北京市海淀区高三上学期期中考试物理试卷-2016.11.doc

海淀区高三年级第一学期期中练习 物 理 2016.11说明：本试卷共8页，共100分。考试时长90分钟。考生务必将答案写在答题纸上，在试卷上作答无效。考试结束后，将本试卷和答题纸一并交回。图1AOBC30一、本题共10小题，每小题3分，共30分。在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项是正确的，有的小题有多个选项是正确的。全部选对的得3分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分。把你认为正确答案填涂在答题纸上。1如图1所示，用三段不可伸长的轻质细绳OA、OB、OC共同悬挂一重物使其静止，其中 OA与竖直方向的夹角为30，OB沿水平方向，A端、B端固定。若分别用FA、FB、FC表示OA、OB、OC三根绳上的拉力大小，则下列判断中正确的是AFAFBFC BFAFBFCFB DFCFAFB图2vabcd水面2在2016年的夏季奥运会上，我国跳水运动员获得多枚奖牌，为祖国赢得荣誉。高台跳水比赛时，运动员起跳后在空中做出各种动作，最后沿竖直方向进入水中。若此过程中运动员头部连续的运动轨迹示意图如图2中虚线所示， a、b、c、d为运动轨迹上的四个点。关于运动员头部经过这四个点时的速度方向，下列说法中正确的是A经过a、b、c、d四个点的速度方向均可能竖直向下24B只有经过a、c两个点的速度方向可能竖直向下ZC只有经过b、d两个点的速度方向可能竖直向下nD只有经过c点的速度方向可能竖直向下r3如图3甲所示，光滑平直轨道MO和ON底端平滑对接，将它们固定在同一竖直平面内，两轨道与水平地面间的夹角分别为和，且，它们的上端M和N位于同一水平面内。现将可视为质点的一小滑块从M端由静止释放，若小滑块经过两轨道的底端连接处的时间可忽略不计且无机械能损失，小滑块沿轨道可运动到N端。以a、E分别表示小滑块沿轨道运动的加速度大小和机械能，t表示时间，图3乙是小滑块由M端释放至第一次到达N端的运动过程中的a-t图象和E-t图象，其中可能正确的是H 图3乙AtOaBtOaCtOEDtOE甲OMN4如图4所示，一辆可视为质点的汽车以恒定的速率驶过竖直面内的凸形桥。已知凸形桥面是圆弧形柱面，则下列说法中正确的是O图4A汽车在凸形桥上行驶的过程中，其所受合力始终为零bB汽车在凸形桥上行驶的过程中，其始终处于失重状态0C汽车从桥底行驶到桥顶的过程中，其所受合外力的冲量为零GD汽车从桥底行驶到桥顶的过程中，其机械能守恒z图5ABOP6558764Q5如图5所示，物体A放置在物体B上，B与一轻弹簧相连，它们一起在光滑水平面上以O点为平衡位置做简谐运动，所能到达相对于O点的最大位移处分别为P点和Q点，运动过程中A、B之间无相对运动。已知弹簧的劲度系数为k，系统的振动周期为T，弹簧始终处于弹性限度内。下列说法中正确的是CA物体B从P向O运动的过程中，弹簧的弹性势能逐渐变小PB物体B处于PO之间某位置时开始计时，经T/2时间，物体B一定运动到OQ之间u地月转移轨道CPQ6558764轨道轨道图6C物体B的速度为v时开始计时，每经过T时间，物体B的速度仍为v1D当物体B相对平衡位置的位移为x时，A、B间摩擦力的大小等于kx/62013年12月6日，“嫦娥三号”携带月球车“玉兔号”运动到地月转移轨道的P点时做近月制动后被月球俘获，成功进入环月圆形轨道上运行，如图6所示。在“嫦娥三号”沿轨道经过P点时，通过调整速度使其进入椭圆轨道，在沿轨道经过Q点时，再次调整速度后又经过一系列辅助动作，成功实现了其在月球上的“软着陆”。