海淀區(qū)高三年級(jí)第一學(xué)期期中練習(xí)物 理 2012.11一、本題共10小題，每小題3分，共30分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的小題只有一個(gè)選項(xiàng)是正確的，有的

海淀區(qū)高三年級(jí)第一學(xué)期期中練習(xí)

物 理 2012.11

一、本題共10小題，每小題3分，共30分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的小題只有一個(gè)選項(xiàng)是正確的，有的小題有多個(gè)選項(xiàng)是正確的。全部選對(duì)的得3分，劉老師貢獻(xiàn)選不全的得2分，有選錯(cuò)或不答的得0分。把你認(rèn)為正確答案的代表字母填寫在題后的括號(hào)內(nèi)。

1．如圖1所示，重物的質(zhì)量為m ，輕細(xì)繩AO 的A 端和BO 的B 端固定，平衡時(shí)AO 水平，BO 與水平方向的夾角為60°。AO 的拉力F 1和BO 的拉力F 2與物體重力的大小關(guān)系是（ ） A ．F 1>mg B ．F 1

C ．F 2

D ．F 2>mg

圖1

2．伽利略在著名的斜面實(shí)驗(yàn)中，讓小球分別沿傾角不同、阻力很小的斜面從靜止開始滾下，

通過實(shí)驗(yàn)觀察和邏輯推理，得到的正確結(jié)論有（ ）

A ．傾角一定時(shí)，小球在斜面上的位移與時(shí)間成正比

B ．傾角一定時(shí)，小球在斜面上的速度與時(shí)間成正比

C ．斜面長度一定時(shí)，小球從頂端滾到底端時(shí)的速度與傾角無關(guān)

D ．斜面長度一定時(shí)，小球從頂端滾到底端時(shí)的時(shí)間與傾角無關(guān)

3．某人騎自行車在平直公路上行進(jìn)，圖2中的實(shí)線記錄了自行車開始一段

時(shí)間內(nèi)的速度v 隨時(shí)間t 變化的圖象。某同學(xué)為了簡(jiǎn)化計(jì)算，用虛線做近

似處理，下面說法正確的是（ ）

A ．在t 1時(shí)刻，虛線反映的加速度比實(shí)際的大

B ．在0~t 1時(shí)間內(nèi)，由虛線計(jì)算出的平均速度比實(shí)際的大

C ．在t 1~t 2時(shí)間內(nèi)，由虛線計(jì)算出的位移比實(shí)際的大

D ．在t 3~t 6時(shí)間內(nèi)，虛線表示的是勻速運(yùn)動(dòng)

1 2 3 4 5 6 圖2 4．如圖3所示，在一輛由動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的小車上有一水平放置的彈簧，其左端

固定在小車上，右端與一小球相連。設(shè)在某一段時(shí)間內(nèi)小球與小車相對(duì)靜止且彈簧處于壓縮狀態(tài)，若忽略小球與小車間的摩擦力，則在這段時(shí)間內(nèi)小車可能是（ ）

A ．向右做加速運(yùn)動(dòng)

B ．向右做減速運(yùn)動(dòng)

C ．向左做加速運(yùn)動(dòng)

D ．向左做減速運(yùn)動(dòng) 圖

3

5．如圖4所示，一塊橡皮用不可伸長的細(xì)線懸掛于O

點(diǎn)，用鉛筆靠著細(xì)線的左側(cè)從O

點(diǎn)開始水平向右勻速移動(dòng)，運(yùn)動(dòng)中始終保持懸線豎直，則在鉛筆向右勻速移動(dòng)過程中，橡皮運(yùn)動(dòng)的速度（ ）

A ．大小和方向均不變

B ．大小不變，方向改變

C ．大小改變，方向不變

1 圖4

D ．大小和方向均改變

6．如圖5所示，將物體A 放在容器B 中，以某一速度把容器B 豎直上拋，不計(jì)空氣阻力，運(yùn)動(dòng)過程中容器B 的地面始終保持水平，下列說法正確的是（ ）

