北京市海淀區(qū)教師進(jìn)修學(xué)校2009屆高三一學(xué)期期中考試
物理試題
一、本題共10小題,每小題3分,共30分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,有的小題只有一個(gè)選項(xiàng)是正確的,有的小題有多個(gè)選項(xiàng)是正確的。全部選對(duì)的得3分,選對(duì)但不全的得2分,有選錯(cuò)或不答的得0分。把你認(rèn)為正確答案的代表字母填寫在答題紙上。
1. 在一種叫做“蹦極跳”的運(yùn)動(dòng)中,質(zhì)量為m的游戲者身系一根長(zhǎng)為L(zhǎng)、彈性優(yōu)良的輕質(zhì)柔軟橡皮繩,從高處由靜止開始下落
A.速度先增大后減小 B.加速度先增大后反向減小
C.動(dòng)能先增大后減小 D.重力勢(shì)能減少了mgL
2. 用三根輕繩將質(zhì)量為m的物塊懸掛在空中,如圖所示.已知ac和bc與豎直方向的夾角分別為30°和60°,則ac繩和bc繩中的拉力分別為
A. B.
C. D.
3. 如圖所示,半徑為R,表面光滑的半圓柱體固定于水平地面,其圓心在O點(diǎn)。位于豎直面內(nèi)的曲線軌道AB的底端水平,與半圓柱相切于圓柱面頂點(diǎn)B。質(zhì)量為m的小滑塊沿軌道滑至B點(diǎn)時(shí)的速度大小為,方向水平向右,滑塊在水平地面上的落點(diǎn)為C(圖中未畫出),不計(jì)空氣阻力,則
A.滑塊將沿圓柱體表面始終做圓周運(yùn)動(dòng)滑至C點(diǎn)
B.滑塊將從B點(diǎn)開始作平拋運(yùn)動(dòng)到達(dá)C點(diǎn)
C.OC之間的距離為R
D.OC之間的距離為
4. 我國(guó)已經(jīng)發(fā)射了一顆繞月運(yùn)行的探月衛(wèi)星“嫦娥1號(hào)”。設(shè)該衛(wèi)星的軌道是圓形的,且貼近月球表面。已知月球的質(zhì)量約為地球質(zhì)量的1/81,月球的半徑約為地球半徑的1/4,地球上的第一宇宙速度約為
C
5. 如圖所示,單擺擺球的質(zhì)量為m,做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的周期為T,擺球從最大位移A處由靜止釋放,擺球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)B時(shí)的速度大小為v,不計(jì)空氣阻力,則
A.擺球從A運(yùn)動(dòng)到B的過程中,重力做的功為
B.擺球從A運(yùn)動(dòng)到B的過程中,重力做功的平均功率為
C.擺球運(yùn)動(dòng)到B時(shí)重力的瞬時(shí)功率為mgv
D.擺球從A運(yùn)動(dòng)到B的過程中合力的沖量大小為mv
6.
