北京师大附中2014届高三上学期期中考试物理试题Word版含答案.doc

【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流北京师大附中2014届高三上学期期中考试物理试题Word版含答案.精品文档.北京师大附中20132014学年度第一学期期中考试高 三 物 理 试 卷本试卷满分100分，考试时间为90分钟一、单项选择题（每小题3分，共24分）1如果一个物体受到不为零的恒定合力作用，则它可能做以下哪种运动A匀速直线运动 B匀速圆周运动C匀变速曲线运动 D简谐运动2对于一些实际生活中的现象，某同学试图从惯性角度加以解释，其中正确的是A采用了大功率的发动机后，某些一级方程式赛车的速度甚至能超过某些老式螺旋桨飞机的速度，这表明：可以通过科学进步使小质量的物体获得大惯性B“强弩之末势不能穿鲁缟”，这表明强弩的惯性减小了C货运列车运行到不同的车站时，经常要摘下或加挂一些车厢，这会改变它的惯性D摩托车转弯时，车手一方面要适当的控制速度，另一方面要将身体稍微向里倾斜，这是为了通过调控人和车的惯性达到安全行驶的目的ab3如图所示，将两相同的木块a、b置于粗糙的水平地面上，中间用一轻弹簧连接，两侧用细绳固定于墙壁。开始时a、b均静止。弹簧处于伸长状态，两细绳均有拉力，a所受摩擦力fa0，b所受摩擦力fb=0。现将左侧细绳剪断，则剪断瞬间Afa大小方向都不改变 Bfa方向可能改变Cfb0，方向可能向左 Dfb0，方向可能向右yOxyOxyOxyOx4如图，t=0时刻，波源在坐标原点从平衡位置沿y轴正方向开始振动，振动周期为0.4s，在同一均匀介质中形成沿x轴正、负两方向传播的简谐横波。下图中能够正确表示t=0.6s时刻波形图的是A B C D(a)Fa/(ms-2)F/N)06-620302(b)5如图 (a)所示，用一水平外力F推物体，使其静止在倾角为的光滑斜面上。逐渐增大F，物体开始做变加速运动，其加速度a随F变化的图象如图(b)所示。取g=10m/s2。根据图(b)中所提供的信息不能计算出的是A物体的质量B斜面的倾角C使物体静止在斜面上时水平外力F的大小D加速度为6 m/s2时物体的速度6人造卫星绕地球只受地球的引力，做匀速圆周运动，其轨道半径为r，线速度为v，周期为T。为使其周期变为8T，可采用的方法有 A保持轨道半径不变，使线速度减小为v/8 B逐渐减小卫星质量，使轨道半径逐渐增大为4rC逐渐增大卫星质量，使轨道半径逐渐增大为8r D保持线速度不变v，将轨道半径增加到8rx/mt/s081626m2m2m1m17质量为m11kg和m2（未知）的两个物体在光滑的水平面上正碰，碰撞时间极短，其x-t图象如图所示，则A此碰撞一定为弹性碰撞 B被碰物体质量为2kgC碰后两物体速度相同 D此过程有机械能损失ABF1F28如图，一轻弹簧左端固定在长木板M的左端，右端与小木块m连接，且m、M间及M与地面的接触面均光滑。开始时，m和M均静止，现同时对m、M施加等大反向的水平恒力F1和F2，从两物体开始运动以后的全部运动过程中，弹簧形变不超过其弹性限度。对于m、M和弹簧组成的系统，下列说法中正确的有：由于F1、F2等大反向，故系统机械能守恒；当弹簧弹力大小与F1、F2大小相等时，m、M各自的动能最大；由于F1、F2大小不变，所以m、M各自一直做匀加速运动；由于F1、F2等大反向，故系统的总动量始终为零。A B C D二、不定项选择题（每小题4分，共24分）Lv9如图所示，质量为m的物体用细绳拴住放在水平粗糙传送带上，物体距传送带左端距离为L，稳定时绳与水平方向的夹角为，当传送带分别以速度v1、v2做逆时针转动时（v1<v2），绳的拉力大小分别为F1、F2；若剪断细绳后，物体到达左端经历的时间分别为t1、t2，则下列说法正确的是AF1<F2 BF1=F2Ct1一定大于t2 Dt1可能等于t2FPQ10如图所示，小木块P和长木板Q叠放后静置于光滑水平面上。P、Q的接触面是粗糙的。用足够大的水平力F拉Q，P、Q间有相对滑动。在P从Q左端滑落以前，关于水平力F的下列说法中正确的是AF做的功大于P、Q动能增量之和 BF做的功等于P、Q动能增量之和CF的冲量大于P、Q动量增量之和 DF的冲量等于P、Q动量增量之和OABhv11如图所示，质量为m的小球固定于轻质弹簧的一端，弹簧的另一端固定于O点，将小球拉至A处，弹簧恰好无形变。由静止释放小球，它运动到O点正下方B点间的竖直高度差为h，速度为v。