A ．在上升和下降過程中A 對(duì)B 的壓力都一定為零 B ．上升過程中A 對(duì)B 的壓力大于物體A 受到的重力 C ．下降過程中A 對(duì)B 的壓力大于物體A 受到的重力 圖5 D ．在上升和下降過程中A 對(duì)B 的壓力都等于物體A 受到的重力

7．沿x 軸正向傳播的一列簡(jiǎn)諧橫波在t=0時(shí)刻的波形如圖6所示，P 為介質(zhì)中的一個(gè)質(zhì)點(diǎn)，該波的傳播速度為

2.5m/s，則t=0.8s 時(shí)（ ） A ．質(zhì)點(diǎn)P 對(duì)平衡位置的位移為正值 2 B ．質(zhì)點(diǎn)P 的速度方向與對(duì)平衡位置的位移方向相同 0m C ．質(zhì)點(diǎn)P 的速度方向與加速度的方向相同 D ．質(zhì)點(diǎn)P 的加速度方向與對(duì)平衡位置的位移方向相反

圖6

8．一滑塊在水平地面上沿直線滑行，t =0時(shí)其速度為2.0m/s。從此刻開始在滑塊運(yùn)動(dòng)方向上再施加一水平拉力F ，力F 和滑塊的速度v 隨時(shí)間t 的變化規(guī)律分別如圖7甲和乙所示。設(shè)在第1s 內(nèi)、第2s 內(nèi)、第3s 內(nèi)力F 對(duì)滑塊做功的平均功率分別為P 1、P 2、P 3，則（ ）

A ．P 1>P 2>P 3 B ．P 1

乙 甲 圖7

9．如圖8所示，輕彈簧的一端固定在豎直墻上，質(zhì)量為m 的光滑弧形槽靜止放在光滑水平面上，弧形槽底端與水平面相切，一個(gè)質(zhì)量也為m 的小物塊從槽高h(yuǎn) 處開始自由下滑，下列說法正確的是（ ）

A ．在下滑過程中，物塊的機(jī)械能守恒

B ．在下滑過程中，物塊和槽的動(dòng)量守恒 C ．物塊被彈簧反彈后，做勻速直線運(yùn)動(dòng)

D ．物塊被彈簧反彈后，能回到槽高h(yuǎn) 處

圖8

10．一般的曲線運(yùn)動(dòng)可以分成很多小段，每小段都可以看成圓周運(yùn)動(dòng)的一部分，即把整條曲線用一系列不同半徑的小圓弧來代替。如圖9甲所示，曲線上A 點(diǎn)的曲率圓定義為：在曲線上某一點(diǎn)A 和鄰近的另外兩點(diǎn)分別做一圓，當(dāng)鄰近的另外兩點(diǎn)無限接近A 點(diǎn)時(shí)，此圓的極限位置叫做曲線A 點(diǎn)處的曲率圓，其曲率圓半徑R 叫做A 點(diǎn)的曲率半徑?，F(xiàn)將一物體沿與水平面成θ角的方向以速度v 0拋出，如圖9乙所示。不計(jì)空氣阻力，則在其軌跡最高點(diǎn)P 處的曲率半徑r 是（ ）

A ．v v sin θ B ． g g

v sin θcos θv cos θ D ．

2πg(shù) g 2020220202甲 p C ．乙

圖9

二、本題共2小題，共15分。把答案填在題中的橫線上。

11．（7分）在驗(yàn)證“當(dāng)物體質(zhì)量一定時(shí)，物體運(yùn)動(dòng)的加速度與它所受的合外力成正比”這一規(guī)律時(shí)，給出如下

2

器材：

傾角可以調(diào)節(jié)的長木板（如圖10所示），小車一個(gè)，計(jì)時(shí)器一個(gè)，刻度尺一把。

實(shí)驗(yàn)步驟如下：

①讓小車自斜面上方一固定點(diǎn)A 1從靜止開始下滑到斜面底端A 2，記下所用的時(shí)

