顺义一中高三期中考试物理答案
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
C A B D B C A A D C D D C B
15.（6分）（1）BC (2) (3)B
16.（12分）（1）AB （2）；
（3）① m1·OP＝m1·OM＋m2·ON ② ＝
③该同学的观点不正确。理由如下：
设碰前A球的动量为p0，动能为Ek0，碰后A球的动量为p1、动能为Ek1，B球动量为p2、动能为Ek2。取碰前A球的运动方向为正方向，根据动量守恒定律有：p0=p1+p2，若A球反弹，则p1<0，所以p2>p0，即。又因为m1＞m2，所以Ek2>Ek0，违背了能量守恒定律，所以该同学的观点错误。
17.（9分）（1）根据平衡条件能得到 解得
（2）由题意及上述分析可得，小球所受的合力大小根据牛顿第二定律得
（3）设小球摆到最低点时的速度为，根据机械能守恒定律有
小球在最低点时，根据牛顿运动定律有 得
18.（9分）（1）人沿气囊滑下的过程中，阻力对人所做的功
（2）人沿气囊滑下的过程，根据动能定理有代入数据解得v=4m/s
（3）人沿气囊下滑的平均速度 人沿斜面下滑的时间为
则重力的冲量=mgt=60×10×3.2N·s=1920 N·s
19.（10分）（1）对于物体A、B与轻质弹簧组成的系统，烧断细线后动量守恒，设物体B运动的最大速度为vB，有由图乙可知，物体A的最大速度为
所以
（3）因水平方向系统不受外力，故系统动量守恒，因此不论A、C两物体何时何处相碰，三物体速度相同时的速度是一个定值，设三个物体速度相同时的速度为v共，根据动量守恒定律有 解得
当A在运动过程中速度为4m/s，且与C同向时，跟C相碰，A、C相碰后速度为
设此过程中具有的最大弹性势能为Ep1，由能量守恒得
解得
当A在运动过程中速度为-4m/s时，与C相碰，设A、C相碰后速度为v2，由动量守恒得
解得
设此过程中具有的最大弹性势能设为Ep2，由能量守恒
解得
综上可得：弹簧具有的最大弹性势能Epm可能的取值范围为
20.（12分）（1）a.设小物块位于平衡位置时弹簧的伸长量为x0，有k1x0=G
当小物块相对于平衡位置的向下位移为x时，受弹力FT和重力G作用，如答图2所示，合力F=-FT+G
FT=k1 (x+x0)， 解得：F=-k1x
b.合力F与位移x关系图线如答图3所示。由图可知物块由平衡位置到位移为x处的运动过程中合力F做的功
以平衡位置为零势能参考点，则
（2） a.摆球位移为x'处，受力示意图见答图4所示。
以O'为原点，以水平向右的方向为x轴的正方向建立坐标系（图中未画出）
在摆球位移为x'时，回复力F=-mgsinθ=⑥
比例常数 ⑦
b. 摆球在位移x'处的势能
小球在振幅处的动能为零，依据能量守恒定律有
则顺义区第一中学2023-2024学年高三上学期11月期中考试物理
一、单选题（每题 3分，共 42分）
1. 如图所示，取一对用绝缘柱支撑的导体A和B，使它们彼此接触，起初它们不带电，分别贴在导体A、B下部的金属箔均是闭合的．下列关于实验现象描述中正确的是
A. 把带正电荷的物体C移近导体A稳定后，只有A下部的金属箔张开
B. 把带正电荷的物体C移近导体A稳定后，只有B下部的金属箔张开
C. 把带正电荷的物体C移近导体A后，再把B向右移动稍许使其与A分开，稳定后A、B下部的金属箔都还是张开的
D. 把带正电荷物体C移近导体A后，再把B向右移动稍许使其与A分开，稳定后A、B下部的金属箔都闭合
2. 如图所示，质量为m的人站在体重计上，随电梯以大小为的加速度加速上升，重力加速度大小为g。下列说法正确的是
A. 人对体重计的压力大小为m(g＋)
B. 人对体重计的压力大小为m(g－)
C. 人对体重计的压力大于体重计对人的支持力
D. 人对体重计压力小于体重计对人的支持力
