北京市海淀區(qū)2014屆高三上學(xué)期期中考試物理試題一、本題共10小題,每小題3分,共30分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,有的小題只有一個(gè)選項(xiàng)是正確的,有的小題有多個(gè)選項(xiàng)是正確的。全部選對(duì)的得3分,選不全的得2分,有選錯(cuò)或不答的得0分。把你認(rèn)為正確的答案填涂在答題紙上。 1.如圖1所示,物體A用輕質(zhì)細(xì)繩與圓環(huán)B連接,圓環(huán)固定在豎直桿MN上。現(xiàn)用一水平力F作用在繩上的O點(diǎn),將O點(diǎn)緩慢向左移動(dòng),使細(xì)繩與豎直方向的夾角θ逐漸增大。關(guān)于此過(guò)程,下列說(shuō)法中正確的是 A.水平力F逐漸增大 B.水平力F逐漸減小C.繩OB的彈力逐漸減小 D.繩OB的彈力逐漸增大試題分析:分析結(jié)點(diǎn)O的受力:重力、沿OB方向繩的拉力,水平拉力F,由物體平衡知,,,將O點(diǎn)緩慢向左移動(dòng),使細(xì)繩與豎直方向的夾角θ逐漸增大θ逐漸增大θ逐漸增大,所以A、D選項(xiàng)正確?键c(diǎn):物體平衡 2.2015年6月我國(guó)宇航員在天宮一號(hào)空間站中進(jìn)行了我國(guó)首次太空授課活動(dòng),展示了許多在地面上無(wú)法實(shí)現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。假如要在空間站再次進(jìn)行授課活動(dòng),下列我們?cè)趯?shí)驗(yàn)室中進(jìn)行的實(shí)驗(yàn),若移到空間站也能夠?qū)崿F(xiàn)操作的有 A.利用托盤(pán)天平測(cè)質(zhì)量 B.利用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)拉力C.利用自由落體驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律 D.測(cè)定單擺做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的周期3.如圖2所示,某同學(xué)在研究運(yùn)動(dòng)的合成時(shí)做了下述活動(dòng):用左手沿黑板推動(dòng)直尺豎直向上運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)中保持直尺水平,同時(shí),用右手沿直尺向右移動(dòng)筆尖。若該同學(xué)左手的運(yùn)動(dòng)為勻速運(yùn)動(dòng),右手相對(duì)于直尺的運(yùn)動(dòng)為初速度為零的勻加速運(yùn)動(dòng),則關(guān)于筆尖的實(shí)際運(yùn)動(dòng),下列說(shuō)法中正確的是 A.筆尖做勻速直線運(yùn)動(dòng)B.筆尖做勻變速直線運(yùn)動(dòng)C.筆尖做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)D.筆尖的速度方向與水平方向夾角逐漸變小4.某同學(xué)用兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)、一根橡皮筋、細(xì)繩套、三角板及貼有白紙的方木板等器材,進(jìn)行“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)。圖3所示是該同學(xué)依據(jù)實(shí)驗(yàn)記錄作圖的示意圖。其中A點(diǎn)是橡皮筋在白紙上的固定點(diǎn),O點(diǎn)是此次實(shí)驗(yàn)中用彈簧測(cè)力計(jì)將橡皮筋的活動(dòng)端拉伸到的位置。關(guān)于此實(shí)驗(yàn),下列說(shuō)法中正確的是 A.只需記錄拉力的大小B.拉力方向應(yīng)與木板平面平行C.圖3中F′表示理論的合力,F(xiàn)表示實(shí)驗(yàn)測(cè)出的合力D.改變拉力,進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn),并作出多個(gè)平行四邊形,但每個(gè)四邊形中的O點(diǎn)位置不一定相同“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)5.一列簡(jiǎn)諧機(jī)械橫波沿x軸正方向傳播,波速為2m/s。某時(shí)刻波形如圖4所示,a、b兩質(zhì)點(diǎn)的平衡位置的橫坐標(biāo)分別為xa=2.5m,xb=4.5m,則下列說(shuō)法中正確的是 A.這列波的周期為4sB.此時(shí)質(zhì)點(diǎn)b沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)C.此時(shí)質(zhì)點(diǎn)a的加速度比質(zhì)點(diǎn)b的加速度大D.此時(shí)刻以后,a比b先到達(dá)平衡位置 6.假設(shè)兩顆“近地”衛(wèi)星1和2的質(zhì)量相同,都繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng),如圖5所示,衛(wèi)星2的軌道半徑更大些。兩顆衛(wèi)星相比較,下列說(shuō)法中正確的是 A.