2010年北京师大附中高三期中考试物理试题.doc

北京师大附中2009-2010学年度第一学期期中考试高 三 物 理 试 卷（考试时间90分钟，满分120分）一、单项选择题（本题包括12个小题。每小题4分，共48分。）FP(a)(b)PQ1如图，物块P的重量为G，悬挂P的轻绳保持竖直方向，不考虑滑轮的质量和摩擦。(a)图中在绳的右端用大小为F=2G的恒力向下拉；(b)图中在绳的右端悬挂重量为2G的物块Q。两种情况下物块P向上加速运动的加速度大小分别为a1、a2。则Aa1=a2 Ba1a2Ca1a2 D以上均有可能2如图，用轻弹簧a和细线b将质量为m的小球P系住，静止时轻弹簧a与竖直方向成角，细线水平。重力加速度为g。现突然剪断细线b，在剪断细线后的瞬间，下列判断正确的是baPA弹簧的弹力大小为mgcos B小球受到的合力大小为mgsinC小球的加速度大小为gtan D小球开始做平抛运动3在高处以初速度v0水平抛出一个石子，不考虑空气阻力，重力加速度为g。从抛出到其速度方向与水平成角的过程（石子还没落地），经历的时间为 A B C D 4将小球以大小为v的初速度竖直上抛，经过时间t到达最高点。设空气阻力大小恒定，重力加速度为g。则小球下落过程的加速度大小为 Ag B C D5两个小木块A、B沿光滑水平面上的同一直线相向运动，在极短时间内发生碰撞后粘在一起，共同向左滑行。比较碰撞前两木块的有关物理量，下列说法正确的是 AB左a右aAA的动能一定小于B的动能 BA的动量一定小于B的动量 CA的速度一定小于B的速度 DA的质量一定小于B的质量txOt06三个质点P、Q、R从同一点出发，沿同一条直线运动的位移-时间图线依次用下图中的、表示，下面判断正确的是 A在0t0时间内质点P、Q、R都做加速运动B在0t0时间内质点R的位移最小C在0t0时间内质点P的平均速度最大D在0t0时间内质点P、Q、R的平均速度大小相同甲乙7如图所示，竖立在水平面上的轻弹簧下端固定，将一个金属球放在弹簧顶端（球与弹簧不连接），用力向下压球，使弹簧被压缩，并用细线把小球和地面栓牢（图甲）。烧断细线后，发现球被弹起且脱离弹簧后还能继续向上运动（图乙）。那么该球从细线被烧断到刚脱离弹簧的运动过程中，下列说法正确的是 A弹簧的弹性势能先减小后增大B球刚脱离弹簧时动能最大C球所受合力的最大值等于重力D该过程的某一阶段内，小球的动能减小而小球的机械能增加mMAB8光滑水平面上有两个质量分别是m、M的物块A、B（mM）。第一次A以速率v0向静止的B运动，发生正碰后粘在一起共同运动；第二次B以速率v0向静止的A运动，发生正碰后粘在一起共同运动。下列判断正确的是 A第一次系统末动能较小 B第二次系统末动能较小C第一次系统动能损失较小 D第二次系统动量损失较小9如图所示，质量为m的小球（可看作质点）沿竖直放置的半径为R的固定光滑圆环轨道内侧运动。若小球通过最高点时的速率为，下列说法中正确的是 A小球通过最高点时只受到重力作用B小球通过最高点时对圆环的压力大小为mgC小球通过最低点时的速率为D小球通过最低点时对圆环的压力大小为6mg10已知土星绕太阳公转的周期为30年（地球绕太阳公转的周期为1年），由此可以判定土星和地球绕太阳公转的线速度大小之比是A1 B1 C1 D111如图所示，传送带以恒定速率顺时针运行。将物体轻放在传送带底端，第一阶段物体被加速，第二阶段物体做匀速运动到达传送带顶端。下列说法中正确的是 A第一阶段摩擦力对物体做正功，第二阶段摩擦力对物体不做功 B第一阶段摩擦力对物体做的功等于第一阶段物体动能的增加C全过程摩擦力对物体做的功等于全过程物体机械能的增加D第一阶段物体和传送带间的摩擦生热等于第一阶段物体动能的增加bat/sOv/(ms-1)123451234512物体A、B的质量相同，都静止在水平地面上，用水平拉力F1、F2分别作用于A、B，分别作用一段时间后撤去，A、B各自滑行一段距离后停下来。