3. 下图为飞船运动过程的示意图。飞船先进入圆轨道1做匀速圆周运动，再经椭圆轨道2，最终进入圆轨道3完成对接任务。地球轨道2分别与轨道1、轨道3相切于A点、B点。则飞船
A. 在轨道1的运行周期大于在轨道3的运行周期
B. 在轨道2运动过程中，经过A点时的速率比B点大
C. 在轨道2运动过程中，经过A点时的加速度比B点小
D. 从轨道2进入轨道3时需要在B点处减速
4.如图所示，两个相干波源S1、S2产生的波在同一种均匀介质中相遇．图中实线表示某时刻的波峰、虚线表示波谷。下列说法正确的是
A．a点的振动加强，b、c、d点的振动减弱
B．e、f两点的振动介于加强和减弱之间
C．经适当的时间后，加强点和减弱点的位置互换
D．经半个周期后，原来位于波峰的点将位于波谷，原来位于波谷的点将位于波峰
5. 如图1所示，用手握住长绳的一端，t = 0时刻在手的带动下A点开始上下振动，其振动图像如图2所示，则以下四幅图中能正确反映t1时刻绳上形成的波形的是
6.蹦极是一项非常刺激的活动。如图为蹦极运动的示意图。弹性绳的一端固定在O点，另一端和运动员相连。运动员从O点自由下落，至B点弹性绳自然伸直，经过合力为零的C点到达最低点D，然后弹起。不计空气阻力，则运动员从O到D的运动过程中，下列叙述正确
A. 从B点到C点，运动员的加速度逐渐增大
B. 从C点到D点，运动员的加速度逐渐减小
C. 从B点到C点，运动员的动能和重力势能之和减小
D. 从B点到D点，运动员的重力势能和弹性绳的弹性势能之和增大
7. 如图甲所示，长为2m的平板车Q静止在水平地面上。t=0时，可视为质点的小物块P从左端滑上平板车。此后P和Q运动的速度时间图像如图乙所示。已知P、Q的质量均是1kg，取，则以下判断正确的是
A. P、Q之间的动摩擦因数为0.1
B.P相对Q静止时恰好在Q的最右端
C. 在内，平板车Q受到的摩擦力的冲量大小是
D.在内，平板车Q与水平地面之间有摩擦力
8.右图表示某电场等势面的分布情况。将某一试探电荷先后放置在电场中的A点和B点，它所受电场力的大小分别为FA、FB，电势能分别为EPA、EPB，下列关系式正确的是
A. FA > FB B. FA < FB
C. EPA > EPB D. EPA < EPB
9. 在一个等边三角形abc顶点b和c处各放入一个电荷量相等的点电荷时，测得a处的场强大小为E，方向与bc边平行，如图所示。拿走c处的点电荷后，则
A. a处场强大小仍为E，方向由a指向b
B. a处场强大小为，方向由b指向a
C. a处电势保持不变
(
y
2
0
x
0
2
x
0
x
v
y
P
Q
y
1
3
x
0
)D. a、c两点电势相等
10.如图所示，一轻质弹簧下端系一质量为m的物块，组成一竖直悬挂的弹簧振子，在物块上装有一记录笔，在竖直面内放置有记录纸。当弹簧振子沿竖直方向上下自由振动时，以速率v水平向左匀速拉动记录纸，记录笔在纸上留下如图所示余弦型函数曲线形状的印迹，图中的y1、y2、x0、2x0、3x0为记录纸上印迹的位置坐标值，P、Q分别是印迹上纵坐标为y1和y2的两个点。若空气阻力、记录笔的质量及其与纸之间的作用力均可忽略不计，则
A．该弹簧振子的振动周期为x0/v
B．该弹簧振子的振幅为y1- y2
C．在记录笔留下PQ段印迹的过程中，物块所受合力的冲量为零
D．在记录笔留下PQ段印迹的过程中，弹力对物块做功为零
11.如图所示，两物块A、B质量分别为m、2m，与水平地面的动摩擦因数分别为2μ、μ，其间用一轻弹簧连接。初始时弹簧处于原长状态，使A、B两物块同时获得一个方向相反，大小分别为v1、v2的水平速度，弹簧再次恢复原长时两物块的速度恰好同时为零。关于这一运动过程，下列说法正确的是
A．两物块A、B及弹簧组成的系统动量不守恒
B．两物块A、B及弹簧组成的系统机械能守恒
C．两物块A、B初速度的大小关系为v1=v2
