北京市海淀区2011届高三上学期期中考试(物理)

海淀区高三年级第一学期期中练习物理2010.11说明：本试卷共8页，共100分。

考试时间120分钟。

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。

把你认为正确答案的代表字母填写在题后的括号内。

1．物块静止在固定的斜面上，分别对物块施加大小相等的力F，施力后物块仍然静止。

则力F使物块所受的静摩擦力增大的是. （）A．F的方向垂直于斜面向上B．F的方向垂直于斜面向下C．F的方向竖直向上D．F的方向竖直向下2．某同学将一体重秤放在电梯的地板上，他站在体重秤上随电梯沿竖直方向做变速运动并记录了几个特定时刻体重秤的示数如下表所示。

已知t1时刻电梯静止，则（）A．t1和t2时刻，该同学所受重力相等B．t1和t2时刻，该同学所受重力不相等C．t2和t3时刻，电梯的加速度方向相同D．t2和t3时刻，电梯的加速度方向相反3．一个小球从高处由静止开始落下，从释放小球开始计时，规定竖直向上为正方向，落地点为重力势能零点。

小球在接触地面前、后的动能保持不变，且忽略小球与地面发生碰撞的时间以及小球运动过程中受到的空气阻力。

图1分别是小球在运动过程中的位移x、速度v、动能E k和重力势能E p随时间t变化的图象，其中正确的是（）4．如图2所示，在水平地面上的A 点以跟地面成θ角的速度v 1射出一弹丸，恰好以速度v 2垂直穿入竖直墙壁上的小孔B ，下面说法正确的是 ( )A ．在B 点以跟v 2大小相等、方向相反的速度射出弹丸，它必定落在地面上的A 点B ．在B 点以跟v 1大小相等、跟v 2方向相反的速度，射出弹丸，它必定落在地面上的A 点C ．在B 点以跟v 1大小相等、跟v 2方向相反的速度射出弹丸，它必定落在地面上A 点的左侧D ．在B 点以跟v 1大小相等、跟v 2方向相反的速度射出弹丸，它必定落在地面上A 点的右侧5．如图3所示，民族运动会上有一个骑射项目，运动员骑在奔弛的马背上沿跑道AB 运动，拉弓放箭射向他左侧的固定目标。

假设运动员骑马奔驰的速度为v 1，运动员静止时射出的箭速度为v 2，跑道离固定目标的最近距离OA=d 。

若不计空气阻力的影响，要想命中目标且射出的箭在空中飞行时间最短，则 ( )A ．运动员放箭处离目标的距离为d v v 21B ．运动员放箭处离目标的距离为d v v v 22221+C ．箭射到靶的最短时间为2v d D ．箭射到靶的最短时间为2122vv d -6．我国于今年10月1日成功发射了月球探测卫星“嫦娥二号”，发射后的几天时间内，地面控制中心对其实施几次调整，使“嫦娥二号”绕月球做匀速圆周运动的半径逐渐减小。

在这个过程中，下列物理量也会随之发生变化，其中判断正确的是 （ ）A ．“嫦娥二号”卫星绕月球运动的向心力逐渐减小图1图2 图3B ．“嫦娥二号”卫星绕月球运动的线速度逐渐减小C ．“嫦娥二号”卫星绕月球运动的周期逐渐减小D ．“嫦娥二号”卫星绕月球运动的角速度逐渐减小7．沿x 轴正方向传播的简谐横波在t 1=0时的波形图如图4所示，此时波传播到x =2.0m 处的质点B ，质点A 恰好位于波谷位置，C 、D 两个质点的平衡位置分别位于x =3.0m 和x =5.0m 处。

当t 2=0.6s 时，质点A 恰好第二次处于波峰位置，则以下判断中正确的是（ ） A ．此列波的波速为10m/sB ．当t =10s 时，质点C 在平衡位置且向上运动 C ．当t =0.9s 时，质点D 恰好经过平衡位置D ．当质点D 第一次位于波峰位置时，质点B 恰好位于波谷位置8．如图5所示，单摆摆球的质量为m ，摆球从最大位移A 处由静止释放，摆球运动到最低点B 时的速度大小为v 。

重力加速度为g ，不计空气阻力。

则摆球从A 运动到B 的过程中 （ ）A ．重力做的功为221mvB ．重力的最大瞬时功率为mg vC ．重力的冲量为0D ．合力的冲量大小为m v9．如图6所示，物体A 叠放在物体B 上，B 置于光滑水平面上。

A ，B 质量分别为6.0kg 和2.0kg ，A 、B 之间的动摩擦因数为0.2。

在物体A 上施加水平方向的拉力F ，开始时F =10N ，此后逐渐增大，在增大到45N 的过程中，以下判断正确的是 （ ） A ．两物体间始终没有相对运动 B ．两物体间从受力开始就有相对运动 C ．当拉力F ＜12N 时，两物体均保持静止状态D ．两物体开始没有相对运动，当F ＞18N 时，开始相对滑动10．如图7甲所示，劲度系数为k 的轻弹簧竖直放置，图6图5图7 甲乙图4下端固定在水平地面上，一质量为m 的小球，从离弹簧上端高h 处由静止释放，落在弹簧上后继续向下运动到最低点的过程中，小球的速度v 随时间t 的变化图象如图7乙所示，其中OA 段为直线，AB 段是与OA 相切于A 点的曲线，BCD 是平滑的曲线。

