北京市海淀區(qū)屆高三上學期期中考試物理試題一、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中，有的小題只有一個選項是正確的，有的小題有多個選項是正確的。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。把你認為正確的答案填涂在答題紙上。 1．如圖1所示，物體A用輕質細繩與圓環(huán)B連接，圓環(huán)固定在豎直桿MN上�，F(xiàn)用一水平力F作用在繩上的O點，將O點緩慢向左移動，使細繩與豎直方向的夾角θ逐漸增大。關于此過程，下列說法中正確的是 A．水平力F逐漸增大 B．水平力F逐漸減小C．繩OB的彈力逐漸減小 D．繩OB的彈力逐漸增大試題分析：分析結點O的受力：重力、沿OB方向繩的拉力，水平拉力F，由物體平衡知，，，將O點緩慢向左移動，使細繩與豎直方向的夾角θ逐漸增大θ逐漸增大θ逐漸增大，所以A、D選項正確�？键c：物體平衡 2．6月我國宇航員在天宮一號空間站中進行了我國首次太空授課活動，展示了許多在地面上無法實現(xiàn)的實驗現(xiàn)象。假如要在空間站再次進行授課活動，下列我們曾在實驗室中進行的實驗，若移到空間站也能夠實現(xiàn)操作的有 A．利用托盤天平測質量 B．利用彈簧測力計測拉力C．利用自由落體驗證機械能守恒定律 D．測定單擺做簡諧運動的周期3．如圖2所示，某同學在研究運動的合成時做了下述活動：用左手沿黑板推動直尺豎直向上運動，運動中保持直尺水平，同時，用右手沿直尺向右移動筆尖。若該同學左手的運動為勻速運動，右手相對于直尺的運動為初速度為零的勻加速運動，則關于筆尖的實際運動，下列說法中正確的是 A．筆尖做勻速直線運動B．筆尖做勻變速直線運動C．筆尖做勻變速曲線運動D．筆尖的速度方向與水平方向夾角逐漸變小4．某同學用兩個彈簧測力計、一根橡皮筋、細繩套、三角板及貼有白紙的方木板等器材，進行“驗證力的平行四邊形定則”的實驗。圖3所示是該同學依據(jù)實驗記錄作圖的示意圖。其中A點是橡皮筋在白紙上的固定點，O點是此次實驗中用彈簧測力計將橡皮筋的活動端拉伸到的位置。關于此實驗，下列說法中正確的是 A．只需記錄拉力的大小B．拉力方向應與木板平面平行C．圖3中F′表示理論的合力，F(xiàn)表示實驗測出的合力D．改變拉力，進行多次實驗，并作出多個平行四邊形，但每個四邊形中的O點位置不一定相同“驗證力的平行四邊形定則”的實驗5．一列簡諧機械橫波沿x軸正方向傳播，波速為2m/s。某時刻波形如圖4所示，a、b兩質點的平衡位置的橫坐標分別為xa=2.5m，xb=4.5m，則下列說法中正確的是 A．這列波的周期為4sB．此時質點b沿y軸負方向運動C．此時質點a的加速度比質點b的加速度大D．此時刻以后，a比b先到達平衡位置 6．假設兩顆“近地”衛(wèi)星1和2的質量相同，都繞地球做勻速圓周運動，如圖5所示，衛(wèi)星2的軌道半徑更大些。兩顆衛(wèi)星相比較，下列說法中正確的是 A．衛(wèi)星1的向心加速度較小B．衛(wèi)星1的動能較小C．衛(wèi)星1的周期較小D．衛(wèi)星1的機械能較小7．如圖6所示，在水平光滑地面上有A、B兩個木塊，A、B之間用一輕彈簧連接。A靠在墻壁上，用力F向左推B使兩木塊之間彈簧壓縮并處于靜止狀態(tài)。若突然撤去力F，則下列說法中正確的是 A．木塊A離開墻壁前，A、B和彈簧組成的系統(tǒng)動量守恒，機械能也守恒B．木塊A離開墻壁前，A、B和彈簧組成的系統(tǒng)動量不守恒，但機械能守恒C．木塊A離開墻壁后，A、B和彈簧組成的系統(tǒng)動量守恒，機械能也守恒D．木塊A離開墻壁后，A、B和彈簧組成的系統(tǒng)動量不守恒，但機械能守恒若突然撤去力F，木塊A離開墻壁前，墻壁木塊AA、B和彈A．mg(H+h) B．mghC．mD．小球動量的改變量等于所受阻力的沖量9．類比是一種常用的研究方法。對于直線運動，教科書中講解了由v-t圖象求位移的方法。請你借鑒此方法分析下列說法，其中正確的是A．由a-t（加速度-時間）圖線和橫軸圍成的面積可以求出對應時間內(nèi)做直線運動物體的速度變化量B．由F-v（力-速度）圖線和橫軸圍成的面積可以求出對應速度變化過程中力做功的功率C．由F-x（力-位移）圖線和橫軸圍成的面積可以求出對應位移內(nèi)力所做的功D．由ω-r（角速度-半徑）圖線和橫軸圍成的面積可以求出對應半徑變化范圍內(nèi)做圓周運動物體的線速度10．如圖8甲所示，平行于光滑斜面的輕彈簧勁度系數(shù)為k，一端固定在傾角為θ的斜面底端，另一端與物塊A連接；兩物塊A、B質量均為m，初始時均靜止�，F(xiàn)用平行于斜面向上的力F拉動物塊B，使B做加速度為a的勻加速運動，A、B兩物塊在開始一段時間內(nèi)的v-t關系分別對應圖乙中A、B圖線（t1時刻A、B的圖線相切，t2時刻對應A圖線的最高點），重力加速度為g，則 A．t2時刻，彈簧形變量為0B．t1時刻，彈簧形變量為(mgsinθ+ma）/kC．從開始到t2時刻，拉力F逐漸增大D．從開始到t1時刻，拉力F做的功比彈簧彈力做的功少二、本題共2小題，共15分。