北京四中2018届高三上期中考试物理试卷.docx

北京四中2017~2018学年度第一学期期中考试高三年级物理学科 第13页
物 理 试 卷
（试卷满分为100分，考试时间为100分钟）
一．不定项选择题（本大题共18小题；每小题3分，共54分。在每小题给出的四个选项中，有一个选项或多个选项正确。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。请把答案填涂在答题卡上的相应位置。）
1．关于加速度，下列说法正确是
A．物体运动的速度越大，则加速度越大
B．物体的速度变化越大，则加速度越大
C．物体的速度变化越快，则加速度越大
D．物体所受合外力越大，则加速度越大

2．从同一高度水平抛出的物体，在空中运动一段时间，落到同一水平地面上。在不计空气阻力的条件下，由平抛运动的规律可知
A．水平初速度越大，物体在空中运动的时间越长
B．物体的质量越大，物体在空中运动的时间越长
C．水平初速度越大，物体的水平位移越大
D．水平初速度越大，物体落地时速度越大

3．跳水运动员从10 m跳台腾空跃起后，先向上运动一段距离达到最高点后，再自由下落进入水池。若不计空气阻力，关于运动员在空中上升过程和下落过程中，以下说法正确的有
A．上升过程处于超重状态，下落过程处于失重状态 
B．上升过程处于失重状态，下落过程处于超重状态
C．上升过程和下落过程均处于超重状态
D．上升过程和下落过程均处于失重状态

F
O
N
M
B
A
θ

4．如图所示，物体A用轻质细绳系在竖直杆MN上的B点。现用一水平力F作用在绳上的O点，将O点缓慢向左移动，使细绳与竖直方向的夹角θ逐渐增大。关于此过程，下列说法中正确的是
A．水平力F逐渐增大
B．水平力F逐渐减小
C．绳OB的弹力逐渐减小
D．绳OB的弹力逐渐增大

5．某物体以30m/s的初速度竖直上抛，不计空气阻力，g取10m/s2。则前5s内
A．物体上升的最大高度为45m
B．物体的位移为25m，方向向上
C．物体的平均速度为13m/s，方向向上
D．物体速度变化量的大小为10m/s，方向向下

6．一个滑块以初速度 v0 从足够长的固定斜面底端沿斜面向上运动，经 2t0 时间返回到斜面底端，以下图像表示该滑块在此过程中速度的大小 v 随时间 t 变化的规律，其中可能正确的是

θ
7．如图所示，细绳一端固定，另一端系一小球。给小球一个合适的初速度，小球便可在水平面内做匀速圆周运动，这样就构成了一个”圆锥摆”。设细绳与竖直方向的夹角为θ，如果θ变大，则
A．细线对小球的拉力变大 B．小球的向心加速度变大
C．小球运动的速度增大 D．小球运动的周期增大

8．太阳系中的第二大行星是土星，它的卫星众多，目前已发现的卫星达数十颗。根据下表所列土卫五和土卫六两颗卫星的相关参数，可以比较
土星的卫星
距离土星距离/km
半径/km
发现者
发现年份
土卫五
527 000
765
卡西尼
1672
土卫六
1 222 000
2 575
惠更斯
1655

A．这两颗卫星公转的周期大小 B．这两颗卫星公转的速度大小
C．这两颗卫星表面的重力加速度大小 D．这两颗卫星公转的向心加速度大小

h

9．如图所示，一个小物块从静止开始从同一高度沿倾角不同的斜面下滑至斜面底端，若斜面都是光滑的，则下列说法正确的是
A．小物块滑到底端所用时间相同
B．小物块滑到底端时的动能相同
C．下滑过程中重力的平均功率相同
D．滑到底端时重力的瞬时功率相同

F
m
10．如图所示，动滑轮下系有一个质量为1kg的物块，细线一端系在天花板上，另一端绕过动滑轮。用F=6N的恒力竖直向上拉细线的另一端。滑轮、细线的质量不计，不计一切摩擦。经过1s（g=10m/s2），则
A．拉力F做功为10J
B．拉力F做功为12J
C．物体的动能增加了10J
D．物体的机械能增加了12J

11．篮球运动员伸出双手去接传来的球时，两手会随球收缩至胸前。这样做可以
A．减小球对手的冲量 B．减小球对手的冲击力
C．减小球的动量变化量 D．减小球的动能变化量

