2012-2013学年北京市顺义九中高三（上）期中物理试卷（教师版）

2012-2013学年北京市顺义九中高三（上）期中物理试卷参考答案与试题解析一、单项选择题（3*11）1（3分）（2012秋顺义区校级期中）关于物体做匀速圆周运动，下列说法正确的是（）A线速度不变B角速度不变C加速度为零D加速度恒定考点：线速度、角速度和周期、转速菁优网版权所有专题：匀速圆周运动专题分析：匀速圆周运动是速率不变的圆周运动，即线速度大小不变，但是方向时刻改变；角速度不变，加速度的方向始终指向圆心，由此判定各个选项解答：解：A、匀速圆周运动是速率不变的圆周运动，线速度大小不变的圆周运动，但是方向时刻改变，故A错误B、匀速圆周运动，角速度不变，故B正确；B、匀速圆周运动线速度变化，则存在加速度，加速度的方向始终指向圆心，是变化的，故CD错误故选：B点评：掌握匀速圆周运动的运动性质“变速曲线运动”，匀速的含义是“速率”不变；其次要知道角速度大小和方向都不变，角速度的方向是垂直于转动平面的，这个高中不要求，注意加速度可以不变，也可以变化2（3分）（2014秋红桥区期末）如图所示为某物体运动的速度时间（vt）图象，根据图象可知（）A02s内的加速度为2m/s2B06s内的位移为12mC第1s末与第5s末的速度方向相同D第1s末与第5s末的加速度方向相同考点：匀变速直线运动的图像菁优网版权所有专题：运动学中的图像专题分析：速度图象的斜率等于物体的加速度大小根据斜率的正负分析加速度的正负图线与两个坐标轴所围“面积”等于位移解答：解：A、在0到2s末的时间内物体做匀加速直线运动，加速度a=1m/s2故A错误；B、06s内物体的位移大小等于图象梯形的“面积”，为x=2（2+6）=8m，故B错误；C、速度的正负表示速度的方向，可知，第ls末与第5s末的速度方向相同D、图象的斜率等于加速度，斜率正负表示加速度的方向，由图知，第1s末与第5s末的加速度方向反故D错误故选C点评：本题要熟练掌握速度图象的物理意义，能够利用速度图象求物体运动的加速度、位移，是解决此类问题的关键；3（3分）（2012秋顺义区校级期中）如图，一个物体在于水平方向成角的拉力F的作用下匀速前进了x，用时间t，（）A拉力对物体的冲量为FtB拉力的平均功率为C摩擦力对物体的冲量为FtD合力对物体做功为Fxcos考点：动量定理；功的计算菁优网版权所有专题：动量定理应用专题分析：解答本题需掌握：恒力做功表达式为：W=Fscos；恒力冲量表达式为：I=Ft；恒力功率表达式为：P=Fvcos解答：解：A、拉力F作用时间为t，故拉力对物体的冲量为：I=Ft；故A正确；B、拉力的功为：W=Fxcos；故拉力的平均功率为：P=；故B错误；C、物体匀速前进，故滑动摩擦力为：f=Fcos；故摩擦力对物体的冲量为Fcost，故C错误；D、物体匀速前进，合力为零，故合力的功为零，故D错误；故选：A点评：本题关键是明确冲量、功、功率的定义，会根据定义求解，基础问题4（3分）（2012秋顺义区校级期中）A、B木块置于光滑水平面，并用轻弹簧相连处于静止状态一颗子弹以速度v水平射向A并嵌在其中，一起压缩弹簧，整个过程中，对子弹、木块和弹簧组成的系统下列说法正确的是（）A动量守恒、机械能守恒B动量不守恒、机械能守恒C动量守恒、机械能不守恒D动量不守恒、机械能也不守恒考点：动量守恒定律；机械能守恒定律菁优网版权所有专题：动量与动能定理或能的转化与守恒定律综合分析：根据系统动量守恒的条件：系统不受外力或所受合外力为零，分析系统所受的外力情况，判断动量是否守恒根据是否是只有弹簧的弹力做功，判断系统的机械能是否守恒解答：解：整个过程中，对子弹、木块和弹簧组成的系统所受合外力为零，系统动量守恒，整个过程中要克服阻力做功，系统机械能不守恒，故C正确；故选：C点评：本题关键要掌握动量守恒和机