北京市朝阳区2011高三期中物理试卷

北京市朝阳区2011～2012学年度高三年级第一学期期中统一考试
物理试卷
2011．11
（考试时间90分钟 满分100分）
题号 一 二 三 总分
14 15 16 17 18 19 20 21
分数
阅卷人
一、本题共13小题，每小题3分，共39分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题目要求的。
1．质能方程E=mc2揭示了物体的能量和质量之间存在着密切的确定关系，提出这一方程的科学家是
A．牛顿 B．爱因斯坦 C．卢瑟福 D．法拉第
2．能揭示原子具有核式结构的实验是
A．光电效应实验 B．伦琴射线的发现
C．粒子散射实验 D．氢原子光谱的发现
3．下列实验现象中，哪一个实验现象的解释使得光的波动说遇到了巨大的困难
A．光的干涉 B．光的衍射 C．多普勒效应 D．光电效应
4．下列核反应方程中属于β衰变的是
A． B．
C． D．
5．在贝克勒尔发现天然放射现象后，人们对放射线的性质进行了深入的研究，发现α、β、γ射线的穿透本领不同。下图为这三种射线穿透能力的比较，图中射线①②③分别是
A．γ、β、α B．β、γ、α C．α、β、γ D．γ、α、β
6．氢原子的能级如图所示，现让一束单色光照射大量处于基态的氢原子，氢原子只发出三种不同频率的色光。照射光光子的能量是
A．13.6eV B．3.4eV
C．12.09eV D．10.2eV
7．如图所示的装置中，小球的质量均相同，弹簧和细线的质量均不计，一切摩擦忽略不计，平衡时各弹簧的弹力分别为F1、F2、F3，其大小关系是
A．F1=F2=F3 B．F1=F2F2 D．F3>F1>F2
8．科技馆里有一个展品，该展品放在暗处，顶部有一个不断均匀向下喷射水滴的装置，在频闪光源的照射下，可以看到水滴好像静止在空中固定的位置不动，如图所示。某同学为计算该装置喷射水滴的时间间隔，用最小刻度为毫米的刻度尺测量了空中几滴水间的距离，由此可计算出该装置喷射水滴的时间间隔为（g取10m/s2）
A．0.01s B．0.02s C．0.1s D．0.2s
9．物体在运动过程中加速度不为零，则下列说法正确的是
A．物体速度的大小一定随时间变化
B．物体速度的方向一定随时间变化
C．物体动能一定随时间变化
D．物体动量一定随时间变化
10．某人在地面上用体重秤称得自己的体重为500N，他将体重秤移至电梯内称其体重，t0至t3时间内，体重秤的示数变化如图所示，则电梯运行的v-t图可能是（取电梯向上运动的方向为正）
11．同步卫星距地心的距离为r，运行速率为v1，其向心加速度为a1。地球半径为R，地球赤道上随地球自转的物体的运行速率为v2，向心加速度为a2，则
A．； B．；
C．； D．；
12．在光滑水平面上，有两个小球A、B沿同一直线同向运动（B在前），已知碰前两球的动量分别为pA=12kg·m/s、pB=13kg·m/s，碰后它们动量的变化分别为ΔpA、ΔpB。下列数值可能正确的是
A．ΔpA=-3kg·m/s、ΔpB=3kg·m/s B．ΔpA=3kg·m/s、ΔpB=-3kg·m/s
C．ΔpA=-24kg·m/s、ΔpB=24kg·m/s D．ΔpA=24kg·m/s、ΔpB=-24kg·m/s
13．如图所示，固定在水平面上的斜面倾角为θ，长方体木块A质量为M，其PQ面上钉着一枚小钉子，质量为m的小球B通过一细线与小钉子相连接，小球B与PQ面接触，且细线与PQ面平行，木块与斜面间的动摩擦因数为μ。下列说法正确的是
A．若木块匀速下滑，则小球对木块的压力为零
B．若木块匀速下滑，则小球对木块的压力为mgcosθ
C．若木块匀加速下滑，则小球对木块的压力为零
D．若木块匀加速下滑，则小球对木块的压力为μmgcosθ
二、本题共3小题，共20分。
