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1、海淀区高三年级第学期期中练习物理说明：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。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。把正确的答案填涂在答题纸上。1 .如图1所示，一条不可伸长的轻绳一端固定于悬点Q另一端连接着一个质量为 m的小球。在水平力F的作用下，小球处于静止状态，轻绳与竖直方向的夹角为0 ,已知重力加速度为 g,则下列说法正确的是A.绳的拉力大小为 mgan
2、 0B.绳的拉力大小为 mgcos 0C.水平力F大小为mgan 0D.水平力F大小为mgpos 0图12. 一列简谐横波沿x轴传播，某时刻的波形如图2所示，其中a、b、c为三个质点，此时质点a在平衡位置，且向上运动，由此可知下列说法正确的是A.该波沿x轴正方向传播B. a的振幅为零C.该时刻以后，b和c始终有相同的加速度D.该时刻以后，c比b先到平衡位置图23.在“验证力的平行四边形定则”实验中，将轻质小圆环挂在橡皮条的一端，橡皮条的另一端固定在水平木板上的 A点，圆环上有绳套。实验中先用两个弹簧测力计分别勾住绳套，并互成角度地拉圆环,将圆环拉至某一位置 O,如图3所示。再只用一个弹簧测力计
3、，通拉到与前面相同的位置 Q关于此实验，下列说法正确的是A.橡皮条、弹簧测力计和绳应位于与纸面平行的同一平面内B.实验中只需记录弹簧测力计的示数C.用平行四边形定则求得的合力方向一定沿AO方向D.两弹簧测力计之间的夹角应取 90。，以便计算合力的大小4.如图4所示，水平放置的转盘以角速度3匀速转动，放在转盘上的小物体跟着转盘一起做匀速圆周运动。已知物体距圆心O的距的质量为m离为R。物体过绳套把圆环图4手持饮料瓶忽略空气阻图5IIIA.卫星在轨道出B.卫星在轨道nC.卫星在轨道ID.卫星在轨道nB点时的加速度7.质量为m的子弹，以速度 v水平射入放在光滑水平面上质量为图6、B时的速度B点时的机械
4、能九道星在轨道星在轨道出上经文M的木块中而不穿出，则下列说法正确与转盘间的动摩擦因数为 W ,重力加速度为go关于物体受到的摩擦力，下列说法正确的是A.方向指向圆心B.方向与物体的瞬时速度方向相反C.大小一定为ma 2RD.大小一定为mg5.如图5所示，在上端开口的饮料瓶的侧面戳一个小孔，瓶中灌水, 静止时，小孔有水喷出。若饮料瓶在下列运动中，没有发生转动且 力，小孔不再向外喷水的是A.自由下落B.饮料瓶被水平抛出后的运动过程中C.饮料瓶被竖直向上抛出后的运动过程中D.手持饮料瓶向上加速运动的过程中6.图6甲为“中星9A”在定位过程中所进行的 10次调整轨道的示意图，其中的三条轨道如图6乙所示
5、,曲线I是最初发射的椭圆轨道，曲线H是第5次调整后的椭圆轨道，曲线出是第10次调整后的最终预定圆轨道；轨道I与n在近地点A相切，轨道n与出在远地点 B相切。卫星在变轨的过程中质量变化忽略不计，下列说法正确的是的是A.系统内能的增加量等于子弹克服阻力做的功B.子弹动能的减少量等于子弹克服阻力做的功C.子弹对木块做的功等于子弹克服阻力做的功D.子弹损失的机械能等于木块获得的动能与系统损失的动能之和日或重力势能&随时间t8.某同学以一定的初速度竖直向上抛出一小球。以抛出点为零势能点，不计空气阻力，小球可视为质点，图7所示图线中，能反映小球从抛出到落回抛出点的过程中，其动能变化关系的是9.如图8电示，
6、两物块 a、BEF量分别为弹簧连 平速度 A.两 B.两0初始也弹簧处于旧长状态，使簧再次恢复原长Em 2mA、Epf水平地面的动摩瑶固数分别为2心w ,其间用一轻B两物块同时获得一个方向相反，大小分别为vi、V2的水tOvi关于这一运劭加物块腌度恰好同时%生。动蜜守，值. t. OBM组成的1t O、弹修组成的槽机械能守恒C.两物块A、B初速度的大小关系为V1蜀27F列说法正确的是图8D.两物块A、B运动的路程之比为2:110 .如图9所示，水平传送带距离地面的高度为h率V0顺时针运行。可视为质点的甲、乙两滑块一个被压缩的轻弹簧，在传送带上正中间位置 时，弹簧立即弹开(弹开过程的时间极短)，