12．在光滑水平面上，质量为m的小球A正以速度v0匀速运动。某时刻小球A与质量为3m的静止小球B发生正碰。两球相碰后，A球的动能恰好变为原来的1/4。则碰后B球的速度大小是

A． B． C． D．无法确定

13．如图所示，轻弹簧左端固定在竖直墙上，右端与木块B相连，木块A紧靠木块B放置，A、B与水平面间的动摩擦因数分别为μA、μB，且μA>μB。用水平力F向左压A，使弹簧被压缩，系统保持静止。撤去F后，A、B向右运动并最终分离。下列判断正确的是
A
B
F
A．A、B分离时，弹簧长度一定等于原长
B．A、B分离时，弹簧长度一定大于原长
C．A、B分离时，弹簧长度一定小于原长
D．A、B分离后极短时间内，A的加速度大于B的加速度
甲
乙
丙
丁

14．伽利略对自由落体运动的研究，是科学实验和逻辑思维的完美结合，右图可大致表示其实验和思维的过程。让小球由倾角为q 的光滑斜面滑下，然后在不同的q 时分别进行多次实验，最后推理出自由落体运动是一种匀加速直线运动。对这一过程的分析，下列说法中不正确的是
A．采用图甲的斜面实验，可“冲淡”重力的作用，使时间更容易测量
B．让不同质量的球沿相同斜面下滑，可证实小球均做加速度相同的匀变速运动
C．伽利略通过实验直接测量了物体自由下落的位移与时间的平方的关系
D．图甲是实验现象，图丁的情景是经过合理的外推得到的结论

B

A

图1

A

B

C

D

图2

15．兴趣小组的同学们利用弹弓放飞模型飞机。弹弓的构造如图1所示，其中橡皮筋两端点A、B固定在把手上。橡皮筋处于ACB时恰好为橡皮筋原长状态（如图2所示），将模型飞机的尾部放在C处，将C点拉至D点时放手，模型飞机就会在橡皮筋的作用下发射出去。C、D两点均在AB连线的中垂线上，橡皮筋的质量忽略不计。现将模型飞机竖直向上发射，在它由D运动到C的过程中
A．模型飞机在D位置所受弹力最大
B．模型飞机在C位置时的速度最大
C．模型飞机的加速度先减小，后增大
D．模型飞机的机械能一直在增大

16．如图所示，物体A叠放在物体B上，B置于光滑水平地面上。A，B质量分别为6.0kg和2.0kg，A、B之间的动摩擦因数为0.2。在物体A上施加水平向右的拉力F，开始时F=10N，此后逐渐增大，在增大到45N的过程中，取最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g=10m/s2。以下判断正确的是
A
B
F
　　A．两物体间始终没有相对运动
　　B．两物体间从受力开始就有相对运动
　　C．当拉力F＜12N时，两物体均保持静止状态
D．两物体开始没有相对运动，当F＞18N时，开始相对滑动

v
v
v
v
A
B
C
D
17．某娱乐项目中，参与者抛出一小球去接触触发器，从而进入下一关。现在将这个娱乐项目进行简化，假设参与者从触发器的正下方以速率v竖直上抛一小球，小球恰好接触触发器。若参与者从与刚才相同的高度以相同的速率v抛出小球，小球沿如下A、B、C、D四个不同的光滑轨道运动，如图所示。小球能接触触发器的可能是哪一个？

触发器
v

18．如图所示，两质量相等的物块A、B通过一轻质弹簧连接，B足够长、放置在水平面上，所有接触面均光滑。弹簧开始时处于原长，运动过程中始终处在弹性限度内。在物块A上施加一个水平恒力，A、B从静止开始运动到第一次速度相等的过程中，下列说法中错误的是
A
B
F
A．当A、B加速度相等时，系统的机械能最大
B．当A、B加速度相等时，A、B的速度差最大
C．当A、B的速度相等时，A的速度达到最大
D．当A、B的速度相等时，弹簧的弹性势能最大

二、解答题（本大题共5小题，共46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。）
19．（6分）某同学研究重物与地面撞击的过程，利用传感器记录重物与地面的接触时间。他让质量为M=9kg的重物（包括传感器）从高H=0.45m自由下落撞击地面，重物反弹高度h=0.20m，重物与地面接触时间t=0.1s。若重物与地面的形变很小，可忽略不计。g取10m/s2。求此过程中：
（1）重物受到地面的平均冲击力；
（2）重物与地面撞击过程中损失的机械能。

