海淀區(qū)2019屆高三期中物理試題及答案官方版

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1、海淀區(qū)高三年級第一學期期中練習 物 理 2018.11 說明：本試卷共8頁，共100分?？荚嚂r長90分鐘?？忌鷦毡貙⒋鸢笇懺诖痤}紙上，在試卷上作答無效?？荚嚱Y束后，將本試卷和答題紙一并交回。 一、本題共10小題，每小題3分，共30分。在每小題給出的四個選項中，有的小題只有一個選項是正確的，有的小題有多個選項是正確的。全部選對的得3分，選不全的得2分，有選錯或不答的得0分。把正確的答案填涂在答題紙上。 θ 1．如圖1所示，一條不可伸長的輕繩一端固定于懸點O，另一端連接著一個質量為m的

2、小球。在水平力F的作用下，小球處于靜止狀態(tài)，輕繩與豎直方向的夾角為θ，已知重力加速度為g，則下列說法正確的是 A．繩的拉力大小為mgtan θ B．繩的拉力大小為mgcos θ C．水平力F大小為mgtan θ D．水平力F大小為mgcos θ 2．一列簡諧橫波沿x軸傳播，某時刻的波形如圖2所示，其中a、b、c為三個質點，此時質點a在平衡位置，且向上運動，由此可知下列說法正確的是 圖2 A．該波沿x軸正方向傳播 B．a(chǎn)的振幅為零 C．該時刻以后，b和c始終有相同的加速度 D．該時刻以后，c比b先到平衡位置 O 3．在“驗證力的平行四邊形定則”實驗中，將輕質小

3、圓環(huán)掛在橡皮條的一端，橡皮條的另一端固定在水平木板上的A點，圓環(huán)上有繩套。實驗中先用兩個彈簧測力計分別勾住繩套，并互成角度地拉圓環(huán)，將圓環(huán)拉至某一位置O，如圖3所示。再只用一個彈簧測力計，通過繩套把圓環(huán)拉到與前面相同的位置O。關于此實驗，下列說法正確的是 A．橡皮條、彈簧測力計和繩應位于與紙面平行的同一平面內(nèi) B．實驗中只需記錄彈簧測力計的示數(shù) C．用平行四邊形定則求得的合力方向一定沿AO方向 D．兩彈簧測力計之間的夾角應取90，以便計算合力的大小 O ω 圖4 4．如圖4所示，水平放置的轉盤以角速度ω勻速轉動，放在轉盤上的質量為m的小物體跟著轉盤一起做勻速圓周運動。已知物體距

4、圓心O的距離為R。物體與轉盤間的動摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g。關于物體受到的摩擦力，下列說法正確的是 A．方向指向圓心 B．方向與物體的瞬時速度方向相反 C．大小一定為mω2R D．大小一定為μmg 圖5 5．如圖5所示，在上端開口的飲料瓶的側面戳一個小孔，瓶中灌水，手持飲料瓶靜止時，小孔有水噴出。若飲料瓶在下列運動中，沒有發(fā)生轉動且忽略空氣阻力，小孔不再向外噴水的是 A．自由下落 B．飲料瓶被水平拋出后的運動過程中 C．飲料瓶被豎直向上拋出后的運動過程中 D．手持飲料瓶向上加速運動的過程中 6．圖6甲為“中星9A”在定位過程中所進行的10次調整軌道的示意圖，其中的三

5、條軌道如圖6乙所示，曲線Ⅰ是最初發(fā)射的橢圓軌道，曲線Ⅱ是第5次調整后的橢圓軌道，曲線Ⅲ是第10次調整后的最終預定圓軌道；軌道Ⅰ與Ⅱ在近地點A相切，軌道Ⅱ與Ⅲ在遠地點B相切。衛(wèi)星在變軌的過程中質量變化忽略不計，下列說法正確的是 A．衛(wèi)星在軌道Ⅲ上運行的速度大于第一宇宙速度 B．衛(wèi)星在軌道Ⅱ上經(jīng)過B點時的速度小于衛(wèi)星在軌道Ⅲ上經(jīng)過B點時的速度 C．衛(wèi)星在軌道Ⅰ上經(jīng)過A點時的機械能小于衛(wèi)星在軌道Ⅲ上經(jīng)過B點時的機械能 D．衛(wèi)星在軌道Ⅱ上經(jīng)過B點時的加速度小于衛(wèi)星在軌道Ⅲ上經(jīng)過B點時的加速度 7．質量為m的子彈，以速度v水平射入放在光滑水平面上質量為M的木塊中而

