北京市海淀區(qū)2022屆高三上學(xué)期物理期中練習(xí)試卷

更新時(shí)間：2021-11-23 瀏覽次數(shù)：83 類型：期中考試

一、多選題

1. (2021高三上·海淀期中) 如圖所示，用網(wǎng)兜把足球掛在豎直墻壁上的A點(diǎn)，靜止時(shí)球與墻壁的接觸點(diǎn)為B點(diǎn)。不計(jì)墻壁摩擦以及繩和網(wǎng)兜所受的重力。下列說法正確的是（）

A . AC繩的拉力可能小于球所受的重力 B . AC繩的拉力一定大于球所受的重力 C . AC繩的拉力一定大于墻壁對球的支持力 D . 墻壁對球的支持力一定大于球所受的重力

答案解析收藏糾錯(cuò) + 選題
2. (2021高三上·海淀期中) 一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，某時(shí)刻的波形如圖所示。在該時(shí)刻，關(guān)于圖中質(zhì)點(diǎn)P，下列說法正確的是（）

A . 加速度沿y軸正方向 B . 加速度沿y軸負(fù)方向 C . 速度沿y軸正方向 D . 速度沿y軸負(fù)方向

答案解析收藏糾錯(cuò) + 選題
3. (2021高三上·海淀期中) 如圖所示，修正帶的核心部件是兩個(gè)半徑不同的齒輪，兩個(gè)齒輪通過相互咬合進(jìn)行工作，A和B分別為兩個(gè)齒輪邊緣處的點(diǎn)。若兩齒輪勻速轉(zhuǎn)動，下列說法正確的是（）

A . A，B兩點(diǎn)的角速度大小相等 B . A，B兩點(diǎn)的角速度大小不等 C . A，B兩點(diǎn)的向心加速度大小相等 D . A，B兩點(diǎn)的向心加速度大小不等

答案解析收藏糾錯(cuò) + 選題
4. (2021高三上·海淀期中) 2020年9月4日，我國在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心利用長征二號F運(yùn)載火箭成功發(fā)射一型可重復(fù)使用的試驗(yàn)航天器，下圖為此發(fā)射過程的簡化示意圖。航天器先進(jìn)入圓軌道1做勻速圓周運(yùn)動，再經(jīng)橢圓軌道2，最終進(jìn)入圓軌道3做勻速圓周運(yùn)動。軌道2分別與軌道1、軌道3相切于P點(diǎn)、Q點(diǎn)。下列說法正確的是（）

A . 航天器在軌道1的運(yùn)行周期小于其在軌道3的運(yùn)行周期 B . 航天器在軌道2上從P點(diǎn)運(yùn)動到Q點(diǎn)過程中，速度越來越大 C . 航天器在軌道2上從P點(diǎn)運(yùn)動到Q點(diǎn)過程中，地球的萬有引力對其做負(fù)功 D . 航天器在軌道1上運(yùn)行的加速度小于其在軌道3上運(yùn)行的加速度

答案解析收藏糾錯(cuò) + 選題
5. (2021高三上·海淀期中) 某同學(xué)在“探究加速度與物體受力的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，使用了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置。保持小車質(zhì)量不變，改變砂桶中砂的質(zhì)量，小車的加速度a隨其所受拉力F變化圖線如圖乙所示。對圖線未經(jīng)過原點(diǎn)O的原因分析，可能正確的是（）

A . 平衡小車所受阻力時(shí)木板右端墊得過高 B . 未將木板右端墊高以平衡小車所受阻力 C . 僅用桶中砂的重力來代替小車所受拉力F D . 小車質(zhì)量未遠(yuǎn)大于砂和砂桶的總質(zhì)量

