2013-2014学年北京市海淀区高三（上）期中物理试卷（学生版）

2013-2014学年北京市海淀区高三（上）期中物理试卷一、选择题（共14小题，每小题3分，满分42分）1（3分）（2013秋海淀区期中）如图所示，物体A用轻质细绳与圆环B连接，圆环套在固定竖直杆MN上现用一水平力F作用在绳上的O点，将O点缓慢向左移动，使细绳与竖直方向的夹角增大，在此过程中圆环B始终处于静止状态则下列说法正确的是（）A水平力F逐渐增大B绳对圆环B的弹力不变C杆对圆环B的摩擦力不变D杆对圆环B的弹力不变2（3分）（2005浦东新区二模）如图所示，轻绳的两端分别系在圆环A和小球B上，圆环A套在粗糙的水平直杆MN上现用水平力F拉着绳子上的一点O，使小球B从图中实线位置缓慢上升到虚线位置，但圆环A始终保持在原位置不动在这一过程中，环对杆的摩擦力为Ff和环对杆的压力FN的变化情况是（）AFf不变，FN不变BFf增大，FN不变CFf增大，FN减小DFf不变，FN减小3（3分）（2013秋海淀区期中）一个矿泉水瓶底部有一小孔静止时用手指堵住小孔不让它漏水，假设水瓶在下述几种运动过程中没有转动且忽略空气阻力，则（）A水瓶自由下落时，小孔向下漏水B将水瓶竖直向上抛出，水瓶向上运动时，小孔向下漏水；水瓶向下运动时，小孔不向下漏水C将水瓶水平抛出，水瓶在运动中小孔不向下漏水D将水瓶斜向上抛出，水瓶在运动中小孔向下漏水4（3分）（2013秋海淀区期中）如图所示，某同学在研究运动的合成时做了下述活动：用左手沿黑板推动直尺竖直向上运动，运动中保持直尺水平，同时，用右手沿直尺向右移动笔尖若该同学左手的运动为匀速运动，右手相对于直尺的运动为初速度为零的匀加速运动，则关于笔尖的实际运动，下列说法中正确的是（）A笔尖做速度方向与加速度方向夹角逐渐变大的曲线运动B笔尖做加速度方向与水平方向夹角逐渐变大的曲线运动C笔尖在单位时间内的位移逐渐变大D笔尖在单位时间内的速度变化量不变5（3分）（2014始兴县校级模拟）如图所示，一玻璃管中注满清水，水中放一软木做成的小圆柱体（其直径略小于玻璃管的直径，轻重大小适宜，使它在水中能匀速上浮）将玻璃管的开口端用胶塞塞紧（图甲）现将玻璃管倒置（图乙），在小圆柱体上升的同时，使玻璃管水平向右匀加速移动，经过一段时间，玻璃管移至图丙中虚线所示位置，小圆柱体恰好运动到玻璃管的顶端在下面四个图中，能正确反映小圆柱体运动轨迹的是（）ABCD6（3分）（2013秋海淀区期中）如图甲所示，贴有白纸的木板竖直放置，弹簧测力计A挂于固定在木板上的P点，下端用细线挂一重物M某同学用此实验装置来验证“力的平行四边形定则”，并依据实验记录作出图乙关于此实验下列说法正确的是（）A应测量重物M所受的重力B拉线方向应与木板平面平行C图乙中F表示理论合力，F表示实验测出的合力D改变拉力，进行多次实验，每次都要使O点静止在同一位置7（3分）（2013秋海淀区期中）一列简谐机械横波沿x轴正方向传播，波速为2m/s某时刻波形如图所示，a、b两质点的平衡位置的横坐标分别为xa=2.5m，xb=4.5m，则下列说法中正确的是（）A质点a振动的周期为6sB平衡位置x=10.5m处的质点（图中未画出）与a质点的振动情况总相同C此时质点a的速度比质点b的速度大D经过个周期，质点a通过的路程为2cm8（3分）（2013秋海淀区期中）假设地球的卫星1和月球的卫星2，分别绕地球和月球做匀速圆周运动，如图所示，两颗卫星2的轨道半径相同已知地球的质量大于月球的质量，两颗卫星相比较，下列说法中正确的是（）A卫星1的向心加速度较小B卫星1的动能较大C卫星1的周期较小D若卫星1是地球的同步卫星，则它的质量一定9（3分）（2014春红桥区期末）如图所示的装置中，木块B与水平面间接触是光滑的，子弹A沿水平方向射入木块后留在木块内，将弹簧压