6、不穿出，則下列說法正確的是 A．系統(tǒng)內(nèi)能的增加量等于子彈克服阻力做的功 B．子彈動能的減少量等于子彈克服阻力做的功 C．子彈對木塊做的功等于子彈克服阻力做的功 D．子彈損失的機械能等于木塊獲得的動能與系統(tǒng)損失的動能之和 B 8．某同學以一定的初速度豎直向上拋出一小球。以拋出點為零勢能點，不計空氣阻力，小球可視為質點，圖7所示圖線中，能反映小球從拋出到落回拋出點的過程中，其動能Ek或重力勢能Ep隨時間t變化關系的是 9．如圖8所示，兩物塊A、B質量分別為m、2m，與水平地面的動摩擦因數(shù)分別為2μ、μ，其間用一輕彈簧連接。初始時彈簧處于原長狀態(tài)，使A、B兩物塊

7、同時獲得一個方向相反，大小分別為v1、v2的水平速度，彈簧再次恢復原長時兩物塊的速度恰好同時為零。關于這一運動過程，下列說法正確的是 A．兩物塊A、B及彈簧組成的系統(tǒng)動量守恒 B．兩物塊A、B及彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒 C．兩物塊A、B初速度的大小關系為v1=v2 D．兩物塊A、B運動的路程之比為2:1 甲 乙 v0 h 圖9 10．如圖9所示，水平傳送帶距離地面的高度為h，以恒定速率v0順時針運行。可視為質點的甲、乙兩滑塊之間夾著一個被壓縮的輕彈簧，在傳送帶上正中間位置輕放它們時，彈簧立即彈開（彈開過程的時間極短），兩滑塊以相同的速率分別向左、右運動，左右兩側的光滑平臺均

8、與傳送帶平滑連接。若兩滑塊的質量相同、與傳送帶的動摩擦因數(shù)相同，輕彈簧的長度可忽略不計，則下列說法正確的是 A．甲、乙滑塊可能落在傳送帶的同一側且落地點相同 B．甲、乙滑塊可能落在傳送帶的左右兩側且做平拋運動的水平距離相等 C．摩擦力對甲、乙兩滑塊做功可能相等 D．兩滑塊與傳送帶因摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能可能相同 A B S 軌道 圖10 H 電磁鐵 二、本題共2小題，共15分。 11. 圖10是研究平拋運動的實驗裝置示意圖。在豎直平面內(nèi)固定有圓弧形軌道，小球A沿軌道滾下，離開軌道末端時撞開輕質接觸式開關S，導致被電磁鐵吸住的小球B開始自由下落。實驗前，保證軌道末端水平，并使小

9、球B的初始高度與小球A被拋出時高度一致，均為H。 （1）通過觀察A、B兩小球是否同時落地，可以研究小球A在豎直方向的運動規(guī)律，為了獲得令人信服的證據(jù)，下列說法正確的是 A. 有必要在其他條件不變的情況下，改變高度H，多次重復實驗 B. 有必要在其他條件不變的情況下，改變小球A在軌道上被釋放的初始位置，多次重復實驗 C. 必須選用非常光滑的軌道，多次重復實驗 （2）在得到平拋運動在豎直方向運動的規(guī)律后，繼續(xù)利用該裝置研究平拋運動在水平方向的運動規(guī)律。具體操作如下：保持其他條件不變，在軌道末端距離地面分別為H、4H、9H位置進行實驗，分別測量小球A拋出點與落地點的水平距離x1、x2、x3

10、，若三個距離滿足關系：_________________，則可初步判斷平拋物體在水平方向的分運動為勻速直線運動。 甲 A A B B C C D 乙 圖11 方案一 方案二 12. 同學們分別利用圖11甲、乙所示的兩種裝置采用不同方案進行“探究物體運動的加速度與所受合外力關系”的實驗，其中小車A質量約為350g，并與紙帶相連，B為打點計時器，托盤C內(nèi)裝有砝碼，托盤自身的質量為5g；D為無線測力傳感器。兩種方案的不同在于：方案一采用托盤和砝碼的重力值作為小車受到的拉力，方案二則用傳感器D直接測量繩子對小車的拉力。 （1）

