北京市海淀区高三上学期期中考试物理试卷 2016.11

海淀区高三年级第一学期期中练习物理2016.11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。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。把你认为正确答案填涂在答题纸上。1．如图1所示，用三段不可伸长的轻质细绳OA、OB、OC共同悬挂一重物使其静止，其中OA与竖直方向的夹角为30°，OB沿水平方向，A端、B端固定。若分别用FA、FB、FC表示OA、OB、OC三根绳上的拉力大小，则下列判断中正确的是A．FAFBFCB．FAFBFCC．FAFCFBD．FCFAFB2．在2016年的夏季奥运会上，我国跳水运动员获得多枚奖牌，为祖国赢得荣誉。高台跳水比赛时，运动员起跳后在空中做出各种动作，最后沿竖直方向进入水中。若此过程中运动员头部连续的运动轨迹示意图如图2中虚线所示，a、b、c、d为运动轨迹上的四个点。关于运动员头部经过这四个点时的速度方向，下列说法中正确的是A．经过a、b、c、d四个点的速度方向均可能竖直向下24B．只有经过a、c两个点的速度方向可能竖直向下ZC．只有经过b、d两个点的速度方向可能竖直向下nD．只有经过c点的速度方向可能竖直向下r图1AOBC30°图2vabcd水面3．如图3甲所示，光滑平直轨道MO和ON底端平滑对接，将它们固定在同一竖直平面内，两轨道与水平地面间的夹角分别为α和β，且αβ，它们的上端M和N位于同一水平面内。现将可视为质点的一小滑块从M端由静止释放，若小滑块经过两轨道的底端连接处的时间可忽略不计且无机械能损失，小滑块沿轨道可运动到N端。以a、E分别表示小滑块沿轨道运动的加速度大小和机械能，t表示时间，图3乙是小滑块由M端释放至第一次到达N端的运动过程中的a-t图象和E-t图象，其中可能正确的是H4．如图4所示，一辆可视为质点的汽车以恒定的速率驶过竖直面内的凸形桥。已知凸形桥面是圆弧形柱面，则下列说法中正确的是OA．汽车在凸形桥上行驶的过程中，其所受合力始终为零bB．汽车在凸形桥上行驶的过程中，其始终处于失重状态0C．汽车从桥底行驶到桥顶的过程中，其所受合外力的冲量为零GD．汽车从桥底行驶到桥顶的过程中，其机械能守恒z5．如图5所示，物体A放置在物体B上，B与一轻弹簧相连，它们一起在光滑水平面上以O点为平衡位置做简谐运动，所能到达相对于O点的最大位移处分别为P点和Q点，运动过程中A、B之间无相对运动。已知弹簧的劲度系数为k，系统的振动周期为T，弹簧始终处于弹性限度内。下列说法中正确的是CA．物体B从P向O运动的过程中，弹簧的弹性势能逐渐变小PB．物体B处于PO之间某位置时开始计时，经T/2时间，物体B一定运动到OQ之间uC．物体B的速度为v时开始计时，每经过T时间，物体B的速度仍为v1D．当物体B相对平衡位置的位移为x时，A、B间摩擦力的大小等于kx/地月转移轨道CPQ6558764轨道Ⅰ轨道Ⅱ图6图4图3乙AtOaBtOaCtOEDtOE甲OMNβα图5ABOP6558764Q6．2013年12月6日，“嫦娥三号”携带月球车“玉兔号”运动到地月转移轨道的P点时做近月制动后被月球俘获，成功进入环月圆形轨道Ⅰ上运行，如图6所示。在“嫦娥三号”沿轨道Ⅰ经过P点时，通过调整速度使其进入椭圆轨道Ⅱ，在沿轨道Ⅱ经过Q点时，再次调整速度后又经过一系列辅助动作，成功实现了其在月球上的“软着陆”。对于“嫦娥三号”沿轨道Ⅰ和轨道Ⅱ运动的过程，若以月球为参考系，且只考虑月球对它的引力作用，下列说法中正确的是OA．沿轨道Ⅱ经过P点时的速度小于经过Q点时的速度TB．沿轨道Ⅱ经过P点时的机械能小于经过Q点时的机械能7C．沿轨道Ⅰ经过P点时的速度大于沿轨道Ⅱ经过P点时的速度AD．沿轨道Ⅰ经过P点时的加速度大于沿轨道Ⅱ经过P点时的加速度O7．