答案解析收藏糾錯(cuò) + 選題
6. (2021高三上·海淀期中) 體積相同的小球A和B懸掛于同一高度，靜止時(shí)，兩根輕繩豎直，兩球球心等高且剛好彼此接觸。如圖所示，保持B球靜止于最低點(diǎn)，拉起A球，將其由距最低點(diǎn)高度為h處靜止釋放，兩球發(fā)生碰撞后分離。兩球始終在兩懸線所決定的豎直平面內(nèi)運(yùn)動，懸線始終保持繃緊狀態(tài)，不計(jì)空氣阻力。下列說法正確的是（）

A . 兩球從碰撞到分離的過程中，A球減少的動能與B球增加的動能大小一定相等 B . 兩球從碰撞到分離的過程中，A球動量的變化量與B球動量的變化量大小一定相等 C . B球上升的最大高度不可能大于h D . B球上升的最大高度可能小于 $\text{[math]}$

答案解析收藏糾錯(cuò) + 選題

7. (2024高三上·北京市期中) 美妙的樂音源于發(fā)聲物體的振動，已知琴弦振動的頻率由琴弦質(zhì)量、長度及其所受張力（沿琴弦方向的彈力）共同決定。小提琴上某根質(zhì)量為m、長度為L的琴弦，將其兩端固定，可以通過撥動使其振動發(fā)聲，當(dāng)張力為F時(shí)，琴弦振動的頻率為f。表中給出了4次實(shí)驗(yàn)的結(jié)果：

次	琴弦質(zhì)量 $\text{[math]}$	長度 $\text{[math]}$	張力 $\text{[math]}$	頻率 $\text{[math]}$
1	0.05	0.900	1.21	1100
2	0.05	0.900	1.44	1200
3	0.05	0.225	1.00	2000
4	0.05	0.100	1.00	3000

下列判斷正確的是（）

A . 由表中數(shù)據(jù)可知，可能存在關(guān)系：隨琴弦質(zhì)量m增大，振動的頻率f變大 B . 由表中數(shù)據(jù)可知，可能存在關(guān)系：隨張力F增大，振動的頻率f變大 C . 分析物理量的量綱，可能存在關(guān)系式 $\text{[math]}$ （k為無單位常量） D . 分析物理量的量綱，可能存在關(guān)系式 $\text{[math]}$ （k為無單位常量）

答案解析收藏糾錯(cuò) + 選題

二、單選題

8. (2021高三上·海淀期中) 用圖所示裝置研究摩擦力的變化規(guī)律，把木塊放在固定的水平長木板上，在彈簧測力計(jì)的指針左側(cè)輕放一個(gè)小紙團(tuán)，它可以被指針推動。用彈簧測力計(jì)水平向右拉木塊，使拉力由零緩慢增大，直至木塊剛開始運(yùn)動。關(guān)于該實(shí)驗(yàn)，下列說法正確的是（）

A . 木塊開始運(yùn)動前，其受到的摩擦力大于彈簧測力計(jì)示數(shù) B . 木塊開始運(yùn)動前，其受到的摩擦力小于彈簧測力計(jì)示數(shù) C . 當(dāng)彈簧測力計(jì)示數(shù)達(dá)到某一數(shù)值，木塊剛開始移動時(shí)，紙團(tuán)與指針分離 D . 指針左側(cè)小紙團(tuán)的作用是標(biāo)記滑動摩擦力大小

答案解析收藏糾錯(cuò) + 選題
9. (2023高二下·順義期中) 某航拍儀從地面由靜止啟動，在升力作用下勻加速豎直向上起飛。當(dāng)上升到一定高度時(shí)，航拍儀失去動力。假設(shè)航拍儀在運(yùn)動過程中沿豎直方向運(yùn)動且機(jī)身保持姿態(tài)不變，其 $\text{[math]}$ 圖像如圖所示。由此可以判斷（）

A . $\text{[math]}$ 時(shí)，航拍儀離地面最遠(yuǎn) B . $\text{[math]}$ 時(shí)，航拍儀回到地面 C . 航拍儀在運(yùn)動過程中上升的最大高度為 $\text{[math]}$ D . 航拍儀在上升過程中加速度最大值為 $\text{[math]}$

