北京市东城区第二十五中高三上学期期中考试物理试题

北京25中学20172018学年度第一学期期中过程性评价高三年级物理一、单项选择题（下列各小题中只有一个选项符合题意，共56分，每小题4分）1.下列关于力的说法中，正确的是（）．A.分力必小于合力B.物体受几个力作用时，运动状态一定发生改变C.重力的施力物体是地球D.滑动摩擦力一定对物体做负功，使物体的机械能减小【答案】C【解析】A．当二力反向时，合力等于二力大小之差，合力有可能小于分力，故A错误；B．如果在几个力的作用下物体处于平衡状态，则运动状态不会改变，故B错误；C．重力的施力物体是地球，故C正确；D．滑动摩擦力的方向如果与运动方向一致，则做正功，机械能增加，故D错误；故选：C．2.介质中有一列沿x轴正方向传播的简谐横波，某时刻其波动图像如图所示．P为介质中一个质点，下列说法正确的是（）．A.这列波的波长为4B.这列波的振幅为8C.质点P的振动频率等于波源的振动频率【答案】C【解析】AB．根据波形图可知，A=2cmC．据波的传播特点可知，各质点做受迫振动，既各质点的振动频率与波源的频率相等，故C正确；D．由于该波是横波，所以质点的振动方向与该波的传播方向垂直，故D错误。故选：C．3.如图所示，物块A放在倾斜的木板上，木板的倾角α分别为30°和45°A.12B.22C.3【答案】B【解析】木板的倾角不同时相同物块对木板的正压力不相等，而物块所受摩擦力的大小恰好相同，可知它们一个是静摩擦力，另一个是滑动摩擦力．当木板倾角是30°时，物块受到的是静摩擦力，其大小等于mgsin30°．当木板倾角是45°时，物块受到的是滑动摩擦力，其大小等于故选：B．4.体操男子单杠决赛中，运动员的双手握住单杠，双臂平行使身体悬空，当他两手之间的距离增大、身体悬空并处于静止时，单杠对手臂的力T及它们的合力F的大小变化情况为（）．A.T增大，F增大B.T减小，F不变C.T增大，F减小D.T增大，F不变【答案】D【解析】运动员所受T的合力F与运动员重力大小相等方向相反，如图所示:故夹角增大时合力大小不变；手臂间距增大时，相当于在力图中两力T之间的夹角θ增大，若力T大小不变，则其合力F随夹角的增大而减小，现要保持合力F大小不变，当夹角增大时，则T增大，故D正确，ABC错误。故选:D．5.如图所示，光滑半球形容器固定在水平面上，O为球心．一质量为m的小滑块，在水平力F的作用下静止于P点．设滑块所受支持力为FN，OP与水平方向的夹角为θA.F=mgtanθB.【答案】A【解析】对小滑块受力分析，受水平推力F，重力G、支持力FN，根据三力平衡条件，将水平推力F和重力GF=mg故选：A．6.以v0的速度水平抛出一物体，当其水平分位移与竖直分位移相等时，下列说法错误的是（A.运动的位移是2B.竖直分速度的大小等于水平分速度的大小C.运动的时间是2D.即时速度的大小是5【答案】B【解析】A．此时的水平分位移与竖直分位移相等，所以x=h=v0B．平抛运动竖直方向上的速度为vy=gC．物体做平抛运动，根据平抛运动的规律可得，水平方向上：x=v0t，竖直方向上：h=12D．此时合速度的大小为v0故选：B．7.我国正在建立的北斗导航系统建成后，将有助于减少我国对GPS导航系统的依赖。北斗导航系统中有几颗卫星是地球同步卫星，GPS导航系统是由周期约为12h的卫星群组成．则北斗导航系统的同步卫星与GPS导航卫星相比（A.北斗导航系统的同步卫星的角速度大B.北斗导航系统的同步卫星的轨道半径小C.GPS导航卫星的线速度大D.GPS导航卫星的向心加速度小【答案】C【解析】A．由题，北斗导航系统的同步卫星周期大于GPS导航卫星的周期，由公式ω=B．由开普勒定律得到，北斗导航系统的同步卫星的轨道半径大，故B错误；C．由公式v=GMr分析知道，G是常量，D．由公式a=GM故选：C．8.如图所示，质量分别为m1、m2的两个物块间用一轻弹簧连接，放在倾角为θ的粗糙斜劈上，物块与斜劈间的动摩擦因数均为μ，用平行于斜面、大小为F的拉力多用在m1上，使m1A.弹簧的弹力为mB.弹簧的弹力为mC.地面对斜劈的摩擦力水平向右D.地面对斜劈无摩擦作用【答案】A【解析】AB．对整体分析，根据牛顿第二定律得，a=F−根据牛顿第二定律得，F弹−m学§科§网...学§科§网...学§科§网...学§科§网...学§科§网...学§科§网...学§科§网...故选：A．9.摩天轮是游乐场一种大型转轮状设施，摩天轮边缘悬挂透明座舱，乘客随座舱在竖直面内做匀速圆周运动，随摩天轮转动过程中，可以俯瞰四周景色，下列叙述正确的是（）．