北京市海淀區(qū)2023屆高三物理上學(xué)期期中試題

北京市海淀區(qū)2023屆高三物理上學(xué)期期中試題一、此題共10小題，每題3分，共30分。在每題給出的四個選項中，有的小題只有一個選項是正確的，有的小題有多個選項是正確的。全部選對的得3分，選不全的得2分，有選錯或不答的得0分。把你認(rèn)為正確的答案填涂在答題紙上。1．一位同學(xué)從操場A點出發(fā)，向西走了30m，到達(dá)B點，然后又向北走了40m，到達(dá)C點。在從A點到C點的過程中，該同學(xué)的位移大小是A．70mB．50mC．40mD．30m2．圖1所示，在光滑墻壁上用兜把足球掛在A點，足球與墻壁的接觸點為B。足球的質(zhì)量為m，懸繩與墻壁的夾角為α，兜的質(zhì)量不計。那么懸繩對球的拉力F的大小為A．F=mgtanαB．F=mgsinαC．F=mg/cosαD．F=mg/tanα3．圖2所示，某同學(xué)站在體重計上觀察超重與失重現(xiàn)象。由穩(wěn)定的站姿變化到穩(wěn)定的蹲姿稱為“下蹲〞過程；由穩(wěn)定的蹲姿變化到穩(wěn)定的站姿稱為“起立〞過程。她穩(wěn)定站立時，體重計的示數(shù)為A0，關(guān)于實驗現(xiàn)象，以下說法正確的選項是A．“起立〞過程，體重計的示數(shù)一直大于A0B．“下蹲〞過程，體重計的示數(shù)一直小于A0C．“起立〞、“下蹲〞過程，都能出現(xiàn)體重計的示數(shù)大于A0的現(xiàn)象D．“起立〞的過程，先出現(xiàn)超重現(xiàn)象后出現(xiàn)失重現(xiàn)象4．用圖3所示裝置研究摩擦力的變化規(guī)律，把木塊放在水平長木板上，在彈簧測力計的指針下輕放一個小紙團(tuán)，它只能被指針向左推動。用彈簧測力計沿水平方向拉木塊，使拉力由零緩慢增大。以下說法正確的選項是A．木塊開始運動前，摩擦力逐漸增大B．當(dāng)拉力到達(dá)某一數(shù)值時木塊開始移動，此時拉力會突然變小C．該實驗裝置可以記錄最大靜摩擦力的大小D．木塊開始運動前，拉力小于摩擦力5．一個彈簧振子沿x軸做簡諧運動，取平衡位置O為x軸坐標(biāo)原點。從某時刻開始計時，經(jīng)過二分之一的周期，振子具有沿x軸正方向的最大加速度。圖4中能正確反映該彈簧振子的位移x與時間t關(guān)系的圖像是6．物體A做平拋運動，以物體被拋出的位置為原點O，以初速度v0的方向為x軸的方向、豎直向下的方向為y軸的方向，建立平面直角坐標(biāo)系。如圖5所示，沿兩坐標(biāo)軸分別放置兩個光屏。兩束平行光分別沿著與坐標(biāo)軸平行的方向照射，物體A在兩個光屏上分別留下物體的兩個“影子〞的坐標(biāo)分別為x、y，那么圖6中兩個影子的坐標(biāo)隨時間變化關(guān)系正確的選項是7．圖7是某繩波形成過程的示意圖。質(zhì)點1在外力作用下沿豎直方向做簡諧運動，帶動質(zhì)點2、3、4，…各個質(zhì)點依次上下振動，把振動從繩的左端傳到右端。t=T/4時，質(zhì)點5剛要開始運動。以下說法正確的選項是A．t＝T/4時，質(zhì)點5開始向下運動t＝T/4時，質(zhì)點3的加速度方向向下C．從t＝T/2開始的一小段時間內(nèi)，質(zhì)點8的速度正在減小D．從t＝T/2開始的一小段時間內(nèi)，質(zhì)點8的加速度正在減小8．與嫦娥1號、2號月球探測器不同，嫦娥3號是一次性進(jìn)入距月球外表100km高的圓軌道Ⅰ〔不計地球?qū)μ綔y器的影響〕，運行一段時間后再次變軌，從100km的環(huán)月圓軌道Ⅰ，降低到距月球15km的近月點B、距月球100km的遠(yuǎn)月點A的橢圓軌道Ⅱ，如圖8所示，為下一步月面軟著陸做準(zhǔn)備。關(guān)于嫦娥3號探測器以下說法正確的選項是A．探測器在軌道Ⅱ經(jīng)過A點的速度小于經(jīng)過B點的速度B．探測器沿軌道Ⅰ運動過程中，探測器中的科考儀器對其支持面沒有壓力C．探測器從軌道Ⅰ變軌到軌道Ⅱ，在A點應(yīng)加速D．探測器在軌道Ⅱ經(jīng)過A點時的加速度小于在軌道Ⅰ經(jīng)過A點時的加速度9．用豆粒模擬氣體分子，可以模擬氣體壓強產(chǎn)生的原理。