对于“嫦娥三号”沿轨道和轨道运动的过程，若以月球为参考系，且只考虑月球对它的引力作用，下列说法中正确的是OA沿轨道经过P点时的速度小于经过Q点时的速度TB沿轨道经过P点时的机械能小于经过Q点时的机械能7C沿轨道经过P点时的速度大于沿轨道经过P点时的速度AD沿轨道经过P点时的加速度大于沿轨道经过P点时的加速度O图7123y/cm655876402.0-2.0x/mABCD7如图7所示，一列简谐横波沿x轴正方向传播，在t1=0时刻波传播到x=2.0m处的质点C，此时x=0.5m处的质点A在负方向最大位移处，在t2=0.2s时刻质点A自计时开始后第一次运动到正方向最大位移处，则jA该简谐横波的波速等于5m/swB质点C开始振动时的运动方向沿y轴负方向=C在t1t2时间内，x=1.0m处的质点B通过的路程为4.0cm =6558764D在t2时刻，位于x=3.0m处的质点D处于平衡位置且开始沿y轴正方向运动8将一质量为m的排球竖直向上抛出，它上升了H高度后落回到抛出点。设排球运动过程中受到方向与运动方向相反、大小恒为f的空气阻力作用，已知重力加速度大小为g，且fmg。不考虑排球的转动，则下列说法中正确的是A排球运动过程中的加速度始终小于gB排球从抛出至上升到最高点的过程中，机械能减少了fHC排球整个上升过程克服重力做的功大于整个下降过程重力做的功D排球整个上升过程克服重力做功的平均功率大于整个下降过程重力做功的平均功率图8 vv0甲0t乙vvt02t0v09如图8甲所示，两个皮带轮顺时针转动，带动水平传送带以恒定的速率v运行。现使一个质量为m的物体（可视为质点）沿与水平传送带等高的光滑水平面以初速度v0（v0FCFB故选C。【答案】C 2.【考点】匀速圆周运动、角速度、线速度、向心加速度【解析】曲线运动中某一点的速度方向为该点的切线方向。由此可知，ac两点速度方向竖直向下；bd两点速度方向竖直向上。故选B。【答案】B 3.【考点】功能关系、机械能守恒定律及其应用匀速圆周运动的向心力【解析】匀速圆周运动合力提供向心力，所以汽车驶过凸形桥时合力不为零，A错；汽车在凸形桥上行驶时合力指向圆心，始终有向下的分量，故汽车加速度也有向下的分量，所以一直处于失重状态，B对；汽车的速度方向发生了变化，动量的变化量不为零，由动量定理可知，汽车所受合外力的冲量不为零，C错；汽车从桥底行驶到敲定的过程中，速度大小不变，动能不变，重力势能变大，故机械能增大，D错。故选B。【答案】B 4.【考点】简谐运动【解析】弹簧振子水平放置在光滑水平面上，O点为弹簧原长处。弹簧形变量越大，弹性势能越大。从P到O运动过程中，形变量减小，故弹性势能减小，A对；从某位置开始经过半个周期，弹簧振子一定会在平衡位置另一侧，B对；经过整数个周期，振子运动状态与之前完全相同，速度仍为v，C对；对AB整体受力分析，kx=（mA+mB）a，a=kx/（mA+mB），对A进行分析，f=mAa=mAkx/（mA+mB），D错。故选ABC。【答案】ABC 5.【考点】功能关系、机械能守恒定律及其应用牛顿运动定律、牛顿定律的应用【解析】斜面光滑，无摩擦，下降过程中加速度a1=gsin，加速度不变，做匀加速直线运动，上升过程中，a2=gsin，仍做匀加速直线运动，又由于，所以a1a2；滑块运动过程中只有重力做功，机械能守恒，故E不变。故选AD。【答案】AD 6.【考点】万有引力定律及其应用【解析】在同一椭圆轨道上，由开普勒第三定律可得近地点速度大于远地点速度，A对；在同一轨道上机械能守恒，B错；轨道的机械能大于轨道的机械能，在同一点P重力势能相等，故Ek1Ek2，vk1vk2，C对；由于卫星只受万有引力，F=GMm/r2，在同一点距离月球距离相等，所受力相等，加速度相等，D错。故选AC。【答案】AC 7.【考点】波速、波长和频率（周期）的关系机械波【解析】t2=02s时A在最大位移处，故T/2=02s，T=04s，由图可知，=02m，所以v=/T=5m/s，A对；波沿x轴正方向传播，C点开始振动方向为y轴正方向，B错；半个周期B点运动2个振幅的路程，即4cm，C对；经过02s时该波沿正方向传播了x=vt=1m，所以刚好传到D点，任意一点起振方向均向y轴正方向，D对；故选ACD。【答案】ACD 8.