A、B的v-t图象分别如图中折线a、b所示。F1、F2撤去后，物体做减速运动过程的速度图线彼此平行（相关数据已在图中标出）。由图中信息可以得出 AF1、F2的大小之比为52BF1对物体A所做的功大于F2对物体B所做的功CF1对物体A所做的功等于F2对物体B所做的功DF1对物体A的冲量大于F2对物体B的冲量二、计算题（本题包括6小题，共 72 分。） t/sv/(ms-1)O10510203013（10分）水平地面上静止有一个质量为m=4.0kg的物体，该物体在大小为F水平拉力的作用下开始运动。10s后水平拉力方向不变，大小突然减小为F/3。该物体的v-t图象如图所示。取g=10m/s2。求：物体在该运动过程的总位移是多大？开始阶段物体受到的水平拉力F的大小；物体与水平地面间的动摩擦因数。 14（10分）光滑水平地面上有两个质量分别为3m和2m的物体A、B，它们在同一直线上相向运动，速率依次为2v和v。已知发生正碰后其中一个物体恰好停止运动。求：恰好停止运动的是哪个物体？另一个物体碰后的速率是多大？碰撞过程中A、B系统损失的机械能是多少？ 15（12分）在月球表面上做平抛实验，从离月球表面高h处，将一小球以初速度v平抛，落到月球表面时的水平位移是2h。求该小球落到月球表面时的瞬时速度方向与月球表面的夹角；月球表面的重力加速度的大小g；已知嫦娥一号绕月球做匀速圆周运动时离月球表面的高度是月球半径的八分之一，求嫦娥一号绕月球做圆周运动的向心加速度大小a。 16（12分）水平放置的固定平行板电容器，板间距离为d，两极板上各有一个小孔O1、O2，它们在同一竖直线上。一个质量为m的带电质点P从O1点正上方高d处，由静止开始自由下落，到达O1O2连线中点处速度恰好减小为零。重力加速度为g。求带电质点P在电场中受到的电场力大小F；为使带电质点恰好能到达小孔O2，它应从O1点正上方多高处开始自由下落？ddO1O2在满足第问的情况下，该带电质点下落过程受到的电场力的冲量I的大小。17（14分）如图所示，P是倾角为30的光滑固定斜面。劲度为k的轻弹簧一端固定在斜面底端的固定挡板C上，另一端与质量为m的物块A相连接。细绳的一端系在物体A上，细绳跨过不计质量和摩擦的定滑轮，另一端有一个不计质量的小挂钩。小挂钩不挂任何物体时，物体A处于静止状态，细绳与斜面平行。在小挂钩上轻轻挂上一个质量也为m的物块B后，物体A沿斜面向上运动。斜面足够长，运动过程中B始终未接触地面。求物块A刚开始运动时的加速度大小a；设物块A沿斜面上升通过Q点位置时速度最大，求该最大速度vm；若仅把物块B的质量改为2m，挂上B物块后，求A沿斜面上升到Q点位置时的速度v。 AB30CPQ 18（14分）如图所示，光滑水平面的同一条直线上，有质量分别为mA=3m和mB=2m的小平板车A、B。质量为mC=m的物块C（可看作质点）放置在B车右端，物块C与B车上表面间的动摩擦因数是。开始时B车和物块C均静止，A车以初速度v0向右运动，在极短的时间内与B车发生弹性正碰。物块C最终恰好在B车中央停止相对滑动。重力加速度为g。求：A、B两车碰撞后瞬间，两车速度vA、vB的大小和方向；B车的长度l；v0ABC物块C和B车刚好停止相对滑动的时刻，A车的右端和B车的左端间的距离d。2009-2010学年度第一学期期中考试高三物理答题卡t/sv/(ms-1)O105102030班级_ 考号_ 姓名_ 得分_131415ddO1O216AB30CPQ17v0ABC18参考答案及提示1B（提示：b图中P加速上升的同时Q必然加速下降，因此轻绳的拉力小于2G。）2C（提示：剪断细线瞬间，弹簧的形变量没来得及改变，弹力大小仍是mg/cos，小球受的合力是mgtan。） 3C（提示：将此时的速度沿水平和竖直方向正交分解，vy=v0tan=gt。）4D（提示：设上升、下降过程的加速度大小分别为a1、a2，上升过程mg+f=ma1，下落过程mg-f=ma2，因此a1+a2=2g。） 