北京市海淀区2022-2023学年高三上学期期中物理反馈题（含答案）

2022北京海淀高三（上）期中
物理（反馈）
2022.11
1．如图甲、乙所示，两个物块1和物块2之间用轻绳，分别用轻绳和轻弹簧悬挂在天花板上并保持静止，已知物块2的质量为物块1的质量的2倍、重力加速度为g。下列说法正确的是
A．图甲中，剪断悬挂物块1的细绳瞬间，物块1加速度大小为g
B．图甲中，剪断悬挂物块1的细绳瞬间，物块2加速度大小为g
C．图乙中，剪断悬挂物块2的细绳瞬间，物块1加速度大小为g
D．图乙中，剪断悬挂物块2的细绳瞬间，物块2加速度大小为g
2．如图所示，地球绕与赤道面垂直的地轴由西向东匀速转动，O为地心。A点和C点位于赤道上，B点与C点位于同一条经线上。以地心O为参考系，记A、B、C三点的线速度大小分别为vA、vB和vC，向心加速度大小分别为aA、aB和aC，绕地轴转动的周期分别为TA、TB和TC，下列说法正确的是
A．vA＝vC＞vB
B．TA＝TB＞TC
C．aA＝aC＞aB
D．aA、aB和aC的方向均始终指向地心O
3．如图所示为一列沿x轴正向传播的简谐横波在某一时刻的图像，已知波的传播速度v＝2.0m/s，关于图像中a、b两处的质点，下列说法中正确的是
A．图像中b处的质点再经0.1s时的速度为零
B．在波的形成过程中，a处的质点比b处的质点早振动了0.15s
C．波的传播过程中，图像中a处的质点与b处的质点的运动方向可能相同也可能相反
D．图像中b处的质点再经0.1s时的加速度方向沿x轴正方向
E．图像中a处的质点再经0.1s时的速度方向沿x轴正方向
4．一根不可伸长的轻软细绳上端固定在列车的天花板上，其下端系一小球（可看作质点）。当列车以加速度a向左做匀加速直线运动时，细绳偏离竖直方向的摆角为θ，如图甲所示。观察发现，当加速度a不同时，θ亦不同，据此可以制作一个加速度计，如图乙所示，其中OA沿竖直方向、OE沿水平方向，OB、OC和OD为∠AOE的四等分线，对应的加速度分别为aB、aC、aD，取重力加速度为g，下列说法正确的是
A．该加速度计的量程为0～∞
B．aC＝g
C．aD＝3aB
D．
5．如图所示，两个长方体木块A、B的质量分别为mA＝0.8kg和mB＝0.4kg，它们并排放在水平面上。从t＝0时刻起，对A施加如图所示的水平推力F＝6N。下列说法正确的是
A．若水平面光滑，则A、B间无作用力
B．若水平面光滑，则A、B间作用力大小为2N
C．若A、B与水平面间的动摩擦因数均为0.2，则A、B间作用力大小为2N
D．若A、B与水平面间的动摩擦因数依次为0.1和0.4，则A、B间作用力大小为2N
6．如图，卷扬机的绳索通过定滑轮用力F拉位于粗糙斜面上的木箱，使之沿斜面加速向上移动。在移动过程中，下列说法正确的是
A．F对木箱做的功等于木箱增加的动能与木箱克服摩擦力所做的功之和
B．F对木箱做的功等于木箱克服摩擦力和克服重力所做的功之和
C．木箱克服重力做的功等于木箱增加的重力势能
D．F对木箱做的功等于木箱增加的机械能与木箱克服摩擦力所做的功之和
7．一行星绕恒星作圆周运动。由天文观测可得，其运动周期为T，速度为v，引力常量为G，下列说法正确的是
A．恒星的质量为 B．行星的质量为
C．行星运动的轨道半径为 D．行星运动的加速度为
8．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加速度的大小a、动能Ek、机械能E以及距地面的高度h随时间变化的情况，如图所示的图像中可能正确的是
9．轻弹簧的两端分别与物块A、B相连，它们静止在光滑水平地面上。现使物块A以水平向右的速度v0开始运动，如图甲所示，并从此时刻开始计时。两物块的速度随时间变化的规律分别如图乙中曲线a和b所示。已知物块A的质量为m，记曲线a、b与v轴所围面积大小为S1，曲线a、b与t＝t2所围面积大小为S2，下列说法正确的是
A．t＝t1时，弹簧与物块A和B所组成系统的弹性势能为0
B．t＝t2时，物块A和B的相对速度大小为v0
C．t＝t3时，弹簧与物块A和B所组成系统的弹性势能为5mv02/16
D．S1＝S2