械能守恒的条件，分析清楚运动过程、应用动量守恒与机械能守恒的条件即可正确解题5（3分）（2012石景山区一模）据报道，嫦娥二号探月卫星环月飞行的高度距离月球表面100km，所探测到的有关月球的数据将比环月飞行高度为200km的嫦娥一号更加详实若两颗卫星环月运行均可视为匀速圆周运动，运行轨道如图所示，则（）A嫦娥二号环月运行时向心加速度比嫦娥一号小B嫦娥二号环月运行的速度比嫦娥一号大C嫦娥二号环月运行的周期比嫦娥一号长D嫦娥二号环月运行时机械能比嫦娥一号大考点：人造卫星的加速度、周期和轨道的关系；万有引力定律及其应用菁优网版权所有专题：人造卫星问题分析：卫星围绕月球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力展开讨论即可解答：解：由题意知嫦娥一号轨道半径为R1，嫦娥二号轨道半径为R2，则R1R2卫星做圆周运动时，万有引力提供圆周运动向心力则有：得：A、因为R1R2，所以a2a1，故A错误；B、因为R1R2，所以v2v1，故B正确；C、因为R1R2，所以T1T2，故C错误；D、机械能等于卫星的动能和势能之和，因为未知嫦娥一号和二号卫星的质量，故无法判断机械能的大小，故D错误故选B点评：根据卫星做圆周运动时，万有引力提供圆周运动向心力则，展开讨论，熟练掌握向心力的表达式是解决本题的关键6（3分）（2010北京）对于红、黄、绿、蓝四种单色光，下列表述正确的是（）A在相同介质中，绿光的折射率最大B红光的频率最高C在相同介质中，蓝光的波长最短D黄光光子的能量最小考点：颜色及光的色散菁优网版权所有分析：由实验可得：蓝光、绿光、黄光与红光的折射率不同，则在介质中传播速度也不同在空气中由于它们的波长不同，则它们的频率不同，同时它们的能量也不同解答：解：A、在光的色散现象中，蓝光偏折最大，所以它的折射率最大，故A不正确；B、在空气中由于红光的速度最大，则红光的频率最低，则在红光的折射率最小，故B不正确；C、在光的单缝衍射现象中，可发现红光的衍射条纹最宽，蓝光的条纹最小，所以红光的波长最长，蓝光的波长最短故C正确；D、由于红光的波长最长，则红光的频率最低，所以红光的光子能量最小故D不正确；故选：C点评：通过实验结论去理论分析，然后得出规律再去运用解题7（3分）（2012秋顺义区校级期中）表示放射性元素碘131（I）衰变的方程是（）AISb+HeBIXe+eCII+nDITe+H考点：原子核衰变及半衰期、衰变速度菁优网版权所有专题：衰变和半衰期专题分析：本题很简单，要知道衰变是原子核内的中子转化为质子，并产生一个电子的过程，即发生衰变时衰变前后质量数不变，电荷数增加解答：解：衰变是原子核内的中子转化为质子同时放出电子个过程A、该衰变是衰变，故A错误；B、该衰变放出的是粒子，属于衰变，故B正确；C、产生是中子，故C错误；D、产生的是质子，故D错误故选：B点评：本题很简单，主要考察衰变的特点：知道衰变是原子核内的中子转化为质子，并产生一个电子的过程8（3分）（2012春朝阳区期末）一个弹簧振子沿x轴做简谐运动，取平衡位置O为x轴的坐标原点从某时刻开始计时，经过四分之一周期，振子具有沿x轴正方向的最大加速度能正确反映振子位移x与时间关系的图象是（）ABCD考点：横波的图象菁优网版权所有专题：振动图像与波动图像专题分析：根据某一时刻作计时起点（t=0），经过四分之一周期，振子具有正方向最大加速度，分析t=0时刻质点的位置和速度方向，确定位移的图象解答：解：由题，某一时刻作计时起点（t=0），经周期，振子具有正方向最大加速度，则其位移为负方向最大，说明t=0时刻质点经过平衡位置向负方向运动，故C正确故选C点评：本题在选择图象时，关键研究t=0时刻质点的位移和位移如何变化基础题9（3分）（2012珠海校级模拟）“严禁超载，严禁超速，严禁疲劳驾驶