D．两物块A、B运动的路程之比为2:1
12. 某物体沿直线做单向运动，图中直线反映了其运动过程中某两个物理之间的关系，阴影区域“面积”就有可能表示另一个物理量。请选出以下表述中错误的选项
A. 若y表示物体的加速度，x表示时间，阴影区域“面积”则表示相应时间内物体的速度变化量
B. 若y表示物体所受合力，x表示时间，阴影区域“面积”则表示相应时间内物体的动量变化量
C. 若y表示物体所受合力，x表示物体运动的距离，阴影区域“面积”则表示相应位移内物体的动能变化量
D. 若y表示物体所受合力的功率，x表示物体运动的距离，阴影区域“面积”则表示相应位移内物体的动能变化量
13.如图所示，京张高铁将北京到张家口的通行时间缩短在1小时内，成为2022年北京冬奥会重要的交通保障设施。假设此高铁动车启动后沿平直轨道行驶，发动机的功率恒为，且行驶过程中受到的阻力大小恒定。已知动车的质量为，最高行驶速度。则下列说法正确的是
A．由题目信息可估算京张铁路的全长为350km
B．行驶过程中动车受到的阻力大小为
C．当动车的速度为时，动车的加速度大小为
D．从启动到速度为的过程中，动车牵引力所做的功为
14.两个天体组成双星系统，它们在相互之间的万有引力作用下，绕连线上某点做周期相同的匀速圆周运动。科学家在地球上用望远镜观测由两个小行星构成的双星系统，看到一个亮度周期性变化的光点，这是因为当其中一个天体挡住另一个天体时，光点亮度会减弱。科学家用航天器以某速度撞击该双星系统中较小的小行星，撞击后，科学家观测到光点明暗变化的时间间隔变短。不考虑撞击后双星系统的质量变化。根据上述材料，下列说法正确的是
A. 被航天器撞击后，双星系统的运动周期变大
B. 被航天器撞击后，双星系统的引力势能减小
C. 被航天器撞击后，两个小行星中心连线的距离增大
D.小行星质量越大，其运动的轨道越容易被改变
填空题（共18分 ）
15.（6分）某实验小组的同学用如图1所示的装置做“用单摆测量重力加速度”实验。
（1）实验中该同学进行了如下操作，其中正确的是
A．用公式计算时，将摆线长当作摆长
B．摆线上端牢固地系于悬点，摆动中不能出现松动
C．确保摆球在同一竖直平面内摆动
D．摆球不在同一竖直平面内运动，形成了圆锥摆
某同学测出悬点O到小球球心的距离（摆长）L及单摆完成n次全振动所用的时间t，则重力加速度g= (用L、n、t表示)。
（3）将不同实验小组的实验数据标注到同一T2-L坐标系中，分别得到实验图线a、b、c，如图2所示。已知图线a、b、c平行，图线b过坐标原点。对于图线a、b、c，下列分析正确的是
A．出现图线c的原因可能是因为使用的摆线比较长
B．出现图线a的原因可能是误将摆线长记作摆长L
C．由图线b计算出的g值最接近当地的重力加速度，由
图线a计算出的g值偏大，图线c计算出的g值偏小
16．（12分）物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验操作、数据分析等。
（1）利用图1所示的装置探究两个互成角度的力的合成规律。为减小实验误差，下列措施可行的有___________。
A．描点作图时，铅笔应尖一些，力的图示适当大些
B．用两个测力计拉细绳套时，两测力计的示数适当大些
C．用两个测力计拉细绳套时，细绳间的夹角越大越好
（2）利用图2所示装置验证机械能守恒定律。图3为实验所得的一条纸带，在纸带上选取连续的、点迹清晰的3个点A、B、C，测出A、B、C与起始点O之间的距离分别为h1、h2、h3。已知打点计时器的打点周期为T，重物质量为m，当地重力加速度为g。从打O点到打B点的过程中，重物增加的动能ΔEk=________，减少的重力势能ΔEp=________。（用题中所给字母表示）