14．（8分）某同学利用打点计时器研究做匀加速直线运动小车的运动情况。图示为该同学实验时打出的一条纸带，纸带上两相邻计数点的时间间隔是0.1s。从刻度尺中可以得到SAB=____________cm、SCD=______________cm，由这两个数据得出小车的加速度大小a=____________m/s2，打点计时器打B点时小车的速度v=_________m/s。
15.（6分）某同学用如图所示的装置“验证动量守恒定律”，其操作步骤如下：
A．将操作台调为水平；
B．用天平测出滑块A、B的质量mA、mB；
C．用细线将滑块A、B连接，滑块A、B紧靠在操作台边缘，使A、B间的弹簧处于压缩状态；
D．剪断细线，滑块A、B均做平抛运动，记录A、B滑块的落地点M、N；
E．用刻度尺测出M、N距操作台边缘的水平距离x1、x2；
F．用刻度尺测出操作台面距地面的高度h。
（1）上述步骤中，多余的步骤是 。
（2）如果动量守恒，须满足的关系是______________________（用测量量表示）。
16．（6分）学校的物理课外活动小组欲测滑块在斜面上下滑的加速度以及滑块与木板间的动摩擦因数，一位同学想出了一个巧妙的方案。如图所示，将一小钢球和滑块用细线连接，跨在木板上端的小定滑轮上，开始时小球和滑块均静止，剪断细线小球自由落下，滑块沿斜面下滑，可先后听到小球落地和滑块撞击挡板的声音。他反复调整挡板的位置，重复上述操作，直到能同时听到小球落地和滑块撞击挡板的声音，然后用刻度尺测量出H=1.25m，x=0.50m，h=0.30m。根据以上数据可得滑块在斜面上下滑的加速度a=__________m/s2，滑块与木板间的动摩擦因数μ=___________。（g取10m/s2）
三、本题共5小题，共41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，g取10m/s2。
17．（6分）如图所示，滑雪运动员以一定的速度从一平台的O点水平飞出，落地点A到飞出点O的距离OA=27m，山坡与水平面的夹角θ=37 。不计空气阻力。（已知sin37 =0.6，cos37 =0.8）求：
（1）运动员在空中运动的时间；
（2）运动员从O点飞出时的初速度。
18．（6分）天宫一号于2011年9月29日成功发射，它将和随后发射的神州飞船在空间完成交会对接，实现中国载人航天工程的一个新的跨越。天宫一号进入运行轨道后，其运行周期为T，距地面的高度为h，已知地球半径为R，万有引力常量为G。若将天宫一号的运行轨道看做圆轨道，求：
（1）地球质量M；
（2）地球的平均密度。
19．（7分）图甲为游乐园中“空中飞椅”的游戏设施，它的基本装置是将绳子上端固定在转盘的边缘上，绳子的下端连接座椅，人坐在座椅上随转盘旋转而在空中飞旋。若将人和座椅看成一个质点，则可简化为如图乙所示的物理模型，其中P为处于水平面内的转盘，可绕竖直转轴OO＇转动，设绳长l＝10m，质点的质量m=60kg，转盘静止时质点与转轴之间的距离d=4.0m，转盘逐渐加速转动，经过一段时间后质点与转盘一起做匀速圆周运动，此时绳与竖直方向的夹角θ=37 （不计空气阻力及绳重，且绳不可伸长，sin37 =0.6，cos37 =0.8）求质点与转盘一起做匀速圆周运动时，
甲 乙
（1）绳子拉力的大小；
（2）转盘角速度的大小。
20．（10分）一艘帆船在湖面上顺风行驶，在风力的推动下做速度为v=4m/s的匀速直线运动，已知该帆船在运动状态下突然失去风的动力作用，帆船在湖面上做匀减速直线运动，经过t=8s才可静止；该帆船的帆面正对风的有效面积为S=10m2，帆船的总质量约为M=936kg，若帆船在行驶过程中受到的阻力恒定不变，空气的密度为ρ=1.3kg/m3，在匀速行驶状态下估算：
（1）帆船受到风的推力F的大小；
（2）风速的大小V。
