1、1北京市朝阳区 20172018 学年度第一学期高三年级期中统一考试物理试卷 201711（考试时间 90 分钟 满分 100 分）一、本题共 13 小题，每小题 3 分，共 39 分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题目要求的。把答案用 2B 铅笔填涂在答题卡上。1如图所示，玻璃球沿碗的内壁做匀速圆周运动，若忽略摩擦，关于玻璃球的受力情况，下列说法中正确的是A只受重力和支持力 B受重力、支持力和压力C受重力、支持力和向心力 D受重力、压力和向心力2下列关于加速度的说法中正确的是A速度越大，加速度一定越大 B速度为零，加速度一定为零C速度变化越快，加速度一定越大 D速度变化越大，加
2、速度一定越大3右图为一个物体做直线运动的 v- t 图像。关于物体的运动，下列说法中错误的是A01 s 内和 23 s 内的运动方向相同 B23 s 内和 34 s 内的加速度相同C02 s 内和 04 s 内的位移相同D01 s 内和 23 s 内的速度变化量相同4如果一个物体在运动的过程中克服重力做了 80J 的功，则A物体的重力势能一定增加 80J B物体的机械能一定增加 80JC物体的动能一定减少 80J D物体的机械能一定减少 80J5如图所示，一个木块在水平外力 F1 和 F2 的作用下静止在水平桌面上。已知F1=12N，F 2=4N。若只撤去外力 F1，则木块在水平方向上受到的合
3、力为A12N，方向向左 B8N，方向向右C2N，方向向左 D06电梯内有一个质量为 m 的物体，用细线悬挂在电梯的天花板上。已知当地的重力加速度为 g，当电梯以 的加速度竖直向下做匀加速直线运动时，细线对物体拉力的大小为13gA B C D23g34mgmg7如图所示，在竖直光滑墙壁上用细绳将一个质量为 m 的球挂在 O 点，平衡时细绳与竖直墙的夹角为 ，mgCN mg，Tmg DNmg，Tmg8如图所示，水平传送带在电动机带动下始终保持以速度 v 匀速运动，某时刻质量为 m 的物块无初速地放在传送带的左端，经过一段时间物块能与传送带保持相对静止。已知物块与传送带间的动摩擦因数为 。若当地的重
4、力加速度为 g，对于物块放上传送带到物块与传送带相对静止的过程，下列说法中正确的是A物块所受摩擦力的方向水平向左 B物块运动的时间为 2gvC物块相对地面的位移大小为 D物块相对传送带的位移大小为2gv 2Ov292016 年 8 月 16 日，墨子号量子科学实验卫星成功发射升空，这标志着我国空间科学研究又迈出重要一步。已知卫星在距地球表面高度为 h 的圆形轨道上运行，运行周期为 T，引力常量为 G，地球半径为 R，则地球的质量可表示为A B C D234GT24RhGT（ ） 24Rh（ ）2h（ ）10如图所示，质量相等的 A、 B 两个物体，沿着倾角分别为 和 的两个光滑固定斜面（ ）
5、，由静止开始从同一高度 h2 处下滑到同样的另一高度 h1 处。在此过程中，关于 A、B 两个物体，相同的物理量是A下滑所用的时间B重力的平均功率C所受合力的冲量大小D所受支持力的冲量大小11真空中电荷量为 Q 的点电荷周围存在电场，根据电场强度的定义式 可推导出点电荷周围某点qFE=的电场强度大小 （k 为静电力常量，r 为点电荷到该点的距离） 。质量为 M 的质点周围存在2E引力场，类比点电荷，可写出该质点周围某点的引力场强度大小为 （G 为引力常量，r 为2=引质点到该点的距离） ，则引力场强度的单位是Akg/m Bkg/m 2 CN/kgDN/kg 212某物理小组利用如图所示的装置研
6、究平抛运动。他们用小锤打击弹性金属片，A球水平抛出，同时B球被松开，自由下落，并观察到两小球同时落地。关于该实验，下列说法中正确的是A若只改变装置的高度，多次实验，则能说明 A球在水平方向做匀速直线运动B若只改变小锤的打击力度，多次实验，则能说明 A球在水平方向做匀速直线运动C若只改变装置的高度，多次实验，则能说明 A球在竖直方向做自由落体运动D若只改变小锤的打击力度，多次实验，则能说明 A球在竖直方向做自由落体运动13如图所示，滑块 P、Q 静止在粗糙水平面上，一根轻弹簧一端与滑块 Q 相连，另一端固定在墙上，弹簧处于原长状态。现使滑块 P 以初速度 v0 向右运动，与滑块 Q发生碰撞（碰撞
