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海淀区高三年级第一学期期中练习
物 理 2017.11
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。把你认为正确的答案填涂在答题纸上。
1．一位同学从操场A点出发，向西走了30m，到达B点，然后又向北走了40m，达到C点。在从A点到C点的过程中，该同学的位移大小是
A．70m B．50m C．40m D．30m
2．图1所示，在光滑墙壁上用兜把足球挂在A点，足球与墙壁的接触点为B 。足球的质量为m，悬绳与墙壁的夹角为α， 兜的质量不计。 则悬绳对球的拉力F的大小为
A．F = mgtanα B．F = mgsinα
C．F=mg/cosα D．F=mg/tanα
3．图2所示，某同学站在体重计上观察超重与失重现象。由稳定的站姿变化到稳定的蹲姿称为“下蹲”过程；由稳定的蹲姿变化到稳定的站姿称为“起立”过程。她稳定站立时，体重计的示数为A0，关于实验现象，下列说法正确的是
A．“起立”过程，体重计的示数一直大于A0
B．“下蹲”过程，体重计的示数一直小于A0
C．“起立”、“下蹲”过程，都能出现体重计的示数大于A0的现象
D．“起立”的过程，先出现超重现象后出现失重现象
4．用图3所示装置研究摩擦力的变化规律，把木块放在水平长木板上，在弹簧测力计的指针下轻放一个小纸团，它只能被指针向左推动。用弹簧测力计沿水平方向拉木块，使拉力由零缓慢增大。下列说法正确的是
A．木块开始运动前，摩擦力逐渐增大
B．当拉力达到某一数值时木块开始移动，此时拉力会突然变小
C．该实验装置可以记录最大静摩擦力的大小
D．木块开始运动前，拉力小于摩擦力
5．一个弹簧振子沿x轴做简谐运动，取平衡位置O为x轴坐标原点。从某时刻开始计时，经过二分之一的周期，振子具有沿x轴正方向的最大加速度。图4中能正确反映该弹簧振子的位移x与时间t关系的图像是
6．物体A做平抛运动，以物体被抛出的位置为原点O，以初速度 v0 的方向为x轴的方向、竖直向下的方向为y轴的方向，建立平面直角坐标系。如图5所示，沿两坐标轴分别放置两个光屏。两束平行光分别沿着与坐标轴平行的方向照射，物体A 在两个光屏上分别留下物体的两个“影子”的坐标分别为x、y，则图6中两个影子的坐标随时间变化关系正确的是
7．图7是某绳波形成过程的示意图。质点1在外力作用下沿竖直方向做简谐运动，带动质点2、3、4，… 各个质点依次上下振动，把振动从绳的左端传到右端。t=T/4时，质点5刚要开始运动。下列说法正确的是
A．t＝T/4时，质点5开始向下运动
B． t＝T/4时，质点3的加速度方向向下
C．从t＝T/2开始的一小段时间内，质点8的速度正在减小
D．从t＝T/2开始的一小段时间内，质点8的加速度正在减小
8．与嫦娥1号、2号月球探测器不同，嫦娥3号是一次性进入距月球表面100km高的圆轨道Ⅰ（不计地球对探测器的影响），运行一段时间后再次变轨，从100km的环月圆轨道Ⅰ，降低到距月球15km的近月点B、距月球100km的远月点A的椭圆轨道Ⅱ，如图8所示，为下一步月面软着陆做准备。关于嫦娥3号探测器下列说法正确的是
A．探测器在轨道Ⅱ经过A点的速度小于经过B点的速度
B．探测器沿轨道Ⅰ运动过程中，探测器中的科考仪器对其支持面没有压力
C．探测器从轨道Ⅰ变轨到轨道Ⅱ，在A点应加速
D．探测器在轨道Ⅱ经过A点时的加速度小于在轨道Ⅰ经过A点时的加速度
9．用豆粒模拟气体分子，可以模拟气体压强产生的原理。如图9所示，从距秤盘80 cm高度把1000 粒的豆粒连续均匀地倒在秤盘上，持续作用时间为1s，豆粒弹起时竖直方向的速度变为碰前的一半。若每个豆粒只与秤盘碰撞一次，且碰撞时间极短（在豆粒与秤盘碰撞极短时间内，碰撞力远大于豆粒受到的重力），已知1000 粒的豆粒的总质量为100g。则在碰撞过程中秤盘受到的压力大小约为