”是预防车祸的有效办法下列说法正确的是（）A汽车超速会增大汽车的惯性B汽车超载会减小汽车的刹车距离C疲劳驾驶会缩短司机的反应时间D汽车超载会增大汽车的惯性考点：惯性菁优网版权所有分析：物体惯性是物体固有的属性一切物体均有保持匀速运动或静止状态，除非有外力迫使它改变这种状态量度物体惯性大小的物理量是它们的质量解答：解：A、“严禁超速”是为了在紧急情况下减小制动时间，由于汽车的质量不变，所以汽车的惯性仍不变，故A错误；B、“严禁超载”是禁止质量变大，是为了减小汽车的惯性，故B错误C、疲劳驾驶会增加司机的反应时间，故C错误D、汽车超载，质量变大，从而使汽车的惯性增加故D正确故选D点评：从惯性的角度认识物体的质量，同时体现力与惯性的不同10（3分）（2012武汉模拟）如图，一轻质弹簧其上端固定在升降机的天花板上，下端挂一小球，在升降机匀速竖直上升过程中，小球相对于升降机静止若升降机突然停止运动，设空气阻力可忽略不计，弹簧始终在弹性限度内，且小球不会与升降机的内壁接触，则以地面为参照系，小球在继续上升的过程中（）A速度逐渐减小，加速度逐渐减小B速度逐渐增大，加速度逐渐减小C速度逐渐减小，加速度逐渐增大D速度逐渐增大，加速度逐渐增大考点：牛顿运动定律的应用-超重和失重菁优网版权所有专题：牛顿运动定律综合专题分析：在升降机匀速竖直下降过程中，小球受到的弹簧的弹力与重力平衡若升降机突然停止运动，小球由于惯性继续运动，是做简谐运动解答：解：升降机突然停止运动，小球由于惯性继续运动，是做简谐运动，对于弹簧的长度第一次减小到l之前的继续上升的过程中：上升阶段，弹簧的弹力逐渐减小，小球的合力方向竖直向下，与速度方向相反，小球的速度逐渐减小，根据牛顿第二定律得知，其加速度逐渐增大；即小球加速度不断增加的减速运动故选：C点评：本题关键抓住弹簧的弹力与弹簧的伸长长度成正比，由牛顿第二定律判断小球的运动情况11（3分）（2012朝阳区一模）如图甲所示，静止在水平地面上的物块A，受到水平拉力F的作用，F与时间t的关系如图乙所示设物块与地面间的最大静摩擦力fm的大小与滑动摩擦力大小相等则（）A0t1时间内F的冲量为零Bt2时刻物块A的速度最大Ct3时刻物块A的动能最大D0t3时间内F对物块A先做正功后做负功考点：动能定理的应用；力的合成与分解的运用；动量定理；功的计算菁优网版权所有专题：动能定理的应用专题分析：当拉力小于最大静摩擦力时，物体静止不动，静摩擦力与拉力二力平衡，当拉力大于最大静摩擦力时，物体开始加速，当拉力重新小于最大静摩擦力时，物体由于惯性继续减速运动解答：解：A、冲量是力与时间的乘积，在0t1时间内力F不为0，故冲量不为0，故A错误；B、t1到t3时刻，合力向前，物体一直加速前进，t3时刻后合力反向，要做减速运动，所以t3时刻A的速度最大，故B错误，C正确D、0t3时间内速度方向没有改变，力F方向也没变，所以F对物块A一直做正功，故D错误故选C点评：根据受力情况分析物体运动情况，t1时刻前，合力为零，物体静止不动，t1到t3时刻，合力向前，物体加速前进，t3之后合力向后，物体减速运动二、不定项选择（5*3）12（3分）（2012秋顺义区校级期中）下列说法中正确的是（）A闻其声而不见其人，这是由于声波的衍射现象B电磁波和机械波都只能在介质中传播C从迎面驶来又从身旁驶过的一直宁的汽车，听起来音调先变高后变低，这是声波的干涉D医院有一种先进的检测技术彩超，这技术是利用了声波的多普勒效应考点：波的干涉和衍射现象；多普勒效应菁优网版权所有分析：波的衍射是绕过阻碍物继续向前传播，而干涉必须是频率相同的波，才能出现此现象，机械波不是物质，只能在介质中传播，而电磁波可以在真空中传播，当物体间距变化时，会出现多普勒效应现象，从而即可求解解答：解：A、闻其声而不见其人，这是由于声波的衍射现象，故A正确；B、电磁波