7、 相同的速率分别向左、右运动，左右两侧的光 与传送带平滑连接。若两滑块的质量相同、与 动摩擦因数相同，轻弹簧的长度可忽略不计， 法正确的是A.B.C.D.以恒定速 之间夹着 轻放它们 两滑块以“上滑平台均图9传送带的则下列说甲、乙滑块可能落在传送带的同一侧且落地点相同甲、乙滑块可能落在传送带的左右两侧且做平抛运动的水平距离相等摩擦力对甲、乙两滑块做功可能相等两滑块与传送带因摩擦产生的内能可能相同二、本题共2小题，共15分。11 .图10是研究平抛运动的实验装置示意图。在竖直平面弧形轨道，小球 A沿轨道滚下，离开轨道末端时撞开轻关S,导致被电磁铁吸住的小球 B开始自由下落。实验 道末端水平，并使
8、小球 B的初始高度与小球 A被抛出时 均为H(1)通过观察A、B两小球是否同时落地，可以研究小 向的运动规律，为了获得令人信服的证据，下列说 A.有必要在其他条件不变的情况下，改变高度H,内固定有圆 质接触式开 前，保证轨 高度一致，球A在竖直方 法正确的是 多次重复实B.有必要在其他条件不变的情况下，改变小球C.必须选用非常光滑的轨道，多次重复实验A在轨道上被释放的初始位置，多次重复实验(2)在得到平抛运动在竖直方向运动的规律后，继续利用该装置研究平抛运动在水平方向的运动规律。具体操作如下：保持其他条件不变，在轨道末端距离地面分别为H 4H 9H位置进行实验，分别测量小球A抛出点与落地点的水
9、平距离 X1、地、X3,若三个距离满足关系： 则可初步判断平抛物体在水平方向的分运动为匀速直线运动。12.同学们分别利用图11甲、乙所示的两种装置采用不同方案进行“探究物体运动的加速度与所受合外力关系”的实验，其中小车 A质量约为350g,并与纸带相连，B为打点计时器，托盘 C内装有祛码,托盘自身的质量为 5g; D为无线测力传感器。两种方案的不同在于：方案一采用托盘和祛码的重力值D直接测量绳子对小车的拉力。作为小车受到的拉力，方案二则用传感器 (1)关于器材的选取，下列说法正确的是A.方案一必须选取单率康量尽量/解祛码口如BB.方案一可以选取C.方案二必须妥卜质I量尽量小的祛码，如50克/个
10、图11D.方案二可以选取单个质量较大的窜码，如 (2)两种方案都必须进行的实验操作是A.需要将导轨的右端垫高以平衡摩擦力B.应先接通打点计时器电源，再释放小车C.为了减小误差，每次小车应从同一位置释放D.需要记录托盘中祛码的质量（3）某组同学利用方案一进行了实验，并将所获得的6组数据对应地绘制在图12所示的a-F图中，请你根据图中点迹，绘制一条可以反映加速度和拉力关系的图线。-2（4）根据第（3）问中你-a/m?s法绘制的周线口rrhJbi-4ft（5）若某组同学利用方案一进爷请根据牛顿运动定律，1 率和纵轴截距。三、本题包括6/J 骤。只写出最后答案的7 13. （8分）如图13所示， 拉力
11、，使小物块做初速度面间的动摩擦因数W*：用:解:该缉同学j端垫（1）小物块运动过程卡所受滑动摩擦力,（2）小物块运动过程中加速度的大/（3）小物块运动位移的大小。引12操作中的不妥之处是鹏窥摩擦力，一直使轨道处于水平状态,作分别获取的数据所绘制的a-F图线的斜:出必要的文字说明、方程式和重要的演算步物块案中必须明确写出数值和单位。平地面上。对小物块施加一个F=10N的恒定盛方向的夹角重力e =37 ,小物块与水平地、一2、 .一加现fg取10m/s ,不计空气阻力。求:F/N14. （8分）如图14所示，民航客机在发生意外紧急着陆后，打开紧一条狭长的气囊自动充气，形成一条连接出口与地面的斜面，
12、F图13急出口，会有乘客可沿斜面滑行到地上。若某客机紧急出口下沿距地面高h=,气囊所构成的斜面长度 L=, 一个质量m=60kg的人沿气囊滑下时受到大小恒定的阻力f=225N,重力加速度g取10m/s2,忽略气囊形变的影响。求：(1)(2)(3)人沿气囊滑下的过程中，人克服阻力所做的功;人滑至气囊底端时速度的大小；人沿气囊滑下的过程中，重力的冲量。15. （8分）“天舟一号”货运飞船于2017年4月20日在海南文昌心成功发射升空，完成了与天宫二号空间实验室交会对接。已知万有引力常量为 G将地球视为半径为 R质量均匀分布的球航天发射中地球质量为M图14体。(1)(2)(3)求飞船在距地面高度为h