（3）某同学用如图所示的装置做“验证动量守恒定律”实验。A、B为两个半径相等、质量分别为m1和m2（m1＞m2）的小球，O点是水平轨道末端在水平地面上的投影。实验时先让入射小球A多次从斜轨上位置S由静止释放，标记出其平均落地点P，测出射程OP。然后把被碰小球B置于水平轨道末端，仍将入射小球A从斜轨上位置S由静止释放，与小球B相碰，并多次重复该操作，标记出碰后两小球的平均落地点M、N，测出射程OM和ON。
①若两球碰撞前后动量守恒，则m1、m2、OM、OP、ON应满足表达式_________。
②若两球碰撞为弹性碰撞，则OM、OP、ON还应满足ON－OM_____OP（选填“＞”“＝”“＜”）。
③某同学验证动量守恒定律认为即使A球质量m1大于B球质量m2，也可能会使A球反弹。请说明该同学的观点是否正确并给出理由。
三．计算题（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 ）
17.（9分）在水平方向的匀强电场中，用绝缘轻绳悬挂一质量为m、电荷量为q的小球，小球静止时轻绳与竖直方向的夹角为60°，重力加速度大小为g，不计空气阻力。
（1）求匀强电场的场强大小E；
（2）若剪断轻绳，求小球此后在电场中运动时的加速度大小a；
（3）若撤去电场，小球将在竖直平面内摆动，求小球摆到最低点时受到轻绳的拉力大小T。
18. （9分）如图所示，民航客机发生意外紧急着陆后，打开紧急出口，会有一条由气囊自动充气后形成的连接出口与地面的斜面，乘客可沿斜面快速滑下。某客机紧急出口下沿距地面高，气囊构成的斜面长。某质量的乘客沿该气囊下滑时所受阻力大小，若该乘客由静止开始下滑，忽略气囊形变，取。求：
（1）该乘客沿气囊下滑过程中，阻力对人所做的功；
（2）该乘客到达气囊底端时速度的大小v；
（3）该乘客沿气囊下滑的过程中，重力对人的冲量大小。
19.（10分）如图甲所示，三个物体A、B、C静止放在光滑水平面上，物体A、B用一轻质弹簧连接，并用细线拴连使弹簧处于压缩状态，三个物体的质量分别为mA=0.1kg、mB=0.2kg和mC=0.1kg。现将细线烧断，物体A、B在弹簧弹力作用下做往复运动（运动过程中物体A不会碰到物体C）。若此过程中弹簧始终在弹性限度内，并设以向右为正方向，从细线烧断后开始计时，物体A的速度 时间图象如图乙所示。求：
(
甲
A
C
B
v/
m
s
-1
0
t/
s
4.0
T/
2
T
乙
-4.0
)
（1）物体B运动速度的最大值；
（2）在乙图中画出一个周期内物体B的速度 时间图象；
（3）若在某时刻使物体C以vC=4m/s的速度向右运动，它将与正在做往复运动的物体A发生碰撞，并立即结合在一起，试求在以后的运动过程中，弹簧可能具有的最大弹性势能的取值范围。
20．（12分）物理学中，力与运动关系密切，而力的空间累积效果——做功，又是能量转化的量度。因此我们研究某些运动时，可以先分析研究对象的受力特点，进而分析其能量问题。已知重力加速度为g，且在下列情境中，均不计空气阻力。
（1）劲度系数为k1的轻质弹簧上端固定，下端连一可视为质点的小物块，若以小物块的平衡位置为坐标原点O，以竖直向下为正方向建立坐标轴Ox，如图1所示，用x表示小物块由平衡位置向下发生的位移。
a．求小物块的合力F与x的关系式，并据此在图2中画出F与x的图像；
b．系统的总势能为重力势能与弹性势能之和。请你结合小物块的受力特点和求解变力功的基本方法，以平衡位置为系统总势能的零势能参考点，推导小物块振动位移为x时系统总势能EP的表达式。
（2）图3所示为理想单摆，摆角θ足够小，可认为是简谐运动。其平衡位置记为O'点。
a．若已知摆球的质量为m，摆长为L，在偏角很小时，摆球对于O'点的位移x'的大小与θ角对应的弧长、弦长都近似相等，即近似满足：sinθ≈。请推导得出小球在任意位置处的回复力与位移的比例常数k2的表达式；
b．若仅知道单摆的振幅A，及小球所受回复力与位移的比例常数k2，求小球在振动位移为时的动能Ek（用A和k2表示）。
