北京市第四中學(xué)2021-2022學(xué)年高三上學(xué)期期中+物理試題Word版含答案

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北京市第四中學(xué)2021-2022學(xué)年高三年級(jí)上學(xué)期期中考試物理試卷試卷滿(mǎn)分為100分，考試時(shí)間為90分鐘一、單項(xiàng)選擇題（本大題共10小題，每小題3分，共30分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一個(gè)選項(xiàng)正確）1.在科學(xué)研究中，可以用風(fēng)力儀直接測(cè)量風(fēng)力的大小。儀器中有一根輕質(zhì)金屬絲懸掛著一個(gè)金屬球，無(wú)風(fēng)時(shí)金屬球自由下垂，當(dāng)受到沿水平方向吹來(lái)的風(fēng)時(shí)，金屬絲偏離豎直方向一個(gè)角度并保持恒定，如圖1所示。關(guān)于風(fēng)力大小F與小球質(zhì)量m、偏角之間的關(guān)系，下列關(guān)系中正確的是圖1A.F＝mgtanB.F＝mgsinC.F＝D.F＝2.如圖2所示，在同一豎直面內(nèi)，小球a、b從高度不同的兩點(diǎn)，分別以初速度va和vb沿水平方向拋出，經(jīng)過(guò)時(shí)間ta和tb后落到與兩拋出點(diǎn)水平距離相等的P點(diǎn)。若不計(jì)空氣阻力，下列關(guān)系式中正確的是圖2A.va＞vbB.ta＞tbC.va＝vbD.ta＜tb3.關(guān)于超重與失重，下列說(shuō)法正確的是A.豎直向上拋出的物體處于超重狀態(tài)B.人造地球衛(wèi)星中的物體處于完全失重狀態(tài)C.人乘坐電梯以大小為g/2的加速度加速下降時(shí)，人對(duì)地板的壓力等于人重力的1.5倍D.人乘坐電梯以大小為g/2的加速度減速上升時(shí)，人對(duì)地板的壓力等于地板對(duì)人的支持力4.在同一公路上有a、b、c三輛汽車(chē)，t＝0時(shí)三輛車(chē)從同一位置出發(fā)，它們的v-t圖像如圖3所示。根據(jù)圖像中的信息，以下說(shuō)法不正確的是

1圖3A.在0～2s內(nèi)，a車(chē)靜止不動(dòng)B.在0～8s內(nèi)，b車(chē)與c車(chē)的運(yùn)動(dòng)方向相同C.在3s～4s之間的某個(gè)時(shí)刻，a車(chē)與c車(chē)相遇D.在2s～6s內(nèi)，三輛車(chē)中運(yùn)動(dòng)加速度最小的是b車(chē)5.一個(gè)水龍頭以垂直于墻面10m/s的速度噴出水柱，水柱的橫截面積為3×10-4m2，水柱垂直沖擊豎直墻壁后變?yōu)樗俣葹榱愕臒o(wú)數(shù)小水滴，水的密度為1×103kg/m3，則水柱對(duì)墻壁的沖擊力為A.1.5NB.3NC.15ND.30N6.若某星球的密度是地球密度的2倍，它表面的重力加速度與地球相同，則該星球的質(zhì)量是地球質(zhì)量的A.1/4B.4倍C.8倍D.16倍7.將質(zhì)量均為m的物體從同一高度h以相同的速率v分別沿水平和豎直向上方向拋出，則它們A.落地時(shí)速度相同B.落地時(shí)重力的功率相同C.在空中飛行的過(guò)程中，重力的平均功率相同D.在空中飛行的過(guò)程中，重力做功相同8.質(zhì)量相等的A、B兩球在光滑水平面上沿同一直線(xiàn)、同一方向運(yùn)動(dòng)，A球的速度為6m/s，B球的速度為2m/s，當(dāng)A球追上B球時(shí)發(fā)生碰撞，則碰撞后A、B兩球速度可能為A.1m/s、6m/sB.4.5m/s、3.5m/sC.3.5m/s、4.5m/sD.-1m/s、9m/s9.如圖4所示，單擺的擺長(zhǎng)為L(zhǎng)、擺球的質(zhì)量為m，擺球從A處由靜止釋放，擺球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)B時(shí)的速度大小為v，重力加速度為g，不計(jì)空氣阻力。則圖4A.經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)時(shí)擺球受到的拉力大小為mB.從A運(yùn)動(dòng)到B的過(guò)程中，繩的拉力的沖量為0

