2017-2019北京合格性考试高中物理试题汇编含答案

1/19北京市合格性考试物理科目考试汇编（一）物理学史、量纲【题1】下列物理量中，属于矢量的是（）A．质量B．时间C．路程D．位移【题2】在国际单位制中，单位是“库仑”的物理量是（）A．电荷量B．电流C．电压D．电阻【题3】下列物理量中，属于矢量的是（）A．功B．功率C．重力势能D．加速度【题4】下列物理量中，属于矢量的是（）A．时间B．质量C．电阻D．磁感应强度【题5】在国际单位制中，电荷量的单位是（）A．库仑B．牛顿C．伏特D．焦耳2/19（二）运动学/静力学/动力【题1】如图2所示，一根劲度系数为k的轻弹簧，原长为x0，下端挂钩码时长度为x1，则弹簧弹力的大小为（）A．102xxkB．10xxkC．10kxxD．10()kxx【题2】如图1所示，一个物块放置在水平地面上，力F作用在物块上，力F与水平方向的夹角为θ。现沿水平和竖直两个方向分解力F，这两个方向上的分力分别为F1和F2。则分力F1的大小为（）A．sinFB．cosFC．tanFD．F【题3】一质点沿直线运动，其v－t图像如图3所示．由图像可知（）A．在0~10s内质点做匀加速直线运动B．在0~10s内质点做匀减速直线运动C．在10~20s内质点做匀加速直线运动D．在10~20s内质点做匀减速直线运动图1图2v/(m·s-1)t/s402005101520图33/19【题4】松手后，关于竹蜻蜓和空气间的相互作用力，下列说法中正确的是（）A．竹蜻蜓对空气的作用力大于空气对竹蜻蜓的作用力B．竹蜻蜓对空气的作用力小于空气对竹蜻蜓的作用力C．竹蜻蜓对空气的作用力等于空气对竹蜻蜓的作用力D．竹蜻蜓对空气的作用力与空气对竹蜻蜓的作用力方向相同【题5】若竹蜻蜓离开双手后，恰好沿竖直方向向上运动。则竹蜻蜓在上升过程中（）A．做匀速运动B．做减速运动C．先做加速运动，后做匀速运动D．先做加速运动，后做减速运动【题6】一个物体沿直线运动，其速度v随时间t变化的关系如图11所示。由图象可知（）A．在t=0到t=2s内物体做匀加速直线运动B．在t=2s到t=4s内物体做匀加速直线运动C．在t=0到t=2s内物体的加速度大小为1m/s2D．在t=2s到t=4s内物体的加速度大小为2m/s2【题7】一汽车由静止加速到20m/s所用时间为5.0s。若此过程中汽车的运动可视为匀加速直线运动，则其加速度的大小为（）A．0.25m/s2B．4.0m/s2C．25m/s2D．100m/s2图3“翅膀”竹柄图114/19【题8】为了减少交通事故，近年来我国加大了对道路的限速监控。目前，限速监控的方式有两种：一种是“定点测速”，即监测汽车经过某位置的速度；另一种是“区间测速”，即监测汽车在某一区间行驶的速度。如果超过了该路段的最高限速，即被判为超速。如图所示，高速路上某一区间测速的区间长度为66km，全程限速100km/h，一辆汽车通过监测起点和终点的速度分别为95km/h和90km/h，通过测速区间的时间为30min。根据以上信息，可判断此车_________（选填“超速”或“不超速”），理由是_______________________________。超速可计算出汽车行驶速度为132km/h，大于限速100km/h【题9】同学们到中国科技馆参观，看到了一个有趣的科学实验：如图14所示，一辆小火车在平直轨道上匀速行驶，当火车将要从“∩”形框架的下方通过时，突然从火车顶部的小孔中向上弹出一小球，该小球越过框架后，又与通过框架的火车相遇，并恰好落回原来的孔中．下列说法中正确的是（）A．相对于地面，小球运动的轨迹是直线B．相对于地面，小球运动的轨迹是曲线C．小球能落回小孔是因为小球在空中运动的过程中受到水平向前的力D．小球能落回小孔是因为小球具有惯性，在水平方向保持与火车相同的速度图145/19【题10】（8分）在日常生活和生产中，常用传送带运送物体．