5B（提示：碰撞过程系统动量守恒。碰后向左运动，说明碰前系统总动量向左。）6D（提示：区分速度图象和位移图象。）7D（提示：小球和弹簧系统机械能守恒。脱离弹簧前，重力和弹力等大的平衡位置小球动能最大，从该平衡位置到脱离弹簧过程，小球动能减小，弹性势能减小，小球机械能增大。）8A（提示：第一次系统初动量较小，共速时的末速度也较小，因此末动能较小。两次碰撞过程 系统的动能损失一定相同，系统动量守恒，没有动量损失。）9B（提示：由知，最高点处的向心力大小为2mg，除重力外圆环对小球压力大小为mg；由机械能守恒，过最低点时小球的，对圆环的压力大小为7mg。）10A（提示：，因此）11C（提示：第一阶段滑动摩擦力对物体做功，第二阶段静摩擦力对物体做功；第一阶段和全过程一样，重力以外的其它力就是摩擦力，因此摩擦力做的功等于物体机械能的增加；第一阶段物体的平均速度是传送带速度的一半，因此物体的位移s1恰好等于物体和传送带间相对移动的距离d。摩擦生热Q=fd=fs1，等于物块机械能增加而不是动能的增加。）12C（提示：加速阶段两物体所受合力的比才是52；由图知A、B与水平面的动摩擦因数相同，因此受的摩擦力相同。全过程A、B的位移相等，因此克服摩擦力做功相等，由动能定理，WF-Wf=0，F1、F2对物体做功相等；由动量定理，IF-If=0，If=ft，因此I1I2=45。）13150m（2分）；9N（提示：设摩擦力大小为f，则F-f=ma1，）（5分）；0.125（提示：由上面的方程可得f=5N。）（3分）14A（提示：初状态A的动量大于B的动量，系统总动量与A的初速度方向相同，因此末动量也和A的初速度方向相同，停下的只可能是A。）（2分）；2v（提示：以A的初速度方向为正，根据动量守恒，3m2v-2mv=2mv。）（4分）；3mv2（提示：系统初动能之和减系统末动能得系统损失的机械能。）（4分）。15=45（提示：2h=vt，因此vy=v。）（4分）；（4分）；（提示：嫦娥一号的向心加速度就是所处位置的重力加速度g，而。）（4分）。163mg（提示：下落全过程对质点用动能定理，。）（4分）；2d（提示：设此高度为h，则。）（4分）；3m（提示：带电质点在电场外自由落体的位移为2d，接着在电场内匀减速运动位移为d，两段平均速度相同，其中自由落体运动的时间，因此带电质点在电场内运动时间，电场力冲量。）（4分）17g/2（提示：设绳的拉力大小为T，分别以A、B为对象用牛顿第二定律，T=ma，mg-T=ma。）（4分）（提示：A加速上升阶段，弹簧恢复原长前对A用牛顿第二定律T+kx-mg/2=ma，对B用牛顿第二定律mg-T=ma，消去T得mg/2+kx=2ma，上升过程x减小，a减小，v增大；弹簧变为伸长后同理得mg/2-kx=2ma，上升过程x增大，a减小，v继续增大，当kx=mg/2时a=0，速度达到最大。可见Q点时速度最大，对应的弹力大小恰好是mg/2，弹性势能和初始状态相同。A上升到Q点过程，A、B的位移大小都是，该过程对A、B和弹簧系统用机械能守恒定律，可得vm。）（6分）（提示：A上升到Q点过程，仍对该过程用机械能守恒，。）（4分）18向右，向右（提示：碰撞过程仅以A、B两车为对象，动量守恒、机械能守恒。）（4分）；（提示：B车与C相对滑动过程系统动量守恒，2mvB=3mv，B、C系统动能损失等于摩擦生热，而摩擦生热Q=mgl/2。）（5分）（提示：B、C相对滑行时间是，这段时间内A的位移，B的位移，因此）（5分）北京师大附中2009-2010学年度第一学期期中考试高三物理试卷编制说明1考试内容本次期中考试内容为力学（运动学、动力学、圆周运动和万有引力、机械能、动量）不含机械振动和机械波，不含实验。2题型题量按照高考题型题量和分数分配，本次考试设单项选择题和计算题。由于考试时间为90分钟，为理综高考物理