答案解析收藏糾錯(cuò) + 選題
10. (2021高三上·海淀期中) 將一個(gè)物體豎直向上拋出，若物體所受空氣阻力大小與物體速率成正比，下圖中可能正確反映小球拋出后上升過程中速度v、加速度a隨時(shí)間t的變化關(guān)系，以及其動能 $\text{[math]}$ 、重力勢能 $\text{[math]}$ 隨上升高度h的變化關(guān)系的是（）

A . B . C . D .

答案解析收藏糾錯(cuò) + 選題

三、實(shí)驗(yàn)題

11. (2021高三上·海淀期中) 用單擺測定重力加速度的實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示。
1. （1）選用合適的器材組裝成單擺后，主要步驟如下：
  ①將單擺上端固定在鐵架臺上。
  
  ②讓刻度尺的零刻度線對準(zhǔn)擺線的懸點(diǎn)，測擺長L。
  
  ③記錄小球完成n次全振動所用的總時(shí)間t。
  
  ④根據(jù)單擺周期公式計(jì)算重力加速度g的大小。
  
  根據(jù)圖2所示，測得的擺長 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ ；
  
  重力加速度測量值表達(dá)式 $\text{[math]}$ （用L、n、t表示）。
2. （2）為減小實(shí)驗(yàn)誤差，多次改變擺長L，測量對應(yīng)的單擺周期T，用多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制 $\text{[math]}$ 圖像，如圖3所示。由圖可知重力加速度 $\text{[math]}$ （用圖中字母表示）。
3. （3）關(guān)于實(shí)驗(yàn)操作或結(jié)果分析，下列說法正確的是_______（選填選項(xiàng)前的字母）。
  
  A . 測量擺長時(shí)，要讓小球靜止懸掛再測量 B . 擺長一定的情況下，擺的振幅越大越好 C . 多次改變擺線長l，測量多組對應(yīng)的50次全振動時(shí)間t，通過繪制的 $\text{[math]}$ 關(guān)系圖線也可以測定重力加速度
答案解析收藏糾錯(cuò) + 選題
12. (2021高三上·海淀期中) 利用圖所示裝置做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)。已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)周期 $\text{[math]}$ ，重力加速度為g。
1. （1）甲同學(xué)在做實(shí)驗(yàn)時(shí)進(jìn)行了如下操作，其中操作不當(dāng)的步驟是_______（選填選項(xiàng)前的字母）。
  
  A . 將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到直流電源上 B . 應(yīng)選體積小、質(zhì)量大的重物 C . 釋放紙帶前，紙帶應(yīng)保持豎直
2. （2）甲同學(xué)從打出的紙帶中選出符合要求的一條紙帶，如下圖所示（其中一段紙帶圖中未畫出）。圖中O點(diǎn)為打出的起始點(diǎn)，且速度為零。選取在紙帶上連續(xù)打出的點(diǎn)A，B、C、D、E、F作為計(jì)數(shù)點(diǎn)。測出C、D、E點(diǎn)距起始點(diǎn)O的距離分別為 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ ，由此可計(jì)算出打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下D點(diǎn)時(shí)重物下落的瞬時(shí)速度 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ （結(jié)果保留三位有效數(shù)字）。用m表示重物的質(zhì)量，在誤差允許的范圍內(nèi)，若滿足表達(dá)式 $\text{[math]}$ ，則可認(rèn)為重物下落過程中機(jī)械能守恒（用給出的已知物理量的符號表示）。
3. （3）乙同學(xué)在進(jìn)行數(shù)據(jù)處理時(shí)不慎將紙帶前半部分損壞，找不到起始點(diǎn)了，于是他利用剩余的紙帶，用（2）中方法進(jìn)行數(shù)據(jù)處理并進(jìn)行驗(yàn)證。如圖所示，重新任選某點(diǎn)為O，選取在紙帶上連續(xù)打出的點(diǎn)A，B、C、D、E、F作為計(jì)數(shù)點(diǎn)，測量出C、D、E點(diǎn)到O點(diǎn)的距離分別為 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ ，用（2）中表達(dá)式進(jìn)行驗(yàn)證。發(fā)現(xiàn)表達(dá)式左側(cè) $\text{[math]}$ 的數(shù)值比表達(dá)式右側(cè)的數(shù)值小了很多，最可能的原因是。
4. （4）丙同學(xué)設(shè)想采用另一種方法研究機(jī)械能是否守恒：在圖中的紙帶上，先分別測量出從O點(diǎn)到A，B、C、D、E、F點(diǎn)的距離h，再計(jì)算對應(yīng)B、C、D、E各點(diǎn)的重物速度v。請幫助丙同學(xué)在圖中畫出 $\text{[math]}$ 圖像的示意圖，并說明如何利用該圖像判斷重物下落過程中機(jī)械能是否守恒。
答案解析收藏糾錯(cuò) + 選題