缩到最短，现将子弹、木块和弹簧所组成的系统做为研究对象，则此系统在从子弹开始射入木块到弹簧压缩至最短的整个过程中（）A动量守恒，机械能守恒B动量不守恒，机械能不守恒C动量守恒，机械能不守恒D动量不守恒，机械能守恒10（3分）（2013秋海淀区期中）如图所示，在水平光滑地面上有A、B两个木块，A、B之间用一轻弹簧连接A靠在墙壁上，用力F向左推B使两木块之间弹簧压缩并处于静止状态若突然撤去力F，则下列说法中正确的是（）A木块A离开墙壁前，墙对木块A的冲量大小等于木块B动量变化量的大小B木块A离开墙壁前，弹性势能的减少量等于木块B动能的增量C木块A离开墙壁时，B的动能等于A、B共速时的弹性势能D木块A离开墙壁后，当弹簧再次恢复原长时，木块A的速度为零11（3分）（2013秋海淀区期中）如图所示，质量为m的小球从距离地面高H的A点由静止开始释放，落到地面上后又陷入泥潭中，由于受到阻力作用到达距地面深度为h的B点速度减为零不计空气阻力，重力加速度为g关于小球下落的整个过程，下列说法中正确的有（）A以地面为重力势能零点，小球的机械能减少了mgHB小球克服阻力做的功等于小球机械能的减少量C小球所受阻力的冲量等于小球重力的冲量D若小球所受阻力恒定，阻力大小与重力大小之比为H：h12（3分）（2013秋海淀区期中）类比是一种典型的物理思想，下列说法中正确的是（）A电磁波可以与机械波类比，它们的传播都需要介质B单摆可以与质点类比，两者都是理想化模型C摩擦力做功可以与重力做功类比，两种力做功都与路径无关D“合力与分力”可以与“平均速度”类比，两者建立概念时均用到“等效替代”方法13（3分）（2014武汉模拟）如图甲所示，平行于光滑斜面的轻弹簧劲度系数为k，一端固定在倾角为的斜面底端，另一端与物块A连接；两物块A、B质量均为m，初始时物块均静止现用平行于斜面向上的拉力F拉动物块B，使B做加速度为a的匀加速运动，两物块在开始一段时间内的vt图象如图乙所示（t1时刻A、B的图线相切，t2时刻对应A图线的最高点），重力加速度为g，则（）AA达到最大速度时的位移B拉力F的最小值为mgsin+maCA、B分离时t1=DA、B分离前，A、B和弹簧系统机械能增加，A和弹簧系统机械能增加14（3分）（2013秋海淀区期中）如图甲所示，平行于光滑斜面的轻弹簧劲度系数为k，一端固定在倾角为的斜面底端，另一端与物块A连接；两物块A、B质量均为m，初始时物块均静止现用平行于斜面向上的拉力F拉动物块B，使B做加速度为a的匀加速运动，两物块在开始一段时间内的vt图象如图乙所示（t1时刻A、B的图线相切，t2时刻对应A图线的最高点），重力加速度为g，则（）A外力施加的瞬间，A、B间的弹力大小为m（gsina）Bt2时刻，弹簧形变量为Ct2时刻弹簧恢复到原长，物块A达到速度最大值D从开始到t1时刻，拉力F做的功比弹簧释放的势能少二、非选择题15（2008广州一模）用如图（甲）所示的实验装置来验证牛顿第二定律，为消除摩擦力的影响，实验前必须平衡摩擦力（1）某同学平衡摩擦力时是这样操作的：将小车静止地放在水平长木板上，把木板不带滑轮的一端慢慢垫高，如图（乙），直到小车由静止开始沿木板向下滑动为止请问这位同学的操作是否正确？如果不正确，应当如何进行？