衛(wèi)星1的向心加速度較小B.衛(wèi)星1的動(dòng)能較小C.衛(wèi)星1的周期較小D.衛(wèi)星1的機(jī)械能較小7.如圖6所示,在水平光滑地面上有A、B兩個(gè)木塊,A、B之間用一輕彈簧連接。A靠在墻壁上,用力F向左推B使兩木塊之間彈簧壓縮并處于靜止?fàn)顟B(tài)。若突然撤去力F,則下列說(shuō)法中正確的是 A.木塊A離開(kāi)墻壁前,A、B和彈簧組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒,機(jī)械能也守恒B.木塊A離開(kāi)墻壁前,A、B和彈簧組成的系統(tǒng)動(dòng)量不守恒,但機(jī)械能守恒C.木塊A離開(kāi)墻壁后,A、B和彈簧組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒,機(jī)械能也守恒D.木塊A離開(kāi)墻壁后,A、B和彈簧組成的系統(tǒng)動(dòng)量不守恒,但機(jī)械能守恒若突然撤去力F,木塊A離開(kāi)墻壁前,墻壁木塊AA、B和彈A.mg(H+h) B.mghC.mD.小球動(dòng)量的改變量等于所受阻力的沖量9.類(lèi)比是一種常用的研究方法。對(duì)于直線運(yùn)動(dòng),教科書(shū)中講解了由v-t圖象求位移的方法。請(qǐng)你借鑒此方法分析下列說(shuō)法,其中正確的是A.由a-t(加速度-時(shí)間)圖線和橫軸圍成的面積可以求出對(duì)應(yīng)時(shí)間內(nèi)做直線運(yùn)動(dòng)物體的速度變化量B.由F-v(力-速度)圖線和橫軸圍成的面積可以求出對(duì)應(yīng)速度變化過(guò)程中力做功的功率C.由F-x(力-位移)圖線和橫軸圍成的面積可以求出對(duì)應(yīng)位移內(nèi)力所做的功D.由ω-r(角速度-半徑)圖線和橫軸圍成的面積可以求出對(duì)應(yīng)半徑變化范圍內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)物體的線速度10.如圖8甲所示,平行于光滑斜面的輕彈簧勁度系數(shù)為k,一端固定在傾角為θ的斜面底端,另一端與物塊A連接;兩物塊A、B質(zhì)量均為m,初始時(shí)均靜止,F(xiàn)用平行于斜面向上的力F拉動(dòng)物塊B,使B做加速度為a的勻加速運(yùn)動(dòng), A、B兩物塊在開(kāi)始一段時(shí)間內(nèi)的v-t關(guān)系分別對(duì)應(yīng)圖乙中A、B圖線(t1時(shí)刻A、B的圖線相切,t2時(shí)刻對(duì)應(yīng)A圖線的最高點(diǎn)),重力加速度為g,則 A.t2時(shí)刻,彈簧形變量為0B.t1時(shí)刻,彈簧形變量為(mgsinθ+ma)/kC.從開(kāi)始到t2時(shí)刻,拉力F逐漸增大D.從開(kāi)始到t1時(shí)刻,拉力F做的功比彈簧彈力做的功少二、本題共2小題,共15分。11.(7分)某同學(xué)用如圖9所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證牛頓第二定律,請(qǐng)回答下列有關(guān)此實(shí)驗(yàn)的問(wèn)題:(1)該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)前準(zhǔn)備了圖9中所示的實(shí)驗(yàn)裝置及下列輔助器材: A.交流電源、導(dǎo)線 B.天平(含配套砝碼) C.秒表D.刻度尺E.細(xì)線、砂和小砂桶 其中不必要的器材是 (填代號(hào))。(2)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在小車(chē)拖動(dòng)的紙帶上打下一系列點(diǎn)跡,以此記錄小車(chē)的運(yùn)動(dòng)情況。其中一部分紙帶上的點(diǎn)跡情況如圖10甲所示,已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的時(shí)間間隔T=0.02s,測(cè)得A點(diǎn)到B、C點(diǎn)的距離分別為x1=5.99cm、x2=13.59cm,則在打下點(diǎn)跡B時(shí),小車(chē)運(yùn)動(dòng)的速度vB= m/s;小車(chē)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的加速度a= m/s2。(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)(3)在驗(yàn)證“質(zhì)量一定,加速度a與合外力F的關(guān)系”時(shí),某學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出了如圖10乙所示的a-F圖象,其中圖線不過(guò)原點(diǎn)的原因是 ,圖線在末端彎曲的原因是 。(1)C (1分)(2)0.680 (1分); 1.61 (2分)(3)平衡摩擦力過(guò)度 (1分) 砂和小砂桶的總質(zhì)量m不遠(yuǎn)小于小車(chē)和砝碼的總質(zhì)量M (2分)12.(8分)兩位同學(xué)用如圖11所示裝置,通過(guò)半徑相同的A、B兩球的碰撞來(lái)驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律。