2C.從A運(yùn)動(dòng)到B的過(guò)程中，重力的瞬時(shí)功率逐漸增大D.從A運(yùn)動(dòng)到B的過(guò)程中，擺球受到的合力的沖量大小為mv10.如圖5所示，將一實(shí)心木塊置于桌面上的一張紙板上，用水平向右的拉力將紙板迅速抽出，木塊的移動(dòng)很小，幾乎觀(guān)察不到，這就是大家熟悉的慣性演示實(shí)驗(yàn)。若本實(shí)驗(yàn)中，木塊和紙板的質(zhì)量分別為m1＝100g和m2＝5g，各接觸面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為＝0.2，木塊與紙板左端的距離d＝0.1m，若木塊移動(dòng)的距離超過(guò)l=0.002m，人眼就能感知，忽略木塊的體積因素影響，g取10m/s2，為確保木塊移動(dòng)不被人感知，紙板所需的拉力至少是圖5A.1.42NB.2.24NC.22.4ND.1420N二、多項(xiàng)選擇題（本大題共4小題，每小題3分，共12分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)符合題意，選不全得2分，選錯(cuò)不得分）11.如圖6所示，甲、乙兩人靜止在光滑的冰面上，甲沿水平方向推了乙一下，結(jié)果兩人向相反方向滑去。已知甲的質(zhì)量為45kg，乙的質(zhì)量為50kg。則下列判斷正確的是圖6A.甲的速率與乙的速率之比為10：9B.甲的加速度大小與乙的加速度大小之比為9：10C.甲對(duì)乙的沖量大小與乙對(duì)甲的沖量大小之比為1：1D.甲的動(dòng)能與乙的動(dòng)能之比為1：112.興趣小組的同學(xué)們利用彈弓放飛模型飛機(jī)。彈弓的構(gòu)造如圖7（a）所示，其中橡皮筋兩端點(diǎn)A、B固定在把手上，橡皮筋處于ACB時(shí)恰好為原長(zhǎng)狀態(tài)（如圖7（b）所示），將模型飛機(jī)的尾部放在C處，將C點(diǎn)拉至D點(diǎn)時(shí)放手，模型飛機(jī)就會(huì)在橡皮筋的作用下發(fā)射出去。C、D兩點(diǎn)均在AB連線(xiàn)的中垂線(xiàn)上，橡皮筋的質(zhì)量忽略不計(jì)?，F(xiàn)將模型飛機(jī)豎直向上發(fā)射，在它由D運(yùn)動(dòng)到C的過(guò)程中

3圖7（a）圖7（b）A.模型飛機(jī)在C處與橡皮筋分離B.橡皮筋對(duì)模型飛機(jī)的彈力始終做正功C.模型飛機(jī)克服重力做的功等于橡皮筋對(duì)它做的功D.模型飛機(jī)的重力勢(shì)能與橡皮筋的彈性勢(shì)能之和一直在減小13.我國(guó)正在進(jìn)行的探月工程是高新技術(shù)領(lǐng)域的一次重大科技活動(dòng)，在探月工程中飛行器成功變軌至關(guān)重要。如圖8所示，假設(shè)月球半徑為R，月球表面的重力加速度為g，飛行器在距月球表面高度為3R的圓形軌道I上運(yùn)動(dòng)，到達(dá)軌道的A點(diǎn)點(diǎn)火變軌進(jìn)入橢圓軌道Ⅱ，到達(dá)軌道的近月點(diǎn)B再次點(diǎn)火進(jìn)入近月軌道Ⅲ繞月球做圓周運(yùn)動(dòng)，則圖8A.飛行器在軌道Ⅱ上通過(guò)B點(diǎn)的加速度大于在軌道Ⅲ上通過(guò)B點(diǎn)的加速度B.飛行器在軌道Ⅲ上繞月球運(yùn)行一周所需的時(shí)間為2πC.飛行器在A點(diǎn)處點(diǎn)火后較點(diǎn)火前動(dòng)能增加D.由已知條件能求出飛行器在軌道Ⅱ上的運(yùn)行周期14.如圖9（a）所示，豎直放置的輕彈簧下端固定在地面上，上端與質(zhì)量為m的物塊相連（不拴接），初始時(shí)處于靜止?fàn)顟B(tài)。現(xiàn)對(duì)物塊施加豎直向上的外力F，使物塊做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)0.4s彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)，圖9（b）是外力F隨物塊位移x變化的圖像，重力加速度g取10m/s2，下列說(shuō)法正確的是圖9（a）圖9（b）A.物塊加速度大小為2m/s2B.彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)的瞬間，拉力的功率為25W