A.3/7 B.27/
7. 如圖所示,實(shí)線是沿x軸傳播的一列簡(jiǎn)諧橫波在t=0時(shí)刻的波形圖,虛線是這列波在t=0.2s時(shí)刻的波形圖。已知該波的波速是0.8m/s,則下列說法正確的是
A.這列波的波長(zhǎng)是14cm
B.這列波的周期是0.125
C.這列波可能是沿x軸正方向傳播的
D.t=0時(shí),x=4cm處的質(zhì)點(diǎn)速度沿y軸負(fù)方向
8. 2008年5月12日汶川發(fā)生了8.0級(jí)大地震,造成巨大的損失。在救援中,直升機(jī)發(fā)揮了巨大的作用,挽救了很多人的生命。如圖所示,在一次救援工作中,一架沿水平直線飛行的直升機(jī)A,用懸索救起傷員B。直升機(jī)A和傷員B以相同水平速度勻速運(yùn)動(dòng)的同時(shí),懸索將傷員吊起,在某一段時(shí)間內(nèi),A、B之間的距離l與時(shí)間t的關(guān)系為l=H-t2(式中l表示傷員到直升機(jī)的距離,H表示開始計(jì)時(shí)時(shí)傷員與直升機(jī)的距離,t表示傷員上升的時(shí)間),不計(jì)傷員和繩索受到的空氣阻力。這段時(shí)間內(nèi)從地面上觀察,下面判斷正確的是
A.傷員做直線運(yùn)動(dòng) B.懸索對(duì)傷員的拉力是傷員重力的1.2倍
C.傷員做曲線運(yùn)動(dòng)且懸索始終保持豎直 D.傷員的加速度大小、方向均不變
9. 利用傳感器和計(jì)算機(jī)可以研究快速變化力的大小,實(shí)驗(yàn)時(shí),把圖甲中的小球舉高到繩子的懸點(diǎn)O處,然后讓小球自由下落.用這種方法獲得的彈性繩的拉力隨時(shí)間變化圖線如圖乙所示.根據(jù)圖線所提供的信息,以下判斷正確的是
A.t1、t2時(shí)刻小球速度最大
B.t2、t5時(shí)刻小球的動(dòng)能最小
C.t3、t4時(shí)刻小球的動(dòng)量可能相同
D.小球在運(yùn)動(dòng)過程機(jī)械能守恒
10. 如圖所示,甲、乙兩小車的質(zhì)量分別為m1、m2,且m1>m2,用輕彈簧將兩小車連接,靜止在光滑的水平面上,F(xiàn)在同時(shí)對(duì)甲、乙兩車施加等大反向的水平恒力F1、F2,使甲、乙兩車同時(shí)由靜止開始運(yùn)動(dòng),直到彈簧被拉到最長(zhǎng)(彈簧仍在彈性限度內(nèi))的過程中,對(duì)甲、乙兩小車及彈簧組成的系統(tǒng),下列說法正確的是
A.系統(tǒng)受到外力作用,動(dòng)量不斷增大
B.彈簧伸長(zhǎng)到最長(zhǎng)時(shí),系統(tǒng)的機(jī)械能最大
C.甲車的最大動(dòng)能小于乙車的最大動(dòng)能
D.兩車的速度減小到零時(shí),彈簧的彈力大小等于外力F1、F2的大小
二、本題共3小題,共14分。把正確答案填在答題紙上。
11. (3分)某同學(xué)在“用單擺測(cè)定重力加速度”時(shí),測(cè)得的重力加速度數(shù)值明顯大于當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣鹊膶?shí)際值,造成這一情況的可能原因是( )
A.測(cè)量擺長(zhǎng)時(shí),把懸掛狀態(tài)的擺線長(zhǎng)當(dāng)成擺長(zhǎng)
B.測(cè)量周期時(shí),當(dāng)擺球通過平衡位置時(shí)啟動(dòng)秒表,此后擺球第30次通過平衡位置時(shí)制動(dòng)秒表,讀出經(jīng)歷的時(shí)間為t,并由計(jì)算式T=t/30求得周期
C.開始擺動(dòng)時(shí)振幅過小
D.所用擺球的質(zhì)量過大
12. (6分)在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)中,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接在電壓為U,頻率為f的交流電源上,在實(shí)驗(yàn)中打下一條清晰的紙帶,如圖所示,選取紙帶上打出的連續(xù)5個(gè)點(diǎn)A、B、C、D、E,測(cè)出A點(diǎn)與起始點(diǎn)O的距離為s0,A、C兩點(diǎn)間的距離為s1,C、E兩點(diǎn)間的距離為s2,測(cè)得重錘的質(zhì)量為m,已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間,則