是一种物质，能在真空中传播，而机械波只能在介质中传播，故B错误；C、听起来音调先变高后变低，这是声波的多普勒效应，故C错误；D、有一种先进的检测技术彩超，这技术是利用了声波的多普勒效应，故D正确；故选：AD点评：考查波的干涉与衍射的区别，掌握电磁波与机械波的不同，注意多普勒效应产生条件及原理13（3分）（2012秋顺义区校级期中）如图，质量为m的小球在竖直平面内的光滑圆轨道内侧做圆周运动圆半径为R，小球经过轨道最高点时刚好不脱离轨道，则其通过最高点时（）A小球对轨道的压力大小等于mgB小球受到的向心力等于重力mgC小球的线速度大小等于D小球的向心加速度大小大于g考点：向心力；牛顿第二定律菁优网版权所有专题：牛顿第二定律在圆周运动中的应用分析：小球经过圆环最高点时刚好不脱离圆环，知轨道对小球的弹力为零，靠重力提供向心力，根据牛顿第二定律求出小球的速度解答：解：A、因为小球刚好在最高点不脱离圆环，则轨道对球的弹力为零，所以小球对圆环的压力为零故A错误B、根据牛顿第二定律得，mg=m=ma，知向心力等于重力mg，线速度v=，向心加速度a=g故D错误，B、C正确故选：BC点评：解决本题的关键知道在最高点的临界情况，运用牛顿第二定律进行求解14（3分）（2012秋顺义区校级期中）如图为一列简谐横波t时刻的图象，已知波速为2.0m/s下列说法正确的是（）A振源的振动频率为0.25HzB从t时刻起若质点a比质点b先回到平衡位置，则波沿x轴正方向传播Ct时刻质点a、b、c所受的回复力大小之比为2：1：3D从t时刻起经过5.0s，质点a、b、c通过的路程均为75cm考点：波长、频率和波速的关系；横波的图象菁优网版权所有分析：根据图象得到波长，根据v=f求出频率；根据波的传播方向得到质点的振动方向根据时间与周期的关系求解质点通过的路程解答：解：A、根据图象，波长为：=0.08m；故由v=f得：频率f=25Hz，故A错误；B、从t时刻起若质点a比质点b先回到平衡位置，说明此时a、b均向下运动，故波沿x轴负方向传播，故B错误C、t时刻质点a、b、c之比为Fa：Fb：Fc=10：5：15=2：1：3，根据回复力公式F=kx得到，回复力大小之比为2：1：3，故C正确；D、该波的周期为 T=0.04s；从t时刻起经过5.0s=125T，每个周期质点通过的路程为4A，故质点a、b、c通过的路程均为1254A=500A=5000.15m=75m，故D错误；故选：C点评：本题关键从波动图象得到振幅和周期，然后根据波的传播方向得到质点的振动方向，结合振动进行研究15（3分）（2011海淀区模拟）在奥运比赛项目中，高台跳水是我国运动员的强项质量为m的跳水运动员从高台上跳下，在他入水前重心下降的高度为H，经历的时间为T入水后他受到水的作用力而做减速运动，在水中他的重心下降的最大高度为h，对应的时间为t设水对他的平均作用力大小为F，当地的重力加速度为g，则下列说法或关系正确的是（）A他入水后的运动过程中动能减少量为FhB他入水后的运动过程中机械能减少量为FhC他在整个运动过程中满足Ft=mgTD他在整个运动过程中机械能减少了mgh考点：功能关系；力的合成与分解的运用菁优网版权所有分析：对加速过程和减速过程分别运用动能定理和动量定理列式分析，得到动能变化、机械能变化；同时机械能的变化等于除重力外其余力做的功解答：解：A、加速过程：根据动能定理，有 mgH= 根据动量定理，有 mgt=mv 减速过程：根据动能定理，有mghFh=0 根据动量定理，有mgtFt=0mv 