7、时间极短） ，碰后两滑块一起向右压缩弹簧至最短，然后在弹簧弹力作用下两滑块向左运动，两滑块分离后，最终都静止在水平面上。已知滑块 P、Q 的质量分别为2m 和 m，它们与水平面间的动摩擦因数不相等。下列说法中正确的是A两滑块发生碰撞的过程中，其动量和机械能均守恒B两滑块分离时，弹簧一定不处于原长状态C滑块 P 最终一定停在出发点右侧的某一位置D整个过程中，两滑块克服摩擦力做功的和为 20vm3二、本题共 3 小题，共 19 分。把答案填在答题卡相应的位置。14 （3 分）如图所示，用“ 碰 撞 实 验 器 ”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。实验中，直接测定
8、小球碰撞前后的速 度 是不容易的，但是可以通过仅测量_，间接地解决这个问题。A小球开始释放时的高度 hB小球抛出点距地面的高度 HC小球做平抛运动的射程15 （6 分）某同学在家中尝试验证力的平行四边形定则，他找到三条相同的橡皮筋（遵循胡克定律）和若干小重物，以及刻度尺、三角板、铅笔、细绳、白纸、钉子，设计了如下实验：将两条橡皮筋的一端分别挂在竖直墙上的两个钉子 A、B 上，另一端与第三条橡皮筋连接，结点为 O，将第三条橡皮筋的另一端通过细绳悬挂重物，如图所示。（1）为完成该实验，下述操作中必需有的是_（多 选 ） 。A测量细绳的长度 B测量橡皮筋的原长C测量悬挂重物后橡皮筋的长度及方向 D记
9、录悬挂重物后结点 O 的位置（2）钉子位置固定，欲利用现有器材，改变条件再次验证，可采用的方法是_。16 （10 分）如图 1 所示，用质量为 m 的重物通过滑轮牵引小车，使它在长木板上运动，打点计时器在纸带上记录小车的运动情况。利用该装置可以完成“探究动能定理”的实验。（1）为了完成实验，还需要的测量工具有_（ 多 选 ） 。A刻度尺 B天平 C秒表（2）平衡摩擦力后，接 通 电 源 ， 释 放 小 车 ， 打 点 计 时 器 在 纸 带 上 打 下 一 系 列 点 ， 将 打 下 的 第 一 个 点 标 为O。在纸带上依次取 A、B、C若干个计数点，已知相邻计数点间的时间间隔为 T。测得A
10、、B 、C各点到 O 点的距离分别为 x1、x 2、x 3，如图 2 所示。实 验 中 ， 重 物 质 量 远 小 于 小 车 质 量 ，可认为小车所受的拉力大小为 mg。从打 O 点 到 打 B 点的 过 程 中 ， 拉 力 对 小 车 做 的 功 W =_， 打 B 点 时 小 车 的 速 度 v =_。（3）以 v2 为纵坐标，W 为横坐标，可作出 v2-W 图像。实验中如果没有平衡摩擦力，不考虑其它阻力的影响，则从理论上分析，图 3 中正确反映 v2-W 关系的是 。4三、本题共 5 小题，共 42 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
11、计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。把答案填在答题卡相应的位置。17 （7 分）如图所示，质量 m = 0.78 kg 的金属块放在水平桌面上，在大小 F = 3.0 N、方向与水平方向夹角 = 37 的拉力作用下，以 v = 4.0 m/s 的速度向右做匀速直线运动。已知 ， ，sin370.6cos370.8取重力加速度 m/s2。求：10g（1）金属块与桌面间的动摩擦因数 ；（2）撤去拉力 F 后金属块在桌面上能滑行的距离 d。18 （7 分）如图所示，细线的一端固定，另一端系着质量为 m 的小球（可视为质点） ，小球在如图所示的水平面内做匀速圆周运动。已知细线长为 l，与竖直方向的
12、夹角为 ，重力加速度为 g。求：（1）小球对细线拉力 F 的大小；（2）小球角速度 的大小。19 （8 分）如 图 所 示 ， 小 球 套 在 光 滑 的 竖 直 杆 上 ， 轻 弹 簧 一 端 固 定 于 O 点 ， 另 一 端 与 小 球 相 连 。 现 将 小 球 从 M 点由 静 止 释 放 ， 它 在 下 降 的 过 程 中 经 过 了 N 点 。 已 知 在 M、 N 两 点 处 弹 簧 对 小 球 的 弹 力 大 小 相 等 ， 且， ， ，重力加速度为 g。求：3OMd4N5Md（1）弹簧的原长 l；（2）小球运动到 N 点时速度 vN 的大小。 OMN520 （10 分）如图
13、所示，质量为 M、内间距为 L 的箱子静止在光滑水平面上，箱子中间有一质量为 m 的小物块（可视为质点） ，初始时小物块停在箱子正中间。现给小物块一水平向右的初速度 v，小物块与箱壁 N 次碰撞后恰又回到箱子正中间，并与箱子保持相对静止。设碰撞过程中没有机械能损失。求：（1）小物块与箱子相对静止后共同速度的大小；（2）整个过程中系统产生的热量；（3）小物块与箱子底板间的动摩擦因数。21 （10 分）做功与路径无关的力场叫做势场，在这类场中可以引入“势”和“势能”的概念，场力做功可以量度势能的变化。例如重力场和电场。某势场的势 随 x 的分布可简化为如图所示的折线，图中 0 和 d 为已知量。一
