北京市海淀区2020届高三上学期期中练习 物理 13页

海淀区高三年级第一学期期中练习 ‎ 物 理 2019.11.5‎ 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。把正确的答案填涂在答题纸上。 ‎ ‎1．在距水平地面附近一定高度处将一物体水平抛出，物体最终落到水平地面上。若空气阻力可忽略不计，下列说法中正确的是 ‎ A．物体沿水平方向的分运动是匀变速直线运动 B．物体落至水平地面上的速度与抛出时的初速度无关 C．物体在空中运动的时间与抛出时的初速度无关 D．物体在空中运动过程中的机械能不断增大 图1‎ ‎30°‎ ‎60°‎ F3‎ F1‎ F2‎ ‎2．在研究共点力平衡条件的实验中，用三个弹簧测力计通过轻软线对同一个小圆环施加水平拉力作用，三个拉力的方向如图1所示，如果小圆环可视为质点，且其所受重力可忽略不计，小圆环平衡时三个弹簧测力计的示数分别为F1、F2和F3，关于这三个力的大小关系，下列说法中正确的是 A．F1>F2>F3 B．F3>F1>F2‎ C．F2>F3>F1 D．F3> F2>F1‎ v 后 前 图 2‎ ‎3．如图2所示，车厢内的后部有一相对车厢静止的乘客，车厢内的前部有一小球用细线悬挂在车厢的天花板上，小球与车厢一起沿平直轨道以速度v匀速前进。某时刻细线突然断裂，小球落向车厢底板，这一过程中车厢始终以速度v匀速前进。若空气阻力可忽略不计，对于小球从线断裂至落到车厢底板上之前的运动，下列说法中正确的是 A．相对于乘客，小球做自由落体运动 B．相对于乘客，小球的运动轨迹为斜向前的直线 C．相对于地面，小球的运动轨迹为抛物线 D．相对于地面，小球做自由落体运动 ‎·13·‎ ‎4.雨滴在空中下落的过程中，空气对它的阻力随其下落速度的增大而增大。若雨滴下落过程中其质量的变化及初速度的大小均可忽略不计，以地面为重力势能的零参考面。从雨滴开始下落时计时，关于雨滴下落过程中其速度的大小v、重力势能Ep随时间变化的情况，如图3所示的图像中可能正确的是 图3‎ v O v t B O t A O Ep t C O Ep t D ‎ 图4‎ A B ‎5．如图4所示， 在A、B两物体间有一与物体不连接的轻质弹簧，两物体用轻细线连接在一起并使弹簧处于压缩状态，整体静止在光滑水平面上。现将细线烧断，在弹簧对两物体施加作用力的整个过程中，设弹簧弹力对A、B物体的冲量大小分别为IA和IB，弹簧弹力对A、B物体所做的功分别为WA和WB。若A、B物体的质量关系是mA>mB，则下面关系式中正确的是 ‎ A．IA=IB B．IAμmg/k），如图19丁所示。计算中可以认为滑动摩擦力与最大静摩擦力大小相等，已知重力加速度为g，弹簧的劲度系数为k。‎ ‎①若放手后小滑块第一次经过O点向左运动至最远点Q，求Q点与O点的距离，并分析如果小滑块在Q点停不住，l0与μ、m和k等物理量之间应满足什么条件；‎ ‎·13·‎ ‎②若放手后小滑块第二次经过O点后在向右运动的过程中逐渐减速最终静止，求小滑块从P点开始运动的整个过程中所通过的总路程。‎ 海淀区高三年级第一学期期中练习参考答案及评分标准 ‎ 物 理 2019.11‎ 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符合题意的，有的小题有多个选项是符合题意的。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。‎ 题号 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ ‎9‎ ‎10‎ 答案 C B AC ‎ BC AD AB ABD C AD AC 二、本题共2小题，共15分。‎ ‎11．（6分）0.1（0.10）……（2分） 0.30……（2分） 0.80……（2分）‎ ‎12．（9分）（1）① C ………………（1分）‎ ‎ ② ， mgr/h …………（2分）‎ ‎③ B ……………………………………（2分） ‎ ‎（2）ABC………………………………（2分）‎ ‎（3）设小球做半径为r的圆周运动的周期为T，此时小球距细线上端固定点的竖直高度为h，根据受力情况和向心力公式有 mgr/h=m4π2r/T2。可解得。因半径变小，绳长不变，h变大，故小球周期变大。……（2分）‎ 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·‎ 说明：计算题提供的参考解答，不一定都是唯一正确的方法。对于那些与此解答方法不同的正确解答，同样得分。‎ ‎13．（8分）（1）物体沿竖直方向所受合力为零，设地面对物体的支持力为N，因此有 N+Fsinθ=mg 物体运动过程中所受摩擦力 f=μN=μ（mg-Fsinθ）…………………（1分）‎ 根据牛顿第二定律，有 Fcosθ - f=ma…………………………………（1分）‎ 解得：a=‎0.50m/s2 ……………………………………………………（1分）‎ ‎ （2）根据位移公式x=，解得 =2.0s …………………（2分）‎ ‎（3）物体由静止开始运动4.0s的位移x′=…………………（1分）‎ 此过程中拉力F所做的功W=F x′cosθ ……………………………（1分）‎ 解得 W=64J………………………………………………………（1分）‎ ‎14．