A.摩天轮转动过程中，乘客的机械能保持不变B.摩天轮转动一周的过程中，乘客重力的冲量为零C.在最高点，乘客重力大于座椅对他的支持力D.摩天轮转动过程中，乘客重力的瞬时功率保持不变【答案】C【解析】机械能等于重力势能和动能之和，摩天轮运动过程中，做匀速圆周运动，乘客的速度大小不变，则动能不变，但高度变化，所以机械能在变化，故A错误；转动一周，重力的冲量为I=mgT，不为零，故B错误；圆周运动过程中，在最高点，由重力和支持力的合力提供向心力F，向心力指向下方，所以F=mgN，则支持力N=mgF，所以重力大于支持力，故C正确；摩天轮转动过程中，速度方向改变，根据P=mgvcosθ可知，乘客重力的瞬时功率时刻改变，故D错误．此题选择不正确的选项，故选ABD．10.如图所示为汽车在水平路面上启动过程中的速度图象，Oa为过原点的倾斜直线，ab段表示以额定功率行驶时的加速阶段，bc段是与A.t1~B.t1~C.0~D.在全过程中t1时刻的牵引力及功率都是最大值，t【答案】D【解析】A．t1~t2时间内汽车以额定功率加速，根据牛顿第二定律可得pmV−f=B．t1~t2时间内对汽车运用动能定理，wFC．0~t1时间内汽车v−tD．0~t1时间内汽车做匀加速运动，牵引力保持恒定，t1~t2故选：D．11.质量为1.0kg的物体静止在水平面上，物体与水平面之间的动摩擦因数为0．30．对物体施加一个大小变化、方向不变的水平拉力F，作用了3t0的时间．为使物体在3tA.B.C.D.【答案】B【解析】A．在0−1s内，F<μmg，物体静止不动，在1−2s内，加速度a1=FB．在0−1s内，加速度a1=F−μmgm=3m/s2，第1s末速度为v1C．在0−1s内，F<μmg，物体静止不动，在1−2s内，加速度a1=FD．在0−1s内，加速度a1=F−μmgm=3m/s2，第1s末速度为v1故选：B．12.如图所示，一质量为m的小球固定于轻质弹簧的一端，弹簧的另一端固定于O点处，将小球拉至A处，弹簧恰好无形变，由静止释放小球，它运动到O点正下方B点间的竖直高度差为h，速度为v，则（）．A.由A到B重力做的功小于mB.由A到B重力势能减少1C.由A到B小球克服弹力做功为mD.小球到达位置B时弹簧的弹性势能为m【答案】D【解析】A．重力做功只与初末位置的高度差有关，则由A至B重力做功为mgB．由A至B重力做功为mgh，则重力势能减少mgC．根据动能定理得：mgh+w弹=12D．弹簧弹力做功量度弹性势能的变化，所以小球到达位置B时弹簧的弹性势能为mg故选：D．13.Bungee（蹦极）是一种的体育活动，蹦跃者站在约40米以上（相当于10层楼高）高度的桥梁、塔顶、高楼、吊车甚至热气球上，把一端固定的一根长长的橡皮条绑在踝天节处，然后两臂伸开，双腿并拢，头朝下跳下去．绑在跳跃者踝部的橡皮条很长，足以使跳跃者在空中享受几秒钟的“自由落体”．当人体落到离地面一定距离时，橡皮绳被拉开、绷紧，阻止人体继续下落，当人到达最低点时，橡皮绳再次弹起，人被拉起，随后又落下，如此反复，但由于空气阻力的原因，使弹起的高度会逐渐减小，直到静止，这就是蹦极的全过程．根据以上的叙述，忽略空气阻力的影响，对第一次下落过程中下列说法正确的是（）．A.当橡皮绳达到原长后人开始做减速运动B.整个下落过程中人的机械能守恒C.当橡皮绳的弹力刚好等于人的重力时人的加速度最大D.当人达到最低点时加速度数值最大，且一定大于重力加速度g够值【答案】D【解析】试题分析：当橡皮绳达到原长后，开始重力大于弹力，向下做加速度逐渐减小的变加速运动；当重力与弹力相等时，加速度为零，速度最大；之后重力小于弹力，做加速度逐渐增大的变减速运动，到达最低点时，加速度最大，速度为零；在运动的过程中，有重力、弹性绳的弹力做功，人和弹性绳组成的系统机械能守恒；设人下落到橡皮绳恢原长的位置时，速度为v，下落到最低位置时弹力大小为F，橡皮绳由恢复原长到下落到最低位置的高度为h，由于橡皮绳的弹力呈线性变化，因此在这一过程中，橡皮绳的平均弹力大小为F=F2，由动能定理可得，Fh−mg考点：本题考查了机械能守恒定律和牛顿第二定律的应用。14.如图所示，两根位于同一竖直平面内的水平长杆，上、下两杆上分别套着质量相等的甲、乙两金属球，两球之间用一轻质弹簧相连．开始时乙在甲的正下方，且弹簧刚好无弹力．现给甲一个水平向右的初速度v0，此后两球在杆上无摩擦地滑动．下列叙述中正确的是（A.甲、乙两球加速度始终相同B.甲、乙两球的动能之和保持不变C.