海淀区高三年级第一学期期中练习

海淀区高三年级第一学期期中练习
物 理
一、此题共10小题，每题3分，共30分。

在每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，选对但不全的得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.如图1所示，用轻绳AO 和OB 将重为G 的重物悬挂在水平天
花板和竖直墙壁之间处于静止状态，AO 绳水平，OB 绳与竖直
方向的夹角为θ。

那么AO 绳的拉力T 1、OB 绳的拉力T 2的大
小与G 之间的关系为
A.T 1=G θtan
B.T 1=θtan G
C.T 2=θG cos
D.T 2=G θcos
2.用轻绳将质量为m 的物体悬挂在电梯的天花板上，电梯竖直向上做匀变速运动，加速度方向向下，大小为a ()g a ＜。

重力加速度g ，那么在那个过程中，绳对物体的拉力大小为
A. m (g +a )
B. m (g -a )
C. mg
D. ma
3.将一个皮球从距地面高度为h 处由静上开释，通过时刻t 0落地，碰到地面弹起后又上升到最高点。

球与地面作用的时刻极短，不计空气阻力以及球与地面作用过程中机械能的缺失。

图2为定性反映皮球运动过程中速度v 的大小随时刻t 变化的图象，其中正确的选项是
4.如图3所示为在同一地点的A 、B 两个单摆做简谐运动的图
像，其中实线表示A 的运动图象，虚线表示B 的运动图象。

关于这两个单摆的以下判定中正确的选项是
A.这两个单摆的摆球质量一定相等
B.这两个单摆的摆长一定不同
C.这两个单摆的最大摆角一定相同
D.这两个单摆的振幅一定相同
5.如图4所示的杂技演员在表演〝水流星〞的节目时，盛水的杯子
通过最高点杯口向下时水也不洒出来。

关于杯子通过最高点时
水受力情形，下面讲法正确的选项是
A.水处于失重状态，不受重力的作用
B.水受平稳力的作用，合力为零
C.由于水做圆周运动，因此必定受到重力和向心力的作用
D.杯底对水的作用力可能为零
6.如图5为一列沿x轴传播的简谐横波在t 0=10s时的图像，
参与振动的质点的运动周期T=2.0s。

这列波中质点P在
该时刻的运动方向沿y轴的负方向，那么这列波的传播
方向和传播速度分不是
A.沿x轴正方向传播，波速v=2.0m/s
B.沿x轴正方向传播，波速v=10m/s
C.沿x轴负方向传播，波速v=2.0m/s
D.沿x轴负方向传播，波速v=10m/s
7.将质量为m的小球在距地面高度为h处抛出，抛出时的速度大小为v0。

小球落到地面时的速度大小为2v0。

假设小球受到的空气阻力不能忽略，那么关于小球下落的整个过程，下面讲法中正确的选项是
A.小球克服空气阻力做的功小于mgh
B.重力对小球做的功等于mgh
C.合外力对小球做的功小于mv20
D.合外力对小球做的功等于mv20
8.万有引力常量G，那么在以下给出的各种情形中，能依照测量的数据求出月球密度的是
A.在月球表面使一个小球作自由落体运动，测出落下的高度H和时刻t
B.发射一颗贴近月球表面绕月球做圆周运动的飞船，测出飞船运行的周期T
C.观看月球绕地球的圆周运动，测出月球的直径D和月球绕地球运行的周期T
D.发射一颗绕月球做圆周运动的卫星，测出卫星离月球表面的高度H和卫星的周期T
9.如图6所示，在水平桌面上叠放着质量相等的A、B两块木板，
在木板A上放着一个物块C，木板和物块均处于静止状态。

物块C的质量为m，A、B、C之间以及B与地面之间的动摩
擦因数均为μ。

用水平恒力F向右拉动木板A使之做匀加速运动，物块C始终与木板A 保持相对静止。

设最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，重力加速度为g。

那么以下判定正确的选项是
A.A、C之间的摩擦力可能为零
B.A、B之间的摩擦力不为零，大小可能等于μmg
C.A、B之间的摩擦力大小一定小于F
D.木板B一定保持静止
10.如图7所示，一轻弹簧与质量为m的物体组成弹簧振子，物体在一竖直线
上的A、B两点间做简谐运动，点O为平稳位置，C为O、B之间的一点。