【考点】功和功率功能关系、机械能守恒定律及其应用牛顿运动定律、牛顿定律的应用【解析】排球上升过程中合力F合=mg+fmg，故ag，A错；排球上升过程中机械能的减少量等于空气阻力做的功，W=fH，B对；重力做功W=mgh，排球上升与下降过程位移大小相等，故重力做功大小均为mgH，C错；排球上升与下降两个过程中，重力做功相等，位移大小也相等，但在上升过程中F1=mg+f，a1=g+f/m，下降过程F2=mg-f，a2=g-f/m，a1a2，t2t1，由P=W/t知时间越小功率越大，D对；故选BD。【答案】BD 9.【考点】功和功率【解析】0t0时间内，物体速度与传送带速度不同，发生相对运动，所以物体受到滑动摩擦力作用，t02t0时间内物体速度与传送带速度相同，无相对滑动及相对滑动趋势，物体不受摩擦力，A错；0t0时间内物体速度越来越大，P=fv，所以摩擦力的功率越来越大，B对；当物体初速度增大时，物体加速时间缩短，在传送带上运动时间小于2t0，C对；物体初速度增大，末速度不变，动能改变量减小，故传送带做功减小，D错。故选BC。【答案】BC 10.【考点】动量、动量守恒定律及其应用【解析】设两辆车质量均为m，相撞之前速度分别为vA、vB，相撞后向北的速度为v1，向东的速度为v2，则南北方向上动量守恒，mvB=2mv1；东西方向上动量守恒mvA=2mv2。由图可知：v1：v2=6：25=12：5，得：vB：vA=12：5，可知B、C正确。故选BC。【答案】BC 11.【考点】实验：验证牛顿运动定律【解析】（1）交流电频率为50Hz，每相邻两个计时点的时间间隔为002s，每两个相邻计数点间有4个点迹没有画出，所以相邻计数点的时间间隔为01s。计算加速度一般采用逐差法，a=078m/s。（2）此实验需要验证a=F/（M+m），需要测量出小车和砝码的总质量，A对；实验中用砂和砂桶总重力的大小作为细线对小车拉力的大小，为了减小误差，需要保证的条件是小车和砝码的总质量远大于砂和砂桶的总质量，B对；实验前需要将固定打点计时器一侧的木板垫高一些是为了平衡摩擦力，C错；实验时如果没有将固定打点计时器一侧的木板垫高一些， a-1/M图象仍是一条直线，只是该直线的斜率会变小，D错。故选AB。【答案】（1）01（或010）；078（或079）（2）AB 12.【考点】实验：探究弹力和弹簧伸长的关系【解析】（1）根据数据描点，过原点连成一条直线，见下图。 图象横轴表示弹簧伸长量，纵轴表示弹簧弹力，由图象可知弹簧弹力与弹簧伸长的长度成正比，B对A错；劲度系数k=F/x=25N/m，C对；在不挂钩码的情况下测量弹簧的长度时，需将弹簧竖直悬挂好测量，D错；故选BC。（2），联立上式解得：，s-x为一次函数，图线为一条直线，故选B。实际上W比Ek大，主要原因在于小球克服桌面的摩擦力做功；弹簧克服与桌面间的摩擦力做功等；弹簧具有一定的质量；小球克服空气阻力做功。【答案】（1）如图所示BC（2）B 小球克服桌面的摩擦力做功；弹簧克服与桌面间的摩擦力做功等；弹簧具有一定的质量；小球克服空气阻力做功 13.【考点】匀变速直线运动及其公式、图像牛顿运动定律、牛顿定律的应用【解析】（1）物块沿竖直方向所受合力为零，设物块受地面的支持力为N，因此有N=mg+Fsin37=26N物块运动过程中所受的滑动摩擦力大小f=N=52N（2）设物块的加速度大小为a，根据物块沿水平方向的受力情况，由牛顿第二定律有Fcos37-f=ma解得：a=14m/s2（3）物块运动50s所通过的位移大小s=at2/2=175m【答案】（1）52N（2）14m/s2（3）175m 14.【考点】动能和动能定理牛顿运动定律、牛顿定律的应用【解析】（1）设物体运动的加速度为a，物体所受合力等于重力沿斜面向下的分力F=mgsin根据牛顿第二定律有：F=ma解得：a=60m/s2（2）物体沿斜面上滑到最高点时，克服重力做功达到最大值，设最大值为WG。对于物体沿斜面上滑过程，根据动能定理有：解得：WG=18J（3）物体沿斜面上滑和下滑的总时间 =20s此过程中重力的冲量 IG=mgt=20Ns方向：竖直向下【答案】（1）60m/s2（2）18J（3）20Ns方向：竖直向下 15.