当甲球的速度为零时，乙球刚好位于甲球的正下方D.甲球的速度减小至零的过程中，弹簧的弹性势能一直在增大【答案】C【解析】弹簧伸长以后，甲向右做减速运动，乙向右做加速运动，加速度方向不同，但加速度大小相等，A错；根据能量守恒定律两球的动能减小量转化为弹簧的弹性势能，B错；甲乙两小球水平方向不受外力，动量守恒，整个系统无机械能损失，机械能守恒，由两个守恒公式可以判断，当甲球速度为零时，乙球获得速度为v0，弹簧为原长位置，C对；当两球速度相同时系统损失动能最多，弹簧弹性势能最大，D对；二、填空题（每空2分，共12分）15.小芳和小强两位同学采用了不同的实验方案来研究平抛运动。（1）小芳同学利用如图甲所示的装置进行实验．下列说法正确的是__________．A．应使小球每次从斜槽上同一位置由静止释放B．斜槽轨道必须光滑C．斜槽轨道的末端必须保持水平D．本实验必需的器材还有刻度尺和停表（2）小强同学利用频闪照相的方式研究平抛运动，如图乙为一小球做平抛运动的频闪照片的一部分，图中背景方格的边长均为5cm，不计空气阻力，取重力加速度g=10m/s2．则照相机两次闪光的时间间隔Δt=【答案】(1).AC(2).0.1s(3).【解析】（1）A．为使小球做平抛运动的初速度相等，应使小球每次从斜槽上同一位置由静止释放，所以A正确；B．只要每次把小球从轨道同一位置由静止释放即可保证小球的初速度相等，斜槽轨道没有必要光滑，故B错误；C．为使小球离开斜槽后做平抛运动，斜槽轨道的末端必须保持水平，所以C是正确的；D．本实验不需要用秒表测量时间，故D错误；故选AC．（2）小球在竖直方向做自由落体运动，由匀变速直线运动的推论：Δxt=小球的水平速度：v=16.用如图所示的实验装置做“验证机械能守恒定律”的实验．（1）先将打点计时器接通电源，让重锤从高处由静止开始下落．打点计时器每经过0.02s重锤拖着的纸带上打出一个点，下图中的纸带是实验过程中打点计时器打出的一条纸带．打点计时器打下0点（图中未标出）时，重锤开始下落，A、B、C是打点计时器连续打下的3个点．刻度尺0刻度线与0点对齐，A、B、C三个点所对刻度如图2所示．打点计时器在打出B点时重锤下落的高度hB=__________cm，下落的速度为vB=（2）若当地重力加速度为g，垂锤由静止开始下落h时的速度大小为v，则该实验需要验证的【答案】(1).19.40cm1.94m/s（2）若当地重力加速度为g，重锤由静止开始下落h时的速度大小为v，减小的重力势能为：ΔEp=则该实验需要验证的关系式是：gh三、论述计算题：本题共4小题，共52分．解答应有必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分．有数值计算的，答案中必须写出数值和单位．17.如图，跳台滑雪运动员经过一段加速滑行后从O点水平飞出，经3.0s落到斜坡上的A点．已知O点是斜坡的起点，斜坡与水平面的夹角θ=37°，运动员的质量m=50kg（1）A点与O点的距离L．（2）运动员离开O点时的速度大小．【答案】(1)75m(2)【解析】（1）运动员在竖直方向做自由落体运动，有A点与O点的距离Lsin37°=（2）设运动员离开O点的速度为v0，运动员在水平方向做匀速直线运动，即L解得v0（3）运动员从O落到A点，过程中重力做的功W=18.已知地球半径为R，地球表面重力加速度为g，不考虑地球自转的影响。（1）推导第一宇宙速度v1（2）若卫星绕地球做匀速圆周运动，运行轨道距离地面高度为h，求卫星的运行周期T的表达式．【答案】(1)gR(2)【解析】试题分析：（1）根据题给条件由万有引力公式F=G则：v（2）由公式F=T考点：万有引力提供向心力点评：本题考查了万有引力提供向心力的常见公式的推导和理解。视频19.如图所示，将一质量为m=0.1kg的小球自水平平台右端O点以初速度v．水平抛出，小球飞离平台后由A点沿切线落入竖直光滑圆轨道ABC，并沿轨道恰好通过最高点C，圆轨道ABC的形状为半径R=2.5m的圆截去了左上角127°（1）小球经过C点的速度大小；（2）小球运动到轨道最低点B时小球轨道的压力大小；【答案】(1)5m/s(2)6.0【解析】（1）恰好运动到C点，有重力提供向心力，即mg=m（2）从B点到C点，由机械能守恒定律有12mvC2+2mg（3）从A到B由机械能守恒定律有12mvA2+m所以：H=点睛：小球恰好通过最高点C，由重力提供向心力，根据牛顿第二定律求解小球经过C点的速度大小．从B点到C点，由机械能守恒