环球雅思中小学-13年高三期中物理考题海淀卷

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13
14
15
Z,X,X,K]
+网 Z+X+X+K]
分数
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θ逐渐增大。关于此过程， 下 列说法中正确的是 M 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 的弹力逐渐增大
图 15
16．（10 分）如图 16 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。求： ①滑块通过 C 点时的速度大小； ②滑块刚进入半圆形轨道时，在 B 点对轨道压力的大小； （2）如果要使小滑块能够通过 C 点，求水平恒力 F 应满足的，常常用等效替代、类比、微小量放大等方法来研究问题。如在牛顿 发现万有引力定律一百多年后，卡文迪许利用微小量放大法 由实验测出了万有引力常量 G 的数值， 图 15 所示是卡文迪许扭秤实验示意图。卡文迪许的实验常被称为是“称量地球质量”的实验，因为 由 G 的数值及其他已知量，就可计算出地球的质量，卡文迪许也因此被誉为第一个称量地球的人。 （1）若在某次实验中，卡文迪许测出质量分别为 m1、m2 相距为 r 的两个小球之间引力的大小为 F，求万有引力常量 G； （2）若已知地球半径为 R，地球表面重力加速度为 g，万有引力 常量为 G，忽略地球自转的影响，请推导出地球质量及地球平均密度 的表达式。
海淀区高三年级第一学期期中练习
物
题号 三 一
[来源:学科网]
理
2013.11
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。
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二
总分 16 17 18
图9 小车 带滑轮的长木板 纸带 电火花 打点计时器 A B F v2 v1 v B A
θ
0 甲 图8 t1 t2 乙 t
（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 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、x2=13.59cm，则在打下 点 迹 B 时 ， 小 车 运 动 的 速 度 vB= m/s 。（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 端弯曲的原因是
A x 图 16 O B R C
17．（10 分）动车组列车（如图 17 所示）是由几节自带动力的车厢（动车）加几节不带动力 的车厢（拖车）编成一组，它将动力装置分散安装在多节车厢上。在某次试运行中共有 4 节动车和 4 节拖车组成动车组，每节动车可以提供 Pe=750kW 的额定功率，每节车厢平均质量为 m=20t。该次 试运行开始时动车组先以恒定加速度 a=0.5m/s2 启动做直线运动， 达到额定功率后再做变加速直线运 动，总共经过 550s 的时间加速后，动车组便开始以最大速度 vm=270km/h 匀速行驶。设每节动车在 行驶中的功率相同，行驶过程中每节车厢所受阻力相同且恒定。求： （1）动车组在匀加速阶段的牵引力大小； （2）动车组在整个加速过程中每节动车的平均功率； （ 3） 动车组在整个加速过程中所通过的路程 （计算结果保留两位 有效数字）。
图5 地球 卫星 2
2 0 -2 2
y/cm a
4
v
6
8
10
12
b 图4
x/m
A
图6 B A
F
H
B 图7
h
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）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ω-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θ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（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．t2 时刻，弹簧形变量为 0 B．t1 时刻，弹簧形变量为(mgsinθ+ma）/k C．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)。
F A 图1 O N B
θ
2．2013 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 A．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 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
a A x1 B x2 甲 图 10 C a0 O 乙
2
m/s ； 小 车 做 匀 加 速 直 线 运 动 的 加 速 度 a=
，图线在末 。
F
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。 （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 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 足表达式 （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，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、h2、h3。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擦因数μ=0.4，重力加速度 g 取 10m/s2。求: （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。
m 图 13 F O 图 12 A B 木条 B′ N′ h1 h2 P′ M′ h3 O 图 11 M P N A
。
B
时，即说明两球碰撞中动量守恒；如果满
时，则说明两球的碰撞为完全弹性碰撞。
14． （8 分） 如图 14 所示， 倾角θ=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： （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。