北京市海淀区2014届高三上学期期中考试物理试题含解析

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1、北京市海淀区 2014 届高三上学期期中考试物理试题一、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。把你认为正确的答案填涂在答题纸上。 1如图 1 所示,物体 A 用轻质细绳与圆环 B 连接,圆环固定在竖直杆 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 逐渐增大。关于此过程,下列说法中正确的是 A水平力 F 逐渐增大 B水平力 F 逐渐减小C绳 OB 的弹力逐渐减小 D绳 OB 的弹力

2、逐渐增大【答案】AD【解析】 试题分析:分析结点 O 的受力:重力、沿 OB 方向绳的拉力 ,水平拉力 F,由物体平衡BT知, , ,将 O 点缓慢向左移动,使细绳与竖直方向的夹角 逐渐tanFmgcosBgT增大,由三角函数关系知,tan 逐渐增大,cos 逐渐减小,所以 F 增大,绳的拉力 增大,BT所以 A、D 选项正确。考点:物体平衡 22013 年 6 月我国宇航员在天宫一号空间站中进行了我国首次太空授课活动,展示了许多在地面上无法实现的实验现象。假如要在空间站再次进行授课活动,下列我们曾在实验室中进行的实验,若移到空间站也能够实现操作的有 A利用托盘天平测质量 B利用弹簧测力计测拉

3、力C利用自由落体验证机械能守恒定律 D测定单摆做简谐运动的周期3如图 2 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 图 2A笔尖做匀速直线运动B笔尖做匀变速直线运动C笔尖做匀变速曲线运动D笔尖的速度方向与水平方向夹角逐渐变小【答案】CD【解析】4某同学用两个弹簧测力计、一根橡皮筋、细绳套、三角板及贴有白纸的方木板等器材,进行“验证力的平行四边形定则”的实验。图 3 所示是该同学依据实验记录作

4、图的示意图。其中 A 点是橡皮筋在白纸上的固定点,O 点是此次实验中用弹簧测力计将橡皮筋的活动端拉伸到的位置。关于此实验,下列说法中正确的是 F1FF2OFA图 3A只需记录拉力的大小B拉力方向应与木板平面平行C图 3 中 F表示理论的合力,F 表示实验测出的合力D改变拉力,进行多次实验,并作出多个平行四边形,但每个四边形中的 O 点位置不一定相同考点:“验证力的平行四边形定则”的实验和实验的注意事项5一列简谐机械横波沿 x 轴正方向传播,波速为 2m/s。某时刻波形如图 4 所示,a、b 两质点的平衡位置的横坐标分别为 xa=2.5m,x b=4.5m,则下列说法中正确的是 x/m图 4b4

5、2y/cm02-26 8 10 12avA这列波的周期为 4sB此时质点 b 沿 y 轴负方向运动C此时质点 a 的加速度比质点 b 的加速度大D此时刻以后,a 比 b 先到达平衡位置 6假设两颗“近地” 卫星 1 和 2 的质量相同,都绕地球做匀速圆周运动,如图 5 所示,卫星2 的轨道半径更大些。两颗卫星相比较,下列说法中正确的是 卫星 2卫星 1地球图 5A卫星 1 的向心加速度较小B卫星 1 的动能较小C卫星 1 的周期较小D卫星 1 的机械能较小7如图 6 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

6、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 FA B图 6A木块 A 离开墙壁前,A、 B 和弹簧组成的系统动量守恒,机械能也守恒B木块 A 离开墙壁前,A、B 和弹簧组成的系统动量不守恒,但机械能守恒C木块 A 离开墙壁后,A、B 和弹簧组成的系统动量守恒,机械能也守恒D木块 A 离开墙壁后,A、 B 和弹簧组成的系统动量不守恒,但机械能守恒【答案】BC【解析】试题分析:若突然撤去力 F,木块 A 离开墙壁前,墙壁对木块 A 有作用力,所以 A、B 和弹8如图 7 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

7、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 图 7hHABA小球的机械能减少了 mg(H+h) B小球克服阻力做的功为 mghC小球所受阻力的冲量大于 m g2D小球动量的改变量等于所受阻力的冲量9类比是一种常用的研究方法。对于直线运动,教科书中讲解了由 v-t 图象求位移的方法。请你借鉴此方法分析下列说法,其中正确的是A由 a-t(加速度-时间)图线和横轴围成的面积可以求出对应时间内做直线运动物体的速度变化量B 由 F-v(力-速度)图线和横轴围成的面积可以求出对应速度变化过程中力做功的功率C由 F-x(力 -位移)

8、图线和横轴围成的面积可以求出对应位移内力所做的功D由 -r(角速度-半径)图线和横轴围成的面积可以求出对应半径变化范围内做圆周运动物体的线速度10如图 8 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,初始时均静止。现用平行于斜面向上的力 F 拉动物块 B,使 B 做加速度为 a 的匀加速运动, A、B 两物块在开始一段时间内的 v-t 关系分别对应图乙中 A、B 图线(t 1 时刻 A、B 的图线相切,t 2 时刻对应 A 图线的最高点) ,重力加速度为 g,则 甲FA B图 8vtv1t1 t2BAv2乙0

