海淀高三第一学期期中物理试题及答案

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..

1．一位同学从操场A点出发;向西走了30m;到达B点;然后又向北走了40m;达到C点..在从A点到C点的过程中;该同学的位移大小是

A．70m B．50m C．40m D．30m

A

2．图1所示;在光滑墙壁上用网兜把足球挂在A点;足球与墙壁的接触点为B..足球的质量为m;悬绳与墙壁的夹角为α;网兜的质量不计..则悬绳对球的拉力F的大小为

A．F = mgtanα B．F = mgsinα C．F=mg/cosα D．F=mg/tanα

3．图2所示;某同学站在体重计上观察超重与失重现象..由稳定的站姿变化到稳定的 蹲姿称为“下蹲”过程；由稳定的蹲姿变化到稳定的站姿称为“起立”过程..她稳定站立时;体重计的示数为A0;关于实验现象;下列说法正确的是 A．“起立”过程;体重计的示数一直大于A0 B．“下蹲”过程;体重计的示数一直小于A0

C．“起立”、“下蹲”过程;都能出现体重计的示数大于A0的现象 D．“起立”的过程;先出现超重现象后出现失重现象

4．用图3所示装置研究摩擦力的变化规律;把木块放在水平长木板上;在

图2

的指针下轻放一个小纸团;它只能被指针向左推动..用弹簧测力计沿水平使拉力由零缓慢增大..下列说法正确的是 A．木块开始运动前;摩擦力逐渐增大

B．当拉力达到某一数值时木块开始移动;此时拉力会突然变小 C．该实验装置可以记录最大静摩擦力的大小 左 D．木块开始运动前;拉力小于摩擦力

5．一个弹簧振子沿x轴做简谐运动;取平衡位置O为x轴坐标原图3 点..从某时刻开始计时;经过二分之一的周期;振子具有沿x轴正方

向的最大加速度..图4中能正确反映该弹簧振子的位移x与时间t关系的图像是

x x x x B

mg

图1

弹簧测力计方向拉木块;

右

6．物体A做平抛运动;以物体被抛出O O O O T t T t T t T t 的位置为原点O;以初速

D C 度v0的方向A B

为x轴的方

图4

向、竖直向下的方向为y轴的方向;建立平面直角坐标系..如图5所示;沿两坐标轴分别放置两个光屏..两束平行光分别沿着与坐标轴平行的方向照射;物体A在两个光屏上分别留下物体的两个“影子”的坐标分别为x、y;则图6中两个影子的坐标随时间变化关系正确的是

y y x x 7．图7是某绳波形成过程的示意图..质点1在外力作用下沿竖直方向做简谐运动;带动质点2、3、4;… 各个质点依次上下振动;把振动从绳的左端传到右端..t=T/4时;质点5

t 0 0 0 t t2 0 t2 刚要开始运动..下列说法正确的是 15 16 17 19 201 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1112 13 14 18 D C B A t=0 A．t＝T/4时;质点5开始向下运动图6 B． t＝T/4时;质点3的加速度方向向下 B 1 2 3 19 15 16IC．从t＝T/2开始的一小段时间内;质点8的速度正在减小 4 5 6 7 8 9 10 1112 13 14 17 18 20 t=T/4 D．从t＝T/2开始的一小段时间内;质点8的加速度正在减小

II 图7 8．与嫦娥1号、2号月球探测器不同;嫦娥3号是一次性进入距月月球 A 图8

球表面100km高的圆轨道Ⅰ不计地球对探测器的影响;运行一段时间后再次变轨;从100km的环月圆轨道Ⅰ;降低到距月球15km的近月点B、距月球100km的远月点A的椭圆轨道Ⅱ;如图8所示;为下一步月面软着陆做准备..关于嫦娥3号探测器下列说法正确的是