【考点】万有引力定律及其应用【解析】（1）单摆的振动周期T=t/n根据单摆周期公式可知，月球表面的重力加速度g月=42n2l/t2（2）设质量为m的探测器在月球表面附近绕月球做匀速圆周运动的周期为T0，根据牛顿第二定律有 mg月=42m r/T02解得（3）设月球质量为M，近月球表面探测器的质量为m，根据万有引力定律和牛顿第二定律有或解得【答案】（1）（2）（3） 16.【考点】抛体运动动量、动量守恒定律及其应用匀速圆周运动的向心力功能关系、机械能守恒定律及其应用【解析】（1）设两滑块一起滑至轨道最低点时的速度为v，所受轨道的支持力为N。对两滑块一起沿圆弧形轨道下滑到B端的过程，根据机械能守恒定律有（m1+ m2）gR=（m1+ m2）v2/2，解得v=30m/s对于两滑块在轨道最低点，根据牛顿第二定律有N-（m1+ m2）g=（m1+ m2）v2/R解得N=3（m1+ m2）g=60N根据牛顿第三定律可知，两滑块对轨道的压力大小N=N=60N（2）设弹簧迅速将两滑块弹开时，两滑块的速度大小分别为v1和v2，因滑块2恰好能沿圆弧形轨道运动到轨道最高点A，此过程中机械能守恒，所以对滑块2有m2gR= m2v22/2解得v2=30m/s，方向向左对于弹簧将两滑块弹开的过程，设水平向右为正方向，根据动量守恒定律有（m1+ m2）v=m1v1-m2v2解得v1=45m/s对于弹簧将两滑块弹开的过程，根据机械能守恒定律有E弹= m1v12/2+ m2v22/2-（m1+m2）v2/2解得E弹=090J（3）设两滑块平抛运动的时间为t，根据h=gt2/2，解得两滑块做平抛运动的时间t=030s滑块1平抛的水平位移x1=v1t=135m滑块2从B点上滑到A点，再从A点返回到B点的过程，机械能守恒，因此其平抛的速度大小仍为v2，所以其平抛的水平位移x2=v2t=090m所以滑块2的落地点与滑块1的落地点之间的距离x=x1-x2=045m【答案】（1）60N（2）090J（3）045m 17.【考点】动能和动能定理动量、动量守恒定律及其应用功能关系、机械能守恒定律及其应用【解析】（1）设重锤落到桩柱上端时的速度为v0，对于重锤下落的过程，根据机械能守恒定律有解得：重锤与桩柱相互作用过程极为短暂，冲击力远大于它们所受的重力，重锤与桩柱组成的系统，沿竖直方向动量守恒，设二者碰撞后共同运动的速度为v1，根据动量守恒定律有解得：（2）由直线运动的v-t图象与横坐标轴所围的“面积”表示位移，比较阻力随深度变化的f-x图象可知，f-x图象与横坐标轴所围成的三角形的“面积”表示阻力功的大小：阻力对桩柱做负功，所以由题可知：弹簧弹力的大小和泥土对桩柱的阻力大小变化的规律一样，都是大小与位移成正比。但是弹簧弹力做的功会使物体减少的机械能以弹性势能的形式存储起来，是不同形式的机械能之间的转化；而泥土对桩柱做的功会使物体减少的机械能都转化成了内能，是机械能转化为其他形式能的过程。泥土阻力一定做负功，弹簧弹力可以做正功，也可以做负功。（3）对于第一次碰撞后获得共同速度到进入泥土深度为d的过程，根据动能定理有 可解得：【答案】（1）（2），泥土阻力一定做负功，弹簧弹力可以做正功，也可以做负功。（3） 18.【考点】功能关系、机械能守恒定律及其应用功和功率共点力的平衡【解析】（1）设很短时间内，从喷口喷出的水的体积为，质量为，水柱在喷口的初速度为v0，喷口的横截面积为S。则： 解得单位时间内从喷口喷出的水的质量为（2）设米老鼠模型和冲浪板在空中悬停时，水柱顶部的水冲击冲浪板底面速度由v变为0，时间这些水对板的作用力的大小为F，板对水的作用力的大小为F，以向下为正方向，不考虑水柱顶部水的重力，根据动量定理有：根据牛顿第三定律：F= F由于米老鼠模型在空中悬停，根据力平衡条件得：联立可解得：（3）设米老鼠模型和冲浪板悬停时其底面距离喷口的高度为h，对于时间内喷出的水，根据机械能守恒定律（或运动学公式）得：水泵对水做功的功率为：联立解得：【答案】（1）（2）（3）