2014北京四中高三物理期中考试试题

北京四中2013～2014学年度高三年级物理学科第一学期期中测验共8页1物理试卷(考试时间100分钟满分120分)一、本题共15小题；每小题4分，共60分。在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确。全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分。把选出的答案填在答题纸上的相应表格内。1．如图所示，在特制的弹簧秤下挂一吊篮A，吊篮内挂一重物B，一人站在吊篮中，当此人用100N的竖直向下的力拉重物时，下列说法中正确的是（）A.弹簧秤示数不变B.人对底板的压力减小100NC．B的合力增大100ND．A的合力不变2．如图所示，A、B为竖直墙壁上等高的两点，AO、BO为长度相等的两根轻绳，CO为一根轻杆。转轴C在AB中点D的正下方，AOB在同一水平面上。∠AOB=90º，∠COD=60º。若在O点处用轻绳悬挂一个质量为m的物体，则平衡后绳AO所受拉力的大小为（）A．13mgB．33mgC．16mgD．66mg3．物块以初速度v0从底端沿足够长的斜面上滑，该物块的速度图象可能是（）A.B.C.D.4．如图所示，细线的一端系一质量为m的小球，另一端固定在倾角为θ的光滑斜面体顶端，细线与斜面平行。在斜面体以加速度a水平向右做匀加速直线运动的过程中，小球始终静止在斜面上，小球受到细线的拉力T和斜面的支持力FN分别为（重力加速度为g）（）A．(sincos)Tmga(cossin)NFmgaB．(cossin)Tmga(sincos)NFmgaC．(cossin)Tmag(cossin)NFmgaD．(sincos)Tmag(sincos)NFmga5．质量为m的物块，沿着半径为R的半球形金属壳内壁滑下，半球形金属壳竖直放置，开口向上，滑到最低点时速度大小为v，若物体与球壳之间的摩擦因数为μ，则物体在最低点时，下列说法正确的是（）A.受到向心力为Rvmmg2B.受到的摩擦力为Rvm2C.受到的摩擦力为μmgD.受到的合力方向斜向左上方6．火车车厢在水平轨道上以速度v向西作匀速直线运动，车上有人以相对于车厢为u的速度向东平抛出一个小球，已知vu，站在地面上的人看到小球的运动轨迹应是（图中箭头表示列车运动方向）（）A.B.C.D.ABDOCmOvtOvtOvtOvtv0v0v0v0vamθAB北京四中2013～2014学年度高三年级物理学科第一学期期中测验共8页27．如图所示，倾角为θ的传送带沿逆时针方向以加速度a加速转动时，小物体A与传送带相对静止。重力加速度为g。则（）A．只有agsinθ，A才受沿传送带向上的静摩擦力作用B．只有agsinθ，A才受沿传送带向上的静摩擦力作用C．只有a=gsinθ，A才受沿传送带向上的静摩擦力作用D．无论a为多大，A都受沿传送带向上的静摩擦力作用8．如图所示，旋转秋千中的两个座椅A、B质量相等，通过相同长度的缆绳悬挂在旋转圆盘上。不考虑空气阻力的影响，当旋转圆盘绕竖直的中心轴匀速转动时，下列说法正确的是（）A．A的速度比B的小B．A与B的向心加速度大小相等C．悬挂A、B的缆绳与竖直方向的夹角相等D．悬挂A的缆绳所受的拉力比悬挂B的小9．如图所示，一固定斜面倾角为30°，一质量为m的小物块自斜面底端以一定的初速度沿斜面向上做匀减速运动，加速度大小等于重力加速度的大小g。物块上升的最大高度为H，则此过程中，物块的（）A．动能损失了2mgHB．动能损失了mgHC．机械能损失了mgHD．机械能损失了12mgH10．如(a)图表示光滑平台上,物体A以初速度v0滑到上表面粗糙的水平小车上,车与水平面间的动摩擦因数不计，(b)图为物体A与小车的v-t图像,由此可求出()A．小车上表面最小的长度B．物体A与小车B的质量之比C．A与小车上B上表面的动摩擦因数D．小车B获得的动能11．2012年6月18日，神舟九号飞船与天官一号目标发生器在离地面343km的近圆形轨道上成功进行了我国首次载人空间交会对接。