A．探测器在轨道Ⅱ经过A点的速度小于经过B点的速度

B．探测器沿轨道Ⅰ运动过程中;探测器中的科考仪器对其支持面没有压力 C．探测器从轨道Ⅰ变轨到轨道Ⅱ;在A点应加速

D．探测器在轨道Ⅱ经过A点时的加速度小于在轨道Ⅰ经过A点时的加速度

9．用豆粒模拟气体分子;可以模拟气体压强产生的原理..如图9所示;从距秤盘80 cm高度把1000 粒的豆粒连续均匀地倒在秤盘上;持续作用时间为1s;豆粒弹起时竖直方向的速度变为碰前的一半..若每个豆粒只与秤盘碰撞一次;且碰撞时间极短在豆粒与秤盘碰撞极短时间内;碰撞力远大于豆粒受到的重力;已知1000 粒的豆粒的总质量为100g..则在碰撞过程中秤盘受到的压力大小约为

A．0.2N B．0.6N C．1.0N D．1.6N 10．如图10甲所示;轻弹簧竖直放置;下端固定在水平地面上;一质量为m的小球;从离弹簧上端高h处由静止释放..某同学在研究小球落到弹簧上后继续向下运动到最低点的过程;他以

图9 小球开始下落的位置为原点;沿竖直向下方向建立坐标轴Ox;做出小球所受弹力F大小随小球下落的位置坐标x的变化关系如图10乙所示;不计空气阻力;

重力加速度为g..以下判断正确的是

A．当x=h+x0;重力势能与弹性势能之和最小 B．最低点的坐标为x=h+2x0

C．小球受到的弹力最大值大于2mg D．小球动能的最大值为𝑚𝑔ℎ+

𝑚𝑔𝑥02

O h mg x 甲

O F

h h+x0 h+2x0 x

乙

图10

二、本题共2小题;共15分..

11．如图11所示;某同学借用“探究加速度与力、质量之间的定

量关系”的相关实验思想、原理及操作;进行“研究合外力做功和物体动能变化关系”的实验.. 1为达到平衡阻力的目的;取下细绳及托盘;通过调整垫块的位置;改变长木板倾斜程度;根据纸带打出点的间隔判断小车是否做________运动..

垫块

2按图11所示装置;接通打点计时器电源;由静止释放小车;

图11

打出若干条纸带;从中挑选一条点迹清晰的纸带;如图12所

示..纸带上打出相邻两个点之间的时间间隔为T;O点是打点计时器打出的第一个点;从O点到A、B、C、D、E、F点的距离依次为s1、s2、s3、s4、s5、s6..已知小车的质量为M;盘和砝码的总质量为m..由此可求得纸带上由O点到E点所对应的运动过程中;盘和砝码受到的重力所做功的表达式W＝ ;该小车动能改变量的表达式ΔEk＝ ..由于实验中存在误差;所以;W ΔEk..选填“小于”、“等于”或“大于”..

O s1 A B C D E F s2 s3 s4 s5 s6 图 12 12.在用图13所示单摆“测重力加速度”的实验中;某同学的操作步骤如下： a．取一根细线;下端系住直径为d的金属小球;上端固定在铁架台上； b．用米尺测量细线长度为l;l与小球半径之和记为摆长； 图13

c．缓慢拉动小球;使细线偏离竖直方向约为5位置由静止释放小球；

d．用秒表记录小球完成n次全振动所用的总时间t;计算单摆周期T＝t/n； e．用公式g4l/T计算当地重力加速度；

f. 改变细线长度;重复b、c、d、e步骤;进行多次测量..

1在上述步骤中;错误的是_________写出该步骤的字母；改正后正确的应该是:__________________________________..

2该同学为了减少误差;利用上述未改正错误测量中的多组实验数据做出了lT图像;该图

222图13

像对应图14中的________图..

l l l l 3在“用单摆测定重力加速度”的正确实验中;下列做法有利于减小实验误差的是_________.. A.适当加长摆线 B.质量相同;体积不同的摆球;应选用体积较大的 C.单摆偏离平衡位置的角度不能太大 O T2 O T2 OT2 O T2 D.当单摆经过平衡位置时开始计时;用此时间间隔作为单摆振动的周期 A B ;经过一次全振动后停止计时C D