11、關于器材的選取，下列說法正確的是 A. 方案一必須選取單個質量盡量小的砝碼，如5克/個 B. 方案一可以選取單個質量較大的砝碼，如50克/個 C. 方案二必須選取單個質量盡量小的砝碼，如5克/個 D. 方案二可以選取單個質量較大的砝碼，如50克/個 （2）兩種方案都必須進行的實驗操作是 A. 需要將導軌的右端墊高以平衡摩擦力 B. 應先接通打點計時器電源，再釋放小車 C. 為了減小誤差，每次小車應從同一位置釋放 D. 需要記錄托盤中砝碼的質量 （3）某組同學利用方案一進行了實驗，并將所獲得的6組數(shù)據(jù)對應地繪制在圖12所示的a-F圖中，請你根據(jù)圖中點跡，繪制一條可以反

12、映加速度和拉力關系的圖線。 （4）根據(jù)第（3）問中你所繪制的圖線，可反映出該組同學在實驗操作中的不妥之處是 。 （5）若某組同學利用方案一進行實驗時忘記了將軌道右端墊高平衡摩擦力，一直使軌道處于水平狀態(tài)，請根據(jù)牛頓運動定律，通過推導說明由這種操作和正確操作分別獲取的數(shù)據(jù)所繪制的a-F圖線的斜率和縱軸截距。 三、本題包括6小題，共55分。解答應寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟。只寫出最后答案的不能得分，有數(shù)值計算的題，答案中

13、必須明確寫出數(shù)值和單位。 13．（8分）如圖13所示，一個質量m＝4kg的小物塊放在水平地面上。對小物塊施加一個F =10N的恒定拉力，使小物塊做初速度為零的勻加速直線運動，拉力與水平方向的夾角θ=37，小物塊與水平地面間的動摩擦因數(shù)μ=0.20，已知sin37=0.60，cos37=0.80，重力加速度g取10m/s2，不計空氣阻力。求： （1）小物塊運動過程中所受滑動摩擦力的大??； （2）小物塊運動過程中加速度的大??； （3）小物塊運動4.0s位移的大小。 圖14 14．（8分）如圖14所示，民航客機在發(fā)生意外緊急著陸后，打開緊急出口，會有一條狹長的氣囊自動

14、充氣，形成一條連接出口與地面的斜面，乘客可沿斜面滑行到地上。若某客機緊急出口下沿距地面高h=3.2m，氣囊所構成的斜面長度L=6.4m，一個質量m=60kg的人沿氣囊滑下時受到大小恒定的阻力f=225N，重力加速度g取10m/s2，忽略氣囊形變的影響。求： （1）人沿氣囊滑下的過程中，人克服阻力所做的功； （2）人滑至氣囊底端時速度的大??； （3）人沿氣囊滑下的過程中，重力的沖量。 15．（8分） “天舟一號”貨運飛船于2017年4月20日在海南文昌航天發(fā)射中心成功發(fā)射升空，完成了與天宮二號空間實驗室交會對接。已知地球質量為M，萬有引力常量為G，將地

15、球視為半徑為R、質量均勻分布的球體。 （1）求飛船在距地面高度為h的圓軌道運行時線速度的大小v； （2）已知地球的自轉周期為T，求將質量為m的飛船停放在赤道上時飛船受到重力的大小G船； （3）海南文昌航天發(fā)射場是我國的低緯度濱海發(fā)射基地，相比高緯度發(fā)射基地，發(fā)射相同的同步軌道靜止衛(wèi)星可節(jié)省燃料，請你從能量的角度說明可能的原因是什么（寫出一條即可）。 16．（9分）如圖15所示，AB是一個固定在豎直面內(nèi)的光滑弧形軌道，與半徑為R的豎直圓形軌道BCD在最低點B平滑連接，且B點的切線是水平的；BCD圓軌道的另一端D與水平直軌道DE平滑連接。B、D兩點在同一水平面上，且B、D兩點間

16、沿垂直圓軌道平面方向錯開了一段很小的距離，可使運動物體從圓軌道轉移到水平直軌道上。一個質量為m的小球（可視為質點）在A點由靜止釋放沿弧形軌道滑下，當它經(jīng)過B點進入圓軌道時對軌道的壓力大小為其重力大小的9倍，小球運動到圓軌道的最高點C時，對軌道的壓力恰好與它所受的重力大小相等，小球沿圓軌道經(jīng)過D點后，再沿水平軌道DE向右運動。已知重力加速度為g。 （1）求小球運動到圓軌道的最高點C時速度的大??； （2）求A點距水平面的高度h； （3）若小球在豎直左、右半圓軌道部分克服摩擦阻力做的功近似相等，求小球經(jīng)過豎直圓軌道的過程中，克服摩擦阻力所做的總功。