对接轨道所处的空间存在极其稀薄的大气。下列说法正确的是（）A．为实现对接，两者运行速度都应介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间B．如不加干预，在运行一段时间后，天宫一号的动能可能会增加C．如不加干预，天宫一号的轨道高度将缓慢降低D．航天员在天宫一号中处于失重状态，说明航天员不受地球引力作用12．如图所示，三个质量不等的木块M、N、Q间用两根水平细线a、b相连，放在粗糙水平面上．用水平向右的恒力F向右拉Q，使它们共同向右加速运动．这时细线a、b上的拉力大小分别为Ta、Tb．若在第2个木块N上再放一个小木块P，仍用水平向右的恒力F拉Q，使四个木块共同向右加速运动（P、N间无相对滑动），这时细线a、b上的拉力大小分别为Ta'、Tb'．下列说法中正确的是（）A．TaTa'，TbTb'B．TaTa'，TbTb'C．TaTa'，TbTb'D．TaTa'，TbTb'13．如图，固定于小车上的支架上用细线悬挂一小球．线长为L．小车以速度v0做匀速直线运动，当小车突然碰到障障碍物而停止运动时．小球上升的高度的可能值是（）A.等于202vgB.小于202vgC.大于202vgD等于2L14．如图所示，质量为m2的小球B静止在光滑的水平面上，质量为m1的小球A以速度v0靠近B，并与B发生碰PabMNQFvAθamH30°L北京四中2013～2014学年度高三年级物理学科第一学期期中测验共8页3撞，碰撞前后两个小球的速度始终在同一条直线上。A、B两球的半径相等，且碰撞过程没有机械能损失。当m1、v0一定时，若m2越大，则（）A．碰撞后A的速度越小B．碰撞后A的速度越大C．碰撞过程中B受到的冲量越小D．碰撞过程中A受到的冲量越大15．如图所示，在光滑的水平面上有一质量为M、倾角为θ的光滑斜面体，它的斜面上有一质量为m的物块沿斜面下滑。关于物块下滑过程中对斜面压力大小的解答，有如下四个表达式。要判断这四个表达式是否合理，你可以不必进行复杂的计算，而根据所学的物理知识和物理方法进行分析，从而判断解的合理性或正确性。根据你的判断，下述表达式中可能正确的是（）A．2sinsinmMMmgB．2sinsinmMMmgC．2sincosmMMmgD．2sincosmMMmg二．计算题：(本题共5小题，共60分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤．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)16．（10分）设雨点下落过程受到的空气阻力与雨点的横截面积S成正比，与雨点下落的速度v的平方成正比，即2kSvf（其中k为比例系数）．雨点接近地面时近似看做匀速直线运动，重力加速度为g．若把雨点看做球形，其半径为r,球的体积为334r，设雨点的密度为，求：(1)每个雨点最终的运动速度mv（用、r、g、k表示）；(2)雨点的速度达到mv21时，雨点的加速度a为多大？17．（12分）如图所示，质量为2.0kg的木块放在水平桌面上的A点，受到一瞬时冲量后以某一速度在桌面上沿直线向右运动，运动到桌边B点后水平滑出落在水平地面C点。已知木块与桌面间的动摩擦因数为0.20，桌面距离水平地面的高度为1.25m，A、B两点的距离为4.0m，B、C两点间的水平距离为1.5m，g=10m/s2。不计空气阻力，求：（1）滑动摩擦力对木块做功是多少；（2）木块在A点时的动能；（3）木块运动的总时间。注意：第18、19题的题目在答题纸上20．（14分）如图所示，在倾角θ＝30º的斜面上放置一段凹槽B，B与斜面间的动摩擦因数μ＝63，槽内靠近右侧壁处有一小物块A(可视为质点)，它到凹槽左侧壁的距离d＝0.10m。A、B的质量都为m=2.0kg，B与斜面间的最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力，不计A、B之间的摩擦，斜面足够长。