振子的周期为T，某时刻物体恰好通过C向上运动，那么关于从该时刻起的
半个周期内，以下讲法中正确的选项是
A.物体动能变化量一定为零
B.弹簧弹性势能的减小量一定等于物体重力势能的增加量
C.物体受到回复力冲量的大小为mgT/2
D.物体受到弹簧弹力冲最的大小一定小于mgT/2
二、此题共3小题，共14分。

选择正确答案或将答案填在题中的横线上。

11.在用单摆测定重力加速度的实验中，为了使单摆做简谐运动，一定要满足的条件是
A.摆球的质量一定要远大于摆线的质量
B.摆球的直径要远小于摆线的长度
C.摆球被开释时的速度应该为零
D.摆球应保持在同一竖直平面内运动
12.在〝验证力的平行四边形定那么〞的实验中某同
学的实验情形如图8甲所示，其中A为固定橡皮
筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB和OC
为细绳。

图乙是在白纸上依照实验结果画出的图。

(1)图乙中的___________是为F1和F2的合力的理
论值；___________是力F1和F2的合力的实际测
量值。

(2)在实验中，假如将细绳也换成橡皮筋，那么实验结果是否会发生变化？
答：______________________。

(选填〝变〞或〝不变〞)
13.用如图9所示的实验装置测量物体沿斜面匀加速下滑的加速
度，打点计时器打出的纸带如图10所示。

纸带上各相邻点的
时刻间隔为T，那么能够得出打点计时器在打出C点时小车
的速度大小的表达式为___________________________，小车
运动的加速度大小的表达式为_______________________。

假设测出斜面的长度l和斜面右端距桌面的高度h，重力加速
度为g,小车的质量为m。

那么能够得出斜面对小车的阻力的表达式为________________________________。

三、此题包括7小题，共56分。

解承诺写出必要的文字讲明、方程式和重要的演算步骤只写出最后答案的不能得分，有数值运算的题，答案中必须明确写出数值和单位。

14.(7分)如图11所示，用一个平行于斜面向上的恒力将质量
m=10.0kg的箱子从斜坡底端由静止推上斜坡，斜坡与水
平面的夹角θ=37°，推力的大小F=100N，斜坡长度
s=4.8m，木箱底面与斜坡的动摩擦因数μ=0.20。

重力加
速度g取10m/s2，且sin37°=0.60，cos=
370.80。

求：
(1)木箱沿斜坡向上滑行的加速度的大小。

(2)木箱到滑斜坡顶端时速度的大小。

15.(7分)一个质量为5.0kg的石块从塔顶由静止下落，通过4.0s的时刻落至地面。

石块受到
的空气阻力可忽略不计，重力加速度g=10m/s2。

求：
(1)塔顶距离地面的高度。

(2)石块落地时重力对石块的功率。

16.(8分)如图12所示，在距水平地面高为h处有一半径为R
的1/4圆弧轨道，圆弧轨道位于竖直平面内，轨道光滑且末
端水平，在轨道的末端静置一质量为m的小滑块A。

现使另
一质量为m的小滑块B从轨道的最高点由静止开释，并在
轨道的最低点与滑块A发生碰撞，碰后粘合为一个小滑块
C。

重力加速度为g。

求：
(1)滑块C对轨道末端的压力大小。

(2)滑块C在水平地面上的落地点与轨道末端的水平距离。

17.(8分)2005年10月12日，我国继〝神舟〞五号载人宇宙飞船后又成功地发射了〝神舟〞
六号载人宇宙飞船。

飞船入轨运行假设干圈后成功实施变轨进入圆轨道运行，通过了近5天的运行后，飞船的返回舱于10月17日凌晨顺利降落在预定地点，两名宇航员安全返回祖国的怀抱。

设〝神舟〞六号载人飞船在圆轨道上绕地球运行n圈所用的时刻为t，假设地球表面的重力加速度为g，地球半径为R。

求
(1)飞船的圆轨道离地面的高度。

(2)飞船在圆轨道上运行的速率。

18.(8分)如图13是电动打夯机的结构示意图，电动机带动质量
为m的重锤(重锤可视为质点)绕转轴O匀速转动，重锤转动
半径为R。

电动机连同打夯机底座的质量为M,重锤和转轴O
之间连接杆的质量能够忽略不计，重力加速度为g。

(1)重锤转动的角速度为多大时，才能使打夯机底座刚好离开
地面？
(2)假设重锤以上述的角速度转动，当打夯机的重锤通过最低位置时，打夯机对地面的压力为多大？
19.(9分)高台滑雪运动员通过一段滑行后从斜坡上的
O点水平飞出，斜坡与水平面的夹角θ=37°，运动员连同滑雪板的总质量m=50kg，他落到了斜坡上的A点，A点与O点的距离s=12m,如图14所示。

