1、1海淀区高三年级第一学期期中练习物 理 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。三题号 一 二13 14 15 16 17 18 总分分数一、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
2、B 点且垂直于纸面的轴无摩擦的转动，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。则在上述变化过程中，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，在光滑水平面上有一轻质弹簧左端固定，右端与一质量为 m 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
3、这个弹簧振子做简谐运动的过程，下列说法中正确的是 A小球从 O 位置向 B 位置运动过程中做减速运动B小球每次通过同一位置时的加速度一定相同C小球从 A 位置向 B 位置运动过程中，弹簧振子所具有的势能持续增加D小球在 A 位置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清水，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
4、。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 图 2A O B图 1AB OA Bxy图 324图 5 为“验证力的平行四边形定则”的实验装置示意图，橡皮条的一端固定在木板上 A 位置，另一端系有轻质小圆环；轻质细绳 OB 和 OC 一端系在小圆环上，另一端分别系在弹簧测力计的挂钩上。现用弹簧测力计通过细绳拉动小圆环，使橡皮条沿平行木板平面伸长至 O 位置。对于上述验证力的平行四边形定则的实验过程，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面平行C只需记
5、录 OB 和 OC 绳的长度和弹簧测力计拉力方向DOB 和 OC 绳的长度越短测量的误差越小5一列简谐横波沿 x 轴传播，波长为 ，周期为 T。t0 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x0 处的质点的振动图像是图 7 中的 6如图 8 所示，某同学在教室中站在体重计上研究超重与失重。她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。关于她的实验现象，下列说法中正确的是 A只有“起立”过程，才能出现失重的现象B只有“下蹲”过程，才能出现超重的现象C “起立” 、 “下蹲”的过程，都能出现超重和失重的现象D “起立”的过程
6、，先出现超重现象后出现失重现象7两个完全相同的小球，在同一高度处以相同大小的初速度分别沿水平方向和竖直方向抛出，最后都落到同一水平地面上。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图 4yO xA OyxB OyxC OyxDPy/cmx/m图 602AOCB图 5图 8ytA0图 7ytC0ytBytD0T2TT2TT2TT2T3C从抛出至落地，重力对两小球做的功相同D从抛出至落地，重力对两小球做功的平均功率相同8一个滑块以初速度 v0 从够长的固定斜面底端沿斜面向上运动，经 2t0 时间返回到斜面底端。图 9 所示图像表示该滑块在此斜面上运
7、动过程中速度的大小 v 随时间 t 变化的规律，其中可能正确的是 9位于地球赤道上随地球自转的物体 P 和地球的同步通信卫星 Q 均在赤道平面上绕地心做匀速圆周运动。已知地球同步通信卫星轨道半径为 r，地球半径为 R，第一宇宙速度为 v。仅利用以上已知条件能求出 A地球同步通信卫星运行速率B地球同步通信卫星的向心加速度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 k 的轻弹簧的一端固定在墙上，另一端与置于水平面上质量为 m 的物体 A 接触，但未与物体 A 连接，弹簧水平且无形变。现对物体 A 施加一个水平向右的瞬间冲量，大小为 I0，测得物体 A 向右运动的
8、最大距离为 x0，之后物体 A 被弹簧弹回最终停在距离初始位置左侧 2x0 处。已知弹簧始终在弹簧弹性限度内，物体 A 与水平面间的动摩擦因数为 ，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 的冲量为零B.物体 A 向右运动过程中与弹簧接触的时间一定小于物体 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 m02vgxD.物体 A 与弹簧作用的过程中，系统的最大弹性势能 Ep= 020mgxI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
9、中选取了一条点迹清晰的纸带，如图 11 所示。图中 O、A 、B、C、D 是按打点先后顺序依次选取的计数点，在纸带上选定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/s2。 （计算结果均保留两位有效数字）O A B C D3.60单位：cm图 119.6118.0128.81O tAvv0t0 2t0图 9O tDvv0t0 2t0O tCvv0t0 2t0O tBvv0t0 2t0I0A图 102x0
10、x0412. （8 分）实验小组的同学在“验证牛顿第二定律”实验中，使用了如图 12 所示的实验装置。（1）在下列测量工具中，本次实验需要用的测量仪器有 。 （选填测量仪器前的字母）A游标卡尺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高度，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将长木板水平放置，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
11、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，从打出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高度，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量不变，验证小车的加速度与其合外力成正比的实验时，根据测得的数据作出如图 13 所示的 aF 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置进行实验中，保持
12、砂和砂桶的总质量不变，小车自身的质量为 M 且保持不变，改变小车中砝码的质量 m，并测出小车中不同砝码质量时所对应的加速度 a，以 m 为横坐标，为纵坐标，在坐标纸上作出如图 14 所示的 关系图线，1a 1实验结果验证了牛顿第二定律。如果图中纵轴上的截距为 b，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，一个质量 m10 kg 的物体放在水平地面上。对物体施加一个 F =50 N 的拉力，使物体做初速为零的匀加速直线运动。已知