(1)從打下起始點(diǎn)O到打下C點(diǎn)的過程中,重錘重力勢(shì)能的減少量ΔEP=____________,重錘動(dòng)能的增加量ΔEk=_____________。
(2)重錘下落的加速度a=________________。
13. (5分)某同學(xué)用圖所示裝置通過半徑相同的A、B兩球的碰撞來驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律,圖中PQ是斜槽,QR是水平槽,斜槽與水平槽之間平滑連接。實(shí)驗(yàn)時(shí)選使A球從斜槽上某一固定位置由靜止開始滾下,落到位于水平地面的記錄紙上,留下痕跡,重復(fù)上述操作10次,得到10個(gè)落點(diǎn)痕跡。再把B球放在水平槽上靠近槽末端的位置,讓A球仍從原位置由靜止開始滾下,和B球碰撞后,A、B球分別在記錄紙上留下各自的落點(diǎn)痕跡,重復(fù)這種操作10次。在記錄紙上,最終確定D、E和F為三個(gè)落點(diǎn)的平均位置。圖中O點(diǎn)是水平槽末端R在記錄紙上的豎直投影點(diǎn)。
(1)除了圖中器材外,實(shí)驗(yàn)室還備有下列器材,完成本實(shí)驗(yàn)還需要用到的器材有______________。
A.秒表 B.天平 C.毫米刻度尺
D.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(及電源和紙帶)
E.圓規(guī) F.彈簧測(cè)力計(jì) G.游標(biāo)卡尺
(2)測(cè)得OD=15.7cm,OE=25.2cm,OF=40.6cm,已知本實(shí)驗(yàn)中的數(shù)據(jù)相當(dāng)好地驗(yàn)證了動(dòng)量守恒定律,則入射小球與被碰小球的質(zhì)量m1與m2之比m1/m2=________________。(計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
三、本題包括7小題,共56分。解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟。只寫出最后答案的不能得分,有數(shù)值計(jì)算的題,答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。
14. (7分)放在水平地面上的一物塊,受到方向不變的水平推力F的作用,力F的大小與時(shí)間t的關(guān)系和物塊速度v與時(shí)間t的關(guān)系如圖所示.取重力加速度g=10m/s2.試?yán)脙蓤D線求出:
(1)物塊的質(zhì)量;
(2)物塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù).
15. (7分)如圖所示,質(zhì)量為m的金屬塊放在水平地面上,在與水平方向成θ角斜向上、大小為F的拉力作用下,以速度v向右做勻速直線運(yùn)動(dòng),重力加速度為g。求:
(1)金屬塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù);
(2)如果從某時(shí)刻起撤去拉力,則撤去拉力后金屬塊在地面上還能滑行的距離。
16. (8分)北京時(shí)間2008年9月25日至28日,中國(guó)長(zhǎng)征火箭第109次發(fā)射成功,將神舟七號(hào)成功送入太空。中國(guó)人的足跡第一次印在了茫茫太空中。如圖所示是用來測(cè)量長(zhǎng)征火箭在豎直方向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的加速度的裝置.該裝置是在矩形箱子的上、下壁上各安裝一個(gè)可以測(cè)力的傳感器,分別連接兩根勁度系數(shù)相同(可拉伸可壓縮)的輕彈簧的一端,彈簧的另一端都固定在一個(gè)滑塊上,滑塊套在光滑豎直桿上.現(xiàn)將該裝置固定在長(zhǎng)征火箭上,傳感器P在上,傳感器Q在下.長(zhǎng)征火箭在地面靜止時(shí),傳感器P、Q顯示的彈力大小均為10 N.求:
(1)滑塊的質(zhì)量.(地面處的g=10 m/s2)
(2)當(dāng)長(zhǎng)征火箭豎直向上飛到離地面R/4處,此處的重力加速度為多大?(R是地球的半徑)
(3)若在此高度處傳感器P顯示的彈力大小為F'=20N,此時(shí)長(zhǎng)征火箭的加速度是多大?