忽略斜坡的摩擦和空气阻力的阻碍，重力加速度g=10m/s2。

(sin37°=0.60;cos37°=0.80)
(1)运动员在空中飞行了多长时刻？
(2)求运动员离开O点时的速度大小。

(3)运动员落到斜坡上顺势屈腿以缓冲，使他垂直于斜坡的速度在t=0.50s的时刻内减小为零，设缓冲时期斜坡对运动员的弹力能够看作恒力，求此弹力的大小。

20. (9分)如图15所示，质量M=8.0kg的小车放在光滑的水平面上，给小车施加一水平向右的恒力F=8.0N。

当向右运动的速度达到V0=1.5m/s时，有一物块以水平向左的初速度v0=1.0m/s滑上小车的右端。

小物块的质量m=2.0kg，物块与小车表面的动摩擦因数μ=0.20。

设小车足够长，重力加速度g取10m/s2。

〔1〕物块从滑上小车开始，通过多长的时刻速度减小为
零？
〔2〕求物块在小车内相对小车滑动的过程中，物块相对
地面的位移。

〔3〕物块在小车内相对小车滑动的过程中，小车和物块组成的系统机械能变化了多少？
物理参考答案及评分标准
一、此题共10小题，每题3分，共30分。

在每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，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分。

1.AC
2.B
3.C
4.BD
5.D
6.B
7.AB
8.B
9.CD 10.ABD
二、此题共3小题，共14分。

把答案填在题中的横线上。

11.ABD(3分) (注：选对但不全的得2分)
12.(1)F ；F ′ (3分) (2)不变 (2分) 13.T s s s s 44321+++；(2分) 2123
44T
s s s s --+；(2分) mg 2123
44T s s s s m l h --+-〔2分〕 (注：用相邻两段位移表达出来，只要表达正确的不扣分)
三、此题包括7小题，共56分。

解承诺写出必要的文字讲明，方程式和重要的演算步骤。

只写出最后答案的不能得分，有数值运算的题的答案必须明确写出数值和单位。

14.(7分)
解：(1)设斜面对箱子的支持力为N ，箱了上滑的加速度为a 。

依照牛顿第二定律，得平行
斜面方向，F -mg sin37°-μN =ma ， …………1分
垂直斜面方向，N =mg cos37°, …………1分
解得箱子的加速度a=g m
F -(sin37°+μcos37°)=2.4m/s 2 …………2分 (2)设箱子滑到斜面顶端的速度v ，由运动学公式，
v 2=2as ， …………2分
解得
v =m/s 842.as = 。

…………1分
15.(7分)
解：(1)设塔顶距地面的高度为h ,依照自由落体运动公式，得
h =21gt 2=80m 。

…………2分 (2)设石块落地时的速度为v ，依照匀变速运动规律，v =gt 。

…………2分
设石块落地时重力做功的功率为P ，那么P =mgv =mg 2t =2.0×103W 。

…………3分
16.(8分)
解：(1)滑块B 沿轨道下滑过程中，机械能守恒，设滑块B 与A 碰撞前瞬时的速度为v 1，那么 mgR =212
1
mv 。

…………1分 滑块B 与滑块A 碰撞过程沿水平方向动量守恒，设碰撞后的速度为v 2，那么
mv 1=2mv 2 。

…………1分
设碰撞后滑块C 受到轨道的支持力为N ，依照牛顿第二定律，对滑块C 在轨道最低点有
N -2mg =2mv 22/R ，…………1分 联立各式可解得，
N =3mg 。

…………1分 依照牛顿第三定律可知，滑块C 对轨道末端的压力大小为N ′=3mg 。

…………1分
(2)滑块C 离开轨道末端做平抛运动，设运动时刻t ，依照自由落体公式，
h =2
1gt 2 。

…………1分 滑块C 落地点与轨道末端的水平距离为s =v 2t ，…………1分
联立以上各式解得s =Rh 。

…………1分
17.(8分)
解：(1)飞船在圆轨道上做匀速圆周运动，运行的周期 T =n t 。

…………1分 设飞船做圆运动距地面的高度为h ，飞船受到地球的万有引力提供了飞船的向心力，依照万有引力定律和牛顿第二定律，得
222)
(4)(T h R πm h R GMm
+=+。