答：（2）如果这位同学先如（1）中的操作，然后不断改变对小车的拉力F，他得到M（小车质量）保持不变情况下的aF图线是图中的（将选项代号的字母填在横线上）（3）打点计时器使用的交流电频率f=50Hz下图是某同学在正确操作下获得的一条纸带，A、B、C、D、E每两点之间还有4个点没有标出写出用s1、s2、s3、s4以及f来表示小车加速度的计算式：a=根据纸带所提供的数据，算得小车的加速度大小为m/s2（结果保留两位有效数字）16（2013秋海淀区期中）如图1所示，一端带有定滑轮的长木板上固定有如图2甲、乙两个光电门，与之相连的计时器可以显示带有遮光片的小车在其间的运动时间，与跨过定滑轮的轻质细绳相连的轻质测力计能显示挂钩处所受的拉力不计空气阻力及一切摩擦（1）在探究“合外力一定时，加速度与质量的关系”时，要使测力计的示数等于小车所受合外力，操作中必须满足；要使小车所受合外力一定，操作中必须满足实验时，先测出小车质量m，再让小车从靠近光电门甲处由静止开始运动，读出小车在两光电门之间的运动时间t改变小车质量m，测得多组m、t的值，建立如图3坐标系描点作出图线下列能直观得出“合外力一定时，加速度与质量成反比”的图线是（2）如图1甲，抬高长木板的左端，使小车从靠近光电门乙处由静止开始运动，读出测力计的示数F和小车在两光电门之间的运动时间t0，改变木板倾角，测得多组数据，得到的F的图线如图1乙所示实验中测得两光电门的距离L=0.80m，砂和砂桶的总质量m1=0.34kg，重力加速度g取9.8m/s2，则图线的斜率为（结果保留两位有效数字）；若小车与长木板间的摩擦不能忽略，测得的图线斜率将（填“变大”、“变小”或“不变”）17（2013秋海淀区期中）用半径相同的小球1和小球2的碰撞验证动量守恒定律，实验装置如图甲所示，斜槽与水平槽圆滑连接安装好实验装置，在地上铺一张白纸，白纸上铺放复写纸，记下重锤线所指的位置O实验步骤如下：步骤1：不放小球2，让小球1从斜槽上A点由静止滚下，并落在地面上重复多次，用尽可能小的圆，把小球的所有落点圈在里面，其圆心就是小球落点的平均位置；步骤2：把小球2放在斜槽前端边缘位置B，让小球1从A点由静止滚下，使它们碰撞重复多次，并使用与步骤1同样的方法分别标出碰撞后两小球落点的平均位置；步骤3：用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置M、P、N离O点的距离，即线段OM、OP、ON的长度（1）实验中，直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的但是，可以通过测量（填选项前的符号），间接地解决这个问题A小球开始释放高度hB小球抛出点距地面的高度HC小球做平抛运动的射程（2）本实验除需测量线段OM、OP、ON的长度外，还需要测量的物理量有AA、B两点间的高度差h1 BB点离地面的高度h2C小球1和小球2的质量m1、m2 D小球1和小球2的半径r（3）经测定，m1=45.0g，m2=7.5g，小球落地点的平均位置距O点的距离如图乙所示有同学认为，在上述实验中仅更换两个小球的材质，其它条件不变，可以使被碰小球做平抛运动的射程增大请你用已知的数据，分析和计算出被碰小球m2平抛运动射程ON的最大值为cm（4）完成上述实验后，某实验小组对上述装置进行了改造，如图所示在水平槽末端与水平地面间放置了一个斜面，斜面的顶点与水平槽等高且无缝连接使小球1仍从斜槽上A点由静止滚下，重复实验步骤1和2的操作，得到两球落在斜面上的平均落点M、P、N用刻度尺测量斜面顶点到M、P、N三点的距离分别为l1、l2、l3则验证两球碰撞过程中动量守恒的表达式为（用所测物理量的字母表示）三、解答题18（2004南京模拟）如图所示，质量为0.78kg的金属块放在水平桌面上，在与水平成37角斜向上、大小为3.0N的拉力F作用下，以4.0m/s的速度向右做匀速直线运动已知sin37=0.60，cos37=0.80，g取10m/s2（1）求金属块与桌面间的动摩擦因数（2）如果从某时刻起撤去拉力，则撤去拉力后金属块在桌面上还能滑行多远？