17. (8分)如圖所示,物體A的質(zhì)量m=3kg,用兩根輕繩B,C連接于豎直墻上,要使兩繩都能繃直,即物體A在如圖所示位置保持平衡,現(xiàn)施加一個(gè)力F作用于物體,力F的方向如圖所示,若夾角θ=60°,求力F的大小應(yīng)滿足的條件.(取g=10m/s2)
18. (8分)北京奧運(yùn)會(huì)的開閉幕式給我們留下了深刻的印象。在閉幕式演出中出現(xiàn)了一種新型彈跳鞋叫彈跳蹺,主要是由后面的彈簧(弓)和鋁件組成。綁在腳上,能夠一步行走二到三米的距離,彈跳高度達(dá)到一至兩米,是青年中新興的一種體育運(yùn)動(dòng)。一名質(zhì)量m=60kg的學(xué)生穿著這種鞋從距地面H=1.8m高處由靜止落下,與水平地面撞擊后反彈上升的最大高度h=1.25m,從落下到彈跳至h高處經(jīng)歷的時(shí)間t=2.1s。忽略空氣阻力,重力加速度g=10m/s2,求:
(1)學(xué)生與地面撞擊過程中損失的機(jī)械能;
(2)學(xué)生對(duì)地面的平均撞擊力。
19. (9分)如圖所示,半徑R=2.5m的豎直半圓光滑軌道在B點(diǎn)與水平面平滑連接,一個(gè)質(zhì)量m=0.50kg 的小滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn))靜止在A點(diǎn)。一瞬時(shí)沖量使滑塊以一定的初速度從A點(diǎn)開始運(yùn)動(dòng),經(jīng)B點(diǎn)進(jìn)入圓軌道,沿圓軌道運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)C,并從C點(diǎn)水平飛出,落在水平面上的D點(diǎn)。經(jīng)測(cè)量,D、B間的距離s1=10m,A、B間的距離s2=15m,滑塊與水平面的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.20,重力加速度g=10m/s2。求:
(1)滑塊通過C點(diǎn)時(shí)的速度大。
(2)滑塊剛進(jìn)入圓軌道時(shí),在B點(diǎn)軌道對(duì)滑塊的彈力;
(3)滑塊在A點(diǎn)受到的瞬時(shí)沖量的大小。
20. (9分)如圖所示,光滑水平面上有一質(zhì)量M=1.0kg的小車,小車右端有一個(gè)質(zhì)量m=0.90kg的滑塊,滑塊與小車左端的擋板之間用輕彈簧相連接,滑塊與車面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.20,車和滑塊一起以v1=10m/s的速度向右做勻速直線運(yùn)動(dòng),此時(shí)彈簧為原長(zhǎng)。一質(zhì)量m0=0.10kg的子彈,以v0=50m/s的速度水平向左射入滑塊而沒有穿出,子彈射入滑塊的時(shí)間極短。當(dāng)彈簧壓縮到最短時(shí),彈簧被鎖定(彈簧在彈性限度內(nèi)),測(cè)得此時(shí)彈簧的壓縮量d=0.50m,重力加速度g=10m/s2,求:
(1)子彈與滑塊剛好相對(duì)靜止的瞬間,子彈與滑塊共同速度的大小和方向;
(2)彈簧壓縮到最短時(shí),小車的速度大小和彈簧的彈性勢(shì)能;
(3)如果當(dāng)彈簧壓縮到最短時(shí),不鎖定彈簧,則彈簧再次回到原長(zhǎng)時(shí),車的速度大小。
一、選擇題
1.AC 2.A 3.BD 4.B 5.ABD
6.B 7.D 8.BCD 9.B 10.BC
二、本題共3小題,共14分。把正確答案填在答題紙上。
11.B (3分)
12.(1), (2) (每空2分)
13.(1)BCE (3分)說明:沒有E扣1分。
(2)4.3 (2分)(得4.27不給分)
三、
14.(7分)
解:由v-t圖象可知,物塊在0∽3s內(nèi)靜止,3s∽6s內(nèi)做勻加速運(yùn)動(dòng),加速度為a,6s∽9s內(nèi)做勻速運(yùn)動(dòng), 2分
結(jié)合F-t圖象可知