14 4北京时间2005年5月22日上午10点图05分;中国女子登山队首次登上珠穆朗玛峰顶峰;五星红旗再一

次在珠峰峰顶飘扬..若登山队员利用单摆来确定珠峰的高度;测得该单摆在海平面处的周期是Ｔ0;在峰顶的周期是T;则珠峰顶峰的海拔高度

h＝_______..地球可看作质量均匀分布的半径为R的球体

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分商场工作人员推着质量m=20kg的货箱沿水平地面滑行..若用力F1=100N沿水平方向推货箱;货箱恰好做匀速直线运动；现改用F2=120N水平推力把货箱从静止开始推动..g取10m/s2.. （1）求货箱与地面之间的动摩擦因数；

2F2作用在货箱上时;求货箱运动的加速度大小；

3在F2作用下;货箱运动4.0s时撤掉推力;求货箱从静止开始运动的总位移大小.. 14．8分如图15所示为一滑梯的实物图;滑梯的斜面段长度L=5.0m;倾角θ=37o;水平段与斜面段平滑连接..某小朋友从滑梯顶端由静止开始滑下;经斜面底端后水平滑行一段距离;停在滑道上..已知小朋友质量为20kg;小朋友与滑梯轨道间的动摩擦因数μ=0.3;不计空气阻力..已知sin37o=0.60;cos37o=0.80..g取10m/s2..求小朋友：

1沿滑梯下滑时所受摩擦力的大小； 2滑到斜面底端时的速度大小；

3在水平段滑行至停止过程中摩擦力做的功.. 图15 15．8分2017年9月12日晚上11时58分;中国“天舟一号”

货运飞船顺利完成与“天宫二号”太空实验室的自主快速交会对接试验;此次试验将中国太空交会对接的两天的准备时间缩短至6.5小时;为中国太空站工程后续研制建设奠定更加坚实的技术基础..图16是“天舟”与“天宫”对接过程示意图;已知“天舟1号”与“天宫2号”成功对接后;组合体沿圆形轨道运行..经过时间t;组合体绕地球转过的v 角度为θ;地球半径为R;地球表面重力加速度为g;引力常量为G;不考虑地球自转..求：

（1）地球质量M；

（2）组合体运动的周期T；

3组合体所在圆轨道离地面高度H..

图16

16．9分暑假里;小明去游乐场游玩;坐了一次名叫“摇头飞椅”的游艺机;如图17所示;该游艺机顶上有一个半径为4.5m的“伞盖”;“伞盖”在转动过程中带动下面的悬绳转动;其示意图如图18所示..“摇头飞椅”高O1O2=5.8m;绳长5m..小明挑选了一个悬挂在“伞盖”边缘的最外侧的椅子坐下;他与座椅的总质量为40kg..小明和椅子的转动可简化为如图18所示的圆周运动..在某段时间内;“伞盖”保持在水平面内稳定旋转;绳与竖直方向夹角为37o..g取10m/s2;sin37o=0.6; cos37o=0.8;在此过程中;求： 1座椅受到绳子的拉力大小； 2小明运动的线速度大小；

3小明随身带的玻璃球从座椅上不慎滑落;求落地点与游艺机转轴即图18中O1点的距离保留两位有效数字..

17.10分我国高速铁路使用的和谐号动车组是由动车和拖车编组而成;提供动力的车厢叫动车;不提供动力的车厢叫拖车..某列动车组由8节车厢组成;其中车头第1节、车中第5节为动车;其余为拖车;假设每节动车和拖车的质量均为m=2×104kg;每节动车提供的最大功率P=600kW.. 1假设行驶过程中每节车厢所受阻力f大小均为车厢重力的0.01倍;若该动车组从静止以加速度a=0.5m/s2加速行驶.. a．求此过程中;第5节和第6节车厢间作用力大小； b．以此加速度行驶时所能持续的时间..

2若行驶过程中动车组所受阻力与速度成正比;两节动车带6节拖车的动车最大速度为v2;求v1与v2的比值..