14、个质点在该势场中，仅在场力的作用下，在场中以 为中心、沿 x 轴方向做周期性运动。已知质点的质量为 m，0x受到的场力方向平行于 x 轴，其势能可表示为 （k 为不变量） ，动能与势能之和恒为 A（0 A pE k0） 。（1）求质点的最大速率 vm；（2）求质点的运动区间；（3）试论证质点在该势场中所受场力的大小不变，并 求质点的运动周期。6北京市朝阳区 20172018 学年度第一学期高三年级期中统一考试物理试卷参考答案 201711一、本题共 13 小题，每小题 3 分，共 39 分。题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13答案 A C D A D B B D D
15、 C C C B二、本题共 3 小题，共 19 分。14C（3 分）15 （1）BCD （3 分）（2）改变重物的质量（3 分）16 （1）AB（3 分）（2）mgx 2（2 分）（2 分）31xT（3）A（3 分）三、本题共 5 小题，共 42 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。17 （7 分）解：（1）金属块的受力情况如图 1 所示。根据牛顿第二定律有cos0FfinNmg又因为 f所以 （3 分）0.4图 1 图 2（2）撤去拉力 F 后，金属块的受力情况如图 2 所示。根据牛顿第二定律有fma0
16、Ng又因为 f7所以 m/s 4.0a则金属滑行的距离 m（4 分）2.0dav18 （7 分）解：小球的受力情况如图所示。（1）在竖直方向，根据牛顿第二定律有 cos0Fmg所以 根据牛顿第三定律可知，小球对细线拉力的大小 。（3 分）cosmgF（2）由几何关系可知，小球在水平面内做圆周运动的轨道半径 。inrl在水平方向，根据牛顿第二定律有 2sinFmr所以 （4 分）cogl19 （8 分）解：（1）设弹簧的劲度系数为 k。因为在 M、N 两点处，弹簧对小球的弹力大小相等，所以根据胡克定律有 (3)(4)ldl所以 （3 分）.5l（2）因为在 M、N 两点处，弹簧对小球的弹力大小相
17、等，即弹簧的形变量相等，所以在 M、N 两点处弹簧的弹性势能 。PMNE取小球和弹簧为系统，在小球从 M 点运动到 N 点的过程中系统的机械能守恒。取 N 点所在平面为零势能平面，则有 2PP1050MNmgdEEv所以 （5 分）10Ngdv20 （10 分）解：（1）设小物块与箱子相对静止后的共同速度为 。取小物块和箱子为系统，系统的动共量守恒，取水平向右为正方向，则有 ()mv共所以 （3 分）Mmv共（2）取小物块和箱子为系统，根椐能量转化与守恒定律，系统产生的热量（3 分）2221()()MmQv共（3）研究小物块在箱子中运动的任意一段的过程（没有箱壁发生碰撞） ，设物块相对于地面的
18、位移为x1，箱子相对于地面的位移为 x2，物块相对于箱子的位移为 x；物块的初末速度分别为 和1v初，箱子的初末速度分别为 和 。根据动能定理，对于物块和箱v末 v初 末8子分别有22111mgxv末 初222M末 初两式相加有 222212 111()()()gxMmvv末 末初 初根椐能量转化与守恒定律有，此过程系统产生的热量 Qgx由题意可知，整个过程中小物块与箱子的相对路程 sNL所以整个过程系统产生的热量 Qmgs所以 （4 分）2()MNmgLv21 （10 分）解：（1）当物体的经过 的位置时，其势能为零，动能和速度最大，则有0x所以 （3 分）2m1Avm2Av（2）如图所示，
19、设物体的运动区间为 。当物体运动到 处时，其势能最大，动能为xmx零。则有 Pm0EA即又因为 ， ，pmkp0km0xd所以 即物体的运动区间为 （3 分）0dAx00Adxk（3）由题意可知，场力的方向指向 处。 在 区域：xx由图像可知，场的势可表示为 （b 为直线的斜率） ，则质点在场中的势能可表示为 。若将质点沿 x 轴移动一段距离 ，只要 取的足够小，可认为场力不变，pEkbx x设为 F。因为 ，所以 ，可得 。pFWEFkbFkb在 区域：同理可证，场力 。0x综上所述：质点在该势场中所受场力的大小 ，保持不变。质点从 向 运动的过程中，做初速度为零的匀加速直线运动。根据牛顿第二定律，质m0xmxm- xm9点加速度的大小为 ，运动时间 。0kFbamd2m02xAdtak所以质点的运动周期 （4 分）2034ATtk
