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北京市海淀區(qū)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，使細(xì)繩與豎直方向的夾角θ逐漸增大。關(guān)于此過程，下列說法中正確的是 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，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選項正確�？键c(diǎn)：物體平衡 2．6月我國宇航員在天宮一號空間站中進(jìn)行了我國首次太空授課活動，展示了許多在地面上無法實(shí)現(xiàn)的實(shí)驗現(xiàn)象。假如要在空間站再次進(jìn)行授課活動，下列我們曾在實(shí)驗室中進(jìn)行的實(shí)驗，若移到空間站也能夠?qū)崿F(xiàn)操作的有 A．利用托盤天平測質(zhì)量 B．利用彈簧測力計測拉力C．利用自由落體驗證機(jī)械能守恒定律 D．測定單擺做簡諧運(yùn)動的周期3．如圖2所示，某同學(xué)在研究運(yùn)動的合成時做了下述活動：用左手沿黑板推動直尺豎直向上運(yùn)動，運(yùn)動中保持直尺水平，同時，用右手沿直尺向右移動筆尖。若該同學(xué)左手的運(yùn)動為勻速運(yùn)動，右手相對于直尺的運(yùn)動為初速度為零的勻加速運(yùn)動，則關(guān)于筆尖的實(shí)際運(yùn)動，下列說法中正確的是 A．筆尖做勻速直線運(yùn)動B．筆尖做勻變速直線運(yùn)動C．筆尖做勻變速曲線運(yùn)動D．筆尖的速度方向與水平方向夾角逐漸變小4．某同學(xué)用兩個彈簧測力計、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“驗證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗。圖3所示是該同學(xué)依據(jù)實(shí)驗記錄作圖的示意圖。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)驗中用彈簧測力計將橡皮筋的活動端拉伸到的位置。關(guān)于此實(shí)驗，下列說法中正確的是 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)驗測出的合力D．改變拉力，進(jìn)行多次實(shí)驗，并作出多個平行四邊形，但每個四邊形中的O點(diǎn)位置不一定相同“驗證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗5．一列簡諧機(jī)械橫波沿x軸正方向傳播，波速為2m/s。某時刻波形如圖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，則下列說法中正確的是 A．這列波的周期為4sB．此時質(zhì)點(diǎn)b沿y軸負(fù)方向運(yùn)動C．此時質(zhì)點(diǎn)a的加速度比質(zhì)點(diǎn)b的加速度大D．此時刻以后，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，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，則下列說法中正確的是 A．木塊A離開墻壁前，A、B和彈簧組成的系統(tǒng)動量守恒，機(jī)械能也守恒B．木塊A離開墻壁前，A、B和彈簧組成的系統(tǒng)動量不守恒，但機(jī)械能守恒C．木塊A離開墻壁后，A、B和彈簧組成的系統(tǒng)動量守恒，機(jī)械能也守恒D．木塊A離開墻壁后，A、B和彈簧組成的系統(tǒng)動量不守恒，但機(jī)械能守恒若突然撤去力F，木塊A離開墻壁前，墻壁木塊AA、B和彈A．mg(H+h) B．mghC．mD．小球動量的改變量等于所受阻力的沖量9．類比是一種常用的研究方法。對于直線運(yùn)動，教科書中講解了由v-t圖象求位移的方法。請你借鑒此方法分析下列說法，其中正確的是A．由a-t（加速度-時間）圖線和橫軸圍成的面積可以求出對應(yīng)時間內(nèi)做直線運(yùn)動物體的速度變化量B．由F-v（力-速度）圖線和橫軸圍成的面積可以求出對應(yīng)速度變化過程中力做功的功率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應(yīng)半徑變化范圍內(nèi)做圓周運(yùn)動物體的線速度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，初始時均靜止�，F(xiàn)用平行于斜面向上的力F拉動物塊B，使B做加速度為a的勻加速運(yùn)動，A、B兩物塊在開始一段時間內(nèi)的v-t關(guān)系分別對應(yīng)圖乙中A、B圖線（t1時刻A、B的圖線相切，t2時刻對應(yīng)A圖線的最高點(diǎn)），重力加速度為g，則 A．