列说法中正确的是

A.钢索对O点的拉力变大

B.硬杆对O点的弹力变小

C・钢索和硬杆对O点的作用力的合力变大

D.钢索和硬杆对O点的作用力的合力变小

2.如图2所示，在光滑水平而上有一轻质弹簧左端固左，右端与一质量为川的小球相连，构成一个水平弹簧振子，弹簧处于原长时小球位于O点。

现使小球以O点为平衡位置，在A、B两点

间沿光滑水平面做简谐运动，关于这个弹簧振子做简谐运动的过程.下列｝編牖盟的是

A.小球从O位置向B位垃运动过程中做减速运动勿删I跚匕

■B.小球每次通过同一位置时的加速度一泄相同诊////彳/〃歹〃/（/〃/〃

C.小球从A位置向B位苣运动过程中，弹簧振子所具有的势能持续增加图2

D.

小球在A位豊弹簧振子所具有的势能与在B位置弹簧振子所具有的势能相等

3.在长约1.0m的一端封闭的玻璃管中注满淸水，水中放一个适当的圆柱形的红蜡块，将玻璃管的开口端用胶塞塞紧，并迅速竖直倒置，红蜡块就沿玻璃管由管口匀速上升到管底。

将此玻璃管倒置安装在小车上，并将小车置于水平导轨上。

若小车一端连接细线绕过定滑轮悬挂小物体，小车从A位置由静止开始运动,同时红蜡块沿玻璃管匀速上升。

经过一段时间后，小车运动到虚线表示的B位置，如图3所示。

按照图3建立坐标系，在这一过程中红蜡块实际运动的轨迹可能是图4中的

的实验过程，下列说法中正确的是

A.只需记录弹簧测力计的示数

B・OB和OC绳拉力的方向应与木板平而平行

C.只需记录和OC绳的长度和弹簧测力讣拉力方向

D.

和OC绳的长度越短测量的误差越小

图8

5.一列简谐横波沿x轴传播，波长为几周期为八f=0时刻的波形如图6所示，此时质点P正沿y轴正方向运动。

则x=0处的质点的振动图像是图7中的

站在体重计上研究超重与失重。

她由稳宦的站姿变化到稳泄的蹲姿称为“下蹲”过程:

由稳立的蹲姿变化到稳泄的站姿称为"起立”过程。

关于她的实验现象，下列说法中正确的是

A.只有“起立”过程，才能岀现失重的现象

B.只有“下蹲”过程，才能出现超重的现象

C.“起立”、“下蹲”的过程，都能岀现超重和失重的现象

D.“起立”的过程，先出现超重现象后出现失重现象

7.两个完全相同的小球，在同一髙度处以相同大小的初速度分别沿水平方向和竖宜方向抛出,最后都落到同一水平地而上。

不计空气阻力，则下列说法中正确的是

A.两小球落地时速度相同

B.两小球落地时，重力的瞬时功率相同

C.从抛岀至落地，重力对两小球做的功相同

D.从抛岀至落地，重力对两小球做功的平均功率相同

8.一个滑块以初速度巾从够长的固左斜面底端沿斜而向上运动，经2心时间返回到斜而底端。

图9所示图像表示该滑块在此斜面上运动过程中速度的大小v随时间r变化的规律，其中可能正确的是

9.

位于地球址道上嗨地球电的捌佐P和地琲购回歩超信卫聲2型生亦道平而上绕地心做匀品—:

亠-凹.:

.逐为聲二二二二m

C・随地球自转的物体的向心加速度

D.万有引•力常量

10•如图10所示，劲度系数为R的轻弹•簧的一端固怎在墙上，另一端

于水平面上质量为加的物体A接触，但未与物体A连接，弹簧水平且无形变匚j丄;^现对物体A施加一个水平向右的瞬间冲量，大小为A）,测得物体A向右运动的赛唱

最•大距离为皿，之后物体A被弹簧弹回最终停在距离初始位置左侧2d处。

已图10

知弹簧始「终在弹簧弹性限度内，物体A与水平而间的动摩擦因数为“，重力加

速度为g，下列说法中正确的是

A.物体A整个运动过程，弹簧对物体A的冲疑为零

B.物体A向右运动过程中与弹簧接触的时间一左小于物体A向左运动过程中与弹簧接触的时间

C.物体A向左运动的最大速度%=2彳恋

D.物体A与弹簧作用的过程中，系统的最大弹性势能价=锂-2“蚣心

2m

二、本题共2小题，共15分。

11.（7分）实验课上同学们利用打点计时器等器材，研究小车做匀变速直线运动的规律。

其

中一个小组的同学从所打的几条纸带中选取了一条点迹淸晰的纸带，如图11所示。

图中0、A、B、C、D是按打点先后顺序依次选取的计数点，在纸带上选左的相邻两个记数点之间还有四个打出点没有画出。

（1）打点计时器使用的交流电频率为50Hz,则相邻两个计数点间的时间间隔为—s：

（2）由图中的数据可知，打点计时器打下C点时小车运动的速度大小是m/s“小车运

动的加速度大小是m/s?