C
A
B
20．（9分）如图所示，物体从斜面上的A点由静止开始下滑，经过B点后进入水平面（设经过B点前后速度大小不变），最后停在C点。每隔0.2s通过速度传感器测量物体的瞬时速度。下表给出了部分测量数据。（重力加速度g=10m/s2）
t（s）
0.0
0.2
0.4
……
0.8
1.0
……
v（m/s）
0.00
0.80
1.60
……
1.25
0.75
……
若物体与斜面之间、物体与水平面之间的动摩擦因数都相同。求：
（1）物体在斜面上运动的加速度大小a；
（2）物体在斜面上运动的时间t；
（3）斜面与水平面之间的夹角θ。

A
B
x
R
c
b
v0
a

21．（8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 = 2m/s的水平初速度向B滑行，滑过x = 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。A、B均可视为质点。（g = 10m/s²）。求：
（1）A与B碰撞后瞬间的速度大小v；
（2）在半圆形轨道的最高点c，轨道对A、B的作用力N的大小；
（3）AB的落地点距离半圆形轨道末端b的水平距离。

Q
轨道І
轨道Ш
地月转移轨道
轨道П
月球
22．（9分）如图所示，“嫦娥一号”卫星在飞向月球的过程中，经“地月转移轨道”到达近月点Q，为了被月球捕获成为月球的卫星，需要在Q点进行制动（减速）。制动之后进入轨道III，随后在Q点再经过两次制动，最终进入环绕月球的圆形轨道I。已知“嫦娥一号卫星”在轨道I上运动时，卫星距离月球的高度为h，月球的质量M月，月球的半径r月，万有引力恒量为G。忽略月球自转，求：
（1）“嫦娥一号”在Q点的加速度a；
（2）“嫦娥一号”在轨道I上绕月球做圆周运动的线速度；
（3）若规定两质点相距无限远时引力势能为零，则质量分别为M、m的两个质点相距为r时的引力势能，式中G为引力常量。为使“嫦娥一号”卫星在Q点进行第一次制动后能成为月球的卫星，同时在随后的运动过程其高度都不小于轨道I的高度h，试计算卫星第一次制动后的速度大小应满足什么条件？

23．（14分） 如图所示，长为9l水平传送带以恒定的速度v0=4gl 作顺时针转动，紧邻传送带的右端放置一长为6.5l滑板，滑板静止在光滑水平地面上，滑板的上表面与传送带处在同一水平面。在距滑板右端一段距离处固定一挡板C。一质量为m的物块被轻放在传送带的最左端（A点），物块在传送带的作用下到达B点后滑上滑板，滑板在物块的作用下运动到C处撞上档板并被牢固粘连。物块可视为质点，滑板的质量M=2m，物块与传送带、物块与滑板间的动摩擦因数均为μ=0.5，重力加速度取g。
A
B
C
6.5l
9l

求：（1）求物块在传送带的作用下运动到B点时的速度大小v；
（2）若物块和滑板共速时，滑板恰与挡板C相撞，求开始时滑板右端到C的距离L；
（3）若滑板右端到挡板C的距离为L（已知），且l≤L≤5l，试求解：
a．若物块与滑板共速后，滑板撞上挡板C，则物块从滑上滑板到物块撞上档板C的过程中，物块克服摩擦力做的功Wf；
b．若物块与滑板共速前，滑板撞上挡板C，则物块从滑上滑板到物块撞上档板C的过程中，物块克服摩擦力做的功Wf；并求出物块到C时速度的最大值。

答题纸
班级： 学号： 姓名：

一、本题共18小题；每小题3分，共54分。请把答案填涂在答题卡上。

二、计算题，本题共5小题，共46分。
19．（6分）

20．（9分）
C
A
B

21．（8分）
A
B
x
R
c
b
v0
a

Q
轨道І
轨道Ш
地月转移轨道
轨道П
月球
22．（9分）
23．（14分）
A
B
C
6.5l
9l

参考答案
1、CD
2、CD
3、D
4、AD
5、AB
6、B
7、ABC
8、ABD
9、B
10、BD
11、B
12、A
13、B
14、C
15、ACD
16、A
17、AD
18、A
19、540N；22.5J；
20、4m/s2；0.5s；53°；
21、3 m/s；8N；5/5；
22、a=GM月（r月+h）2；GMr+h；GMr+h≤v<2GMr+h；
23、3gl；2l；17mgl/4，（13l+2L）mg/4，3gl2；