图17

O2 O1 图18

图19

组所能达到的最大速度为v1..为提高动车组速度;现将动车组改为4节动车带4节拖车;则动车组所能达到的18.12分如图20所示为某种弹射装置的示意图;该装置由三部分组成;传送带左边是足够长的光滑水平面;一轻质弹簧左端固定;右端连接着质量M=6.0kg的物块A..装置的中间是水平传送带;它与左右两边的台面等高;并能平滑对接..传送带的皮带轮逆时针匀速转动;使传送带上表面以u=2.0m/s匀速运动..传送带的右边是一半径R=1.25m位于竖直平面内的光滑1/4圆弧轨道..质量m=2.0kg的物块B从1/4圆弧的最高处由静止释放..已知物块B与传送带之间的动摩擦因数μ=0.1;传送带两轴之间的距离l=4.5m..设物块A、B之间发生的是正对弹性碰撞;第一次碰撞前;物块A静止..取g=10m/s2..求： 1物块B滑到1/4圆弧的最低点C时对轨道的压力； 2物块B与物块A第一次碰撞后弹簧的最大弹性势能； 3如果物块A、B每次碰撞后;物块A再回到平衡位置时弹簧都会被立即锁定;而当它们再次碰撞前锁定被解除;求物块B经第一次与物块A碰撞后在传送带上运动的总时间.. 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 2017. 11 一、本题共10小题;每小题3分;共30分..在每

B 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R 符合A 题意的..全部选对的得3分;选不全的得2分;有u C 选错或不答的得0分.. 题1 2 3 号 4 5 6 7 8 9 10 l 图20

答案 B C CD ABC D AD BC AB B ACD 二、本题共2小题;共15分.. 11．共6分 1匀速直线……1分

Ms6s42mgs5……1分;……2分;大于……2分 28T12．共9分

1e……1分;g4(ld/2)/T……2分 2Ｃ……2分 3ＡＣ……2分 4ℎ=[

𝑇𝑇0

222−1]𝑅……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位..

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

1木箱在水平拉力下匀速运动;由牛顿第二定律

F1-μmg=0 ……………………………………1分

μ=

𝐹𝑚𝑔

=0.5……………………………1分

2由牛顿第二定律

F2-μmg=ma;……………………………………1分 a=

𝐹2−𝜇𝑚𝑔

𝑚

=1.0m/s2……………………………1分

3设在F2作用下木箱的位移为x1;撤掉推力时木箱速度大小为v;撤掉推力后木箱加速度大小为a1;移动的位移为x2;总位移为x;则

x1=2at2=8.0m…………………………1分

v=at=4.0m/s

μmg=ma1;a1= 5.0m/s2………………1分 0-v2=2a1x2

x2=1.6m…………………………1分

x=x1+x2=9.6m…………………………1分 14．8分

1小孩在斜面上滑行时所受的摩擦力大小为

Ff=μmgcosθ=48N …………………………2分 2小孩在斜面上滑行时;由牛顿第二定律得

mgsinθ-μmgcosθ=ma1…………………………2分 解得a1=gsinθ-μgcosθ=3.6m/s2…………………1分

由运动学公式v2=2aL 解得小孩滑至B点时的速度大小为

v=√2𝑎𝐿=6m/s…………………………1分 3小孩在水平段滑行时;由动能定理得

1

Wf=0-12

mv= -360J ……………2分说明;没有负号减1分 2其他方法正确;均给分..

15．8分

1地球表面的万有引力等于重力;