E．物块A、B和弹簧组成的系统机械能守恒
F．物块A、B和弹簧组成的系统动量守恒
G．B的质量为5m/3
H．任意时间间隔内，弹簧对两物块做的功大小都相等
I．任意时间间隔内，弹簧对两物块的冲量大小都相等
J．t＝t1时刻，物块A和B的加速度大小之比为3:5
K．t＝t3时刻，弹簧对物块A和B的瞬时功率大小相等
10．动量p随位置x变化的p－x图像称为相轨。相轨在近代数学分析和理论物理的发展中扮演了极为重要的角色。一物体从x＝0处初速度v0沿＋x方向开始运动，运动过程中只受一方向与速度v相反、大小为kv（k＞0且为常量）的力。其相轨应为图9中的
11．现利用图a所示装置验证动量守恒定律。在图(a)中，气垫导轨上有A、B两个滑块，滑块A右侧带有一弹簧片，左侧与打点计时器（图中未画出）的纸带相连；滑块B左侧也带有一弹簧片，上面固定一遮光片，光电计时器（未完全画出）可以记录遮光片通过光电门的时间。
实验测得滑块A的质量m1＝0.310kg，滑块B的质量m2＝0.108kg，遮光片的宽度d＝1.00cm；打点计时器所用交流电的频率f＝50.0Hz。
将光电门固定在滑块B的右侧，启动打点计时器，给滑块A一向右的初速度，使它与B相碰。碰后光电计时器显示的时间为ΔtB＝3.500ms，碰撞前后打出的纸带如图b所示。
若实验允许的相对误差绝对值（）最大为5%，本实验是否在误差范围内验证了动量守恒定律？写出运算过程。
12A．按如图所示装置准备好器材后，先接通电源，然后后释放小车，让它拖着纸带运动，得到如图甲所示纸带，纸带上选取A、B、C、D、E五个计数点（相邻两个计数点间还有4个计时点未画出）。
（1）打点计时器在纸带上打下这五个计数点所用的总时间为 s。
（2）纸带上选取的A、B、C、D、E这五个计数点中，打点计时器最先打出的点应该是 点。
（3）请说明怎样利用纸带记录的信息分析确定小车的运动是否为匀变速直线运动。
（4）如果用这套装置验证机械能守恒定律（动能定理），测得砂和砂桶的总质量为m，小车的质量为M，已知重力加速度为g。则下列操作中必要的是
A．必须选择小车静止时打下的点为第1个计数点
B．连接砂桶和小车的细线必须平行于木板
C．通过将木板右端适当垫高来平衡小车所受的摩擦力
D．质量关系必须满足M＞m
12B．某同学利用图甲所示的实验装置，探究物块在水平桌面上的运动规律。物块在重物的牵引下开始运动，重物落地后，物块再运动一段距离停在桌面上（尚未到达滑轮处）。从纸带上便于测量的点开始，每5个点取1个计数点，相邻计数点间的距离如图乙所示。打点计时器电源的频率为50Hz。
（1）打下计数点5时物块运动速度大小的测量值为 m/s。
（2）通过分析纸带数据，可判断物块在两相邻计数点 和 之间某时刻开始减速。
（3）打下计数点6时物块运动速度大小的测量值为 m/s；物块减速运动过程中加速度的大小为a＝ m/s2。（保留三位有效数字）
13．如图所示，一个质量m＝4.0kg的物体静止在水平地面上，现用一大小F＝20Ｎ、与水平方向成θ＝37°斜向上的力拉物体，使物体沿水平地面做匀加速直线运动。已知物体与水平地面间的动摩擦因数μ＝0.50，sin37 ＝0.60，cos37 ＝0.80，空气阻力可忽略不计，取重力加速度g＝10m/s2。求：
（1）物体运动s＝1.0m时的速度大小v；
（2）物体运动s＝1.0m时的动能Ek；
（3）物体运动s＝1.0m的过程中，拉力F所做的功W；
（4）分析动能Ek与拉力F所做的功W不相等的原因；
（5）如果保持拉力的方向不变，则要使物体沿水平面运动，拉力的大小F应满足什么条件？
14．在建筑工地上有时需要将一些建筑材料由高处运送到低处，为此工人们设计了一种如图所示的斜面滑道，斜面长L＝2.0m，其与水平面的夹角θ＝37 。现有一些建筑材料从斜面的顶端由静止开始下滑，其与斜面间的动摩擦因数μ＝0.25。已知sin37 ＝0.60，cos37 ＝0.80，建筑材料可视为质点，空气阻力可忽略不计，取重力加速度g＝10m/s2。
（1）求建筑材料沿斜面下滑的加速度大小a；
（2）求建筑材料滑到斜面底端时的速度大小v；
（3）若建筑材料的质量m＝20kg
