北京市海淀区2012届高三物理上学期期中练习

用心 爱心 专心1 海淀区高三年级第一学期期中练习物海淀区高三年级第一学期期中练习物 理理 说明 本试卷共 8 页 共 100 分 考试时间 90 分钟 三 题号一二 131415161718 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 把你认为正确答案的代表字母填写在题后的括号内 1 某同学用如图 1 所示的实验装置验证 力的平行四边 形定则 将弹簧测力计A挂于固定点P 下端用细线挂一重物 M 弹簧测力计B的挂钩处系一细线 把细线的另一端系在弹 簧测力计A下端细线上的O点处 手持弹簧测力计B水平向左 拉 使O点缓慢地向左移动 且总保持弹簧测力计B的拉力方 向不变 不计弹簧测力计所受的重力 两弹簧测力计的拉力均 不超出它们的量程 则弹簧测力计A B的示数FA FB的变化 情况是 A FA变大 FB变小 B FA变小 FB变大 C FA变大 FB变大 D FA变小 FB变小 2 如图 2 所示 旋臂式起重机的旋臂保持不动 可沿旋臂 行走 的天车有两个功能 一是吊着货物沿竖直方向运动 二是吊着货物沿旋臂水平运动 现天车吊着货物正在沿水平方 向向右匀速行驶 同时又启动天车上的起吊电动机 使货物沿 竖直方向做匀加速运动 此时 我们站在地面上观察到货物运 动的轨迹可能是图 3 中的 3 一雨滴从空中由静止开始沿竖直方向落下 若雨滴下落过程中所受重力保持不变 且空气对雨滴阻力随其下落速度的增大而增大 则图 4 所示的图象中可能正确反映雨滴整 个下落过程运动情况的是 4 某同学用一个空的 易拉罐 做实验 他在靠近罐底的侧面打一个小洞 用手指堵 住洞口 向 易拉罐 里面注满水 再把它悬挂在电梯的天花板上 当电梯静止时 他移 开手指 水就从洞口喷射出来 在水未流完之前 电梯启动加速上升 关于电梯启动前 图 5 2 v 0 v t B 0 v t C 0 a t D 0 t A 图 4 O a t B O v t D O v t C a O t A 图 3 ABCD A P O 图 1 B M 图 2 天车 旋臂 货物 用心 爱心 专心2 后的两个瞬间水的喷射情况 下列说法中正确的是 A 电梯启动前后水的喷射速率不变 B 电梯启动后水不再从孔中喷出 C 电梯启动后水的喷射速率突然变大 D 电梯启动后水的喷射速率突然变小 5 如图 5 甲所示 一个单摆做小角度摆动 从某次摆球由左向右通过平衡位置时开始 计时 相对平衡位置的位移x随时间t变化的图象如图 5 乙所 示 不计空气阻力 g取 10m s2 对于这个单摆的振动过程 下列说法中正确的是 A 单摆的位移x随时间t变化的关系式为x 8sin t cm B 单摆的摆长约为 1 0m C 从t 2 5s 到t 3 0s 的过程中 摆球的重力势能逐渐 增大 D 从t 2 5s 到t 3 0s 的过程中 摆球所受回复力逐渐减小 6 2011 年 9 月 29 日 我国成功发射了 天宫 1 号 目标飞行器 天宫 1 号 进入 工作轨道后 其运行周期约为 91min 预计随后不久将发射 神舟 8 号 飞船并与 天宫 1 号 在太空实现交会对接 若对接前的某段时间内 神舟 8 号 和 天宫 1 号 处在同 一圆形轨道上顺时针运行 如图 6 所示 下列说法中正确的是 A 神舟 8 号 和 天宫 1 号 的角速度相同 B 神舟 8 号 比 天宫 1 号 的角速度大 C 若 神舟 8 号 仅向运动的相反方向喷气加速 它将能在此 轨道上和 天宫 1 号 相遇实现对接 D 若 神舟 8 号 仅向运动的相反方向喷气加速 它将不可能 在此轨道上和 天宫 1 号 相遇实现对接 7 一列简谐横波 在t 5 0 s 时的波形如图 7 甲所示 图 7 乙是这列波中质点P的振 动图线 那么该波的传播速度和传播方向是 A v 0 25 m s 向右传播 B v 0 50 m s 向右传播 C v 0 25 m s 向左传播 D v 0 50 m s 向左传播 8 将甲 乙两个质量相等的物体在距水平地面同一高度处 分别以v和 2v的速度水 平抛出 若不计空气阻力的影响 则 A 甲物体在空中运动过程中 任何相等时间内它的动量变化都相同 B 甲物体在空中运动过程中 任何相等时间内它的动能变化都相同 C 两物体落地前瞬间动量对时间的变化率相同 