四、解答題

13. (2021高三上·海淀期中) 如圖所示，一個(gè)質(zhì)量 $\text{[math]}$ 的物體放在水平地面上。對物體施加一個(gè)水平拉力 $\text{[math]}$ ，使物體做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動。已知物體與水平地面間的動摩擦因數(shù) $\text{[math]}$ ，取重力加速度 $\text{[math]}$ 。
1. （1）求物體運(yùn)動的加速度大小a；
2. （2）求物體在 $\text{[math]}$ 時(shí)的速率v；
3. （3）若經(jīng)過 $\text{[math]}$ 后撒去拉力F，求撤去拉力后物體可以滑行的最大距離x。
答案解析收藏糾錯(cuò) + 選題
14. (2022高二上·岳陽期中) 某款兒童滑梯如圖所示，其滑面可視為與水平地面夾角 $\text{[math]}$ 的平直斜面，滑面頂端距離地面高度 $\text{[math]}$ 。一質(zhì)量 $\text{[math]}$ 的兒童從滑面頂端由靜止開始下滑至底端，已知兒童與滑梯間的動摩擦因數(shù) $\text{[math]}$ ，兒童沿滑面下滑的過程，可以看做質(zhì)點(diǎn)沿斜面直線運(yùn)動。已知 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ，取重力加速度 $\text{[math]}$ ，忽略空氣阻力的影響。求：
1. （1）兒童下滑過程中，所受摩擦力的大小f；
2. （2）兒童下滑的整個(gè)過程中，重力對其做的功W；
3. （3）兒童下滑至底端時(shí)，重力的瞬時(shí)功率P。
答案解析收藏糾錯(cuò) + 選題
15. (2021高三上·海淀期中) 如圖所示，一根長為L不可伸長的輕繩一端固定于O點(diǎn)，另一端系有一質(zhì)量為m的小球（可視為質(zhì)點(diǎn)），小球在豎直平面內(nèi)以O(shè)點(diǎn)為圓心做圓周運(yùn)動。已知重力加速度為g，忽略空氣阻力的影響。
1. （1）若小球經(jīng)過圓周最高點(diǎn)A點(diǎn)時(shí)速度大小 $\text{[math]}$ ，求：
  a．小球經(jīng)過圓周最低點(diǎn)B點(diǎn)時(shí)的速度大小v；
  