(1)實(shí)驗(yàn)中必須滿足的條件是 。A.斜槽軌道盡量光滑以減小誤差B.斜槽軌道末端的切線必須水平C.入射球A每次必須從軌道的同一位置由靜止?jié)L下D.兩球的質(zhì)量必須相等(2)測(cè)量所得入射球A的質(zhì)量為mA,被碰撞小球B的質(zhì)量為mB,圖11中O點(diǎn)是小球拋出點(diǎn)在水平地面上的垂直投影,實(shí)驗(yàn)時(shí),先讓入射球A從斜軌上的起始位置由靜止釋放,找到其平均落點(diǎn)的位置P,測(cè)得平拋射程為OP;再將入射球A從斜軌上起始位置由靜止釋放,與小球B相撞,分別找到球A和球B相撞后的平均落點(diǎn)M、N,測(cè)得平拋射程分別為OM和ON。當(dāng)所測(cè)物理量滿足表達(dá)式 時(shí),即說(shuō)明兩球碰撞中動(dòng)量守恒;如果滿足表達(dá)式 時(shí),則說(shuō)明兩球的碰撞為完全彈性碰撞。(3)乙同學(xué)也用上述兩球進(jìn)行實(shí)驗(yàn),但將實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行了改裝:如圖12所示,將白紙、復(fù)寫(xiě)紙固定在豎直放置的木條上,用來(lái)記錄實(shí)驗(yàn)中球A、球B與木條的撞擊點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)時(shí),首先將木條豎直立在軌道末端右側(cè)并與軌道接觸,讓入射球A從斜軌上起始位置由靜止釋放,撞擊點(diǎn)為B′;然后將木條平移到圖中所示位置,入射球A從斜軌上起始位置由靜止釋放,確定其撞擊點(diǎn)P′;再將入射球A從斜軌上起始位置由靜止釋放,與球B相撞,確定球A和球B相撞后的撞擊點(diǎn)分別為M′和N′。測(cè)得B′與N′、P′、M′各點(diǎn)的高度差分別為h1、h2、h3。若所測(cè)物理量滿足表達(dá)式 時(shí),則說(shuō)明球A和球B碰撞中動(dòng)量守恒。三、本題包括6小題,共55分。解答應(yīng)寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要的演算步驟。只寫(xiě)出最后答案的不能得分,有數(shù)值計(jì)算的題,答案中必須明確寫(xiě)出數(shù)值和單位。13.(8分)如圖13所示,質(zhì)量m=0.5kg的物體放在水平面上,在F=3.0N的水平恒定拉力作用下由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng),物體發(fā)生位移x=4.0m時(shí)撤去力F,物體在水平面上繼續(xù)滑動(dòng)一段距離后停止運(yùn)動(dòng)。已知物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.4,重力加速度g取10m/s2。求:(1)物體在力F作用過(guò)程中加速度的大小;(2)撤去力F的瞬間,物體速度的大小;(3)撤去力F后物體繼續(xù)滑動(dòng)的時(shí)間。(1)a1=2m/s2v=4.0m/s(3)t=1s【解析】試題分析:(1)設(shè)物體受到的滑動(dòng)摩擦力為Ff,加速度為a1,則Ff=μmg 根據(jù)牛頓第二定律,物塊在力F作用過(guò)程中,有F-Ff=ma1 (1分)解得a1=2m/s2 (1分)14.(8分)如圖14所示,傾角θ=37°的光滑斜面固定在地面上,斜面的長(zhǎng)度L=3.0m。質(zhì)量m=0.10kg的滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn))從斜面頂端由靜止滑下。已知sin37°=0.60,cos37°=0.80,空氣阻力可忽略不計(jì),重力加速度g取10m/s2。求:(1)滑塊滑到斜面底端時(shí)速度的大小;(2)滑塊滑到斜面底端時(shí)重力對(duì)物體做功的瞬時(shí)功率大;(3)在整個(gè)下滑過(guò)程中重力對(duì)滑塊的沖量大小。15.(9分)在物理學(xué)中,常常用等效替代、類(lèi)比、微小量放大等方法來(lái)研究問(wèn)題。如在牛頓發(fā)現(xiàn)萬(wàn)有引力定律一百多年后,卡文迪許利用微小量放大法由實(shí)驗(yàn)測(cè)出了萬(wàn)有引力常量G的數(shù)值,圖15所示是卡文迪許扭秤實(shí)驗(yàn)示意圖?ㄎ牡显S的實(shí)驗(yàn)常被稱(chēng)為是“稱(chēng)量地球質(zhì)量”的實(shí)驗(yàn),因?yàn)橛蒅的數(shù)值及其他已知量,就可計(jì)算出地球的質(zhì)量,卡文迪許也因此被譽(yù)為第一個(gè)稱(chēng)量地球的人。(1)若在某次實(shí)驗(yàn)中,卡文迪許測(cè)出質(zhì)量分別為m1、m2相距為r的兩個(gè)小球之間引力的大小為F,求萬(wàn)有引力常量G;(2)若已知地球半徑為R,地球表面重力加速度為g,萬(wàn)有引力常量為G,忽略地球自轉(zhuǎn)的影響,請(qǐng)推導(dǎo)出地球質(zhì)量及地球平均密度的表達(dá)式。16.(10分)如精品解析:北京市海淀區(qū)2015屆高三上學(xué)期期中考試(物理2)
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