①求其滑到斜面底端时重力做功的功率P1；
②求其下滑的整个过程中重力做功的功率P2；
（4）若想使建筑材料滑到斜面底端的速度减小一些，试分析说明可采取哪些措施？
15．如图所示，一边长为L、截面为正方形的塑料管道放置在水平桌面上，其右端面上有一截面积为S的小喷口，喷口离地的高度为h。管道中有一与截面平行的活塞，活塞质量不计。活塞沿管道向右匀速推动液体从喷口水平射出，液体落地点离喷口的水平距离为。若液体的密度为ρ，重力加速度为g。液体在空中不散开，不计空气阻力，液体不可压缩且没有黏滞性。求：
（1）液体从喷口喷出到落地经历的时间t的大小；
（2）活塞向右匀速运动的速度v的大小；
（3）假设液体击打在水平地面上时速度立即变为零，且在极短时间内击打地面的液体受到的重力可忽略不计，求液体击打地面竖直向下的平均作用力的大小Fy；
16．如图所示，AB段是长为L的水平轨道，BC段是半径为R的光滑竖直半圆轨道。A点处有一个质量为m的滑块1，现对滑块1施加一个水平向右的瞬时冲量，使其沿轨道AB运动，并与静止在B点处、质量仍为m的滑块2发生碰撞，碰后二者粘在一起沿竖直圆轨道BC运动，并能恰好通过半圆轨道的最高点C。已知滑块与水平轨道AB间的动摩擦因数μ＝0.5，重力加速度为g，滑块1和2均可看作质点，不计空气阻力。求：
（1）滑块1和2通过C点时的速率vC；
（2）滑块1和2在B点碰撞时，损失的机械能E；
（3）滑块1在A点受到的瞬时冲量的大小I。
17．已知地球质量M1大约是月球质量M2的81倍，地球半径R1大约是月球半径R2的4倍。不考虑地球、月球自转的影响，求：
（1）地球表面重力加速度g1与月球表面重力加速度g2之比；
（2）地球的第一宇宙速度v1与月球的第一宇宙速度v2之比；
（3）靠近地球表面沿圆轨道运行的航天器的周期T1与靠近月球表面沿圆轨道运行的航天器的周期T2之比；
（4）地球的平均密度ρ1与月球的平均密度ρ2之比；
18．利用物理模型对问题进行分析，是重要的科学思维方法。
（1）请证明压强的单位Pa与能量密度（即单位体积内的能量）的单位J/m3相等；
（2）单个粒子碰撞在某一平面上会产生一个短暂的作用力，而大量粒子持续碰撞会产生一个持续的作用力。一束均匀粒子流持续碰撞一平面，设该束粒子流中每个粒子的质量均为m、速度大小均为v，方向都与该平面垂直，单位体积内的粒子数为n，粒子与该平面碰撞后以大小为k1v（0≤k1≤1）的速度反向弹回，忽略空气阻力，不考虑粒子所受重力以及粒子间的相互作用。求粒子流对该平面所产生的压强p。
（3）假定地球为密度均匀分布的球体，忽略地球的自转，已知地球的半径为R。理论上可证明：质量均匀分布的球壳对壳内物体的万有引力为零。求：
a．地面上方高h的山顶A处和地面处重力加速度大小之比gA∶g0；
b．地面下方深h的矿井底B处和地面处重力加速度大小之比gB∶g0。
c．若已知某单摆在地面处做简谐运动的周期T1与在某矿井底部做简谐运动的周期T2之间满足T1＝k2T2（0＜k2＜1）。求该矿井底部离地面的深度d。（用R和k2表示）
参考答案
1．ABD
2．AC
3．ABC
4．ABD
5．BC
6．CD
7．D
8．B
9．BCDEFGIJK
10．D
11．vB＝2.86m/s，vA＝2.00m/s，vA′＝0.97m/s ，＝1.7%<5%，因此在误差范围内验证了动量守恒定律。
12A．（1）0.4；（2）A；（3）在误差允许的范围内，看连续相邻两计数点间的位移差Δx是否为常数；（4）BC
12B．（1）1.00；（2）6，7；（3）1.16，2.00
13．（1）1.0m/s；（2）2.0J；（3）16J；
（4）动能的变化量等于合外力做的功，除拉力F做功外，还有摩擦力做功；
（5）18.2N~66.7N
14．（1）4m/s2；（2）4m/s；（3）480W， 240W；（4）增大μ或L（减小倾角）
15．（1）；（2）；（3）
16．（1）；（2）；（3）。
17．（1）81:16；（2）9:2；（3）8:9；（4）81:64；
18．（1）；（2）(1+ k1)nmv2；（3）a．；b．；c．R(1－k22)；