…………2分
而地球表面上的物体受到的万有引力近似等于物体的重力，即
2R GMm
=mg , …………1分
联立以上各式，解得 h =322224n
πt gR -R 。

…………1分 (2)飞船运动的圆轨道的周长
s =2π(R +h )， …………1分 动行的速度 v =T s =t
h R πn )(2+， …………1分 解得
v =322t
πngR 。

…………1分 18.(8分) 解：(1)重锤在竖直平面内做匀速圆周运动，当重锤运动通过最高点时，打夯机底座受
连接杆竖直向上的作用力达到最大。

现在重锤所受的重力mg 和连接杆对重锤向下的拉力T 1提供重锤的向心力，根牛顿第二定律
T 1+mg =mw 2R 。

…………1分
连接杆对打夯机底座向上的拉力 T 1′=T 1。

…………1分
当T ′=Mg 时，打夯机底座刚好离开地面， …………1分
解得 ω=g mR
m M +。

…………1分 (2)当重锤通过最低位置时，重锤所受的重力mg 和连接杆的拉力T 2的合力提供重锤的向心力，依照牛顿第二定有： T 2-mg =mw 2R 。

…………1分
连接杆对打夯机底座的作用力T 2′的方向向下，且T 2′=T 2。

设打夯机受到地面的支持力N ，依照牛顿第二定律，
N=Mg+T 2’ ，…………1分
联立以上各式解得 N=2〔M+m 〕g 。

…………1分
依照牛顿第三定律，打夯机对地面压力的大小N ′=N =2(M +m )g 。

…………1分
19.(9分)
解：(1)设运动员在空中飞行时刻为t ，运动员在竖直方向做自由落体运动，得
s sin37°=2
1gt 2， 解得： t=g
s ︒37sin 2=1.2s 。

…………2分 (2)设运动员离开O 点的速度为v 0，运动员在水平方向做匀速直线运动，即
s cos37°=v 0t ，
解得： v 0=t
s ︒37cos =8.0m/s 。

…………2分 (3)运动员落在A 点时沿竖直向下的速度v y 的大小为
v y =gt =12m/s …………1分，
沿水平方向的速度v x 的大小为 v x =8.0m/s 。

因此，运动员垂直于斜面向下的速度v N 为
v N =v y cos37°-v x sin37°=4.8m/s 。

…………1分 设运动员在缓冲的过程中受到斜面的弹力为N ，依照动量定理
(N -mg cos37°)t =mv N ，…………1分
解得：
N =mg cos37°+t
mv N =880N 。

…………1分 20.(9分)
解：(1)设物块滑上小车后通过时刻t 1速度减为零，依照动量定理 μmgt 1=mv ，
解得： t 1=μg
v =0.5s 。

…………1分 (2)物块滑上小车后，做加速度为a m 的匀变速运动，根牛顿第二定律
μmg =m a m ，
解得： a m =μg =2.0m/s 2。

小车做加速度为a M 的匀加速运动，依照牛顿第二定律
F -μmg =Ma M ，
解得： a M =M
μmg F =0.5m/s 2。

…………1分 设物块向左滑动的位移为s 1，依照运动学公式
s 1=v 0t 1-2
1a m t 21=0.25m, 当滑块的速度为零时，小车的速度V 1为
V 1=V 0+a m t 1=1.75m/s 。

设物块向右滑动通过时刻t 2相对小车静止，此后物块与小车有共同速度V ，依照运动学公式，有
V =V 1+a M t 2=a m t 2， 解得： t 2=6
7s 。

…………1分 滑块在时刻t 2内的位移为s 2=21a m s 22=36
49m ≈1.36m 。

(方向向右) …………1分 因此，滑块在小车内滑动的过程中相对地面的位移为
s =s 2-s 1=9
10m ≈1.11m,方向向右。

…………1分 (3)由(2)的结果，物块与小车的共同速度
V =3
7m/s ， 因此，物块在小车内相对小车滑动的过程中，系统的机械能增加量ΔE 为
ΔE =21(m +M )V 2-21mv 20-2
1MV 20≈17.2J 。

…………2分。