D 两物体落地前瞬间重力做功的功率相同 9 如图 8 所示 两个皮带轮顺时针转动 带动水平传送带以不变的速率v运行 将 质量为m的物体A 可视为质点 轻轻放在传送带左端 经时间t后 A的速度变为v 再 经过时间t后 到达传送带右端 则 50100 150 200250 y cm 0 0 2 0 2 x cm 甲 图 7 1234 y cm 0 0 2 0 2 t s 乙 P 图 8 A v 甲 12 x cm 0 8 8 t s 乙 图 5 3 图 6 天宫 1 号 神舟 8 号 地球 用心 爱心 专心3 A 物体A由传送带左端到右端的平均速度为v 2 1 B 物体A由传送带左端到右端的平均速度为 3v 4 C 传送带对物体A做的功为mv2 2 1 D 传送带克服物体A对它的摩擦力所做的功为mv2 10 质量相等的A B两物体 均可视为质点 放在同一水平面上 分别受到水平恒力 F1 F2的作用 同时由静止开始从同一位置出发沿同一直线做匀加速运动 经过时间 t0和 4t0速度分别达到2v0和v0 时分别撤去F1和F2 以后物体继续做匀减速运动直至停止 两物体 速度随时间变化的图线如图9所示 对于上述过程下列说法中正确的是 A F1和F2的大小之比为 8 1 B A B的位移大小之比为 2 1 C 在 2t0和 3t0间的某一时刻B追上A D F1和F2的冲量大小之比为 3 5 二 本题共 2 小题 共 15 分 把答案填在题中的横线上 11 6 分 如图 10 所示为小车由静止开始沿斜面匀加速 下滑的频闪照片示意图 已知闪光频率为每秒 10 次 且第一 次闪光时小车恰好从A点开始运动 根据照片测得各闪光时刻 小车位置间的实际距离分别为 AB 2 42cm BC 7 31cm CD 12 20cm DE 17 13cm 由此可知 小车运动的加速度大小为 m s2 小车运动到D点时的速度大小为 m s 结果 均保留 2 位有效数字 12 9 分 如图 11 甲所示 水平桌面上 固定有一位于竖直平面内的弧形轨道A 其下 端的切线是水平的 轨道的厚度可忽略不计 将小铁块B从轨道的固定挡板处由静止释放 小铁块沿轨道下滑 最终落到水平地面上 若 测得轨道末端距离水平地面的高度为h 小铁 块从轨道飞出到落地的水平位移为x 已知当 地的重力加速度为g 1 小铁块从轨道末端飞出时的速度v 2 若轨道A粗糙 现提供的实验测量工具只有天平和直尺 为求小铁块下滑过程中 克服摩擦力所做的功 在已测得h和x后 还需要测量的物理量有 简要说明实验中所要测的物理量 并用字母表示 小铁块下滑过程中克服摩擦力所做功 的表达式为W 用已知条件及所测物理量的符号表示 3 若在竖直木板上固定一张坐标纸 如图 11 乙所示 并建立直角坐标系xOy 使 坐标原点O与轨道槽口末端重合 y轴与重垂线重合 x轴水平 实验中使小铁块每次都从 固定挡板处由静止释放并沿轨道水平抛出 依次下移水平挡板的位置 分别得到小铁块在 水平挡板上的多个落点 在坐标纸上标出相应的点迹 再用平滑曲线将这些点迹连成小铁 块的运动轨迹 在轨迹上取一些点得到相应的坐标 x1 y1 x2 y2 x3 y3 利 图 10 E A B C D 图 11 挡板 B A O 木板坐标纸 y 重锤 乙 x4x1x2x3 y1 y2 y3 y4 x 挡板 B 重锤 x 甲 h 水平 挡板 图 9 v 2v0 v0 0 t02t03t04t05t0t A B 用心 爱心 专心4 用这些数据 在以y为纵轴 x为横轴的平面直角坐标系中做出y x2的图线 可得到一条 过原点的直线 测得该直线的斜率为k 则小铁块从轨道末端飞出的速度v 用 字母k g表示 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 12 所示 水平地面上有一质量m 4 6kg 的金 属块 其与水平地面间的动摩擦因数 0 20 在与水平方向成 37 角斜向上的拉力F作用下 以v 2 0m s 的速度向右做匀速 直线运动 已知 sin37 0 60 cos37 0 80 g取 10m s2 求 1 拉力的大小 F 2 若某时刻撤去拉力 金属块在地面上还能滑行多长时间 14 8 分 如图 13 所示 在倾角 37 的足够长的固定斜面上 有一质量m 1 0kg 的物体 其与斜面间动摩擦因数 