现同时由静止释放A、B，经过一段时间，A与B的侧壁发生碰撞，碰撞过程不计机械能损失，碰撞时间极短。取g=10m/s2。求：（1）物块A和凹槽B的加速度分别是多大；（2）物块A与凹槽B的左侧壁第一次碰撞后瞬间A、B的速度大小；图θMmCAB图ABv0图17dABθ北京四中2013～2014学年度高三年级物理学科第一学期期中测验共8页4（3）从初始位置到物块A与凹槽B的左侧壁发生第三次碰撞时B的位移大小。北京四中2013～2014学年度高三年级物理学科第一学期期中测验共8页5答题纸班级姓名学号得分一．选择题（共15小题，每小题4分，请填涂在答题纸卡上）二．计算题161718北京四中2013～2014学年度高三年级物理学科第一学期期中测验共8页618．（10分）某同学是一位航天科技爱好者，当他从新闻中得知，中国航天科技集团公司将在2010年底为青少年发射第一颗科学实验卫星——“希望一号”卫星（代号XW-1）时，他立刻从网上搜索有关“希望一号”卫星的信息，其中一份资料中给出该卫星运行周期10.9min。他根据所学知识计算出绕地卫星的周期不可能小于83min，从而断定此数据有误。已知地球的半径R=6.4×106m，地球表面的重力加速度g=10m/s2。请你通过计算说明为什么发射一颗周期小于83min的绕地球运行的人造地球卫星是不可能的。19北京四中2013～2014学年度高三年级物理学科第一学期期中测验共8页719.（14分）如图所示，半径R=0.1m的竖直半圆形光滑轨道bc与水平面ab相切。质量m=0.1kg的小滑块B放在半圆形轨道末端的b点，另一质量也为m=0.1kg的小滑块A，以v0=210m/s的水平初速度向B滑行，滑过s=1m的距离，与B相碰，碰撞时间极短，碰后A、B粘在一起运动。已知木块A与水平面之间的动摩擦因数μ=0.2。取重力加速度g=10m/s²。A、B均可视为质点。求（1）A与B碰撞前瞬间的速度大小vA；（2）碰后瞬间，A、B共同的速度大小v；（3）在半圆形轨道的最高点c，轨道对A、B的作用力N的大小。20ABsRcbv0a北京四中2013～2014学年度高三年级物理学科第一学期期中测验共8页8参考答案一．选择题:（共15小题，每小题4分）12345678ABDDCADDBAD9101112131415ACABCBCBABDDD图17dABθ北京四中2013～2014学年度高三年级物理学科第一学期期中测验共8页9三．计算题16.（1）kgrvm34（2）g4317.（1）16J；（2）25J；（3）1.5s18．设地球质量为M，航天器质量为m，航天器绕地球运行的轨道半径为r、周期为T，根据万有引力定律和牛顿运动定律有2224πMmGmrrT…………………………………2分解得32πrTGM………………………………………………………1分由上式可知，轨道半径越小，周期越小。因此，卫星贴地飞行（r=R）的周期最小，设为Tmin，则3min2πRTGM………………………………………………2分质量为m的物体在地球表面上所受重力近似等于万有引力，即2MmGmgR因此有2GMgR……………………………………………………1分联立解得：min2π5024s=83.7minRTg…………………………………1分19.（1）6m/s；（2）3m/s；（3）8N20．（10分）（1）设A的加速度为a1，则mgsin=ma1，a1=gsin×sin30°=5.0m/s2…………………………1分设B受到斜面施加的滑动摩擦力f，则cos2mgf=30cos100.263=10N，方向沿斜面向上B所受重力沿斜面的分力sin1mgG=2.0×10×sin30°=10N，方向沿斜面向下因为fG1，所以B受力平衡，释放后B保持静止，则凹槽B的加速度a2=0………………………………………1分（2）释放A后，A做匀加速运动，设物块A运动到凹槽B的左内侧壁时的速度为vA0，根据匀变速直线运动规律得dav12A02vA0=da12=10.00.52=1.0m/