21．（12分）如图所示，A是质量mA=0.98kg的物块（可视为质点），B和C是完全相同的木板，长l=2.7m，质量m=1.0kg。已知木板与地面间的动摩擦因数μ=0.2，物块A与木板之间的动摩擦因数为μ1，设物块与木板以及木板与地面间的最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等。现有一质量m0=0.02kg的子弹以v=300m/s的速度击中物块A，并留在物块中，
（1）求子弹击中物块后，共同速度的大小；
（2）若要求物块A在B板上运动，使B、C板均相对地面不动；当物块A滑上C板时，C板开始运动，求μ1应满足的条件；
（3）若μ1=0.5，求物块A停留在C板上的位置。
北京市朝阳区2011～2012学年度高三年级第一学期期中统一考试
物理试卷参考答案
2011．11
一、本题共13小题，每小题3分，共39分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题目要求的。
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
答案 B C D B C C A C D B A A D
二、本题共3小题，共20分。把答案填在题中的横线上。
14．1.20；2.20；0.50；0.15（或0.145）
15．（1）F；（2）mAx1=mBx2
16．4.0；0.25
三、本题共5小题，共41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，g取10m/s2。
17．（6分）
解：（1）设运动员在空中下落的距离为h，运动的时间为t，
（3分）
（2）设运动员在空中运动的水平距离为x，
（3分）
18．（6分）
解：（1）因为天宫一号的运行轨道看做圆轨道，万有引力充当向心力，所以：
（3分）
（2）地球的平均密度
（3分）
19．（7分）
解：（1）如图所示，对人和座椅进行受力分析：
（3分）
（2）根据牛顿第二定律有：
（4分）
20．（10分）
解：（1）风突然停止，帆船只受到阻力f作用，做匀减速直线运动，设帆船的加速度大小为a，则：
根据牛顿运动定律有，
所以
设帆船匀速运动时受到风的推力为F，所以
F-f=0
F=468N （5分）
（2）设在时间t内，正对吹入帆面空气的质量为m，根据动量定理有
又因为
所以 （5分）
21．（12分）
解：（1）设子弹击中物块时的共同速度为v1，子弹与物块相互作用的时间极短，子弹和物块组成的系统动量守恒：
（3分）
（2）物块A（含子弹）在木板上滑行时，它对木板的摩擦力
当A在B板上滑行时：
地面对B的摩擦力
地面对C的摩擦力
当A在C板上滑行时：
地面对C的摩擦力
由题意可知：
即
所以 （4分）
（3）当μ1=0.5时，物块A与木板的运动情况如右图所示。
当物块A在B板上运动时，B、C板均相对地面不动，A做匀减速直线运动，其加速度
设A滑上C板时的速度为v2，则有
所以
当物块A在C板上运动时，B板留在原地，C板开始做匀加速运动，A继续做匀减速运动，当它们达到共同速度v3时，A相对C静止。
设这段时内C的加速度为aC，根据牛顿第二定律有
所以
设这段时间内，A的位移为x1，C的位移为x2，则
对A：
对B：
可求得
则 （5分）
①
②
③
黑纸
铝板
铅板
1
2
3
4
∞
n
- 13.6
- 3.4
- 1.51
- 0.85
0
E/eV
F1
F2
F3
450
t0
G/N
t1
t3
t2
500
550
t
A
v
t0
t1
t3
t2
t
Ｂ
v
t0
t1
t3
t2
t
Ｃ
v
t0
t1
t3
t2
t
D
v
t0
t1
t3
t2
t
O
O
O
O
P
B
A
Q
θ
θ
A
O
O＇
O
d
l
P
O’
O
d
l
P
θ
mg
F
F向