0 20 物体受到平 行于斜面向上F 9 6 N 的拉力作用 从静止开始运动 已知 sin37 0 60 cos37 0 80 g取 10m s2 求 1 物体在拉力F作用下沿斜面向上运动的加速度大小 2 在物体的速度由 0 增加到 2 0m s 的过程中 拉力F对物体所做的功 15 9 分 嫦娥一号 的成功发射 为实现中华民族几千年的奔月梦想迈出了重 要的一步 已知 嫦娥一号 绕月飞行轨道近似为圆形 距月球表面高度为H 飞行周 期为T 月球的半径为R 引力常量为G 求 1 嫦娥一号 绕月飞行时的线速度大小 2 月球的质量 3 若发射一颗绕月球表面做匀速圆周运动的飞船 则其绕月运行的线速度应为多大 16 10 分 如图 14 所示 水平光滑轨道AB与以O点为圆心的竖直半圆形光滑轨道 BCD相切于B点 半圆形轨道的半径r 0 30m 在水平轨道上A点静置一质量为m2 0 12kg 的物块 2 现有一个质量m1 0 06kg 的物块 1 以一定的速度向物 块 2 运动 并与之发生正碰 碰撞过程中无机械能损失 碰撞后 物块 2 的速度v2 4 0m s 物块均可视为质点 g取 10m s2 求 1 物块 2 运动到B点时对半圆形轨道的压力大小 2 发生碰撞前物块 1 的速度大小 3 若半圆形轨道的半径大小可调 则在题设条件下 为使物块 2 能通过半圆形轨道的最高点 其半径大小应满 足什么条件 17 10 分 低空跳伞是一种极限运动 一般在高楼 悬崖 高塔等固定物上起跳 人在空中降落过程中所受空 气阻力随下落速度的增大而变大 而且速度越大空气阻力 增大得越快 因低空跳伞下落的高度有限 导致在空中调 图 13 37 F 图 12 0 10 20 30 40 246810 1214 1 6 18 v m s 1 t s 图 15 图 14 O D BB AB C 12 用心 爱心 专心5 整姿态 打开伞包的时间较短 所以其危险性比高空跳伞还要高 一名质量为 70kg 的跳伞 运动员背有质量为 10kg 的伞包从某高层建筑顶层跳下 且一直沿竖直方向下落 其整个运 动过程的v t图象如图 15 所示 已知 2 0s 末的速度为 18m s 10s 末拉开绳索开启降落 伞 16 2s 时安全落地 并稳稳地站立在地面上 g取 10m s2 请根据此图象估算 1 起跳后 2s 内运动员 包括其随身携带的全部装备 所受平均阻力的大小 2 运动员从脚触地到最后速度减为 0 的过程中 若不计伞的质量及此过程中的空气 阻力 则运动员所需承受地面的平均冲击力多大 3 开伞前空气阻力对跳伞运动员 包括其随身携带的全部装备 所做的功 18 10 分 如图 16 所示 A B C是三个完全相同的物块 质量均 为m 其中物块A B用轻弹簧相连 将它们竖直放在水平地面上处于静 止状态 此时弹簧的压缩量为x0 已知重力加速度为g 物块的厚度及空 气阻力均可忽略不计 且在下面所述的各过程中弹簧形变始终在弹性限度 内 1 若用力将物块A竖直向上缓慢提起 使物块B恰好能离开水平 地面 求此过程中物块A被提起的高度 2 如果使物块C从距物块A高 3x0处自由落下 C与A相碰后 立 即与A粘在一起不再分开 它们运动到最低点后又向上弹起 物块A刚好能回到使弹簧恢 复为原长的位置 求C与A相碰前弹簧的弹性势能大小 3 如果将物块C从距物块A上方某处由静止释放 C与A相碰后立即一起向下运 动但并不粘连 此后物块A C在弹起过程中分离 其中物块C运动到最高点时被某装置接 收 而物块A刚好能在物块B不离开地面的情况下做简谐运动 求物块C的释放位置与接 收位置间的距离 B A 图 16 C 用心 爱心 专心6 海淀区高三年级第一学期期中练习 物理参考答案 2011 11 一 本题共 10 小题 每小题 3 分 共 30 分 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 12345678910 答案 CBACCABDADBACDBCDD 二 本题共 5 小题 共 15 分 11 6 分 1 4 9 3 分 2 1 5 3 分 12 9 分 1 3 分 h g x 2 2 小铁块沿轨道下滑的高度H 或小铁块下滑起点到水平地面的高度H 小铁块的 质量m 2 分 或 2 分 h mgx mgH 4 2 h mgx