17、 17．（10分）如圖16甲所示，校園中的噴泉從噴泉水面以相同傾斜角度和速度大小噴射而出，噴出的水下落擊打水面形成層層漣漪甚為美觀。噴出的水的運動可視為一般的拋體運動，在水平方向不受力，在豎直方向只受重力，我們可以仿照研究平拋運動的方法來研究一般的拋體運動。噴泉噴出水的運動軌跡示意圖如圖16乙所示，水上升的最大高度為h，落在水面的位置距噴水口的距離為d。已知噴水口的水流量為Q（水流量Q定義為單位時間內(nèi)噴出水的體積），水的密度為ρ，重力加速度為g，忽略空氣阻力。 甲 h vx 水泵 噴泉水面 H 地下水池 乙 d 噴泉水池 圖16

18、 （1）求上述噴泉中水上升至最大高度時水平速度的大小vx； （2）假設水擊打在水面上時速度立即變?yōu)榱?，且在極短時間內(nèi)擊打水面的水受到的重力可忽略不計，求水擊打水面豎直向下的平均作用力的大小Fy； （3）如圖16乙所示，該噴泉利用水泵將水先從地下水池由靜止提升至噴泉水面，然后再噴射出去。已知地下水池的水面距噴泉水面恒為H，若H=h，d=4h，水泵提升水的效率為η，求水泵抽水的平均功率P。 18．（12分）物理學中，力與運動關系密切，而力的空間累積效果——做功，又是能量轉化的量

19、度。因此我們研究某些運動時，可以先分析研究對象的受力特點，進而分析其能量問題。已知重力加速度為g，且在下列情境中，均不計空氣阻力。 （1）勁度系數(shù)為k1的輕質彈簧上端固定，下端連一可視為質點的小物塊，若以小物塊的平衡位置為坐標原點O，以豎直向下為正方向建立坐標軸Ox，如圖17所示，用x表示小物塊由平衡位置向下發(fā)生的位移。 a．求小物塊的合力F與x的關系式，并據(jù)此說明小物塊的運動是否為簡諧運動； b．系統(tǒng)的總勢能為重力勢能與彈性勢能之和。請你結合小物塊的受力特點和求解變力功的基本方法，以平衡位置為系統(tǒng)總勢能的零勢能參考點，推導小物塊振動位移為x時系統(tǒng)總勢能EP的表達式。 O 圖18

20、θ （2）圖18所示為理想單擺，擺角θ足夠小，可認為是簡諧運動。其平衡位置記為O點。 a．若已知擺球的質量為m，擺長為L，在偏角很小時，擺球對于O點的位移x的大小與θ角對應的弧長、弦長都近似相等，即近似滿足：sinθ≈。請推導得出小球在任意位置處的回復力與位移的比例常數(shù)k2的表達式； b．若僅知道單擺的振幅A，及小球所受回復力與位移的比例常數(shù)k2，求小球在振動位移為時的動能Ek（用A和k2表示）。 海淀區(qū)高三年級第一學期期中練習參考答案及評分標準 物 理

21、 2018.11 一、本題共10小題，每小題3分，共30分。在每小題給出的四個選項中，有的小題只有一個選項是符合題意的，有的小題有多個選項是符合題意的。全部選對的得3分，選不全的得2分，有選錯或不答的得0分。 題號 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C D A AC ABC BC BD C AD ABC a/m?s-2 答圖1 F/N 0.1 0.2 0.3 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 1.0 0.9 0 0

22、.4 二、本題共2小題，共15分。 11．（4分）（1）AB （2分） （2）x1：x2：x3=1:2:3（2分） 12．（11分） （1）AD （2分） （2）AB （2分） （3）見答圖1 （2分） （4）右端墊的過高，或平衡摩擦過度 （2分） （5）由牛頓第二定律可得： 未平衡摩擦： 得 平衡摩擦： 得 兩次對比可知，忘記右端墊高，對圖象斜率無影響，但在縱軸上會產(chǎn)生的負截距。 （3分） 三

23、、本題包括6小題，共55分。解答應寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟。只寫出最后答案的不能得分，有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。 說明：計算題提供的參考解答，不一定都是唯一正確的。對于那些與此解答不同的正確解答，同樣得分。 13.（8分） （1）設小物塊受地面的支持力為N，在豎直方向上合力為零，因此有 N=mg-Fsin37=34N 滑動摩擦力的大小 f=μN=6.8N （3分） （2）設小物塊的加速度大小為a，根據(jù)牛頓第二定律有 Fcos37-f=ma 解得 a=0.