GMmmg……………………………………1分2R

gR2所以M…………………………………1分

G（2）设组合体角速度为ω;依题意故周期Tt……………………………1分

22t……………………………2分

（3）根据牛顿第二定律：GMm2m(RH)……………1分 2(RH)H3gR2t22R……………………………2分

其他方法正确;均给分 16．9分

1向心力沿水平方向;由平行四边形定则;得

拉力T=mg/cos370=500N…………………………2分 2由牛顿第二定律;得：

mgtan370=𝑚

𝑣2𝑅0

…………………………1分

其中R0=7.5m…………………………1分

解得;v=7.5m/s…………………………1分 3由几何关系;座椅离地高度h=2m

由平抛运动规律;得：

x=vt…………………………1分

h=2𝑔𝑡2…………………………1分 解得;x=4.5m………………………1由勾股定理;落地点与游艺机中心距离

分

1

r'=√𝑅02+𝑥2=1.5√34m=8.9m…………………………1分

17．10分

1

a．以第6、7、8三节车厢为整体分析;总质量为3m;所受拉力为F;据牛顿第二定律有𝐹−3𝑓=3𝑚𝑎…………………………2分

f=0.01mg

代入数据解得F=3.6×104N …………………………1分

b. 设每个动车提供最大功率为p;提供的牵引力为F;动车匀加速行驶能达到的最大速度为vm;对整个动

车组进行分析;据牛顿第二定律;有

2F-8f=8ma…………………………1分 2P=2Fvm …………………………1分

代入数据解得vm=12.5m/s …………………………1分 持续时间𝑡=

𝑉𝑚𝑎

=25s…………………………1分

2动车组以最大速度行驶时有F牵=f阻=kv;依据公式𝑝=𝐹牵×𝑣………………1分2𝑝=𝑘𝑣1×𝑣1 4𝑝=𝑘𝑣2×𝑣2…………………………1分 两式相比得𝑣1=

2

𝑣1√2…………………………1分

18．12分

1设物块B沿光滑曲面下滑到水平位置时的速度大小为v0.由机械能守恒知 mgR＝错误!mv02得𝑣0=√2𝑔𝑅=5m/s……………………1分 设物块B滑到1/4圆弧的最低点C时受到的支持力大小为F; 由牛顿第二定律得：𝐹−𝑚𝑔=

2𝑣0

𝑅

解得：F=60N………………1分

由牛顿第三定律得：物块B滑到1/4圆弧的最低点C时受到的支持力大小为F1=60N; 方向竖直向下..………………1分

2设物块B在传送带上滑动过程中因受摩擦力所产生的加速度大小为a;则

μmg＝ma

设物块B通过传送带后运动速度大小为v;有v2-v02=-2al 联立解得v＝4 m/s………………1分

由于v>u＝2 m/s;所以v＝4m/s即为物块B与物块A第一次碰撞前的速度大小.. 设物块A、B第一次碰撞后的速度分别为v2、v1;取向左为正方向; 由动量守恒定律和能量守恒定律得 mv＝mv1＋Mv2

错误!mv2＝错误!mv12＋错误!Mv22动量守恒、能量守恒………………1分 解得v1＝−2𝑣=-2m/s;v2=2m/s………………1分

弹簧具有的最大弹性势能等于物块M的初动能 EP=错误!Mv22=12J………………1分

3碰撞后物块B沿水平台面向右匀速运动.. 设物块B在传送带上向右运动的最大位移为l′; 由动能定理得：－μmgl′=0－错误!mv12 得l′＝2m<4.5m………………1分

所以物块B不能通过传送带运动到右边的曲面上．当物块B在传送带上向右运动的速度为零后;将会沿传送带向左加速运动．可以判断;物块B运动到左边台面时的速度大小为

v1′＝2m/s;继而与物块A发生第二次碰撞．设第1次碰撞到第2次碰撞之间;物块B在传送带运动的时间为t1..

由动量定理得：μmgt1＝2mv1′ 解得 𝑡1=

2𝑣1𝜇𝑔

′1

=𝜇𝑔×2𝑣=2×2×4=4s………………1分

211

设物块A、B第一次碰撞后的速度分别为v4、v3;取向左为正方向;由动量守恒定律和能量守恒定律得

mv1′＝mv3＋Mv4

错误!mv1′2＝错误!mv32＋错误!Mv42 解得v3＝−22=-1m/s………………1分

当物块B在传送带上向右运动的速度为零后;将会沿传送带向左加速运动．可以判断;物块B运动到左边台面时的速度大小为v3′＝1m/s;继而与物块A发生第2次碰撞．则第2次碰撞到第3次碰撞之间;物块B在传送带运动的时间为t2..

由动量定理得：μmgt2＝2mv3 解得 𝑡2=

2𝑣3𝜇𝑔

′1

=𝜇𝑔×2𝑣1=𝜇𝑔×2×2𝑣=2×22×4=2s………………1分

212111

同上计算可知

物块B与物块A第三次碰撞、第四次碰撞……第n次碰撞后物块B在传送带运动的时间为tn=

12n14s;构

成无穷等比数列;公比q=

1 21−𝑞𝑛1−𝑞

由无穷等比数列求和公式𝑡总=𝑡1

可知;当n→∞时;有

物块B经第一次与物块A碰撞后在传送带运动的总时间为 t总=

111-24=8s………………1分