A．0.2N B．0.6N C．1.0N D． 1.6N
10．如图10甲所示，轻弹簧竖直放置，下端固定在水平地面上，一质量为m的小球，从离弹簧上端高h处由静止释放。某同学在研究小球落到弹簧上后继续向下运动到最低点的过程，他以小球开始下落的位置为原点，沿竖直向下方向建立坐标轴Ox，做出小球所受弹力F大小随小球下落的位置坐标x的变化关系如图10乙所示，不计空气阻力，重力加速度为g。以下判断正确的是
A．当x=h+x0，重力势能与弹性势能之和最小
B．最低点的坐标为x=h+2x0
C．小球受到的弹力最大值大于2mg
D．小球动能的最大值为
二、本题共2小题，共15分。
11．如图11所示，某同学借用“探究加速度与力、质量之间的定量关系”的相关实验思想、原理及操作，进行“研究合外力做功和物体动能变化关系”的实验。
（1）为达到平衡阻力的目的，取下细绳及托盘，通过调整垫块的位置，改变长木板倾斜程度，根据纸带打出点的间隔判断小车是否做________运动。
（2）按图11所示装置，接通打点计时器电源，由静止释放小车，打出若干条纸带，从中挑选一条点迹清晰的纸带，如图12所示。纸带上打出相邻两个点之间的时间间隔为T，O点是打点计时器打出的第一个点，从O点到A、B、C、D、E、F点的距离依次为s1、s2、s3、s4、s5、s6。已知小车的质量为M，盘和砝码的总质量为m。由此可求得纸带上由O点到E点所对应的运动过程中，盘和砝码受到的重力所做功的表达式W＝ ，该小车动能改变量的表达式ΔEk＝ 。由于实验中存在误差，所以，W ΔEk。（选填“小于”、“等于”或“大于”）。
12. 在用图13所示单摆“测重力加速度”的实验中，某同学的操作步骤如下：
a．取一根细线，下端系住直径为d的金属小球，上端固定在铁架台上；
b．用米尺测量细线长度为l，l与小球半径之和记为摆长；
c．缓慢拉动小球，使细线偏离竖直方向约为5°位置由静止释放小球；
．用秒表记录小球完成n次全振动所用的总时间t，计算单摆周期T＝t/n；
e．用公式计算当地重力加速度；
f. 改变细线长度，重复b、c、d、e步骤，进行多次测量。
（1）在上述步骤中，错误的是_________（写出该步骤的字母）；改正后正确的应该是:__________________________________。
（2）该同学为了减少误差，利用上述未改正错误测量中的多组实验数据做出了图像，该图像对应图14中的________图。
（3）在“用单摆测定重力加速度”的正确实验中，下列做法有利于减小实验误差的是_________。
A.适当加长摆线
B.质量相同，体积不同的摆球，应选用体积较大的
C.单摆偏离平衡位置的角度不能太大
D.当单摆经过平衡位置时开始计时，经过一次全振动后停止计时，用此时间间隔作为单摆振动的周期
（4）北京时间2005年5月22日上午10点05分，中国女子登山队首次登上珠穆朗玛峰顶峰，五星红旗再一次在珠峰峰顶飘扬。若登山队员利用单摆来确定珠峰的高度，测得该单摆在海平面处的周期是Ｔ0，在峰顶的周期是T，则珠峰顶峰的海拔高度
h ＝_______。(地球可看作质量均匀分布的半径为R的球体)
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. （8分）商场工作人员推着质量m=20kg的货箱沿水平地面滑行。若用力F1=100N沿水平方向推货箱，货箱恰好做匀速直线运动；现改用F2=120N水平推力把货箱从静止开始推动。（g取10m/s2）。
（1） 求货箱与地面之间的动摩擦因数；
（2）F2作用在货箱上时，求货箱运动的加速度大小；
（3）在F2作用下，货箱运动4.0s时撤掉推力，求货箱从静止开始运动的总位移大小。