4C.在彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)的過(guò)程中，物塊的重力勢(shì)能增加了2JD.在彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)過(guò)程中，物塊和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能增加了3J三、實(shí)驗(yàn)題（本大題共2小題，共18分。）15.某實(shí)驗(yàn)小組用圖10（甲）所示裝置研究平拋運(yùn)動(dòng)。裝置中，豎直硬板上依次固定著白紙和復(fù)寫(xiě)紙，MN是一個(gè)水平放置、稍微向紙面內(nèi)傾斜且可上下調(diào)節(jié)的擋板。小鋼球從斜槽中某高度由靜止釋放，從斜槽末端水平飛出的鋼球落到擋板上會(huì)擠壓復(fù)寫(xiě)紙，在白紙上留下印記；上下調(diào)節(jié)擋板，通過(guò)多次實(shí)驗(yàn)，白紙上會(huì)留下鋼球經(jīng)過(guò)的多個(gè)位置，最終用平滑曲線(xiàn)將其連接，得到鋼球做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡。圖10（甲）（1）除了木板、小球、斜槽、鉛筆、三角板、圖釘、坐標(biāo)紙之外，下列實(shí)驗(yàn)器材中還需要的有________。（填入正確選項(xiàng)前的字母）A.刻度尺B.秒表C.天平D.重錘線(xiàn)（2）為得到小球的運(yùn)動(dòng)軌跡進(jìn)行定量研究，需建立以平拋運(yùn)動(dòng)的起始點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)O，水平方向?yàn)閤軸、豎直方向?yàn)閥軸的坐標(biāo)系。實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)以________為坐標(biāo)原點(diǎn)O，以_______為y軸正方向。（3）某同學(xué)在做研究平拋運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)時(shí)，只在紙上記下y軸的位置，并在坐標(biāo)紙上描出如圖10（乙）所示曲線(xiàn)?，F(xiàn)在我們?cè)谇€(xiàn)上取A、B兩點(diǎn)，用刻度尺分別量出它們到y(tǒng)軸的距離AA'＝x1，BB'＝x2，以及AB的豎直距離h，從而求出小球拋出時(shí)的初速度v0為（）圖10（乙）A.B.C.D.16.在“探究加速度與物體受力、物體質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，為猜想加速度與質(zhì)量的關(guān)系，可做如下探究：（1）利用圖11

5（甲）所示裝置進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)。兩小車(chē)放在水平板上，前端通過(guò)鉤碼牽引，后端各系一條細(xì)線(xiàn)，用板擦把兩條細(xì)線(xiàn)按在桌上，使小車(chē)靜止。抬起板擦，小車(chē)同時(shí)運(yùn)動(dòng)，一段時(shí)間后按下板擦，小車(chē)同時(shí)停下。對(duì)比兩小車(chē)的位移，可知加速度與質(zhì)量大致成反比。關(guān)于這個(gè)實(shí)驗(yàn)應(yīng)滿(mǎn)足的實(shí)驗(yàn)條件，下列正確的是：_________（選填選項(xiàng)前的字母）A.小車(chē)質(zhì)量相同，鉤碼質(zhì)量不同B.小車(chē)質(zhì)量不同，鉤碼質(zhì)量相同C.小車(chē)質(zhì)量不同，鉤碼質(zhì)量不同圖11（甲）（2）為了定量驗(yàn)證（1）中得到的初步關(guān)系，利用圖11（乙）裝置設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出紙帶測(cè)量小車(chē)運(yùn)動(dòng)的加速度。圖11（乙）①某同學(xué)從打出的紙帶上比較清晰的點(diǎn)跡起，每5個(gè)點(diǎn)跡取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)（即相鄰的兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間都有4個(gè)未畫(huà)出的點(diǎn)跡），標(biāo)出了A、B、C、D四個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，各計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離如圖11（丙）所示。已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的時(shí)間間隔為0.02s，則實(shí)驗(yàn)中該小車(chē)的加速度a=______m/s2。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）②該同學(xué)選用質(zhì)量不同的1、2小車(chē)分別做實(shí)驗(yàn)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫(huà)出了圖11（?。┧镜膬蓷la-F圖線(xiàn)，根據(jù)圖線(xiàn)可知1車(chē)的質(zhì)量_______2車(chē)的質(zhì)量。（選填“大于”或“小于”）圖11（丙）圖11（?。墼撏瑢W(xué)又以小車(chē)加速度的倒數(shù)為縱軸、小車(chē)質(zhì)量M為橫軸，作出-M圖像如圖11（戊）所示，發(fā)現(xiàn)圖像在縱軸存在截距，他分析這是由于實(shí)驗(yàn)中存在偶然誤差造成的，他的觀(guān)點(diǎn)對(duì)么？說(shuō)說(shuō)你的理解。