故入水后的运动过程中动能减小量为：=mgH=Fhmgh，故A错误；B、机械能的变化等于除重力外其余力做的功，即机械能的减小量等于克服阻力做的功Fh，故B正确；C、由两式，得到Ft=mg（T+t），故C错误；D、机械能的变化等于除重力外其余力做的功，即整个过程中机械能的减小量等于克服阻力做的功Fh，故D错误；故选B点评：本题关键是对加速过程和减速过程运用动能定理和动量定理列式分析，同时机械能的变化等于除重力外其余力做的功三、实验题（共15分）16（6分）（2012秋顺义区校级期中）在“探究速度随时间变化的规律”实验中，小车做匀变速直线运动，记录小车运动的纸带如图某同学在纸带上共选择7个计数点A、B、C、D、E、F、G，相邻两个计数点之间还有4个点没有画出他量得各点到A点的距离如图，根据纸带算出小车的加速度为1.0m/s2则：本实验中所使用的交流电源的频率为50Hz；打B点时小车的速度vB=0.250m/s，BE间的平均速度BE=0.400m/s小车的加速度a=1.00m/s2考点：探究小车速度随时间变化的规律菁优网版权所有专题：实验题；直线运动规律专题分析：打点计时器是一种计时仪器，常用的电火花计时器使用的是220V的交流电源，电源的频率为50Hz做匀变速直线运动的物体在某段时间内的平均速度等于该段时间中间时刻的瞬时速度；在相邻的相等时间间隔内的位移差是定值，x=at2，据此求出瞬时速度与加速度解答：解：（1）打点计时器是一种计时仪器，常用的电火花计时器使用的是220V的交流电源，电源的频率为50Hz（2）打c点时小车受到vB=m/s；BE间的平均速度BE=m/s（3）小车的加速度a=；故答案为：50；0.250，0.400；1.00m/s2点评：本题考查了求瞬时速度与加速度问题，熟练应用匀变速运动的推论即可正确解题17（9分）（2012秋顺义区校级期中）实验：某同学在做“用单摆测定重力加速度”的实验（1）从以下器材中应当选用的有BDEGHA、中心有小孔的塑料球 B、中心有小孔的实心铁球C、长约50cm的细线 D、长约1m的细线 E、带毫米刻度的米尺F、天平 G、秒表 H、铁架台（2）在“用单摆测重力加速度”的实验中，某同学的主要操作步骤如下：a取一根符合实验要求的摆线，下端系一金属小球，上端固定在O点；b在小球静止悬挂时测量出O点到小球球心的距离l；c拉动小球使细线偏离竖直方向一个不大的角度（约为5），然后由静止释放小球；d用秒表记录小球完成n次全振动所用的时间t用所测物理量的符号表示重力加速度的测量值，其表达式为g=；（3）在与其他同学交流实验方案并纠正了错误后，为了减小实验误差，他决定用图象法处理数据，并通过改变摆长，测得了多组摆长l和对应的周期T，并用这些数据作出T2l图象如图若图线的斜率为k，则重力加速度的测量值g=考点：用单摆测定重力加速度菁优网版权所有专题：实验题；单摆问题分析：在用单摆测定重力加速度为了提高精度，摆线要长些，摆球选择质量大体积小的，拉离平衡位置的角度不能太大，测3050次全振动的时间，去求单摆的周期，根据单摆的周期公式变形后求解重力加速度单摆的周期公式T=2，据此变形即可得到g的表达式根据单摆的周期公式得出T2l的关系式，结合图线的斜率求出重力加速度的测量值解答：解：（1）AB、为了减小空气阻力的影响，摆球选择质量大体积小的，故选择中心有小孔的实心铁球，故A错误、B正确CD、摆线选择较细且结实的线为便于测量周期和减小空气阻力，细线长短适当，故选择长约1m的细线，故C错误、D正确E、要知道摆长的实际长度，需要带毫米刻度的米尺，故E正确F、本实验不需要测量质量故不需要天平故F错误G、计时工具应尽量精确，选择秒表，故G正确H、此外此实验需要支架，选择铁架台故H正确故选：BDEGH（2）单摆的周期 