。

（计算结果均保留两位

有效数字）

12^（8旳实验毋组的同学在第佥证牛顿第二定律f实验弔■位便頤抄細却所示的实验制置。

_

（1）在下:

以测量丁光饰，木;i8.；）住需要用的测量仪

器有o丫选填测量仪器前的字母）28.81砂、砂佣|I图12

A.游标卡尺图11

B.刻度尺

C.秒表

D.天平

（2）实验中，为了可以将细线对小车的拉力看成是小车所受的合外力，某同学先调节长木板一端滑轮的髙度，使细线与长木板平行。

接下来还需要进行的一项必须且正确的操作是。

（选

填选项前的字母）

A.将长木板水平放宜，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，给打点计时器通电，调节砂和砂桶的总质量的大小，使小车在砂和砂桶的牵引下运动，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动

B.将长木板的右端垫起适当的高度，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，撤去砂和砂桶,给打点计时器通电，轻推一下小车，从打岀的纸带判断小车是否做匀速运动

C.将长木板的右端垫起适当的髙度，撤去纸带以及砂和砂桶，轻推一下小车，观察判断小车是否做匀速运动

（3）某同学在做保持小车质咼不变，验证小车的加速度与其合外力成正比的实验时，根据测得的数据作岀如图13所示的a-F图线，所得的图线既不过原点，又不是直线，原因可能是.

（选填选项前的字母）

A.木板右端所垫物体较低，使得木板的倾角偏小

B.木板右端所垫物体较高，使得木板的倾角”偏大

C.小车质量远大于砂和砂桶的质量

D.砂和砂桶的质量不满足远小于小车质量

（4）在某次利用上述已调整好的装宜进行实验中，保持砂和砂桶的总质量不变，小车自身的质疑为M且保持不变，改变小车中舷码的质量加，并测出小车中不同舷码质量时所对应的加速度⑺以加为横坐

标.丄为纵坐标，在坐标纸上作出如图14所示的丄-加关系图线，实验结果验证了牛顿第二左律。

aa

如果图中纵轴上的截距为h.则小车受到的拉力大小为。

三、本题包括6小题，共55分。

解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。

只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。

13.（8分）如图15所示，一个质Mw=10kg的物体放在水平地面上。

对物体施加一个F=50N的拉力，使物体做初速为零的匀加速直线运动。

已知拉力与水平方向的夹角437°,物体与水平地而间的动摩擦因数“=0・50,sin37°=O.6Otcos37°=0.80,取重力加速度t?

=10nVs2o

（1）求物体运动的加速度大小；

（2）求物体在2.0s末的瞬时速率：

（3）若在2・0s末时撤去拉力F,求此后物体沿水平地而可滑行的最大距离。

图&

转，两皮带轮之间的距离/=6.0m,皮带轮的半径大小可忽略不计。

沿水平传送带的上表面建立xOy坐标系，坐标原点O在传送带的最左端。

半径为R的光滑圆轨逍ABC的最低点A点与C点原来相连，位于竖直平而内（如图18乙所示），现把它从最低点处切开，并使C端沿y轴负方向错开少许，把它置于水平传送带的最右端，A点位于X轴上且与传送带的最右端之间的距离可忽略不计，轨道的A.C两端均位于最低点，C端与一水平直轨道平滑连接。

由于A、C两点间沿）'轴方向错开的距离很小，可把ABC仍看作位于竖直平而内的圆轨道。

将一质量用=1.0kg的小物块P（可视为质点）沿x轴轻放在传送带上某处，小物块随传送带运动到A点进入光滑圆轨道，恰

好能够通过圆轨道的最高点B,并沿竖直圆轨道ABC做完整的甲：

乙

圆周运动后由C点经水平直轨道滑岀。

已知小物块与传送带间图怡

的动摩擦因数“=0.50,圆轨道的半径R=0.50m,取重力加速度g=10m/s2。

求：

（1）物块通过圆轨道最低点A时对轨道压力的大小：

（2）轻放小物块位苣的x坐标应满足什么条件，才能完成上述运动：

（3）传送带由电动机带动，其与轮子间无相对滑动，不计轮轴处的摩擦。

若将小物块轻放在传送带上O点，求为将小物块从O点运送至A点过程中电动机多做的功。

17.（10分）如图19所示，两形状完全相同的平板A、B置于光滑水平面上，质量分别为加和2ma平板B的右端固左一轻质弹簧，P点为弹簧的原长位置，P点到平板B左端点0的距离为厶。

