2023-2024学年北京四中顺义区分校高三(上)期中物理试卷

2023-2024学年北京四中顺义区分校高三（上）期中物理试卷一、单项选择题（本题共10小题，每小题3分，共30分。）1．下列说法正确的是（）A．动摩擦因数μ的单位是N/kg B．弹簧劲度系数k的单位是N/m C．冲量的单位是kg•m/s2 D．万有引力常量G的单位是N•kg2/m22．如图所示是某幼儿园的一部直道滑梯，其滑道倾角为θ。一名质量为m的幼儿在此滑道上匀速下滑。若不计空气阻力，则该幼儿（）A．所受摩擦力为mgsinθ B．所受摩擦力为mgcosθ C．对滑道的压力为mgsinθ D．对滑道的压力为mgtanθ3．有关运动与相互作用的关系，下列说法正确的是（）A．一个物体速度向东，则其受合力一定向东 B．一个物体速度越大，则其受合力一定越大 C．一个物体受合力为0，则其速度一定为0 D．一个物体受合力越大，则其速度变化一定越快4．如图甲所示，用手握住长绳的一端，t＝0时刻在手的带动下A点开始上下振动，其振动图像如图乙所示，则以下四幅图中能正确反映t1时刻绳上形成的波形的是（）A． B． C． D．5．甘肃酒泉和海南文昌是我国的两个卫星发射中心所在地，酒泉卫星发射中心的纬度约为北纬40°，文昌卫星发射中心的纬度约为北纬200。把地球看作一个半径为6.4×103km的质量分布均匀的球体，比较分别位于酒泉和文昌的甲、乙两个物体随地球自转做匀速圆周运动的情况，下列判断正确的是（）A．两物体的线速度大小相等 B．两物体的角速度大小相等 C．甲物体的线速度大于乙物体的线速度 D．甲物体的角速度小于乙物体的角速度6．如图所示，把两个相同的小球从离地面相同高度处，以相同大小的初速度v分别沿竖直向下和水平方向抛出，不计空气阻力，则下列说法正确的是（）A．两小球落地时速度相同 B．两小球落地时，重力的瞬时功率相等 C．从小球抛出到落地，重力对两小球做的功不相等 D．从小球抛出到落地，重力对两小球做功的平均功率不相等7．质量为m1和m2的两个物体在光滑的水平面上正碰，碰撞时间不计，其位移时间图像如图所示由图像可判断以下说法正确的是（）A．碰后两物体的运动方向相同 B．碰后x2的速度大小为4m/s C．两物体的质量之比m1：m2＝2：5 D．两物体的碰撞是弹性碰撞8．为了研究超重和失重现象，某同学站在力传感器上做“下蹲”和“站起”的动作，力传感器将采集到的数据输入计算机，可以绘制出压力随时间变化的图线。某次实验获得的图线如图所示，a、b、c为图线上的三点，有关图线的说法能正确的是（）A．a→b→c为一次“下蹲”过程 B．a→b→c为一次“站起”过程 C．a→b为“下蹲”过程，b→c为“站起”过程 D．a→b为“站起”过程，b→c为“下蹲”过程9．某市在冬季常见的最大风力为9级（风速约20m/s到24m/s）。如图所示的该市某品牌抗风卷帘门面积为S，单位面积所能承受的最大压力为F。设空气密度为ρ，空气吹到卷帘门上速度立刻减为零，则此卷帘门能承受的垂直方向最大风速v等于（）A． B． C． D．10．如图所示，静止在光滑水平桌面上的物块A和B用轻质弹簧栓接在一起，弹簧处于原长。一颗子弹沿弹簧轴线方向射入物块A并留在其中，射入时间极短。下列说法正确的是（）A．子弹射入物块A的过程中，两物块的动量守恒 B．子弹射入物块A的过程中，子弹对物块A的冲量大小大于物块A对子弹的冲量大小 C．子弹射入物块A的过程中，子弹和物块B的机械能守恒 D．两物块运动过程中，弹簧最短时的弹性势能等于弹簧最长时的弹性势能二、多项选择题（本题共4小题，每小题3分，共12分。每小题全部选对的得3分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。）（多选）11．