T=单摆的周期公式为T=2，联立解得：g=（3）根据T=2得，则图线的斜率k=，解得重力加速度的测量值g=故答案为：（1）BDEGH；（2）；（3）点评：解决本题的关键是要知道单摆测定重力加速度的方法和注意事项，要掌握单摆的周期公式，会通过图象法求解重力加速度四、计算题（每题10分）18（10分）（2012丰台区一模）一质量M=0.8kg的小物块，用长l=0.8m的细绳悬挂在天花板上，处于静止状态一质量m=0.2kg的粘性小球以速度v0=10m/s水平射向物块，并与物块粘在一起，小球与物块相互作用时间极短可以忽略，不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2求：（1）小球粘在物块上的瞬间，小球和物块共同速度的大小；（2）小球和物块摆动过程中，细绳拉力的最大值；（3）小球和物块摆动过程中所能达到的最大高度考点：动量守恒定律；牛顿第二定律；向心力；机械能守恒定律菁优网版权所有专题：动量与动能定理或能的转化与守恒定律综合分析：（1）因为小球与物块相互作用时间极短，所以小球和物块组成的系统动量守恒，根据动量守恒定律即可求解；（2）小球和物块将以v共开始运动时，轻绳受到的拉力最大，设最大拉力为F，根据向心力公式即可求解；（3）小球和物块将以v共为初速度向右摆动，摆动过程中只有重力做功，所以机械能守恒，根据机械能守恒定律即可求解解答：解：（1）因为小球与物块相互作用时间极短，所以小球和物块组成的系统动量守恒 mv0=（M+m）v共解得： （2）小球和物块将以v共开始运动时，轻绳受到的拉力最大，设最大拉力为F， F（M+m）g=（M+m） 所以F=（M+m）=15N（3）小球和物块将以v共为初速度向右摆动，摆动过程中只有重力做功，所以机械能守恒；设它们所能达到的最大高度为h，根据机械能守恒定律：解得：h=答：（1）小球粘在物块上的瞬间，小球和物块共同速度的大小为2m/s；（2）小球和物块摆动过程中，细绳拉力的最大值为15N；（3）小球和物块摆动过程中所能达到的最大高度为0.2m点评：本题主要考查了动量守恒定律、机械能守恒定律及向心力公式的直接应用，难度适中19（10分）（2012秋顺义区校级期中）如图，一质量m=0.20kg的滑块（可视为质点）从固定的粗糙斜面的顶端以v=4.0m/s速度滑上斜面已知斜面的倾角=37滑块与斜面间的动摩擦因素为0.5，sin37=0.60，cos37=0.80，若空气阻力可忽略不计，取重力加速度g=10m/s2求：（1）滑块沿斜面下滑的加速度大小；（2）滑块上滑的最大距离；（3）滑块上滑到最大距离所用的时间考点：牛顿第二定律；匀变速直线运动的位移与时间的关系菁优网版权所有专题：牛顿运动定律综合专题分析：（1）对物体进行受力分析，根据牛顿第二定律求解加速度；（2）根据匀变速直线运动位移速度公式即可求解；（3）根据匀变速直线运动速度时间公式即可求解解答：解：（1）对物体进行受力分析，根据牛顿第二定律得：a=100.6+0.5100.8=10m/s2（2）根据匀变速直线运动位移速度公式得上升的最大距离为：x=，（3）根据匀变速直线运动速度时间公式得：t=答：（1）滑块沿斜面下滑的加速度大小为10m/s2；（2）滑块上滑的最大距离为0.8m；（3）滑块上滑到最大距离所用的时间为0.4s点评：本题主要考查了牛顿第二定律及匀变速直线运动基本公式的直接应用，难度不大，属于基础题20（10分）（2012秋顺义区校级期中）2007年10月24日，我国嫦娥一号探月卫星成功发射嫦娥一号卫星开始绕地球做椭圆轨道运动，经过变轨、制动后，成为一颗绕月球做圆轨道运动的卫星设卫星距月球表面的高度为h，做匀速圆周运动的周期为T已知月球的半径为R，引力常量为G求：（1）月球的质量M；（2）月球表面的重力加速度g；（3）嫦娥一号运行线速度v考点：万有引力定律及其应用；向心力菁优网版权所有专题：万有引力定律的应用专题分析：（1）根据万有引力提供圆周运动向心力求中心天体月球的质量M；（2）在月球表面重力与万有引力相等求月球表面的重力加速度；（3）根据线速度与周期半径的关系由半径和周期求线速度v，解答：解：（1）由题意知嫦娥一号的半径r=R