如图23所示，一水平传送带以v=2.0m/s的速度匀速运动，现把小物块（可视为质点）无初速地轻放在传送带的左端A处，经过一段时间，小物块到达传送带的右端B处．A、B间距离L=6.0m，小物块与传送带间的动摩擦因数μ=0.10，取重力加速度g=10m/s2．（1）求小物块从A运动到B所用的时间t；（2）请你设计方案，使小物块在传送带上从A运动到B所用的时间缩短0.5s，并通过计算确定方案中所涉及物理量的数值．（设计一种方案即可）图23【解析】（1）小物块放到传送带上后，开始做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律mgma1.0am/s2小物块做匀加速直线运动12.0tavs2112.02atx=m因为xL，所以小物块运动2.0m后开始做匀速直线运动22.0Lxtvs小物块从A运动到B所用的时间124.0ttts（2）小物块从A运动到B的时间(40.5)s3.5st'【方案一】改变小物块与传送带间的动摩擦因数，其它物理量不变．设小物块与传送带间的动摩擦因数为'在小物块做匀加速直线运动的过程中，根据牛顿第二定律'mgma'6/19小物块做匀加速直线运动1t'a'v21112x'a't'它做匀速直线运动的距离21()x't't'v又因为12Lx'x'解得0.20'当小物块与传送带间的动摩擦因数为0.20时，符合设计要求．【方案二】增加传送带的速度，其它物理量不变．设传送带的速度为v'小物块做匀加速直线运动1't'av21112x'at'它做匀速直线运动的距离21()x''t't'v又因为12Lx'x'解得3'vm/s或4m/s若4'vm/s，则20x'，不符合要求当传送带的速度增加为3m/s时，符合设计要求．【方案三】7/19使小物块在A端有一水平初速度，其它物理量不变．设小物块在A端的水平初速度为v0小物块做匀加速直线运动01t'avv2101112x't'at'v它做匀速直线运动的距离21()x't't'v又因为12Lx'x'解得0(22)vm/s或(22)m/s若0(22)vm/s，则10t'，不符合要求当小物块在A端的水平初速度为(22)m/s时，符合设计要求．还有其它方案，如同时改变两个物理量等．【题11】如图26-1所示，一光滑杆固定在底座上，构成支架，放置在水平地面上，光滑杆沿竖直方向，一轻弹簧套在光滑杆上。一套在杆上的圆环从距弹簧上端H处由静止释放，接触弹簧后，将弹簧压缩，弹簧的形变始终在弹性限度内。已知支架和圆环的质量均为m，重力加速度为g，不计空气阻力。（1）求圆环刚接触弹簧时的动能Ek。（2）如图26-1所示，取圆环刚接触弹簧时的位置为坐标原点O，取竖直向下为正方向，建立x轴。在圆环压缩弹簧的过程中，圆环的位移为x，加速度为a，在图26-2中定性画出a随x变化关系的图象。（3）试论证当圆环运动到最低点时，地面对底座的支持力FN3mg。8/19图26-1图26-2【解析】（1）在圆环自由下落过程中，根据机械能守恒定律kEmgH（2）设弹簧的劲度系数为k，根据牛顿第二定律mgkxma解得kaxgma-x图象如答图1所示axOg-aCABCS1S2axOg答图1答图2（3）在答图2中，A点对应于圆环刚接触弹簧的位置，B点对应于圆环速度最大的位置，C点对应于圆环运动到的最低点。由答图2可知2211()2BASvv222211()22BCBSvvv可知12SS9/19结合答图2可知，aCg根据牛顿第二定律对于圆环：Ckxmgma对于底座：N()0Fkxmg由于aCg，得FN3mg（三）曲线运动和天体【题1】质量为m的物体做匀速圆周运动，轨道半径为r，角速度的大小为ω。则该物体做圆周运动所需要的向心力大小为（）A．mrB．2mrC．mrD．2mr【题2】如图所示，虚线MN为一小球在水平面上由M到N的运动轨迹，P是运动轨迹上的一点。四位同学分别画出了带有箭头的线段甲、乙、丙和丁来描述小球经过P点时所受合力的方向。