如图7所示，一列简谐横波沿x轴正方向传播，在t1=0时刻波传播到x=2.0m处的质点C，此时x=0.5m处的质点A在负方向最大位移处，在t2=0.2s时刻质点A自计时开始后第一次运动到正方向最大位移处，则jA．该简谐横波的波速等于5m/swB．质点C开始振动时的运动方向沿y轴负方向=C．在t1~t2时间内，x=1.0m处的质点B通过的路程为4.0cm=6558764D．在t2时刻，位于x=3.0m处的质点D处于平衡位置且开始沿y轴正方向运动8．将一质量为m的排球竖直向上抛出，它上升了H高度后落回到抛出点。设排球运动过程中受到方向与运动方向相反、大小恒为f的空气阻力作用，已知重力加速度大小为g，且fmg。不考虑排球的转动，则下列说法中正确的是A．排球运动过程中的加速度始终小于gB．排球从抛出至上升到最高点的过程中，机械能减少了fHC．排球整个上升过程克服重力做的功大于整个下降过程重力做的功D．排球整个上升过程克服重力做功的平均功率大于整个下降过程重力做功的平均功率图7123y/cm655876402.0-2.0x/mABCD图8vv0甲0t乙vvt02t0v09．如图8甲所示，两个皮带轮顺时针转动，带动水平传送带以恒定的速率v运行。现使一个质量为m的物体（可视为质点）沿与水平传送带等高的光滑水平面以初速度v0（v0v）从传送带左端滑上传送带。若从物体滑上传送带开始计时，t0时刻物体的速度达到v，2t0时刻物体到达传送带最右端。物体在传送带上运动的v-t图象（以地面为参考系）如图8乙所示，不计空气阻力，则A．0~t0时间内，物体受到滑动摩擦力的作用，t0~2t0时间内物体受到静摩擦力的作用B．0~t0时间内，物体所受摩擦力对物体做功的功率越来越大C．若增大物体的初速度v0但v0仍小于v，则物体在传送带上运动的时间一定小于2t0D．若增大物体的初速度v0但v0仍小于v，则物体被传送的整个过程中传送带对物体所做的功也一定增加10．交警正在调查发生在无信号灯的十字路口的一起汽车相撞事故。根据两位司机的描述得知，发生撞车时汽车A正沿东西大道向正东行驶，汽车B正沿南北大道向正北行驶。相撞后两车立即熄火并在极短的时间内叉接在一起后并排沿直线在水平路面上滑动，最终一起停在路口东北角的路灯柱旁，交警根据事故现场情况画出了如图9所示的事故报告图。通过观察地面上留下的碰撞痕迹，交警判定撞车的地点为该事故报告图中P点，并测量出相关的数据标注在图中，又判断出两辆车的质量大致相同。为简化问题，将两车均视为质点，且它们组成的系统在碰撞的过程中动量守恒，根据图中测量数据可知下列说法中正确的是A.发生碰撞时汽车A的速率较大B.发生碰撞时汽车B的速率较大C.发生碰撞时速率较大的汽车和速率较小的汽车的速率之比约为12：5D.发生碰撞时速率较大的汽车和速率较小的汽车的速率之比约为32：5二、本题共2小题，共15分。11．（6分）图10甲为“探究加速度与物体所受合外力、物体质量的关系”的实验装置示意图，砂和砂桶的总质量为m，小车和砝码的P图9AB灯柱AB6.0m2.5m北东甲打点计时器砂、砂桶接交流电源小车砝码x1x2x3x4x5乙OABCDE图10总质量为M。（1）如图10乙所示为实验中用打点计时器打出的一条较理想的纸带，打点计时器所用交流电的频率为50Hz，纸带上O、A、B、C、D、E为六个相邻的计数点（两相邻计数点间还有4个点迹没有画出），通过测量和计算可知，x1、x2、x3、x4、x5分别为4.50cm、5.28cm、6.07cm、6.85cm、7.63cm。则打点计时器打下相邻计数点的时间间隔为s，根据上述数据，可知小车拖动纸带运动的加速度的测量值为m/s2（保留2位有效数字）。（2）实验中用砂和砂桶总重力的大小作为细线对小车拉力的大小，在探究外力不变的情况下加速度与质量之间的关系时，用到了小车的加速度a与小车和砝码总质量的倒数1/M关系的图象。以下关于该实验的说法中正确的是。