間t 。

②用刻度尺測(cè)量A 1與A 2之間的距離x 。 ③用刻度尺測(cè)量A 1相對(duì)于A 2的高度h 。

圖10 ④改變斜面的傾角，保持A 1與A 2之間的距離不變，多次重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)步驟并

記錄相關(guān)數(shù)據(jù)h 、t 。

⑤以h 為縱坐標(biāo)，1/t 2為橫坐標(biāo)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作圖。

若在此實(shí)驗(yàn)中，如能得到一條過坐標(biāo)系原點(diǎn)的直線，則可驗(yàn)證“當(dāng)質(zhì)量一定時(shí)，物體運(yùn)動(dòng)的加速度與它所受的合外力成正比”這一規(guī)律。

根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)步驟和說明回答下列問題：（不考慮摩擦力影響，用已知量和測(cè)得量符號(hào)表示）

（1）設(shè)小車所受的重力為mg ，則小車的加速度大小a= ，小車所受的合外力大小F = 。

（2）請(qǐng)你寫出物體從斜面上釋放高度h 與下滑時(shí)間t 的關(guān)系式 。

12．(8分) 某同學(xué)利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器研究做勻加速直線運(yùn)動(dòng)小車的運(yùn)動(dòng)情況，圖11所示為該同學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)打出的一條紙帶中的部分計(jì)數(shù)點(diǎn)（后面計(jì)數(shù)點(diǎn)未畫出），相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間有4個(gè)點(diǎn)跡未畫出。(打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔0.02s 打出一個(gè)點(diǎn))

（1O B D F H J 。 圖12

（2）在圖12中x 1=7.05cm、x 2=7.68cm、x 3=8.31cm、x 4=8.94cm、x 5=9.57cm、x 6=10.20cm，則打下點(diǎn)跡A 時(shí)，小車運(yùn)動(dòng)的速度大小是_______m/s，小車運(yùn)動(dòng)的加速度大小是_______m/s2。（本小題計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

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(jì)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 =2.2kg的金屬塊放在水平地 板上，在與水平方向成θ=37°角斜向上、大小為F =10N的拉力

作用下，以速度v =5.0m/s向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)。（cos37°=0.8，

sin37°=0.6，取g=10m/s2）求：

（1）金屬塊與地板間的動(dòng)摩擦因數(shù)； （2）如果從某時(shí)刻起撤去拉力，撤去拉力后金屬塊在水平地板上滑行的最大距

離。

3

14．（8分）如圖14所示，質(zhì)量為2.0kg 的木塊放在水平桌面上的A 點(diǎn)，受到一沖量后以某一速度在桌面上沿直線向右運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)到桌邊B 點(diǎn)后水平滑出落在水平地面C 點(diǎn)。已知木塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.20，桌面距離水平地面的高度為1.25m ，A 、B 兩點(diǎn)的距離為4.0m ， B 、C 兩點(diǎn)間的水平距離為1.5m ，g =10m/s2。不計(jì)空氣阻力，求：

（1）木塊滑動(dòng)到桌邊B 點(diǎn)時(shí)的速度大??；

（2）木塊在A 點(diǎn)受到的沖量大小。

圖14

15．（9分）有一探測(cè)衛(wèi)星在地球赤道正上方繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，已知地球質(zhì)量為M ，地球半徑為R ，萬有引力常量為G ，探測(cè)衛(wèi)星繞地球運(yùn)動(dòng)的周期為T 。求：

（1）探測(cè)衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)的軌道半徑；

（2）探測(cè)衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度大??；

（3）在距地球表面高度恰好等于地球半徑時(shí)，探測(cè)衛(wèi)星上的觀測(cè)儀器某一時(shí)刻能觀測(cè)到的地球表面赤道的最大弧長。（此探測(cè)器觀測(cè)不受日照影響，不考慮空氣對(duì)光的折射）