物块Cit于平板A的最右端，质疑为川且可视为质点。

平板A、物块C以相同速度vo向右运动，

与静止平板B发生碰撞，碰撞时间极短，碰撞后平板A、B粘连在一起.物块C滑上平板运动至P点开始压缩弹簧，后被弹回并相对于平板B静止在其左端0点。

弹簧始终在弹性限度内，平板B的P点右侧部分为光滑而，P点左侧部分为粗糙而，物块C与平板B粗糙而部分之间的动摩擦因

数处处相同，重力加速度为灯求：

（1）平板A、B刚碰完时的共同速率刃；

（2）物块C与平板B粗糙而部分之间的动摩擦因数“:

（3）在上述过程中，系统的最大弹性势能£p：

18.

球做圆周运动。

由于受到稀薄空气阻力的竹你77叔咏©

（K）分）-球形人造卫星，其最大昨心助石忑应紳的高空绕地曲的饥迢丿¥馅僱沖农W也!

任绕地球

运转很多圈之后，其轨道的高度下降了2、由于△H«R.所以绅j以将卫星绕地球运动的每一圈均

视为匀速圆周运动。

设地球可看成质量为M的均匀球体，万有引力常量为Go取无穷远处为零势能点，当卫星的运行轨道半径为/•时，卫星与地球组成的系统具有的势能可表示为£卩=-纟也。

（1）求人造卫星在轨道半径为R的髙空绕地球做圆周运动的周期：

（2）某同学为估算稀薄空气对卫星的阻力大小，做出了如下假设：

卫星运行轨道范围内稀薄空气的密度为p，且为恒量；稀薄空气可看成是由彼此不发生相互作用的颗粒组成的，所有的颗粒原来都静止，它们与人造卫星在很短时间内发生碰撞后都具有与卫星相同的速度，在与这些颗粒碰撞的前后，卫星的速度可认为保持不变。

在满足上述假设的条件下，请推导：

1估算空气颗粒对卫星在半径为R轨道上运行时，所受阻力F大小的表达式；

2估算人造卫星由半径为R的轨道降低到半径为R-HH的轨道的过程中，卫星绕地球运动圈数n的表达式。

海淀区髙三年级第一学期期中练习参考答案及评分标准

2015.11

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。

全部选对的得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

X

9

10

答案

A

ABD

C

B

I）

CD

C

B

ABC

B

二、本题共2小题，共15分。

11.

（1）0.10（或0.1）（2分）：

（2）0.96（2分）：

2・4（在23-2.4之间均可得分）（3分）

12.

（1）B、D（漏选得1分）（2分）

（2）B（2分）：

M

（3）A.D（漏选得1分）（2分）；（4）万（2分）

三、本题包括6小题，共55分。

解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。

只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单彳屯。

说明：

计算题提供的参考解答，不一定都是唯一正确的。

对于那些与此解答不同的正确解答，同样得分。

13・（8分）

解：

（1）设物体受摩擦力为支持力为N°则f=/iN（1分）根据牛顿第二立律有：

水平方向：

FcosO-f=ma（1分）；

竖宜方向：

N+Fsin&=mg（1分）

解得：

c=0.50m/s2（1分）

（2）根据运动学公式：

v=«r=l.OnVs（2分）

（3）设撤去拉力后滑行的最大距离为x,

根据动能定理:

-jLongx=0--mv2（1分）

2

解得:

a-=0」0m（1分）

14.（8分）

解：

（1）设物体沿光滑斜而下滑的加速度大小为“，

根据牛顿第二定律:

应gsin0=ma（1分）

根据运动学公式：

L=-ar（1分）

2

解得：

ul.Os（1分）

（2）设物体滑到斜面底端时的速度大小为-则有v2=2aL解得：

v=5.OnVs（1分）

1.

滑到斜而底端时的动能E衣=-mv2=6.25J（1分）

2

（3）设物体沿斜而下滑过程中所受到的支持力为N,则N=mgcosB（1分）

在此过程中支持力对物体的冲量大小为人,=M（1分）

解得：

IN=2.5^3N.s（或4.33N・s）（1分）

15・（9分）

解：

（1）从弧形轨道顶端滑至O点的过程，物块机械能守恒，则有inSh=^mv2（2分）

解得:

v=4.0m/s（1分）

（2）设物块从弧形轨道水平飞岀落到P点所用时间为/,水平轨道距地面的高度为由平抛

运动规律：

H=-gr；x=vt（2分）

2

解得：

H=0.80m（1分）

（3）由平抛运动规律：

vt=v=4.0m/s；vv=gt=4.0m/s（1分）

物块落到P点的速率V,=yjv2+vj=4血m/s（或5.7ni/s）（1分）

Vv

设物块落到P点的速度方向与水平方向的夹角为弘贝|J：

tana=—=1

Vx

解得：

a=45°,即物块落到P点的速度方向与水平方向的夹角为45°斜向右下（1分）

16.（10分）

解：

（1）设物块恰好通过圆轨道最髙点B时的速率为阳，

2

根据牛顿第二泄律有：

"尸〃（1分）

R

解得:

\fB==J10x0・5m/s=>/5m/s

设物块通过圆轨道最低点A的速率为巾，对于物块由A点运动至B点的过程，

根据机械能守恒定律有:

=—m+2mgR（1分）

22

解得：

v4=5.0m/s（1分）

设物块通过圆轨道最低点A时，轨道对物块的支持力为2

2

根据牛顿第二建律有用一“尸加*:

解得：

H-60N（1分）

R

据牛顿第三泄律，物块通过圆轨道最低点A对轨道的压力F丘F,\=60N（1分）

（2）物块在传送带上的加速度（匸您=5.0m/s2（1分）

根据

（1）可知物块运动至A点的速度满足匕v=5.On”s,可使其恰好通过圆轨道最高点乩传送带

2

的速率vo=5・0m/s,物块在传送带上加速运动的位移为x（）=J=2.5m（1分）

2a

故轻放小物块的位宜坐标需满足.W4o=3.5m（1分）

（3）设为将小物块从O点运送到A点传送带电动机做的功为W,

小物块加速运动时间/=—=1.0s,小物块加速运动的位移x=—ar=2.5m（1分）

a2

1.

根据功能关系有：

VV=-/nv；+-x）=25J（1分）

2

17.（10分）

解：

（1）对A、B碰撞过程，根据动量守恒定律有：

mv0=（m+2m）vi（2分）

解得：

vlr=|v0（1分）

（2）设C停在0点时A、B、C共同速度为i，2,根据动量守恒立律有：

2/zn-o=4nn-2

解得：

巾=*°（1分）

对A、B、C组成的系统，从A、B碰撞结束瞬时到C停在卫点的过程，

根据功能关系有：

//7Mj?

（2L）=VO+|（3/?

/）V?

—|（4/n）V2（1分）

解得：

“=忐（1分）

（3）设弹簧压缩到最短时A、B、C共同速度为门。

对于A、B、C组成的系统，弹簧压缩到最短时系统的弹性势能Ep最大。

对于A、B、C组成的系统，从A、B碰撞后瞬间到弹簧压缩到最短的过程，

根据动疑守恒怎律有：

2"冲=4〃卩3；解得：

卩3=如（1分）

根据功能关系有：

厶+价=§”曲+*（3〃?

）说一*（47"）诏（2分）

解得：

EP=-j^»?

vo（1分）

18・（10分）

解：

（1）设卫星在R轨道运行的周期为T.

根据万有引力定律和牛顿第二泄律有：

皆第R（2分）

解得：

7=；^-（1分）\GM

（2）①如图所示，最大横截面积为A的卫星，经过时间从图中的实线位苣运动到了图中的

虚线位置，该空间区域的稀薄空气颗粒的质量为A/h=pAvM（1分）

以这部分稀薄空气颗粒为研究对象，碰撞后它们都获得了速度⑴设飞船给这部分稀薄空气颗

粒的平均作用力大小为氏根据动量泄理有：

F^l=^nv（1分）

1£

根据万有引力定律和牛顿第二迢律有：

供呵丹解得:

根据牛顿第三泄律，卫星所受的阻力大小F=・F=^^°（1分）

R

②设卫星在R轨道运行时的速度为刃、动能为5】、势能为Epn、机械能为匕,根据牛顿泄律和万有引力定律有：

空竹=加比

R2R

卫星的动能Ek=-mv；9势能Qp=-鱼砂

kl21R

解得：

斫一业

2R

卫星髙度下降△//，在半径为（R^H）轨道上运行,

卫星轨道高度下降其机械能的改变量△£=-£也

（一）一--）（1分）

2R—AHR

卫星机械能减少是因为克服空气阻力做了功。

设卫星在沿半径为R的轨逍运行一周过程中稀薄空气颗粒作用于卫星的阻力做的功为Wo,

利用小疑累积的方法可知：

VV0=-Fx2ti/?

=-271/24GW（1分）

上式表明卫星在绕不同轨道运行一周，稀薄空气颗粒所施加的阻力做的功是一恒量，与轨道半径无关。

则厶E=nW｛）（1分）

解得：

—空—或且（—_丄）（I分）

47ipA（R_、H）R471/14R—AHR