下列说法正确的是A由A到B小球的机械能减少B由A到B重力势能减少mv2/2C由A到B小球克服弹力做功为mghD小球到达B时弹簧的弹性势能为mgh-mv2/2A12如图所示，长为L的长木板水平放置，在木板的A端放置一个质量为m的小物块。现缓慢地抬高A端，使木板以左端为轴转动，当木板转到与水平面的夹角为时小物块开始滑动，此时停止转动木板，小物块滑到底端的速度为v，重力加速度为g。下列判断正确的是A整个过程物块受的支持力垂直于木板，所以不做功B物块所受支持力做功为mgLsinC发生滑动前摩擦力逐渐增大D整个过程木板对物块做的功等于物块机械能的增大13如图所示，内壁光滑的细管做成的竖直面内的圆形轨道，管的直径远小于轨道半径r，一个小球（质量为m）在管内做完整的圆周运动，A为最低点，B为最高点，下面说法正确的是rABA小球在B点的最小速度为 B小球在A点的速度最小为2C小球在A点受到细管的弹力可能小于重力D小球在B点受到细管的弹力可能超过重力14把皮球从地面以某一初速度竖直上抛，经过一段时间后皮球又落回抛出点，上升最大高度的一半处记为A点。以地面为零势能面。设运动过程中受到的空气阻力大小与速率成正比，则A皮球上升过程中的克服重力做功等于下降过程中重力做功 B皮球上升过程中重力的冲量大于下降过程中重力的冲量C皮球上升过程与下降过程空气阻力的冲量大小相等D皮球下降过程中重力势能与动能相等的位置在A点下方三、计算题（共52分）15（9分）在距地面10m高处，以10m/s的初速度抛出一个质量为1kg的物体，已知初速度方向与水平方向成37°仰角。以地面为重力势能的参考平面，取g=10m/s2。求：抛出瞬间物体的机械能是多少？若不计空气阻力，自抛出到最高点，重力对物体做功为多少？若物体落地时的速度大小为16m/s，飞行过程中物体克服阻力做的功是多少？16（9分）如图所示，在倾角为=30°的足够长的固定光滑斜面上，跨过定滑轮的轻绳一端系在小车的前端，另一端被坐在小车上的人拉住。已知人的质量为m1=60kg，小车的质量为m2=10kg，绳及滑轮的质量、滑轮与绳间的摩擦均不计，取g=10m/s2。当人以F=280N的力拉绳时，求：人与车一起运动的加速度大小和方向；人所受摩擦力的大小和方向；某时刻人和车沿斜面向上的速度为3 m/s，此时人松手，则人和车一起滑到最高点所用时间为多少？17（9分）劲度系数为k的轻弹簧上端固定一只质量为m的小球，向下压小球后从静止释放，小球开始做简谐运动。该过程小球的最大加速度是2.8g（g为重力加速度）。求：简谐运动的振幅大小A；当小球运动到最低点时，小球对弹簧弹力F的大小和方向；若弹簧原长为L，则振动过程中弹簧的最大长度L是多少？18（12分）利用水流和太阳能发电，可以为人类提供清洁能源。水的密度=1×103kg/m3，太阳光垂直照射到地面上时的辐射功率P0 =1×103W/m2，地球半径为R=6.4×106m，地球表面的重力加速度取g=10m/s2。写出太阳光照射到地球表面的总功率P的字母表达式；发射一颗卫星到地球同步轨道上（轨道半径约为地球半径的6.6倍）利用太阳能发电，然后通过微波持续不断地将电力输送到地面，这样就建成了太阳能发电站。求卫星在地球同步轨道上向心加速度的大小（答案保留两位有效数字）；三峡水电站水库面积约为S=1×109m2，平均流量Q=1.5×104m3/s，水库水面与发电机所在位置的平均高度差为h=100m，发电站将水的势能转化为电能的总效率1=60%。在地球同步轨道上，太阳光垂直照射时的辐射功率为1.4P0。太阳能电池板将太阳能转化为电能的效率为2=20，将电能输送到地面的过程要损失50%。若要使中的太阳能发电站在被太阳照射时地面接收到的电功率相当于三峡电站发电的平均功率，卫星上太阳能电池板的面积应为多大？(保留一位有效数字)Av0BC19（13分）如图所示，在光滑的水平面上有一长为L的木板B，上表面粗糙，在其左端有一光滑的1/4圆弧槽C，与长木板接触但不相连，圆弧槽的下端与木板上表面相平，B、C静止在水平面上。现有滑块A以初速v0从右端滑上B，一段时间后，以v0/2滑离B，并恰好能到达C的最高点。A、B、C的质量均为m。求：A刚滑离木板B时，木板B的速度；A与B的上表面间的动摩擦因数；圆弧槽C的半径R；从开始滑上B到最后滑离C的过程中A损失的机械能。参考答案及提示1C 2C 3B（提示：剪断绳前a受的静摩擦力可能向左也可能向右；剪断绳后a受的静摩擦力一定向左。剪断瞬间弹簧伸长量还来不及改变，因此b的受力情况没有改变。） 4C（提示：t=0.6s=1.5T，当时波源速度方向沿y轴负向，向两边传播的波形的方向都符合“上坡下”。） 