如图所示，一个钢球以6m/s的速度水平向右运动，碰到坚硬的墙壁后弹回，沿着同一直线以6m/s的速度水平向左运动，在这一过程中（）A．钢球的动能变化量为0 B．钢球的动量变化量为0 C．墙壁对钢球的弹力做负功 D．墙壁对钢球的弹力的冲量方向向左（多选）12．如图所示，名运动员在水平面上进行跳远比赛，腾空过程中离水平面的最大高度为1.25m，起跳点与落地点的水平距离为5m，运动员可视为质点，不计空气阻力，取重加速度g＝10m/s2，则运动员（）A．在空中的运动时间为1.0s B．在最高点时的速度大小为10m/s C．落地时的速度大小为10m/s D．落地时速度方向与水平面所成的夹角为45°（多选）13．蹦床是少年儿童喜欢的一种体育运动，如图，蹦床的中心由弹性网组成，若少年儿童从最高点落下至最低点的过程中，空气阻力大小恒定，则少年儿童（）A．机械能一直减小 B．刚接触网面时，动能最大 C．重力势能的减少量大于克服空气阻力做的功 D．重力势能的减少量等于弹性势能的增加量（多选）14．中国自行研制、具有完全知识产权的“神舟”飞船，目前已经达到国际第三代载人飞船技术水平。如图所示，其发射过程简化如下：飞船在酒泉卫星发射中心发射，由“长征”运载火箭送入近地点为A、远地点为B的椭圆轨道上，通过变轨进入预定圆轨道。则（）A．飞船在椭圆轨道上运行时，在A点的加速度比B点的小 B．飞船在椭圆轨道上运行时，在A点的速度比B点的大 C．飞船在椭圆轨道上运行时，在A点的机械能比B点的小 D．飞船在B点通过加速从椭圆轨道进入预定圆轨道三、本部分实验共2题，共18分。15．实验测量、数据分析和误差分析是物理实验的重要环节。（1）用游标卡尺测得该样品的长度如图甲所示，其示数L＝cm，用螺旋测微器测得该样品的直径如图乙所示，其示数d＝mm。（2）图丙为某同学研究平抛运动的实验装置示意图。小球每次都从斜槽上某位置无初速度释放，并从斜槽末端飞出。改变水平板的高度，就改变了小球在板上落点的位置，从而根据系列的落点位置可描绘出小球的运动轨迹。关于该实验，下列做法正确的是。A.斜槽轨道必须光滑B.轨道末端必须水平C.实验时可以将小球从不同位置由静止释放（3）该同学在实验中，将平板依次放在图丙中的1、2、3的位置进行实验，1与2的间距等于2与3的间距。通过三次实验，得到小球在水平板上自左向右的三个落点，关于三个落点的分布情况，图丁中可能正确的是。（4）该同学在坐标纸上确定了小球运动轨迹上a、b和c三个点的位置如图戊所示。已知坐标纸上每个小方格的长度均为l，重力加速度为g，若已探究得出小球在水平方向的分运动为匀速直线运动，竖直方向的分运动为自由落体运动，通过3个点的分布可知a点（选填“是”或“不是”）小球的抛出点，小球从轨道末端飞出时的初速度v0＝。16．（1）某实验小组做验证牛顿第二定律实验，实验小组中的小华用如图1所示装置做实验，图中带滑轮的长木板水平放置于桌面，拉力传感器可直接显示所受到的拉力大小。小华做实验时，下列操作必要且正确的是。A.将长木板替端适当垫高，使小车能自由匀速滑动B.小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录传感器的示数C.改变砂和砂桶质量，打出几条纸带D.用天平测出砂和砂桶的质量E.为了减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量远小于小车的质量（2）实验小组中的小明如图所示的实验装置来做实验。小明同学平衡了摩擦力后。以砂和砂桶的重力为F，在小车质量M保持不变情况下，不断往桶里加砂，砂的质量最终达到M。测小车加速度a，作a﹣F的图像。如图2图线正确的是。（3）实验小组中的小明如图2所示的实验装置来做实验。