（选填选项前的字母）A．需要用天平测量小车和砝码的总质量MB．实验需要保证的条件是小车和砝码的总质量远大于砂和砂桶的总质量C．实验前需要将固定打点计时器一侧的木板垫高一些，其目的是为了增大小车下滑的加速度D．实验时如果没有将固定打点计时器一侧的木板垫高一些，将会导致a-1/M图象不是一条直线12．（9分）某研究性学习小组的同学们做了以下两个关于弹簧的实验。（1）在做探究弹簧弹力的大小与其伸长量的关系实验中，设计了如图11所示的实验装置。在弹簧两端各系一轻细的绳套，利用一个绳套将弹簧悬挂在铁架台上，另一端的绳套用来悬挂钩码。同学们先测出不挂钩码时弹簧的长度，再将钩码逐个挂在弹簧的下端，每次都测出相应的弹簧总长度L，再算出弹簧伸长的长度x，并将数据填在下面的表格中。(实验过程中，弹簧始终在弹性限度内)测量次序1236558764456悬挂钩码所受重力G/N00.51.01.52.02.5弹簧弹力大小F/N00.51.01.52.02.5弹簧的总长度L/cm13.0015.0517.1019.0021.0023.00弹簧伸长的长度x/cm02.054.106.008.0010.00①在如图12所示的坐标纸上已经描出了其中5次测量的弹簧弹力大小F与弹簧伸长的长度x对应的数据点，请把第4次测量的数据对应点描绘出来，并作出F-x图线。图11图12F/Nx/cm00.51.01.52.02.53.02.04.06.08.010.012.0②根据上述的实验过程，并对实验数据进行分析可知，下列说法中正确的是。（选填选项前的字母）A．弹簧弹力大小与弹簧的总长度成正比B．弹簧弹力大小与弹簧伸长的长度成正比C．该弹簧的劲度系数约为25N/mD．在不挂钩码的情况下测量弹簧的长度时，需将弹簧放置在水平桌面上测量（2）研究性学习小组的同学将该弹簧放置在一个高度为h的水平桌面上，将其左端固定，右端与质量为m的小钢球接触。当弹簧处于自然长度时，小钢球恰好在桌子边缘，如图13甲所示。将钢球向左压缩弹簧一段距离x后由静止释放，钢球将沿水平方向飞出桌面，钢球在空中飞行一段距离后落到水平地面上，测得其水平飞行距离为s。该小组的同学想用这个装置探究弹簧将钢球弹出的过程中，弹簧弹力对钢球所做的功与此过程中钢球动能增量之间的关系。①同学们发现，当压缩弹簧的距离x不同时，钢球落地时的水平距离s也会不同。可以根据第（1）问中画出的F-x图象求出弹簧弹力对钢球所做的功，然后研究弹簧弹力对钢球所做的功W与此过程中钢球动能增量∆Ek之间的关系。根据这样的思路同学们预测了几种不同的s-x关系图象，图13乙中可以表明弹簧弹力对钢球所做的功W等于此过程中钢球动能的增量∆Ek的图象是。（选填选项下面的字母）②在实验中发现，弹簧弹力对钢球所做的功W大于钢球的动能增量∆Ek。请你简述导致W大于∆Ek的可能原因（至少说出两条．．）：。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14所示，水平地面上有一质量m=2.0kg的物块，物块与水平地面间的动摩擦因数μ=0.20，在与水平方向成θ=37°角斜向下的推力F作用下由静止开始向右做匀加速直线运动。已知F=10N，sin37º=0.60，cos37º=0.80，重力加速度g取37°F图14乙图13sh甲OAxsOBxsOCxs10m/s2，不计空气阻力。求：（1）物块运动过程中所受滑动摩擦力的大小；（2）物块运动过程中加速度的大小；（3）物块开始运动5.0s所通过的位移大小。14.（8分）如图15所示，在倾角θ=37°的足够长的固定光滑斜面的底端，有一质量m=1.0kg、可视为质点的物体，以v0=6.0m/s的初速度沿斜面上滑。已知sin37º=0.60，cos37º=0.80，重力加速度g取10m/s2，不计空气阻力。求：（1）物体沿斜面向上运动的加速度大小；（2）物体在沿斜面运动的过程中，物