9、At 2 时刻,弹簧形变量为 0Bt 1 时刻,弹簧形变量为(mgsin +ma)/ kC从开始到 t2 时刻,拉力 F 逐渐增大D从开始到 t1 时刻,拉力 F 做的功比弹簧弹力做的功少二、本题共 2 小题,共 15 分。11 (7 分)某同学用如图 9 所示的实验装置验证牛顿第二定律,请回答下列有关此实验的问题:(1)该同学在实验前准备了图 9 中所示的实验装置及下列辅助器材: A交流电源、导线 B天平(含配套砝码) C秒表D刻度尺E细线、砂和小砂桶 其中不必要的器材是 (填代号) 。(2)打点计时器在小车拖动的纸带上打下一系列点迹,以此记录小车的运动情况。其中一部分纸带上的点迹情况如图

10、10 甲所示,已知打点计时器打点的时间间隔 T=0.02s,测得 A点到 B、C 点的距离分别为 x1=5.99cm、x 2=13.59cm,则在打下点迹 B 时,小车运动的速度vB= m/s;小车做匀加速直线运动的加速度 a= m/s2。 (结果保留三位有效数字)(3)在验证“质量一定,加速度 a 与合外力 F 的关系” 时,某学生根据实验数据作出了如图10 乙所示的 a-F 图象,其中图线不过原点的原因是 ,图线在末端弯曲的原因是 。【答案】 (1)C (1 分) (2 )0.680 (1 分) ; 1.61 (2 分) (3)平衡摩擦力过度 (1 分)砂和小砂桶的总质量 m 不远小于小车

11、和砝码的总质量 M (2 分)12 (8 分)两位同学用如图 11 所示装置,通过半径相同的 A、B 两球的碰撞来验证动量守恒定律。M P NOAB图 11(1)实验中必须满足的条件是 。A斜槽轨道尽量光滑以减小误差B斜槽轨道末端的切线必须水平C入射球 A 每次必须从轨道的同一位置由静止滚下D两球的质量必须相等(2)测量所得入射球 A 的质量为 mA,被碰撞小球 B 的质量为 mB,图 11 中 O 点是小球抛出点在水平地面上的垂直投影,实验时,先让入射球 A 从斜轨上的起始位置由静止释放,找到其平均落点的位置 P,测得平抛射程为 OP;再将入射球 A 从斜轨上起始位置由静止释放,与小球 B

12、相撞,分别找到球 A 和球 B 相撞后的平均落点 M、N,测得平抛射程分别为 OM 和 ON。当所测物理量满足表达式 时,即说明两球碰撞中动量守恒;如果满足表达式 时,则说明两球的碰撞为完全弹性碰撞。(3)乙同学也用上述两球进行实验,但将实验装置进行了改装:如图 12 所示,将白纸、复写纸固定在竖直放置的木条上,用来记录实验中球 A、球 B 与木条的撞击点。实验时,首先将木条竖直立在轨道末端右侧并与轨道接触,让入射球 A 从斜轨上起始位置由静止释放,撞击点为 B;然后将木条平移到图中所示位置,入射球 A 从斜轨上起始位置由静止释放,确定其撞击点 P;再将入射球 A 从斜轨上起始位置由静止释放,

13、与球 B 相撞,确定球A 和球 B 相撞后的撞击点分别为 M和 N。测得 B与 N、 P、M 各点的高度差分别为h1、h 2、h 3。若所测物理量满足表达式 时,则说明球 A 和球 B 碰撞中动量守恒。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。13 (8 分)如图 13 所示,质量 m=0.5kg 的物体放在水平面上,在 F=3.0N 的水平恒定拉力作用下由静止开始运动,物体发生位移 x=4.0m 时撤去力 F,物体在水平面上继续滑动一段距离后停止运动。已知物体与水平面间的动摩

14、擦因数 =0.4,重力加速度 g 取 10m/s2。求:图 13Fm(1)物体在力 F 作用过程中加速度的大小;(2)撤去力 F 的瞬间,物体速度的大小;(3)撤去力 F 后物体继续滑动的时间。【答案】 (1)a 1=2m/s2(2)v=4.0m/s(3)t=1s【解析】试题分析:(1)设物体受到的滑动摩擦力为 Ff,加速度为 a1,则 Ff=mg 根据牛顿第二定律,物块在力 F 作用过程中,有 F-Ff=ma1 (1 分)解得 a1=2m/s2 (1 分)14 (8 分)如图 14 所示,倾角 =37的光滑斜面固定在地面上,斜面的长度 L=3.0m。质量 m=0.10kg 的滑块(可视为质点)从斜面顶端由静止滑下。已知 sin37=0.60,cos37=0.80,空气阻力可忽略不计,重力加速度 g 取 10m/s2。求:图 14Lm(1)滑块滑到斜面底端时速度的大小;(2)滑块滑到斜面底端时重力对物体做功的瞬时功率大小;(3)在整个下滑过程中重力对滑块的冲量大小。15 (9 分)在物

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