f=4N=μmg 1分
F3-f=2N=ma 1分
v2=6m/s=at=3a 1分
由以上各式得m=1kg,μ=0.4 2分
15.(7分)
設(shè)物體受摩擦力為f,支持力為N
(1)物體受力平衡
水平方向上: 1分
豎直方向上: 1分
設(shè)金屬塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,則 1分
解得: 1分
(2)設(shè)金屬塊滑行的加速度大小為a,撤去拉力后在地面上還能滑行的距離為s
根據(jù)牛頓第二定律: 1分
根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式: 1分
解得:或 1分
用下列解法也給分:設(shè)撤去拉力后,金屬塊在地面上還能滑行的距離為s,根據(jù)動(dòng)能定理
2分
解得: 1分
16.(8分)
解:(1) 2分
(2) 2分
解之得 1分
(3)由牛頓第二定律,得 2分
所以 1分
17. (8分)
解:A球受力如圖所示,則有
水平方向: ① 2分
豎直方向: ② 2分
由②式得 2分
由①、②式得 2分
所以力F大小應(yīng)滿足的條件是17.3N≤F≤34.6N (若沒寫成這種形式扣1分)
18. (8分)
(1)學(xué)生與地面撞擊過程中損失的機(jī)械能為:
1分
解得 1分
(2)設(shè)學(xué)生從H高處下落到地板所用時(shí)間為t1,剛接觸地板時(shí)的速度為v1;反彈離地時(shí)的速度為v2,上升的時(shí)間為t2,由動(dòng)能定理和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式
下落過程:
解得:, 1分
上升過程:
解得:, 1分
學(xué)生與地面接觸時(shí)間為 1分
設(shè)地面對(duì)學(xué)生的平均撞擊力為F,向上為正,由動(dòng)量定理
1分
解得: 1分
根據(jù)牛頓第三定律,學(xué)生對(duì)地面的平均撞擊力
,方向向下 1分
(利用求平均撞擊力,或用其他方法求平均撞擊力,結(jié)果正確的同樣給分)
19. (9分)
(1)設(shè)滑塊從C點(diǎn)飛出時(shí)的速度為vC,從C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)時(shí)間為t
滑塊從C點(diǎn)飛出后,做平拋運(yùn)動(dòng),豎直方向: 1分
水平方向: 1分
解得: 1分
(2)設(shè)滑塊通過B點(diǎn)時(shí)的速度為vB,根據(jù)機(jī)械能守恒定律
1分
解得: 1分
設(shè)在B點(diǎn)滑塊受軌道的運(yùn)動(dòng)力為N,根據(jù)牛頓第二定律
解得:
(3)設(shè)滑塊從A點(diǎn)開始運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度為,根據(jù)動(dòng)能定理
1分
解得:
設(shè)滑塊在A點(diǎn)受到的沖量大小為I,根據(jù)動(dòng)量定理
1分
解得:(不開方同樣給分) 1分
20. (9分)
(1)設(shè)子彈和滑塊相對(duì)靜止時(shí)共同速度為v,根據(jù)動(dòng)量守恒定律
1分
解得: 1分
方向向右 1分
(2)設(shè)彈簧壓縮到最短時(shí)它們的共同速度為v’,根據(jù)動(dòng)量守恒定律
解得: 1分
設(shè)滑塊與車摩擦產(chǎn)生的熱為Q,彈簧的最大彈性勢(shì)能為EP,根據(jù)能量守恒有:
1分
解得: 1分
(3)設(shè)彈簧再次回到原長(zhǎng)時(shí),車的速度為v1,滑塊(和子彈)的速度為v2,根據(jù)動(dòng)量守恒定律
1分
根據(jù)能量守恒: 1分
解得:車的速度大小為 1分
(另一解舍去)
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