如圖9所示，從距秤盤80cm高度把1000粒的豆粒連續(xù)均勻地倒在秤盤上，持續(xù)作用時間為1s，豆粒彈起時豎直方向的速度變?yōu)榕銮暗囊话?。假設(shè)每個豆粒只與秤盤碰撞一次，且碰撞時間極短〔在豆粒與秤盤碰撞極短時間內(nèi)，碰撞力遠(yuǎn)大于豆粒受到的重力〕，1000粒的豆粒的總質(zhì)量為100g。那么在碰撞過程中秤盤受到的壓力大小約為A．0.2NB．0.6NC．1.0ND．1.6N10．如圖10甲所示，輕彈簧豎直放置，下端固定在水平地面上，一質(zhì)量為m的小球，從離彈簧上端高h(yuǎn)處由靜止釋放。某同學(xué)在研究小球落到彈簧上后繼續(xù)向下運動到最低點的過程，他以小球開始下落的位置為原點，沿豎直向下方向建立坐標(biāo)軸Ox，做出小球所受彈力F大小隨小球下落的位置坐標(biāo)x的變化關(guān)系如圖10乙所示，不計空氣阻力，重力加速度為g。以下判斷正確的選項是A．當(dāng)x=h+x0，重力勢能與彈性勢能之和最小B．最低點的坐標(biāo)為x=h+2x0C．小球受到的彈力最大值大于2mgD．小球動能的最大值為二、此題共2小題，共15分。11．如圖11所示，某同學(xué)借用“探究加速度與力、質(zhì)量之間的定量關(guān)系〞的相關(guān)實驗思想、原理及操作，進(jìn)行“研究合外力做功和物體動能變化關(guān)系〞的實驗。〔1〕為到達(dá)平衡阻力的目的，取下細(xì)繩及托盤，通過調(diào)整墊塊的位置，改變長木板傾斜程度，根據(jù)紙帶打出點的間隔判斷小車是否做________運動?！?〕按圖11所示裝置，接通打點計時器電源，由靜止釋放小車，打出假設(shè)干條紙帶，從中挑選一條點跡清晰的紙帶，如圖12所示。紙帶上打出相鄰兩個點之間的時間間隔為T，O點是打點計時器打出的第一個點，從O點到A、B、C、D、E、F點的距離依次為s1、s2、s3、s4、s5、s6。小車的質(zhì)量為M，盤和砝碼的總質(zhì)量為m。由此可求得紙帶上由O點到E點所對應(yīng)的運動過程中，盤和砝碼受到的重力所做功的表達(dá)式W＝，該小車動能改變量的表達(dá)式ΔEk＝。由于實驗中存在誤差，所以，WΔEk。〔選填“小于〞、“等于〞或“大于〞〕。12.在用圖13所示單擺“測重力加速度〞的實驗中，某同學(xué)的操作步驟如下：a．取一根細(xì)線，下端系住直徑為d的金屬小球，上端固定在鐵架臺上；b．用米尺測量細(xì)線長度為l，l與小球半徑之和記為擺長；c．緩慢拉動小球，使細(xì)線偏離豎直方向約為5°位置由靜止釋放小球；．用秒表記錄小球完成n次全振動所用的總時間t，計算單擺周期T＝t/n；e．用公式計算當(dāng)?shù)刂亓铀俣龋籪.改變細(xì)線長度，重復(fù)b、c、d、e步驟，進(jìn)行屢次測量?！?〕在上述步驟中，錯誤的選項是_________〔寫出該步驟的字母〕；改正后正確的應(yīng)該是:__________________________________?！?〕該同學(xué)為了減少誤差，利用上述未改正錯誤測量中的多組實驗數(shù)據(jù)做出了圖像，該圖像對應(yīng)圖14中的________圖?！?〕在“用單擺測定重力加速度〞的正確實驗中，以下做法有利于減小實驗誤差的是_________。A.適當(dāng)加長擺線B.質(zhì)量相同，體積不同的擺球，應(yīng)選用體積較大的C.單擺偏離平衡位置的角度不能太大D.當(dāng)單擺經(jīng)過平衡位置時開始計時，經(jīng)過一次全振動后停止計時，用此時間間隔作為單擺振動的周期〔4〕北京時間2005年5月22日上午10點05分，中國女子登山隊首次登上珠穆朗瑪峰頂峰，五星紅旗再一次在珠峰峰頂飄揚。假設(shè)登山隊員利用單擺來確定珠峰的高度，測得該單擺在海平面處的周期是Ｔ0，在峰頂?shù)闹芷谑荰，那么珠峰頂峰的海拔高度h＝_______。(地球可看作質(zhì)量均勻分布的半徑為R的球體)三、此題包括6小題，共55分。解容許寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟。只寫出最后答案的不能得分，有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。