16．（10分）圖15甲是2012年我國運(yùn)動(dòng)員在倫敦奧運(yùn)會(huì)上蹦床比賽中的一個(gè)情景。設(shè)這位蹦床運(yùn)動(dòng)員僅在豎直方向上運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)員的腳在接觸蹦床過程中，蹦床對(duì)運(yùn)動(dòng)員的彈力F 隨時(shí)間t 的變化規(guī)律通過傳感器用計(jì)算機(jī)繪制出來，如圖15乙所示。取g= 10m/s2，根據(jù)F-t 圖象求：

甲

乙 圖

15

（1）運(yùn)動(dòng)員的質(zhì)量；

（2）運(yùn)動(dòng)員在運(yùn)動(dòng)過程中的最大加速度；

（3）在不計(jì)空氣阻力情況下，運(yùn)動(dòng)員重心離開蹦床上升的最大高度。

17．（10分）如圖16所示，光滑斜面與水平面在B 點(diǎn)平滑連接，質(zhì)量為0.20kg 的物體從斜面上的A 點(diǎn)由靜止開始下滑，經(jīng)過B 點(diǎn)后進(jìn)入水平面（設(shè)經(jīng)過B 點(diǎn)前后速度大小不變），最后停在水平面上的C 點(diǎn)。每隔0.20s 通過速度傳感器測(cè)量物體的瞬時(shí)速度，下表給出了部分測(cè)量數(shù)據(jù)。取g=10m/s2。

4

（1）物體在斜面上運(yùn)動(dòng)的加速度大??； （2）斜面上A 、B 兩點(diǎn)間的距離；

（3）物體在水平面上運(yùn)動(dòng)過程中，滑動(dòng)摩擦力對(duì)物體做的功。

18．（10分）如圖17所示，在傾角θ＝30o的斜面上放置一段凹槽B ，B 與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ近右側(cè)壁處有一小物塊A (可視為質(zhì)點(diǎn)) ，它到凹槽左側(cè)壁的距離

d

＝0.10m 。A 、B 的質(zhì)量都為m =2.0kg，B 與斜面間的最大靜摩擦力可認(rèn)為等于滑動(dòng)摩擦力，不計(jì)A 、B 之間的摩擦，斜面足夠長?，F(xiàn)同時(shí)由靜止釋放A

、B ，經(jīng)過一段時(shí)間，A 與B 的

側(cè)壁發(fā)生碰撞，碰撞過程不計(jì)機(jī)械能損失，碰撞時(shí)間極短。取g=10m/s2。求：

（1）物塊A 和凹槽B 的加速度分別是多大；

（2）物塊A 與凹槽B 的左側(cè)壁第一次碰撞后瞬間A 、B 的速度大??； （3）從初始位置到物塊A 與凹槽B 的左側(cè)壁發(fā)生第三次碰撞時(shí)B 的位移大小。

5

物 理 2012.11

二、本題共2小題，共15分。把答案填在題中的橫線上。

2x 22x h h 2x 11． 7分（1）2或g （2分）， mg 或m 2（2分） （2）h=2（3分） g t t x x t

12． 8分（1）連接紙帶左上角（上方中點(diǎn)或紙帶中點(diǎn)）為一條直線或每條紙帶比前一條紙帶長度增加量相等。（寫出一條即可）（2分） （2）0.74（3分），0.63（3分）

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(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。

13．（8分）（1）設(shè)地板對(duì)金屬塊的支持力為N ，金屬塊與地板的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，