13、的圆轨道运行时线速度的大小v；已知地球的自转周期为T,求将质量为m的飞船停放在赤道上时飞船受到重力的大小 海南文昌航天发射场是我国的低纬度滨海发射基地，相比高纬度发射基地，发射相同的同步轨道静止卫星可节省燃料，请你从能量的角度说明可能的原因是什么（写出一条即可）。16. （9分）如图15所示，AB是一个固定在竖直面内的光滑弧形轨道，与半径为R的竖直圆形轨道 BCD在最低点B平滑连接，且B点的切线是水平的；BCD轨道的另一端D与水平直轨道DE平滑连接。B、 D两点在同一水平面上，且 B、D两点间沿垂直圆轨道平面方向错开了一段很小的距离，可使运动物 体从圆轨道转移到水平直轨道上。一个质量为m的小球
14、（可视为质点）在 A点由静止释放沿弧形轨道滑下，当它经过 B点进入圆轨道时对轨道的压力大小为其重力大小的9倍，小球运动到圆轨道的最高点C时，对轨道的压力恰好与它所受的重力大小相等，小球沿圆轨道经过D点后，再沿水平轨道DE向右运动。已知重力加速度为 go（1）求小球运动到圆轨道的最高点C时速度的大小；（2）求A点距水平面的高度 h;（3）若小球在竖直左、右半圆轨道部分克服摩擦阻力做的功近似相等，求小球经过竖直圆轨道的过程中, 克服摩擦阻力所做的总功。17. （10分）如图16甲所示，校收下落击打水面形成层层涟漪甚为在竖直方向只受重力，我们可培优,吸好平抛运动 轨迹示意图如图16乙所示，水上自嚎大
15、高度彳口的水流量为 Q （水流量Q坦型空|朋略空气阻力。-超？F究一般的抛体运动。喷泉喷出水的运动hj）客在水面的位置距喷水口的距离为do已知喷水E 曜组水的密度为 B 一P ,重力加速度为 g,忽(1)(2)力(3)力的18. （12分）物理学中，力与运动关图15.平速度的大小一二Vx且在极短时间内击打水面的水送到的重力可忽略不计，求Fy；喷泉水面1也下水池由静1W刀至喷泉水面然IH,若H=h d=4h,水泵提升水的效率为族射出去。已T,求水泵抽水的平均量转化的量度?因此我们研究某些运蒋%可以先分析俞究对象的受 而分析其能量问题。已知重力加速度g,且在下列情境中，均不计（1）劲度系数为k1的
16、轻质弹簧上端固定，下端连一可视为质点的小物块，的平衡位置为坐标原点 O,以竖直向下为正方向建立坐标轴Ox如图表示小物块由平衡位置向下发生的位移。a.求小物块的合力 F与x的关系式，并据此说明小物块的运动是否为简b.系统的总势能为重力势能与弹性势能之和。请你结合小物块的受力特功，又是能 力特点，进 空气阻力。若以小物块 17所示，用x x图17谐运动；点和求解变的喷泉从喷泉水面以相同倾斜角度和速度大小喷射而出，喷出的水 。喷出的水的运方月视为一般的抛体运动，在水平方向不受力，a.若已知摆球的质量为 mj摆长为L,在偏角很小时，摆球对于O点的位移x的大小与e角对应的弧长、弦长都近似相等，即近似满足
17、:sin球在任意位置处的回复力与位移的比例常数k2的表达式；b.若仅知道单摆的振幅 A,及小球所受回复力与位移的比例常数A 一 一位移为一时的动能区 （用A和k2表不）。2k2,O图18请推导得出小求小球在振动力功的基本方法，以平衡位置为系统总势能的零势能参考点，推导小物块振动位移为x时系统总势能6的表达式。（2）图18所示为理想单摆，摆角e足够小，可认为是简谐运动。其平衡 位置记为O海淀区高三年级第一学期期中练习参考答案及评分标准物理一、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符合题意的，有的小题有多个选项是符合题意的。全部选对的得3分，选不全的
18、得2分，有选错或不答的得0分。题号12345678910答案CDAACABCBCBDCADABC二、本题共2小题，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）见答图1 （2分）（4）右端垫的过高，或平衡摩擦过度（2分）（3） 由牛顿第二定律可得：未平衡摩擦：F f Ma1 _平衡摩擦：F Ma得a F M两次对比可知，忘记右端垫高，对图象斜率无影响，但在纵轴上会产生上的负截距。（3分）M三、本题包括6小题，共55分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步