图4为上述实验中打下的一条纸带，A点为小车刚释放时打下的起始点，每两点间还有四个计时点未画出，打点计时器的频率为50Hz，则C点的速度为m/s，小车的加速度为m/s2（以上两空均保留一位有效数字）。四、计算论述题（本题共4小题共40分。解答应有必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。解题过程中需要用到，但题目中没有给出的物理量，要在解题时做必要的说明。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的，答案中必须写出数值和单位。）17．2022年第24届冬季奥林匹克运动会在北京和张家口举行，跳台滑雪是其中最具观赏性的项目之一。如图所示为简化的跳台滑雪的雪道示意图，AO为助滑道，OB为着陆坡。运动员从助滑道上的A点出静止滑下，然后从O点沿水平方向飞出，最后在着陆坡上着陆。已知，着陆坡OB的倾角为37°，O点与着陆点问的距离为75m，重力加速度g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。将运动员和滑雪板整体看作质点，不计一切摩擦和空气阳力，求：（1）运动员从O点飞出到着陆的时间t；（2）运动员经过O点时的速度大小v；（3）A点与O点的高度差h。18．城市进入高楼时代后，高空坠物已成为危害极大的社会安全问题，由物理学知识可知，即使是很小的物体从高处坠落也可能对人造成严重的伤害。设一个50g的鸡蛋从16楼的窗户自由落下，相邻楼层的高度差约为3m，鸡蛋下落起点距地面的高度约为45m，鸡蛋撞击地面后速度减为0。为便于估算，不计空气阻力，不计与地面撞击过程中鸡蛋的重力，g取10m/s2。（1）求鸡蛋与地面撞击前的速度大小；（2）求鸡蛋撞击过程中地面对鸡蛋作用的冲量大小；（3）若鸡蛋与地面撞击的时间为3×10﹣3s，求鸡蛋对地面的平均冲击力的大小。19．如图所示，质量m＝1kg的滑块B静止放置于光滑平台上，B的左端固定轻质弹簧。平台右侧有一质量M＝4kg的小车C，其上表面与平台等高，小车与水平面间的摩擦不计。平台左侧的光滑圆弧轨道与平台平滑连接，圆弧轨道半径R＝1.6m，其左侧端点P与圆弧圆心O的连线与竖直方向的夹角θ＝600。现将滑块A从P点由静开始释放，滑块A滑至平台上挤压弹簧，经过一段时间弹簧恢复原长后，滑块B离开平台滑上小车C，最终滑块B恰好未从小车C上滑落。已知滑块B与小车C之间的动摩擦因数μ＝0.4，小车的长度L＝0.9m，重力加速度大小g＝10m/s2，滑块A、B均可视为质点，求：（1）滑块B刚滑上小车C时的速度大小v0；（2）滑块A的质量m0；（3）该过程中弹簧弹性势能的最大值EP。20．人类对未知事物的好奇和科学家们的不懈努力，使人类对宇宙的认识越来越丰富。（1）开普勒坚信哥白尼的“日心说”，在研究了导师第谷在20余年中坚持对天体进行系统观测得到的大量精确资料后，提出了开普勒三定律，为人们解决行星运动问题提供了依据，也为牛顿发现万有引力定律提供了基础。开普勒认为：所有行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在所有椭圆的一个焦点上。行星轨道半长轴的三次方与其公转周期的次方的比值是一个常量。实际上行星的轨道与圆十分接近，在中学阶段的研究中我们按圆轨道处理。请你以地球绕太阳公转为例，根据万有引力定律和牛顿运动定律推导出此常量的表达式。（2）天文观测发现，在银河系中，由两颗相距较近、仅在彼此间引力作用下运行的恒星组成的双星系统很普遍。已知某双星系统中两颗恒星围绕它们连线上的某一点做匀速圆周运动，周期为T，两颗恒星之间的距离为d，引力常量为G。求此双星系统的总质量。（3）北京时间2019年4月10日21