因?yàn)榻饘賶K勻速運(yùn)動(dòng)，所以有

F cos θ=μN(yùn) ??????????????????????1分

mg =F sin θ N ????????????????????1分

解得：μ=F cos 37?8==0. 5???????????2分 mg -F sin 37?22-6

（2）撤去F 后，設(shè)金屬塊受到的支持力為N '，運(yùn)動(dòng)的加速度為a ，在水平地板上滑行的距離為x ，則 N ' =mg

μmg =ma ????????????????????1分

v 2

x =????????????????????1分 2a

解得：x =2. 5m ????????????????2分

14．（8分）

（1）設(shè)木塊在B 點(diǎn)速度為v B ，從B 點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C 點(diǎn)的時(shí)間為t ，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律有

h =12gt ????????????????????1分 2

x =v B t ????????????????????1分

解得：t =0. 50s ，v B =3. 0m/s???????????????2分

（2）設(shè)木塊在A 點(diǎn)的速度為v A ，根據(jù)動(dòng)能定理得

-umgs AB =1122???????????????1分 mv B -mv A 22

解得：v A =5.0m/s ????????????????????1分

根據(jù)動(dòng)量定理，木塊在A 點(diǎn)受到的沖量I=mvA -0=10kgm/s ????2分

15．（9分）

（1）設(shè)衛(wèi)星質(zhì)量為m ，衛(wèi)星繞地球運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為r ，根據(jù)萬有引力定律和牛頓運(yùn)動(dòng)定律得：

6

Mm 4π2r G 2=m 2????????????????????2分 r T

2GMT 解得 r =???????????????????1分 4π2

（2）設(shè)宇宙飛船繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度大小為v ，

v =2πr 2πGM =???????????????????3分 T T

（3）設(shè)宇宙飛船在地球赤道上方A 點(diǎn)處，距離地球中心為2R ，飛船上的觀測(cè)儀器能觀測(cè)到地球赤道上的B 點(diǎn)

和C 點(diǎn)，能觀測(cè)到赤道上的弧長是L BC ，如圖所示，

R 1cos α==，則：α=60???????????????1分 2R 2

觀測(cè)到地球表面赤道的最大長度L BC =2πR /3 ????????2分

16．（10分）

（1）由圖象可知運(yùn)動(dòng)員所受重力為500N ，設(shè)運(yùn)動(dòng)員質(zhì)量為m ，則

m=G/g=50kg ?????????????????3分 A 15題答案圖

（2）由圖象可知蹦床對(duì)運(yùn)動(dòng)員的最大彈力為F m =2500N ，設(shè)運(yùn)動(dòng)員的最大加速度為a m ，則

F m -mg =ma m ?????????????????2分

a m =F -mg 2500-500=m/s2=40 m/s2 ????????1分 m 50

（3）由圖像可知遠(yuǎn)動(dòng)員離開蹦床后做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，離開蹦床的時(shí)刻為6.8s 或9.4s ，再下落到蹦床上的時(shí)刻為8.4s 或11s ，它們的時(shí)間間隔均為1.6s 。根據(jù)豎直上拋運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性，可知其自由下落的時(shí)間為0.8s 。???????????????2分

設(shè)運(yùn)動(dòng)員上升的最大高度為H ，則

H =gt 2=?10?0. 82m=3.2m ???????????????2分

17．（10分）

（1）物體在斜面上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，設(shè)加速度為a 1，則

a 1=1212v t -v 02. 0-1. 0m/s2=5.0m/s2 ???????????????3分 =?t 0. 4-0. 2

（2）設(shè)物體滑到B 點(diǎn)所用時(shí)間為t B ，到達(dá)B 點(diǎn)時(shí)速度大小為v B ，在水平面上的加速度為a 2，則由數(shù)據(jù)表可知 a 2=0. 7-1. 1m/s2=-2.0 m/s2???????????????1分 0. 2