5D（提示：沿斜面方向Fcos-mgsin=ma，整理成a-F关系式为，由图象可求得该函数图线的斜率=0.4和纵轴上的截距-gsim=-6，由此可得倾角和质量。） 6B（提示：由T2r3，必须使轨道半径变为4r，由于，必须使速率同时减小为v/2。） 7A（提示：先由图象求出碰撞前后v1=4m/s，v2=0，v1= -2m/s，v2=2m/s；由动量守恒定律，m1v1= m1v1+ m2v2，得m2=3kg；由以上数据计算碰撞前、后系统总动能均为8J，机械能没损失，因此是弹性碰撞。） 8D（提示：A、B系统所受合外力为零，因此动量守恒；开始阶段弹簧弹力小于F1和F2，A、B都做加速运动，系统机械能增加；当弹簧弹力增大到与F1和F2等大时，A、B动能都最大；上述加速过程弹簧弹力逐渐增大，合力逐渐减小，不是匀加速运动。） 9BD（提示：物块始终处于静止，受力平衡。设传送带对物体的支持力大小为N，水平方向有Fcos=f，竖直方向有N=mg=Fsim，f=N，得，与速度大小无关。若剪断细绳后，物体的加速度大小为a=g，若物体始终匀加速到达左端，则t=v/a相同。） 10AD（提示：以P、Q系统为对象，拉力做的功等于该系统内能量的总增量，即P、Q动能增量于摩擦生热之和。由于一对作用力和反作用力在同样时间内的总冲量一定为零，因此系统内力不改变系统总动量，因此F的冲量等于P、Q动量增量之和。） 11AD（提示：小球、地球和弹簧组成的系统机械能守恒，由A到B过程弹簧的弹性势能增加了，因此小球的机械能减少；该过程小球重力势能减少等于小球动能增量和弹簧弹性势能增量之和。） 12BCD（提示：缓慢转动过程A做圆周运动，对A用动能定理，WN+Wf+WG=0其中静摩擦力始终与轨迹切线方向垂直，不做功；重力做负功，因此支持力做正功WN=mgLsin；滑动前f与重力的下滑分力平衡f=mgsin，逐渐增大；全过程对A用机械能定理，木板对物块的作用力（支持力和摩擦力的合力）是重力以外的唯一外力，它做的总功等于物块机械能的增大。） 13BD（提示：最高点的弹力方向可以向上也可以向下，因此最小速度为vB=0，对应的vA=；小球在A点受到的合力必须向上，弹力一定大于重力；在B点速度为时弹力为零，当vB>后，速度越大向下的弹力也越大，当vB超过时，弹力将超过重力。） 14ACD（提示：小球往返运动先后通过同一位置过程中用动能定理，重力做功为零，阻力做负功，因此一定有v>v，因此上升过程的平均速度一定大于下降过程的平均速度，上升时间小于下vtOv0-v(f)vv降时间，即上升过程重力冲量较小；右图第一、第四象限中阴影部分的面积表示上升和下降过程的位移大小相等方向相反；若将纵坐标改为f，由于fv，因此第一、第四象限中阴影部分的面积仍相等，其物理意义为上升、下降过程阻力的冲量等大反向；设下降h1后离地面的高度为h2，下降h1过程克服阻力做功，因此mgh1>Ek，而Ek=mgh2，因此h1>h2，即该点在中点下方。）15150 J -18 J（提示：从抛出到最高点用动能定理，重力做功等于动能变化。） 22 J163m/s2（提示：以人和车整体为对象，所受两个拉力的合力大小为2F。） 200N，沿斜面向上（提示：以人为对象用牛顿第二定律，设摩擦力向上，F-f-m1gsin=m1a。） 0.6sx2x1x0AAOBCxL172.8mg/k（提示：竖直弹簧振子的回复力大小F=kx=ma，位移最大时加速度最大，因此kA=mam） 3.8mg，竖直向下（提示：右图中红色弹簧表示弹簧处于原长L，蓝色弹簧表示平衡位置，最低点B处kx1-mg=mam，因此kx1=3.8mg，弹簧被压缩，小球对弹簧的弹力方向竖直向下。） L+1.8mg/k（提示：由图知最高点弹簧处于伸长状态，其伸长量x2=A-x0，最大长度L=L+x2）18R2P0（提示：如右图所示，地球表面接受太阳光照射的有效面积是投影面积。） 0.23m/s2（提示：地球引力场的重力加速度） 6×107m2（提示：三峡发电每秒提供的重力势能为Qgh，提供的平均电功率为Qgh1；太阳能电站每秒接收的太阳能为1.4P0S0，输送到地面的平均电功率为1.4P0S0250%。）v0/2v0BCAvBBCAvvBBCAvCvBBCAvA19v0/4（提示：右图ABC系统动量守恒，状态B、C共速，mv0=mv0/2+2mvB） 5v02/16gL（提示：右图ABC系统动能减少全部转化为系统的摩擦生热v02/64g（提示：右图AC系统动量守恒，mv0/2+mvB=2mv，AC系统机械能守恒15mv02/32（提示：右图AC系统动量守恒mv0/2+mv0/4=mvA+mvC，AC系统初、末状态动能相等，解得vA=v0/4。）