14．（8分）如图15所示为一滑梯的实物图，滑梯的斜面段长度L=5.0m，倾角θ=37 º ，水平段与斜面段平滑连接。某小朋友从滑梯顶端由静止开始滑下，经斜面底端后水平滑行一段距离，停在滑道上。已知小朋友质量为20kg，小朋友与滑梯轨道间的动摩擦因数μ=0.3，不计空气阻力。已知sin37º=0.60，cos37º=0.80。（g取10m/s2）。求小朋友：
（1）沿滑梯下滑时所受摩擦力的大小；
（2）滑到斜面底端时的速度大小；
（3）在水平段滑行至停止过程中摩擦力做的功。
15．（8分）2017年9月12日晚上11时58分，中国“天舟一号”货运飞船顺利完成与“天宫二号”太空实验室的自主快速交会对接试验，此次试验将中国太空交会对接的两天的准备时间缩短至6.5小时，为中国太空站工程后续研制建设奠定更加坚实的技术基础。图16是
“天舟”与“天宫”对接过程示意图，已知“天舟1号”与“天宫2号”成功对接后，组合体沿圆形轨道运行。经过时间t，组合体绕地球转过的角度为θ，地球半径为R，地球表面重力加速度为g，引力常量为G，不考虑地球自转。求：
（1） 地球质量M；
（2） 组合体运动的周期T；
（3）组合体所在圆轨道离地面高度H。
16．（9分） 暑假里，小明去游乐场游玩，坐了一次名叫“摇头飞椅”的游艺机，如图17所示，该游艺机顶上有一个半径为4.5m的“伞盖”，“伞盖”在转动过程中带动下面的悬绳转动，其示意图如图18所示。“摇头飞椅”高O1O2=5.8m，绳长5m。小明挑选了一个悬挂在“伞盖”边缘的最外侧的椅子坐下，他与座椅的总质量为40kg。小明和椅子的转动可简化为如图18所示的圆周运动。在某段时间内，“伞盖”保持在水平面内稳定旋转，绳与竖直方向夹角为37º。g取10m/s2， sin37º=0.6， cos37º=0.8，在此过程中，求：
（1）座椅受到绳子的拉力大小；
（2）小明运动的线速度大小；
（3）小明随身带的玻璃球从座椅上不慎滑落，求落地点与游艺机转轴（即图18中O1点）的距离（保留两位有效数字）。
17.（10分）我国高速铁路使用的和谐号动车组是由动车和拖车编组而成，提供动力的车厢叫动车，不提供动力的车厢叫拖车。某列动车组由8节车厢组成，其中车头第1节、车中第5节为动车，其余为拖车，假设每节动车和拖车的质量均为m=2×104kg，每节动车提供的最大功率P=600kW。
（1）假设行驶过程中每节车厢所受阻力f大小均为车厢重力的0.01倍，若该动车组从静止以加速度a=0.5m/s2加速行驶。
a．求此过程中，第5节和第6节车厢间作用力大小；
b．以此加速度行驶时所能持续的时间。
（2）若行驶过程中动车组所受阻力与速度成正比，两节动车带6节拖车的动车组所能达到的最大速度为v1。为提高动车组速度，现将动车组改为4节动车带4节拖车，则动车组所能达到的最大速度为v2，求v1与v2的比值。
18. （12分） 如图20所示为某种弹射装置的示意图，该装置由三部分组成，传送带左边是足够长的光滑水平面，一轻质弹簧左端固定，右端连接着质量M=6.0kg的物块A。装置的中间是水平传送带，它与左右两边的台面等高，并能平滑对接。传送带的皮带轮逆时针匀速转动，使传送带上表面以u=2.0m/s匀速运动。传送带的右边是一半径R=1.25m位于竖直平面内的光滑1/4圆弧轨道。质量m=2.0kg的物块B从1/4圆弧的最高处由静止释放。已知物块B与传送带之间的动摩擦因数μ=0.1，传送带两轴之间的距离l=4.5m。设物块A、B之间发生的是正对弹性碰撞，第一次碰撞前，物块A静止。取g=10m/s2。求：
（1）物块B滑到1/4圆弧的最低点C时对轨道的压力；
（2）物块B与物块A第一次碰撞后弹簧的最大弹性势能；
（3）如果物块A、B每次碰撞后，物块A再回到平衡位置时弹簧都会被立即锁定，而当它们再次碰撞前锁定被解除，求物块B经第一次与物块A碰撞后在传送带上运动的总时间。
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