（8分）（1）建筑材料所受支持力N=mgcosθ 所受滑动摩擦力f=μN=μmgcosθ=40N………………………………（2分）‎ ‎（2）取沿斜面向下为正方向，设建筑材料下滑的加速度为a，根据牛顿第二定律有 mgsinθ-f=ma……………………………………（1分）‎ 设建筑材料下滑时间为t，根据位移公式有 L=………………（1分）‎ 在下滑整个过程中重力的冲量大小 IG=mgt=200N•s ………………（1分）‎ ‎（3）设建筑材料滑到斜面底端时的速度为v，对于其下滑过程，根据动能定理有 mgL sinθ-μmgcosθ L=……………………………（1分）‎ 解得 ………………………………………（1分）‎ 因v与m无关，故改变m，不能改变速度v的大小。………………（1分）‎ ‎15．（8分）（1）以水平向右为正方向，根据动量守恒定律有 ‎ ‎ ……………………………（1分）‎ ‎·13·‎ 解得 v=0.80m/s ……………………………………（1分）‎ ‎（2）对于物块与木板相互作用的全过程，根据功能关系有 ‎ …………………（2分）‎ 解得 μ=0.10…………………………………………………………（1分）‎ ‎（3）物块在木板上相对运动过程中所受滑动摩擦力 f=μm‎2g……………………………………………………………（1分）‎ 对于物块在木板相对运动的过程，以水平向右为正方向，根据动量定理有 ‎ -ft=m2v- m2v0…………………………………………………（1分）‎ 解得t=1.2s………………………………………………………（1分）‎ ‎ ‎ ‎16．（9分）（1）设小球质量为m，对于从释放到轨道最低点的过程，根据动能定理，有 …………………………………（1分）‎ 解得：………………………………………………（1分）‎ ‎（2）设小球到达A点速度为vA，根据动能定理： ‎ ‎ 在A点，设轨道对小球的压力为N，根据牛顿第二定律：‎ ‎ ………………………………………………………（1分）‎ ‎ 根据牛顿第三定律： N=F ‎ 联立上述三式可得： ………………………………（1分）‎ 对比F-h图像，根据斜率和截距关系，可得：‎ R=‎0.12m ………………………………………………………………（1分）‎ m=‎0.02kg………………………………………………………………（1分）‎ ‎（3）假设h=h1时，小球恰好到达最高点A，此时F=0‎ 由F-h图像可得： h1=‎0.3m………………………………………（1分）‎ 假设h=h2时，小球恰好到达圆轨道圆心的右侧等高点，此过程根据动能定理：‎ ‎·13·‎ ‎ 解得：h2=R=‎0.12m……………………………（1分）‎ 综上，为使小球在运动过程中始终不脱离圆轨道，释放高度h应满足：‎ h≤‎0.12m或者h≥‎0.3m…………………………………………………（1分）‎ ‎17. （10分）（1）设质量为的物体在地球表面附近绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，根据牛顿第二定律，有：……（2分）‎ 解得…………………………………………………………（1分）‎ v v1‎ t O 图1‎ ‎-v1‎ ‎（2）因为随着竖直上抛物体高度的升高，离地球越来越远，万有引力越来越小，重力加速度（或引力场强度）的值会越来越小。…………………………………（2分）‎ 由于物体上升过程中做减速运动的加速度越来越小，因此物体上升的最大高度应该大于做匀减速上升的高度，即物体上升的最大高度应该大于R/2。………………………………………（1分）‎ ‎（3）上升过程速度与加速度方向相反，所以速度不断减小，上升过程中万有引力越来越小，加速度也越来越小；下降过程速度与加速度方向相同，所以速度不断增大，下降过程中万有引力越来越大，加速度也越来越大。……………………（2分）‎ 如图1所示。………………………………………………………（2分）‎ 说明：物体运动到最高点时速度为0，加速度不为0，因此v-t图像中间时刻的斜率不为0。‎ 图2‎ x F O 图3‎ x F O ‎18．（12分）（1）①根据弹簧弹力与伸长量的关系F=kx可得F-x图像如图2所示。…………………………………（1分）‎ 图像与x轴围成的面积代表弹簧弹力做功，如图3所示，由面积可知将弹簧拉伸x的过程中，弹簧弹力所做的功W=-……………………………（1分）‎ ‎·13·‎ 根据功能关系可知，当弹簧被拉伸x时，其弹性势能……（1分）‎ ‎②因小滑块与弹簧组成的系统在运动过程中机械能守恒，‎ 因此有 ‎ 可解得………………………………………………………（2分）‎ ‎（2）①对于小滑块由P点出发向左运动的过程，假设其在最左端时，其距O点的距离为l1，由功能关系得：…………（2分）‎ 即：‎ 解得：…………………………………………………（1分）‎ 若小滑块速度为零而停不住，则应有：kl1>μmg…………………（1分）‎ 将l1代入得：l0>………………………………………………（1分）‎ ‎②设小滑块速度为零时距O点的距离为l2，对其由O点左侧最大位移处向右运动至速度减为零的过程，由功能关系得：‎ ‎………………………………………（1分）‎ 解得：‎ 所以滑块走过的总路程为 l总= l0+‎2l1+l2=‎4l0 - 8………………（1分）‎ ‎·13·‎