  b．小球從A點(diǎn)運(yùn)動至最低點(diǎn)B點(diǎn)過程中，其所受合外力的沖量大小I。
2. （2）若輕繩能承受的最大拉力為 $\text{[math]}$ ，當(dāng)小球運(yùn)動到最低點(diǎn)B點(diǎn)時(shí)繩恰好被拉斷。已知B點(diǎn)距水平地面的高度為h（圖中未畫出），求小球落地點(diǎn)與B點(diǎn)之間的水平距離x。
答案解析收藏糾錯(cuò) + 選題
16. (2021高三上·海淀期中) 2020年12月17日，嫦娥五號返回器攜帶月球樣品在預(yù)定區(qū)域安全著陸，探月工程取得圓滿成功。若已知月球質(zhì)量為 $\text{[math]}$ ，月球半徑為 $\text{[math]}$ ，地球質(zhì)量為 $\text{[math]}$ ，地球半徑為 $\text{[math]}$ ，月球中心與地球中心的距離為L，引力常量為G。在以下問題的討論中，將地球、月球均視為質(zhì)量分布均勻的球體，不考慮月球和地球自轉(zhuǎn)的影響。
1. （1）嫦娥五號帶回了月球樣品，某樣品在月球表面附近所受重力大小為 $\text{[math]}$ ，在地球表面附近所受重力大小為 $\text{[math]}$ ，求比值 $\text{[math]}$ 的表達(dá)式。
2. （2）若將月球繞地球的公轉(zhuǎn)視為一個(gè)質(zhì)點(diǎn)繞地球做勻速圓周運(yùn)動，其公轉(zhuǎn)周期為T。
  a．請寫出月球繞地球公轉(zhuǎn)的向心加速度a與T之間的關(guān)系式。
  
  b．經(jīng)查閱資料，可知地球半徑約為 $\text{[math]}$ ，月球與地球中心的距離L約為地球半徑 $\text{[math]}$ 的60倍，取地球表面附近自由落體加速度 $\text{[math]}$ 。
  
  牛頓在思考行星間的引力時(shí)，猜想“使月球繞地球運(yùn)動的力”與“使蘋果落地的力”遵循同樣的規(guī)律，最終他利用“月—地檢驗(yàn)”證實(shí)了自己的猜想。根據(jù)牛頓的猜想，推導(dǎo)并寫出月球受地球引力產(chǎn)生的加速度 $\text{[math]}$ 的表達(dá)式（用g、 $\text{[math]}$ 、L表示）；為確定牛頓的猜想是否正確，請寫出還需查閱本題信息中哪個(gè)物理量的具體數(shù)值。
答案解析收藏糾錯(cuò) + 選題
17. (2021高三上·海淀期中) 如圖所示，把一個(gè)質(zhì)量為m、有小孔的小球連接在勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧的一端，彈簧的另一端固定，小球套在光滑的桿上，小球和彈簧組成的系統(tǒng)稱為彈簧振子。開始時(shí)彈簧處于原長，在小球運(yùn)動過程中彈簧形變始終在彈性限度內(nèi)，忽略空氣阻力的影響。把小球拉向右方，然后由靜止釋放，小球?qū)⒃谄胶馕恢酶浇鶑?fù)運(yùn)動。若以小球的平衡位置為坐標(biāo)原點(diǎn)O，以水平向右為正方向建立坐標(biāo)軸Ox，用x表示小球在平衡位置附近往復(fù)運(yùn)動的位移。
1. （1）請?jiān)趫D中畫出彈簧彈力F隨x變化的示意圖；
2. （2）已知小球經(jīng)過平衡位置時(shí)速度大小為v，求小球靜止釋放后第一次運(yùn)動至平衡位置的過程中，彈簧彈力對小球做的功W。
答案解析收藏糾錯(cuò) + 選題
18. (2021高三上·海淀期中) 如圖所示，把一個(gè)質(zhì)量為m、有小孔的小球連接在勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧的一端，彈簧的另一端固定，小球套在光滑的桿上，小球和彈簧組成的系統(tǒng)稱為彈簧振子。開始時(shí)彈簧處于原長，在小球運(yùn)動過程中彈簧形變始終在彈性限度內(nèi)，忽略空氣阻力的影響。讓靜止在平衡位置的小球突然獲得向左的初速度，開始在平衡位置附近振動。已知振動過程的振幅為A，彈簧振子的振動周期 $\text{[math]}$ 。為了求得小球獲得的初速度大小 $\text{[math]}$ ，某同學(xué)的解法如下：
設(shè)向左壓縮彈簧過程中彈簧的平均作用力大小為F，