其中可能正确的是（）A．甲B．乙C.丙D.丁【题3】“中国火星探测计划”于2016年正式立项，将实现“绕、落、巡”工程目标，对火星进行着陆、巡视、探测工作。假设火星探测器着陆前绕火星做匀速圆周运动，如图21所示，探测器距火星表面的高度为h，运行周期为T。已知火星半径为R，引力常量为G。（1）求火星的质量M；（2）求火星表面的重力加速度大小g；（3）假设你是宇航员，登陆火星后，要测量火星表面的重力加速度，请简要写出一种测量方案。【解析】（1）设探测器的质量为m，根据牛顿第二定律图21P甲乙丙丁MN10/192224π()()MmGmRhRhT所以2324π()RhMGT（2）设火星表面上一个物体的质量为'm，则2''MmGmgR所以23224π()RhgTR（3）【方案一】用弹簧测力计测出一个质量为m的钩码的重力G，则火星表面的重力加速度Ggm。【方案二】在距火星表面高h处，由静止释放一个小钢球，测出其运动时间t，则火星表面的重力加速度22hgt。（四）功能动量【题1】竹蜻蜓从最高点下落到地面的过程中，若空气阻力不可忽略，则它的机械能（）A．守恒B．增大C．减小D．先减小后增大【题2】三个质量相同的小球，从同一高度由静止释放，其中a球自由下落，b球沿斜面下滑，c球沿曲面下滑，如图5所示。从释放到运动至地面的过程中，三个小球所受重力做的功分别为Wa、Wb、Wc，则（）A．WaWbWcB．WaWbWcC．WaWb=WcD．Wa=Wb=Wc图511/19【题3】鸡蛋与桌面相碰，蛋壳破裂。关于鸡蛋与桌面间的相互作用力，下列说法中正确的是A．桌面对鸡蛋的力大于鸡蛋对桌面的力B．桌面对鸡蛋的力小于鸡蛋对桌面的力C．桌面对鸡蛋的力与鸡蛋对桌面的力大小相等D．桌面对鸡蛋的力与鸡蛋对桌面的力方向相同【题4】如图6所示，一个物块在与水平方向成α角的恒力F作用下，沿水平面向右运动了一段距离x，所用时间为t．在此过程中，恒力F对物块做功的平均功率为（）A．cosFxtB．cosFxtC．sinFxtD．Fxt【题5】孔明灯俗称许愿灯。放孔明灯是我国的一种民俗文化。如图所示，孔明灯在点燃后加速上升的过程中，忽略其质量的变化，则孔明灯的（）A．重力势能减少，动能减少B．重力势能减少，动能增加C．重力势能增加，动能减少D．重力势能增加，动能增加【题6】蹦极是一项非常刺激的运动。为了研究蹦极过程，可将人视为质点，人的运动沿竖直方向，人离开蹦极台时的初速度、弹性绳的质量、空气阻力均可忽略。某次蹦极时，人从蹦极台跳下，到a点时弹性绳恰好伸直，人继续下落，能到达的最低位置为b点，如图23所示。已知人的质量m=50kg，弹性绳的弹力大小F=kx，其中x为弹性绳的形变量，k=200N/m，弹性绳的原长l0=10m，整个过程中弹性绳的形变始终在弹性限度内。取重力加速度g=10m/s2。在人离开蹦极台至第一次到达b点的过程中，机械能损失可忽略。（1）求人第一次到达a点时的速度大小v；（2）在图24中，定性画出人第一次由a点到b点的运动过程中，速度v随时间t变化关系的图线；图612/19（3）已知弹性绳的形变量为x时，它的弹性势能2P12Ekx。求b点与蹦极台间的距离l。图23ab图24【解析】（1）人由蹦极台到a点的运动过程中，根据机械能守恒定律2012mglmv所以102m/sv（2）人第一次由a到b的运动过程中，取竖直向下为正方向，速度v随时间t变化关系的图象如答图2所示。（3）人由蹦极台到b点的运动过程中，根据机械能守恒定律201()2mglkll解得20ml或5m（舍）所以b点与蹦极台间的距离为20m。答图2（五）电磁场【题1】在前人研究的基础上，有一位物理学家利用图1所示的扭秤装置进行研究，提出真空中两个静止点电荷之间相互作用的规律，这位物理学家是（）A．牛顿B．伽利略C．库仑D．焦耳图113/19【题2】真空中有两个静止的点电荷，它们之间静电力的大小为F．如果保