19（2013天津）质量为m=4kg的小物块静止于水平地面上的A点，现用F=10N的水平恒力拉动物块一段时间后撤去，物块继续滑动一段位移停在B点，A、B两点相距x=20m，物块与地面间的动摩擦因数=0.2，g取10m/s2，求：（l）物块在力F作用过程发生位移xl的大小：（2）撤去力F后物块继续滑动的时间t20（2010宁河县校级一模）如图所示，用一个平行于斜面向上的恒力将质量m=10.0kg的箱子从斜坡底端由静止推上斜坡，斜坡与水平面的夹角=37，推力的大小F=100N，斜坡长度s=4.8m，木箱底面与斜坡的动摩擦因数=0.20重力加速度g取10m/s2，且已知sin37=0.60，cos37=0.80求：（1）物体到斜面顶端所用时间（2）到顶端时推力的瞬时功率多大？21（2013秋海淀区期中）如图所示，一倾角为=37的光滑斜面固定在地面上，斜面长度s0=3.0m，斜面底端有一垂直于斜面的固定挡板在斜面顶端由静止释放一质量m=0.10kg的小物块当小物块与挡板第一次碰撞后，能沿斜面上滑的最大距离s=0.75m已知小物块第一次与挡板碰撞过程中从接触到离开所用时间为0.10s，重力加速度g取10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8求：（1）小物块第一次与挡板碰撞前的速度大小；（2）小物块第一次与挡板撞击过程中损失的机械能；（3）小物块第一次与挡板撞击过程中受到挡板的平均作用力22（2013秋海淀区期中）我国“嫦娥一号”月球探测器在绕月球成功运行之后，为进一步探测月球的详细情况，又发射了一颗绕月球表面飞行的科学试验卫星，假设该卫星绕月球的运动视为圆周运动，并已知月球半径为R，月球表面重力加速度为g，万有引力常量为G，不考虑月球自转的影响（1）求该卫星环绕月球运行的第一宇宙速度v1；（2）若该卫星在没有到达月球表面之前先要在距月球某一高度绕月球做圆周运动进行调姿，且该卫星此时运行周期为T，求该卫星此时的运行半径r；（3）由题目所给条件，请提出一种估算月球平均密度的方法，并推导出密度表达式23（2013秋海淀区期中）如图所示，水平光滑轨道AB与竖直半圆形光滑轨道在B点平滑连接，AB段长x=10m，半圆形轨道半径R=2.5m质量m=0.10kg的小滑块（可视为质点）在水平恒力F作用下，从A点由静止开始运动，经B点时撤去力F，小滑块进入半圆形轨道，沿轨道运动到最高点C，从C点水平飞出重力加速度g取10m/s2（1）若小滑块从C点水平飞出后又恰好落在A点滑块落回A点时的速度；（2）如果要使小滑块在圆弧轨道运动过程中不脱离轨道，求水平恒力F应满足的条件24（2013秋海淀区期中）如图所示，半径R=2.5m的竖直半圆光滑轨道在B点与水平面平滑连接，一个质量m=0.50kg的小滑块（可视为质点）静止在A点一瞬时冲量使滑块以一定的初速度从A点开始运动，经B点进入圆轨道，沿圆轨道运动到最高点C，并从C点水平飞出，落在水平面上的D点经测量，D、B间的距离s1=10m，A、B间的距离s2=25m，滑块与水平面的动摩擦因数=0.20，重力加速度g=10m/s2求：（1）滑块刚进入圆轨道时，在B点轨道对滑块的弹力；（2）滑块在A点受到的瞬时冲量大小25（2013秋海淀区期中）为满足不同列车间车厢进行重新组合的需要，通常需要将相关的列车通过“驼峰”送入编组场后进行重组（如图所示），重组后的车厢同一组的分布在同一轨道上，但需要挂接在一起现有一列火车共有 n节车厢，需要在编好组的“驼峰”左侧逐一撞接在一起已知各车厢之间间隙均为s0，每节车厢的质量都相等，现有质量与车厢质量相等、且没有动力驱动的机车经过“驼峰”以速度v0向第一节车厢运动，碰撞后通过“詹天佑挂钩”连接在一起，再共同去撞击第二节车厢，直到 n 节全部挂好不计车厢在挂接中所受到的阻力及碰撞过程所需的时间，求：（1）这列火车的挂接结束时速度的大小；（2）机车带动第一节车厢完成整个撞接过程所经历的时间（3）这列火车完成所有车厢挂接后，机车立即开启动力驱动，功率恒为P