由動能定理可知 $\text{[math]}$ ①

由動量定理可知 $\text{[math]}$ ②

小球由平衡位置向左運(yùn)動壓縮彈簧至最短的過程所用時(shí)間 $\text{[math]}$ ③

聯(lián)立①②③式，可得 $\text{[math]}$
1. （1）請指出這位同學(xué)在求解過程中的錯(cuò)誤；
2. （2）借助 $\text{[math]}$ 圖像可以確定彈力做功的規(guī)律，在此基礎(chǔ)上，請正確求解出小球初速度大小 $\text{[math]}$ ；
3. （3）彈簧振子在運(yùn)動過程中，求彈簧彈力對小球做正功時(shí)，其瞬時(shí)功率P的最大值。
答案解析收藏糾錯(cuò) + 選題
19. (2021高三上·海淀期中) 追尋守恒量是物理學(xué)的重要研究內(nèi)容，在高中階段我們探索守恒量時(shí)，除了實(shí)驗(yàn)手段，也常借助已有理論來進(jìn)行分析。已知重力加速度為g。如圖所示，A和B兩位置分別距離地面高度為 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ，質(zhì)量為m的物體（可視為質(zhì)點(diǎn)）在A和B兩位置的速度大小分別為 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 。
1. （1）以地面為參考平面，分別寫出物體在A和B兩位置的機(jī)械能 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ；
2. （2）利用動能定理和重力做功的特點(diǎn)，證明沿光滑曲面下滑的物塊在A位置的機(jī)械能與在B位置的機(jī)械能相等。
答案解析收藏糾錯(cuò) + 選題
20. (2021高三上·海淀期中) 追尋守恒量是物理學(xué)的重要研究內(nèi)容，在高中階段我們探索守恒量時(shí)，除了實(shí)驗(yàn)手段，也常借助已有理論來進(jìn)行分析。已知重力加速度為g。供暖系統(tǒng)、自來水系統(tǒng)都是通過管道運(yùn)送液體的。管內(nèi)液體穩(wěn)定流動時(shí)具有這樣的特點(diǎn)：①管內(nèi)各處液體體積無法壓縮且密度均相同；②管內(nèi)各處液體流速不隨時(shí)間改變。如圖所示，選取橫截面C和橫截面D之間的液體為研究對象，當(dāng)C處液體流動很小一段距離，到達(dá) $\text{[math]}$ 時(shí)，D處液體正好流動到 $\text{[math]}$ 處。已知液體密度為 $\text{[math]}$ ，C處的壓強(qiáng)為 $\text{[math]}$ 、流速為 $\text{[math]}$ 、高度為 $\text{[math]}$ ，D處的壓強(qiáng)為 $\text{[math]}$ 、流速為 $\text{[math]}$ 、高度為 $\text{[math]}$ ，C處管道半徑為R，C與 $\text{[math]}$ 間距離為d，且R、d均遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于 $\text{[math]}$ 。不計(jì)管道對液體的阻力，不考慮液體的黏滯性。在C、D間的液體流動至 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 的過程中
1. （1）求橫截面C左側(cè)液體對研究對象所做的功 $\text{[math]}$ ；
2. （2）求重力對研究對象所做的功 $\text{[math]}$ ；
3. （3）研究表明，可運(yùn)用動能定理對C、D間的液體進(jìn)行分析。請依據(jù)動能定理探索壓強(qiáng)p、流速u、高度h是否也存在著某種守恒的關(guān)系。若存在，請寫出關(guān)系式；若不存在，請說明理由。
答案解析收藏糾錯(cuò) + 選題