hHmg 4 2 3 2 分 k g 2 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 下面各题的解答只给出了一种解法及评分标准 若学生用其他方法解答 请参 考本标准的解答步骤进行评分 13 8 分 1 设在拉力作用下金属块所受地面的支持力为N 所受的滑动摩擦力为f 因金属 块做匀速运动 金属块受力平衡 所以有 Fcos f 1 分 f N 1 分 N Fsin mg 1 分 代入数据联立解得 F 10N 2 分 2 撤去拉力后 金属块所受滑动摩擦力f mg 1 分 根据牛顿第二定律可知 其做匀减速运动的加速度a g 2 0m s2 1 分 撤去拉力后 金属块还能滑行的时间t v a 1 0s 1 分 14 8 分 用心 爱心 专心7 1 设斜面对物体的支持力为N 物体在拉力作用下沿斜面向上运动的加速度为a 对于此过程 沿斜面方向有 F N mgsin ma 2 分 垂直斜面方向有 N mgcos 1 分 代入数据联立解得 a 2 0m s2 2 分 2 物体在速度由 0 增大到 2 0m s 过程中的位移x 1 0m 2 分 a v 2 2 此过程中拉力F所做的功W Fx 9 6J 1 分 15 9 分 1 嫦娥一号 运行的线速度v 2 R H T 2 分 2 设月球质量为M 嫦娥一号 的质量为m 根据万有引力定律和牛顿第二定律 对 嫦娥一号 绕月飞行的过程有 G 2 分 4 2 2 2 HR T m HR Mm 解得 2 分 2 32 4 GT HR M 3 设绕月球表面做匀速圆周运动的飞船的质量为m0 线速度为v0 根据万有引力 定律和牛顿第二定律 对飞船绕月飞行的过程有G 2 分 R v m R Mm 2 0 0 2 0 又因 联立可解得v0 1 分 2 32 4 GT HR M T HR 2 R HR 16 10 分 1 设轨道B点对物块 2 的支持力为N 根据牛顿第二定律有 N m2g m2v22 R 1 分 解得 N 7 6N 1 分 根据牛顿第三定律可知 物块 2 对轨道B点的压力大小N 7 6N 1 分 2 设物块 1 碰撞前的速度为v0 碰撞后的速度为v1 对于物块 1 与物块 2 的碰撞 过程 根据动量守恒定律有 m1v0 mv1 m2v2 1 分 因碰撞过程中无机械能损失 所以有 m1v02 m1v12 m2v22 1 分 2 1 2 1 2 1 代入数据联立解得 v0 6 0m s 1 分 3 设物块 2 能通过半圆形轨道最高点的最大半径为Rm 对应的恰能通过最高点时 的速度大小为v 根据牛顿第二定律 对物块 2 恰能通过最高点时有 m2g m2v2 Rm 1 分 用心 爱心 专心8 对物块 2 由B运动到D的过程 根据机械能守恒定律有 m2v22 m2g 2Rm m2v2 1 分 2 1 2 1 联立可解得 Rm 0 32m 1 分 所以 为使物块 2 能通过半圆形轨道的最高点 半圆形轨道半径不得大于 0 32m 1 分 17 10 分 1 由v t图可知 起跳后前 2s 内运动员的运动近似是匀加速运动 其加速度 a v1 t1 9 0m s2 1 分 设运动员所受平均阻力为f 根据牛顿第二定律有 m总g f m总a 1 分 解得 f m总 g a 80N 1 分 2 v t图可知 运动员脚触地时的速度v2 5 0m s 经时间t2 0 2s 速度减为 0 1 分 设此过程中运动员所受平均冲击力大小为F 根据动量定理有 mg F t2 0 mv2 1 分 解得 F 2 4 103N 1 分 说明 F 2450N 也同样得分 3 由v t图可知 10s 末开伞时的速度v 40m s 开伞前 10s 内运动员下落的高度 约为h 30 10m 300m 2 分 说明 此步骤得出 280m 320m 均可得分 设 10s 内空气阻力对运动员所做功为W 根据动能定理有 m总gh W m总v2 1 分 2 1 解得 W 1 8 105J 1 分 说明 此步得出 1 6 105J 1 9 105J 均可得分 若没有写 可不扣分 18 10 分 1 设弹簧劲度系数为k 物块A B用轻弹簧相连接 竖直放置时 弹簧被压缩 A 处于平衡状态 此时弹簧压缩量 x0 mg k 缓慢提起A到B将要离开水平地面时弹簧伸长x1 此时物块B所受重力和弹力平衡 所以弹簧