13.〔8分〕商場工作人員推著質(zhì)量m=20kg的貨箱沿水平地面滑行。假設(shè)用力F1=100N沿水平方向推貨箱，貨箱恰好做勻速直線運動；現(xiàn)改用F2=120N水平推力把貨箱從靜止開始推動。〔g取10m/s2〕。求貨箱與地面之間的動摩擦因數(shù)；〔2〕F2作用在貨箱上時，求貨箱運動的加速度大小；〔3〕在F2作用下，貨箱運動4.0s時撤掉推力，求貨箱從靜止開始運動的總位移大小。14．〔8分〕如圖15所示為一滑梯的實物圖，滑梯的斜面段長度L=5.0m，傾角θ=37o，水平段與斜面段平滑連接。某小朋友從滑梯頂端由靜止開始滑下，經(jīng)斜面底端后水平滑行一段距離，停在滑道上。小朋友質(zhì)量為20kg，小朋友與滑梯軌道間的動摩擦因數(shù)μ=0.3，不計空氣阻力。sin37o=0.60，cos37o=0.80。〔g取10m/s2〕。求小朋友：〔1〕沿滑梯下滑時所受摩擦力的大小；〔2〕滑到斜面底端時的速度大小；〔3〕在水平段滑行至停止過程中摩擦力做的功。15．〔8分〕2017年9月12日晚上11時58分，中國“天舟一號〞貨運飛船順利完成與“天宮二號〞太空實驗室的自主快速交會對接試驗，此次試驗將中國太空交會對接的兩天的準(zhǔn)備時間縮短至6.5小時，為中國太空站工程后續(xù)研制建設(shè)奠定更加堅實的技術(shù)根底。圖16是“天舟〞與“天宮〞對接過程示意圖，“天舟1號〞與“天宮2號〞成功對接后，組合體沿圓形軌道運行。經(jīng)過時間t，組合體繞地球轉(zhuǎn)過的角度為θ，地球半徑為R，地球外表重力加速度為g，引力常量為G地球質(zhì)量M；組合體運動的周期T；〔3〕組合體所在圓軌道離地面高度H。16．〔9分〕暑假里，小明去游樂場游玩，坐了一次名叫“搖頭飛椅〞的游藝機(jī)，如圖17所示，該游藝機(jī)頂上有一個半徑為4.5m的“傘蓋〞，“傘蓋〞在轉(zhuǎn)動過程中帶動下面的懸繩轉(zhuǎn)動，其示意圖如圖18所示。“搖頭飛椅〞高O1O2=5.8m，繩長5m。小明挑選了一個懸掛在“傘蓋〞邊緣的最外側(cè)的椅子坐下，他與座椅的總質(zhì)量為40kg。小明和椅子的轉(zhuǎn)動可簡化為如圖18所示的圓周運動。在某段時間內(nèi)，“傘蓋〞保持在水平面內(nèi)穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)，繩與豎直方向夾角為37o。g取10m/s2，sin37o=0.6，cos37o=0.8，在此過程中，求：〔1〕座椅受到繩子的拉力大??；〔2〕小明運動的線速度大??；〔3〕小明隨身帶的玻璃球從座椅上不慎滑落，求落地點與游藝機(jī)轉(zhuǎn)軸〔即圖18中O1點〕的距離〔保存兩位有效數(shù)字〕。17.〔10分〕我國高速鐵路使用的和諧號動車組是由動車和拖車編組而成，提供動力的車廂叫動車，不提供動力的車廂叫拖車。某列動車組由8節(jié)車廂組成，其中車頭第1節(jié)、車中第5節(jié)為動車，其余為拖車，假設(shè)每節(jié)動車和拖車的質(zhì)量均為m=2×104kg，每節(jié)動車提供的最大功率P=600kW?！?〕假設(shè)行駛過程中每節(jié)車廂所受阻力f大小均為車廂重力的0.01倍，假設(shè)該動車組從靜止以加速度a=0.5m/s2加速行駛。a．求此過程中，第5節(jié)和第6節(jié)車廂間作用力大小；b．以此加速度行駛時所能持續(xù)的時間?！?〕假設(shè)行駛過程中動車組所受阻力與速度成正比，兩節(jié)動車帶6節(jié)拖車的動車組所能到達(dá)的最大速度為v1。為提高動車組速度，現(xiàn)將動車組改為4節(jié)動車帶4節(jié)拖車，那么動車組所能到達(dá)的最大速度為v2，求v1與v2的比值。18.〔12分〕如圖20所示為某種彈射裝置的示意圖，該裝置由三局部組成，傳送帶左邊是足夠長的光滑水平面，一輕質(zhì)彈簧左端固定，右端連接著質(zhì)量M=6.0kg的物塊A。裝置的中間是水平傳送帶，它與左右兩邊的臺面等高，并能平滑對接。傳送帶的皮帶輪逆時針勻速轉(zhuǎn)動，使傳送帶上外表以u=2.0m/s勻速運動。傳送帶的右邊是一半徑R=1.25m位于豎直平面內(nèi)的光滑1/4圓弧軌