13、拉力与水平方向的夹角=37，物体与水平地面间的动摩擦因数 =0.50，sin37=0.60，cos37=0.80，取重力加速度 g=10m/s2。图 12打点计时器砂、砂桶接交流电源小车 砝码图 13aFOO ma1图 14bF图 155（1）求物体运动的加速度大小；（2）求物体在 2.0 s 末的瞬时速率；（3）若在 2.0 s 末时撤去拉力 F，求此后物体沿水平地面可滑行的最大距离。14 （8 分）如图 16 所示，一物体从光滑固定斜面顶端由静止开始下滑。已知物体的质量 m=0.50kg，斜面的倾角=30，斜面长度 L=2.5m，取重力加速度 g=10m/s2。求：（1）物体沿斜面由顶端滑
14、到底端所用的时间；（2）物体滑到斜面底端时的动能；（3）在物体下滑的全过程中支持力对物体的冲量大小。15 （9 分）如图 17 所示，高 h0.80m 的光滑弧形轨道与水平光滑轨道相切且平滑连接。将一个质量 m=0.40 kg 的物块（可视为质点）从弧形轨道顶端由静止释放，物块滑至水平轨道后，从水平轨道右侧边缘 O 点水平飞出，落到水平地面的 P 点，P 点距 O 点的水平距离 x=1.6m。不计一切摩擦和空气阻力，取重力加速度g=10m/s2。求：（1）物块从水平轨道 O 点飞出时的速率；（2）水平轨道距地面的高度；（3）物块落到 P 点时的速度。L图 16OmhP图 17 x616 （10
15、 分）如图 18 甲所示，水平传送带以 5.0m/s 恒定的速率运转，两皮带轮之间的距离 l=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 的光滑圆轨道 ABC 的最低点 A 点与 C 点原来相连，位于竖直平面内（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 y 轴方向错开的距离很小，可把 ABC仍看作
16、位于竖直平面内的圆轨道。将一质量 m=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 做完整的圆周运动后由 C 点经水平直轨道滑出。已知小物块与传送带间的动摩擦因数=0.50，圆轨道的半径 R=0.50m，取重力加速度 g=10 m/s2。求：（1）物块通过圆轨道最低点 A 时对轨道压力的大小；（2）轻放小物块位置的 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
17、点运送至 A 点过程中电动机多做的功。图 18OBA xPy C甲 乙CABR717 （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 m 和 2m。平板 B 的右端固定一轻质弹簧，P 点为弹簧的原长位置，P 点到平板 B 左端点 Q 的距离为 L。物块 C 置于平板 A 的最右端，质量为 m 且可视为质点。平板 A、物块 C 以相同速度 v0 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 B，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 Q 点。弹簧始终在弹性限度内，平板 B
18、的 P 点右侧部分为光滑面，P 点左侧部分为粗糙面，物块 C 与平板 B 粗糙面部分之间的动摩擦因数处处相同，重力加速度为 g。求：（1）平板 A、B 刚碰完时的共同速率 v1；（2）物块 C 与平板 B 粗糙面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 Ep；Q Pv0LBAC图 19818 （10 分）一球形人造卫星，其最大横截面积为 A、质量为 m，在轨道半径为 R 的高空绕地球做圆周运动。由于受到稀薄空气阻力的作用，导致卫星运行的轨道半径逐渐变小。卫星在绕地球运转很多圈之后，其轨道的高度下降了H，由于H R，所以可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
19、可看成质量为 M 的均匀球体，万有引力常量为 G。取无穷远处为零势能点，当卫星的运行轨道半径为 r 时，卫星与地球组成的系统具有的势能可表示为 。PGMmEr（1）求人造卫星在轨道半径为 R 的高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 ，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：估算空气颗粒对卫星在半径为 R 轨道上运行时，所受阻力
20、F 大小的表达式； 估算人造卫星由半径为 R 的轨道降低到半径为 R-H 的轨道的过程中，卫星绕地球运动圈数 n 的表达式。9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 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 8 9 10答案 A ABD C B D 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
21、）0.96（2 分） ；2.4（在 2.3-2.4 之间均可得分） （3分）12 （1）B、D（漏选得 1 分） （2 分） （2）B（2 分） ；（3）A、D（漏选得 1 分） （2 分） ； （4） （2 分）Mb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）解：（1）设物体受摩擦力为 ，支持力为 。则 （1 分）fNf根据牛顿第二定律有：水平方向： （1 分） ；maf
22、Fcos竖直方向： （1 分）gNin解得： m/s2（1 分）50.a（2）根据运动学公式： m/s（2 分）0.atv（3）设撤去拉力后滑行的最大距离为 x，根据动能定理： （1 分）mgx解得：x=0.10m（1 分）14 （8 分）解：（1）设物体沿光滑斜面下滑的加速度大小为 a，根据牛顿第二定律： （1 分）sinmg10根据运动学公式： （1 分）2atL解得：t=1.0s（1 分）（2）设物体滑到斜面底端时的速度大小为 v，则有 解得 ：v=5.0m/s（1 分）2aL滑到斜面底端时的动能 6.25J（1 分）21mEk（3）设物体沿斜面下滑过程中所受到的支持力为 N，则 （1
23、分）cosmg在此过程中支持力对物体的冲量大小为 （1 分）tI解得 ： Ns（或 4.33Ns） （1 分）35.2NI15 （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 （2 分）1mvgh解得 ： v4.0m/s （1 分）（2）设物块从弧形轨道水平飞出落到 P 点所用时间为 t，水平轨道距地面的高度为H，由平抛运动规律： （2 分）vtxgtH;2解得：H=0.80m （1 分）（3）由平抛运动规律： 4.0m/s； 4.0m/s（1 分）x gty物块落到 P 点的速率 m/s（或 5.7 m/s） （1 分）242ytv设物块落到 P 点的速度方向与水平方向的夹角为 ，则： tanxyv解得：=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高点 B 时的速率为 vB，根据牛顿第二定律有： mg= （1 分）2vmR解得：v B= = m/s = m/sg0.5设物块通过圆轨道最低点 A 的速率为 vA，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 = m +2mgR （1 分）212B解得：v A=5.0m/s（1 分）