若以小球开始下落的位置为原点，沿竖直向下方向建立坐标轴Ox ，则关于A 、B 、C 、D 各点对应的小球下落的位置坐标x 及所对应的加速度a 的大小，以下说法正确的是 （ ）A ．x A =h ，a A =0B ．x B =h+k mg，a B = 0 C ．x C =h+2k mg，a C = g D ．x D =h+2kmg ，a D >g二、本题共3小题，共14分。

把答案填在题中的横线上或将正确的选项填入题后的括号内。

11．图8为“验证力的平行四边形定则”的实验装置图。

（1）请将下面实验的主要步骤补充完整。

① 将橡皮筋的一端固定在木板上的A 点，另一端拴上两根绳套，每根绳套分别连着一个弹簧测力计；② 沿着两个方向拉弹簧测力计，将橡皮筋的活动端拉到某一位置，将此位置标记为O 点，并记录两个拉力的大小及方向；③ 再用一个弹簧测力计将橡皮筋的活动端仍拉至O 点，记录______________ 。

（2）用一个弹簧测力计将橡皮筋的活动端仍拉至O 点，这样做的目的是______________。

12．一位同学做“用单摆测定重力加速度”的实验。

（1）在实验中，①测量摆长时，他正确地测出悬线长l 和摆球直径d ，则摆长L=___________；②测量周期时，在摆球某次向右通过最低点时，该同学按下秒表开始计时，并将此次计为第1次，直到摆球第30次向右通过最低点时，该同学按下秒表停止计时，读出秒表显示的时间t ，则该单摆的周期T ＝__________。

（2）该同学采用图象法处理实验数据，实验中测出不同摆长L 以及对应的周期T ，作出L -T 2图线如图9所示，利用图线上任两点A 、B 的坐标（x l ，y 1）、（x 2，y 2）可得出重力加速度的表达式为g ＝____________。

13．在利用打点计时器验证做自由落体运动的物体机械能守恒的实验中。

（1）需要测量物体由静止开始自由下落到某点时的瞬时速度v 和下落高度h 。

某小组的同学利用实验得到的纸带，共设计了以下四种测量方案，其中正确的是 ( )A ．用刻度尺测出物体下落的高度h ，并测出下落时间t ，通过v = gt 计算出瞬时速度v ；图8 1 2y y 图9B ．用刻度尺测出物体下落的高度h，并通过v =v ；C ．根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度，等于这点前、后相邻两点间的平均速度，测算出瞬时速度v ，并通过gv h 22=计算出高度h ； D ．用刻度尺测出物体下落的高度h ，根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度，等于这点前、后相邻两点间的平均速度，测算出瞬时速度v 。

（2）已知当地重力加速度为g ，使用交流电的频率为f 。

在打出的纸带上选取连续打出的五个点A 、B 、C 、D 、E ，如图10所示。

测出A 点距离起始点O 的距离为s 0，A 、C 两点间的距离为s 1，C 、E 两点间的距离为s 2，根据前述条件，如果在实验误差允许的范围内满足关系式______________，即验证了物体下落过程中机械能是守恒的。

而在实际的实验结果中，往往会出现物体的动能增加量略小于重力势能的减小量，出现这样结果的主要原因是_______________________________。

三、本题包括7小题，共56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。

14．（7分）商场工作人员拉着质量m =20kg 的木箱沿水平地面运动。

若用F 1=100N 的水平力拉木箱，木箱恰好做匀速直线运动；现改用F 2=150N 、与水平方向成53°斜向上的拉力作用于静止的木箱上，如图11所示。

已知sin53°=0.80，cos53°=0.60，取重力加速度g=10m/s 2。

求：（1）木箱与地面之间的动摩擦因数；（2）F 2作用在木箱上时，木箱运动的加速度大小； （3）F 2作用在木箱上4.0s 时间内木箱移动的距离。

15．（7分）如图12所示，水平桌面上放置一个质量m ＝0.5kg 的小木块，若用木棒击打木块使木块获得水平方向的初速度v 0，木块沿桌面滑出左端边沿，落在水平地面图10图11图12v 0m上的D 点。

已知木块的初速度v 0＝5.0m/s ，桌面距地面的高度H ＝0.8m ，木块落地的位置距桌面左端边沿的水平距离x ＝1.2m ，忽略空气阻力，取重力加速度g ＝10m/s 2。

求：（1）木块落到地面时的速度大小； （2）木块离开桌面时的动能；（3）木块在桌面上滑行过程中克服摩擦力所做的功。

16．（8分）一名宇航员抵达一半径为R 的星球表面后，为了测定该星球的质量，做了如下实验：将一个小球从该星球表面某位置以初速度v 竖直向上抛出，小球在空中运动一段时间后又落回原抛出位置，测得小球在空中运动的时间为t ，已知万有引力恒量为G ，不计阻力。

试根据题中所提供的条件和测量结果，求：（1）该星球表面的“重力”加速度g 的大小； （2）该星球的质量M ；（3）如果在该星球上发射一颗围绕该星球做匀速圆周运动的卫星，则该卫星运行的最小周期T 为多大？17．（8分）如图13所示，质量为M 的木板长为L ，木板的两个端点分别为A 、B ，中点为O ，木板置于光滑的水平面上并以v 0的水平初速度向右运动。

若把质量为m 的小木块（可视为质点）置于木板的B 端，小木块的初速度为零，最终小木块随木板一起运动。

小木块与木板间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g 。

求：（1）小木块与木板相对静止时，木板运动的速度；（2）从小木块放上木板到它与木板相对静止的过程中，木板运动的位移；（3）小木块与木板间的动摩擦因数μ的取值在什么范围内，才能使木块最终相对于木板静止时位于OA 之间。