v B =a 1t B ???????????????1分

1.1- vB =a 2（1.2-t B ）???????????1分

解得t B =0.5s???????????????1分

設(shè)斜面上A 、B 兩點(diǎn)間的距離為x AB ，則

x AB =1a 1t B 2=0.625m ???????????????1分 2

（3）設(shè)物體在水平面上運(yùn)動(dòng)過程中，滑動(dòng)摩擦力對(duì)物體做的功為W f ，根據(jù)動(dòng)能定理

W f =12121mv C -mv B =0-?0. 20?2. 52J=-0.625J??????????2分 222

18．（10分）

（1）設(shè)A 的加速度為a 1，則

7

mg sinθ=ma 1 ，a 1= g sinθ =10×sin 30°=5.0m/s2??????????1分

設(shè)B 受到斜面施加的滑動(dòng)摩擦力f ，則

2. 0?10?cos 30 =10N，方向沿斜面向上 B 所受重力沿斜面的分力G 1=mg sin θ=10N，方向沿斜面向下

因?yàn)镚 1=f ，所以B 受力平衡，釋放后B 保持靜止，則

凹槽B 的加速度a 2=0???????????????1分

（2）釋放A 后，A 做勻加速運(yùn)動(dòng)，設(shè)物塊A 運(yùn)動(dòng)到凹槽B 的左內(nèi)側(cè)壁時(shí)的速度為v A0，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律得

v A0=2a 1d

v A0=2a 1d =2?5. 0?0. 10=1.0m/s ???????????????1分 因A 、B 發(fā)生彈性碰撞時(shí)間極短，沿斜面方向動(dòng)量守恒，A 和B 碰撞前后動(dòng)能守恒，設(shè)A 與B 碰撞后A 的速度為v A1，B 的速度為v B1，根據(jù)題意有

mv A0=mv A1 mv B1

???????????????1分

2 ???????????????1分 解得第一次發(fā)生碰撞后瞬間A B 的速度分別為

v A1=0，v B1=1.0 m/s ???????????????1分

（3）A 、B 第一次碰撞后，B 以v B1=1.0 m/s做勻速運(yùn)動(dòng)，A 做初速度為0的勻加速運(yùn)動(dòng)，設(shè)經(jīng)過時(shí)間t 1，A 的速度v A2與B 的速度相等，A 與B 的左側(cè)壁距離達(dá)到最大，即

v A2=a 1t 1=v B1，解得t =0.20s 1

設(shè)t 時(shí)間內(nèi)A 下滑的距離為x 1，則

解得x 1=0.10m

因?yàn)閤 1=d ， 說明A 恰好運(yùn)動(dòng)到B 的右側(cè)壁，而且速度相等，所以A 與B 的右側(cè)壁恰好接觸但沒有發(fā)生碰撞。???????????????1分

設(shè)A 與B 第一次碰后到第二次碰時(shí)所用時(shí)間為t 2， A 運(yùn)動(dòng)的距離為x A1，B 運(yùn)動(dòng)的距離為x B1，A 的速度為v A3，則

x A1=12a 1t 2，x B1=v B1t 2，x A1= xB1 2

解得t 2=0.40s ，x B1=0.40m，v A3=a 1t 2=2.0m/s ???????????????1分

第二次碰撞后，由動(dòng)量守恒定律和能量守恒定律可解得A 、B 再次發(fā)生速度交換，B 以v A3=2.0m/s速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)，A 以v B1=1.0m/s的初速度做勻加速運(yùn)動(dòng)。

用前面第一次碰撞到第二次碰撞的分析方法可知，在后續(xù)的運(yùn)動(dòng)過程中，物塊A 不會(huì)與凹槽B 的右側(cè)壁碰撞，并且A 與B 第二次碰撞后，也再經(jīng)過t 3= 0.40s，A 與B 發(fā)生第三次碰撞。???????????????1分 設(shè)A 與B 在第二次碰后到第三次碰時(shí)B 運(yùn)動(dòng)的位移為x B2，則

x B2=v A3t 3=2.0×0.40=0.80m；

設(shè)從初始位置到物塊A 與凹槽B 的左內(nèi)側(cè)壁發(fā)生第三次碰撞時(shí)B 的位移大小x ，則

x= xB1 xB2=0.40 0.80=1.2m ???????????????1分

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