t2時刻，彈簧形變量為0B．t1時刻，彈簧形變量為(mgsinθ+ma）/kC．從開始到t2時刻，拉力F逐漸增大D．從開始到t1時刻，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)驗裝置驗證牛頓第二定律，請回答下列有關(guān)此實(shí)驗的問題：（1）該同學(xué)在實(shí)驗前準(zhǔn)備了圖9中所示的實(shí)驗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)。（2）打點(diǎn)計時器在小車拖動的紙帶上打下一系列點(diǎn)跡，以此記錄小車的運(yùn)動情況。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)計時器打點(diǎn)的時間間隔T=0.02s，測得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，小車運(yùn)動的速度vB= m/s；小車做勻加速直線運(yùn)動的加速度a= m/s2。（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）（3）在驗證“質(zhì)量一定，加速度a與合外力F的關(guān)系”時，某學(xué)生根據(jù)實(shí)驗數(shù)據(jù)作出了如圖10乙所示的a-F圖象，其中圖線不過原點(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）平衡摩擦力過度 （1分） 砂和小砂桶的總質(zhì)量m不遠(yuǎn)小于小車和砝碼的總質(zhì)量M （2分）12．（8分）兩位同學(xué)用如圖11所示裝置，通過半徑相同的A、B兩球的碰撞來驗證動量守恒定律。（1）實(shí)驗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)驗時，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，測得平拋射程分別為OM和ON。當(dāng)所測物理量滿足表達(dá)式 時，即說明兩球碰撞中動量守恒；如果滿足表達(dá)式 時，則說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，但將實(shí)驗裝置進(jìn)行了改裝：如圖12所示，將白紙、復(fù)寫紙固定在豎直放置的木條上，用來記錄實(shí)驗中球A、球B與木條的撞擊點(diǎn)。實(shí)驗時，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′。測得B′與N′、P′、M′各點(diǎn)的高度差分別為h1、h2、h3。若所測物理量滿足表達(dá)式 時，則說明球A和球B碰撞中動量守恒。三、本題包括6小題，共55分。解答應(yīng)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。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始運(yùn)動，物體發(fā)生位移x=4.0m時撤去力F，物體在水平面上繼續(xù)滑動一段距離后停止運(yùn)動。已知物體與水平面間的動摩擦因數(shù)μ=0.4，重力加速度g取10m/s2。求:（1）物體在力F作用過程中加速度的大小；（2）撤去力F的瞬間，物體速度的大��；（3）撤去力F后物體繼續(xù)滑動的時間。（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，重力加速度g取10m/s2。求：（1）滑塊滑到斜面底端時速度的大小；（2）滑塊滑到斜面底端時重力對物體做功的瞬時功率大��；（3）在整個下滑過程中重力對滑塊的沖量大小。15．（9分）在物理學(xué)中，常常用等效替代、類比、微小量放大等方法來研究問題。如在牛頓發(fā)現(xiàn)萬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)驗測出了萬有引力常量G的數(shù)值，圖15所示是卡文迪許扭秤實(shí)驗示意圖�？ㄎ牡显S的實(shí)驗常被稱為是“稱量地球質(zhì)量”的實(shí)驗，因為由G的數(shù)值及其他已知量，就可計算出地球的質(zhì)量，卡文迪許也因此被譽(yù)為第一個稱量地球的人。（1）若在某次實(shí)驗中，卡文迪許測出質(zhì)量分別為m1、m2相距為r的兩個小球之間引力的大小為F，求萬有引力常量G；（2）若已知地球半徑為R，地球表面重力加速度為g，萬有引力常量為G，忽略地球自轉(zhuǎn)的影響，請推導(dǎo)出地球質(zhì)量及地球平均密度的表達(dá)式。16．（10分）如圖16北京海淀區(qū)屆高三上學(xué)期期中考試試題解析（物理）
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