24、3m/s2 （3分） （3）小物塊運動4.0s所通過的位移大小s==2.4m （2分） 14．（8分） （1）人沿氣囊滑下的過程中，設人克服阻力所做的功為Wf ，則Wf=fL 解得 Wf=1440J （2分） （2）設人滑至氣囊底端時速度的大小為vt，人沿氣囊滑下的過程，根據(jù)動能定理有：

25、 解得 vt =4m/s （3分） （3）人沿氣囊下滑的平均速度 設人沿斜面下滑的時間為t，則有 解得 t=3.2s 此過程中重力的沖量IG=mgt=1920 Ns 方向：豎直向下 （3分） 15. （8分） （1）根據(jù)萬有引力定律和牛頓第二定律有 解得 （3分） （2）根據(jù)萬有引力定律及向心力公式，有及 解得

26、 （3分） （3）在任何地點發(fā)射衛(wèi)星，需要達到的環(huán)繞速度是相同的，衛(wèi)星在地球表面上的不同緯度，隨地球自轉，由于角速度相同，依據(jù)v0=ωr，低緯度r大，則v0大，衛(wèi)星具有的初動能就較大，因此節(jié)省燃料。 （2分） 16. （9分） （1）小球經(jīng)過最高點時對軌道的壓力NC＝mg，依據(jù)牛頓第三定律可知小球受到的 壓力NC＝mg 設小球通過最高點的速度為vC，依據(jù)牛頓第二定律有NC＋mg＝ 解得vC＝ （3分）

27、 （2）設小球運動到B點時的速度大小為vB，依題意和牛頓第三定律可知小球受到的支持力 NB=9mg 根據(jù)牛頓第二定律，有NB-mg=m 解得 vB= 小球從A點運動到B點的過程機械能守恒，以B點位置為重力勢能零點，則有 mgh= 解得 h=4R

28、 （3分） （3）設小球在右半圓軌道上克服阻力做功Wf , 對小球從B點運動到C點的過程， 根據(jù)動能定理有-2mgR-Wf=- 解得 Wf=mgR 經(jīng)過整個圓軌道克服摩擦阻力所做的總功 Wf =2mgR （3分） 17. （10分） （1）由運動的合成與分解及平拋運動規(guī)律可知: 豎直方向 水平方向 解得 （2分） （2）極短時間Δt內(nèi)擊打在水面上的水的質量Δm=ρQΔt 水擊打在水面上豎直方向的速度

29、設水受到的豎直方向的平均作用力為F，向下為正，由動量定理：-FΔt=0-Δmvy 依據(jù)牛頓第三定律，可得豎直方向平均作用力的大小Fy=ρQ （4分） （3）在Δt時間內(nèi)，噴射出水的質量Δm=ρQΔt 對Δt時間內(nèi)噴出的水，在最高點豎直方向速度為零，因此，其動能 由功能關系，ηPΔt=Δmg(H+h)+ 解得P== （4分） 18.（12分） （1）a.設小物塊位于平衡位置時彈簧的伸長量為x0，有k1x0=G 當小物塊相對于平衡位置的向下位移為x時，受彈力FT和重力G作用，如答圖2所示，合力F=-FT+G FT=k1 (

30、x+x0)， 解得：F=-k1x 即合力與位移大小成正比，方向相反，說明小物塊的運動是簡諧運動。（3分） b.合力F與位移x關系圖線如答圖3所示。由圖可知物塊由平衡位置到位移為x處的運動過程中合力F做的功 由動能定理有 WF=ΔEK 依據(jù)機械能守恒定律有ΔEK+ΔEp=0 解得 以平衡位置為零勢能參考點，則 （3分） （2） a.擺球位移為x處，受力示意圖見答圖4所示。 以O為原點，以水平向右的方向為x軸的正方向建立坐標系（圖中未畫出） o 在擺角很小時，sinθ≈ 在擺球位移為x時，回復力F=-mgsinθ=⑥ 比例常數(shù) ⑦ （3分） b. 擺球在位移x處的勢能 小球在振幅處的動能為零，依據(jù)能量守恒定律有 則 （3分）