19、骤 只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。说明：计算题提供的参考解答，不一定都是唯一正确的。对于那些与此解答不同的正确解 答，同样得分。13. （8 分）（1）设小物块受地面的支持力为N,在竖直方向上合力为零，因此有N=mg-Fin37o=34N滑动摩擦力的大小f=（1 N= （ 3分）（2）设小物块的加速度大小为 a,根据牛顿第二定律有 Fcos37o-f=ma解得a=s2 （3分）1 2（3）小物块运动所通过的位移大小s=-at =（2分）14. （8 分）（1）人沿气囊滑下的过程中，设人克服阻力所做的功为W,则W=fL解得 W=1440J （2 分）（2
20、）设人滑至气囊底端时速度的大小为vt,人沿气囊滑下的过程，根据动能定理有:解得 vt=4m/s （3 分）（3）人沿气囊下滑的平均速度 v v设人沿斜面下滑的时间为 t,则有v - t解得t =此过程中重力的冲量 I G=mgt=1920NS方向：竖直向下（3分）15. （8 分）Mm(R+h)2（1）根据万有引力定律和牛顿第二定律有GMh 分)2m -解得v(R+h)（2）根据万有引力定律及向心力公式，有MmR2及F向=m24兀T2解得6船二G -2-m虫葭R （3分）R2T2（3）在任何地点发射卫星，需要达到的环绕速度是相同的，卫星在地球表面上的不同纬度，随地球自转，由于角速度相同，依据
21、大，因此节省燃料。（2分）V0=cor,低纬度r大，则V0大，卫星具有的初动能就较16. （9 分）（1）小球经过最高点时对轨道的压力NC= mg依据牛顿第三定律可知小球受到的压力N：= mg设小球通过最高点的速度为 vc,依据牛顿第二定律有 NC+mg=解得vc= 3 3分）（2）设小球运动到 B点时的速度大小为 Vb,依题意和牛顿第三定律可知小球受到的支持力NB=9mg2根据牛顿第二定律，有 NB- mg=mB-R解得VB=小球从A点运动到B点的过程机械能守恒，以 B点位置为重力势能零点，则有mgJmvB2解得h=4R （3分）（3）设小球在右半圆轨道上克服阻力做功W,对小千求从B点运动到
22、C点的过程,12根据动能7E理有-2 mgfRVfA - mvC-解得W=mgR经过整个圆轨道克服摩擦阻力所做的总功W=2 mgR（3分）17. （10 分）（1）由运动的合成与分解及平抛运动规律可知：一、-12d竖直万向h=-gt水平方向一vxt22解得vx d叵（2分）2、2h（2）极短时间At内击打在水面上的水的质量A m= p Q A t水击打在水面上竖直方向的速度vy 2gh设水受到的竖直方向的平均作用力为F,向下为正，由动量定理：-FAt=0-Amv依据牛顿第三定律，可得竖直方向平均作用力的大小Fy=p Q必h （4分）（3）在At时间内，喷射出水的质量 Am=pQAt12对At时
23、间内喷出的水，在最局点竖直万向速度为零，因此，其动能EK = mvx2由功能关系,刀 P A t= A mg H+h)+1 22 mvx解得P=品鬲16Hh d2)=空(4分)18. （12 分）（1） a.设小物块位于平衡位置时弹簧的伸长量为刈，有k1X0=G ，一、，, 一一, ，Jl Ft，一一当小物块相对于平衡位置的向下位移为X时，受弹力Ft和重力G乍用，如答图2所示，合力F=-Ft+GL J FT=k1（x+x。）,解得：F=- k1xuG答图2 动。（3分）即合力与位移大小成正比，方向相反，说明小物块的运动是简谐运b.合力F与位移x关系图线如答图3所示。由图可知物块由平衡位置到位移为x处的1运动过程中合力 F做的功WF k1x x2由动能定理有W=A3依据机械能守恒定律有 AE+A曰=0解得WfEp以平衡位置为零势能参考点，则Ed -k1x2 （3分）p 2（2） a.摆球位移为x处，受力示意图见答图 4所示。以O为原点，以水平向右的方向为x轴的正方向建立坐标系（图中未画出）答图4x在摆角很小时，sin 0 一L在摆球位移为x时，回复力F=- mgsin e = -mg x L比例常数k2 mg（3分）L12b.摆球在位移x处的势能Ep =-k2x2P 2小球在振幅处的动能为零，依据能量守恒定律有则 Ek=lkzA2 -k2（-）23k2A2 （3分）2228