11．（7分）某同學用如圖9所示的實驗裝置驗證牛頓第二定律，請回答下列有關此實驗的問題：（1）該同學在實驗前準備了圖9中所示的實驗裝置及下列輔助器材： A．交流電源、導線 B．天平(含配套砝碼) C．秒表D．刻度尺E．細線、砂和小砂桶 其中不必要的器材是 (填代號)。（2）打點計時器在小車拖動的紙帶上打下一系列點跡，以此記錄小車的運動情況。其中一部分紙帶上的點跡情況如圖10甲所示，已知打點計時器打點的時間間隔T=0.02s，測得A點到B、C點的距離分別為x1=5.99cm、x2=13.59cm，則在打下點跡B時，小車運動的速度vB= m/s；小車做勻加速直線運動的加速度a= m/s2。（結果保留三位有效數(shù)字）（3）在驗證“質量一定，加速度a與合外力F的關系”時，某學生根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出了如圖10乙所示的a-F圖象，其中圖線不過原點的原因是 ，圖線在末端彎曲的原因是 。（1）C （1分）（2）0.680 （1分）； 1.61 （2分）（3）平衡摩擦力過度 （1分） 砂和小砂桶的總質量m不遠小于小車和砝碼的總質量M （2分）12．（8分）兩位同學用如圖11所示裝置，通過半徑相同的A、B兩球的碰撞來驗證動量守恒定律。（1）實驗中必須滿足的條件是 。A．斜槽軌道盡量光滑以減小誤差B．斜槽軌道末端的切線必須水平C．入射球A每次必須從軌道的同一位置由靜止?jié)L下D．兩球的質量必須相等（2）測量所得入射球A的質量為mA，被碰撞小球B的質量為mB，圖11中O點是小球拋出點在水平地面上的垂直投影，實驗時，先讓入射球A從斜軌上的起始位置由靜止釋放，找到其平均落點的位置P，測得平拋射程為OP；再將入射球A從斜軌上起始位置由靜止釋放，與小球B相撞，分別找到球A和球B相撞后的平均落點M、N，測得平拋射程分別為OM和ON。當所測物理量滿足表達式 時，即說明兩球碰撞中動量守恒；如果滿足表達式 時，則說明兩球的碰撞為完全彈性碰撞。（3）乙同學也用上述兩球進行實驗，但將實驗裝置進行了改裝：如圖12所示，將白紙、復寫紙固定在豎直放置的木條上，用來記錄實驗中球A、球B與木條的撞擊點。實驗時，首先將木條豎直立在軌道末端右側并與軌道接觸，讓入射球A從斜軌上起始位置由靜止釋放，撞擊點為B′；然后將木條平移到圖中所示位置，入射球A從斜軌上起始位置由靜止釋放，確定其撞擊點P′；再將入射球A從斜軌上起始位置由靜止釋放，與球B相撞，確定球A和球B相撞后的撞擊點分別為M′和N′。測得B′與N′、P′、M′各點的高度差分別為h1、h2、h3。若所測物理量滿足表達式 時，則說明球A和球B碰撞中動量守恒。三、本題包括6小題，共55分。解答應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)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。13．（8分）如圖13所示，質量m=0.5kg的物體放在水平面上，在F=3.0N的水平恒定拉力作用下由靜止開始運動，物體發(fā)生位移x=4.0m時撤去力F，物體在水平面上繼續(xù)滑動一段距離后停止運動。已知物體與水平面間的動摩擦因數(shù)μ=0.4，重力加速度g取10m/s2。求:（1）物體在力F作用過程中加速度的大��；（2）撤去力F的瞬間，物體速度的大�。唬�3）撤去力F后物體繼續(xù)滑動的時間。（1）a1=2m/s2v=4.0m/s（3）t=1s【解析】試題分析：（1）設物體受到的滑動摩擦力為Ff，加速度為a1，則Ff=μmg 根據(jù)牛頓第二定律，物塊在力F作用過程中，有F-Ff=ma1 （1分）解得a1=2m/s2 （1分）14．（8分）如圖14所示，傾角θ=37°的光滑斜面固定在地面上，斜面的長度L=3.0m。質量m=0.10kg的滑塊（可視為質點）從斜面頂端由靜止滑下。已知sin37°=0.60，cos37°=0.80，空氣阻力可忽略不計，重力加速度g取10m/s2。求：（1）滑塊滑到斜面底端時速度的大小；（2）滑塊滑到斜面底端時重力對物體做功的瞬時功率大�。唬�3）在整個下滑過程中重力對滑塊的沖量大小。15．（9分）在物理學中，常常用等效替代、類比、微小量放大等方法來研究問題。如在牛頓發(fā)現(xiàn)萬有引力定律一百多年后，卡文迪許利用微小量放大法由實驗測出了萬有引力常量G的數(shù)值，圖15所示是卡文迪許扭秤實驗示意圖�？ㄎ牡显S的實驗常被稱為是“稱量地球質量”的實驗，因為由G的數(shù)值及其他已知量，就可計算出地球的質量，卡文迪許也因此被譽為第一個稱量地球的人。（1）若在某次實驗中，卡文迪許測出質量分別為m1、m2相距為r的兩個小球之間引力的大小為F，求萬有引力常量G；（2）若已知地球半徑為R，地球表面重力加速度為g，萬有引力常量為G，忽略地球自轉的影響，請推導出地球質量及地球平均密度的表達式。16．（10分）如圖16北京海淀區(qū)屆高三上學期期中考試試題解析（物理）
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