6圖11（戊）四、簡(jiǎn)答與計(jì)算題（本大題共4小題，共40分。解答應(yīng)寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要的演算步驟。只寫(xiě)出最后答案的不能得分；有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫(xiě)出數(shù)值和單位）17.如圖12所示，質(zhì)量為m的小物塊在粗糙水平桌面上做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，經(jīng)距離l后以速度v飛離桌面，最終落在水平地面上。已知l＝1.4m，v＝3.0m/s，m＝0.10kg，物塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.25，桌面高h(yuǎn)＝0.45m，不計(jì)空氣阻力，重力加速度g取10m/s2。求：圖12（1）小物塊落地點(diǎn)距飛出點(diǎn)的水平距離s（2）小物塊落地時(shí)的動(dòng)能Ek（3）小物塊的初速度大小v018.設(shè)想宇航員隨“嫦娥”號(hào)登月飛船繞月球飛行。在飛船貼近月球表面時(shí)可近似看成繞月球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，宇航員測(cè)量出飛船在靠近月球表面的圓形軌道繞行N圈所用的時(shí)間為t。為了測(cè)月球質(zhì)量與半徑，飛船的登月艙在月球上著陸后，遙控機(jī)器人利用所攜帶的儀器又進(jìn)行了相關(guān)測(cè)量。（已知萬(wàn)有引力常量為G）（1）假設(shè)在飛船上備有以下實(shí)驗(yàn)器材：A.計(jì)時(shí)表一只B.彈簧測(cè)力計(jì)一個(gè)C.已知質(zhì)量為m的物體一個(gè)D.天平一只（附砝碼一盒）請(qǐng)說(shuō)明，在月球表面飛船著陸后，機(jī)器人應(yīng)利用什么儀器測(cè)量出哪些物理量（請(qǐng)?jiān)谧鞔饡r(shí)標(biāo)明每個(gè)物理量對(duì)應(yīng)的字母）（2）請(qǐng)用上述測(cè)量的物理量和題目給出的已知量表示月球半徑和質(zhì)量19.光滑水平面上放著質(zhì)量mA＝1kg的物塊A與質(zhì)量mB＝2kg的物塊B，A與B均可視為質(zhì)點(diǎn)，A靠在豎直墻壁上，A、B間夾一個(gè)被壓縮的輕彈簧（彈簧與A、B均不拴接），用手擋住B不動(dòng)，此時(shí)彈簧彈性勢(shì)能Ep＝49J。在A、B間系一輕質(zhì)細(xì)繩，細(xì)繩長(zhǎng)度大于彈簧的自然長(zhǎng)度，如圖13所示。放手后B向右運(yùn)動(dòng)，繩在短暫時(shí)間內(nèi)被拉斷，之后B沖上與水平面相切的豎直半圓光滑軌道，其半徑R＝0.5m，B

7恰能到達(dá)最高點(diǎn)C。取g＝10m/s2，求圖13（1）繩拉斷后瞬間B的速度vB的大?。?）繩拉斷過(guò)程中繩對(duì)B的沖量I的大?。?）繩拉斷過(guò)程中繩對(duì)A所做的功W20.如圖14所示，某個(gè)機(jī)械振動(dòng)器可以建模為在斜面上與輕彈簧粘連在一起的平板A，當(dāng)該系統(tǒng)正常工作時(shí)，A在圖中的P、Q之間運(yùn)動(dòng)。在P處，彈簧是壓縮的，A在彈簧彈力的作用下，由靜止開(kāi)始出發(fā)。當(dāng)A運(yùn)動(dòng)到斜面頂端Q處時(shí)速度恰減為0，此時(shí)立即將物塊B輕推到斜面上，接下來(lái)，B與A一起沿斜面下滑。當(dāng)?shù)竭_(dá)P處時(shí)，二者速度也恰好減小為0，B會(huì)從P處的洞口落下，（注：平板A邊長(zhǎng)比洞口大，不會(huì)掉下去）。此后，A在彈簧的作用下將重新上升，到Q點(diǎn)時(shí)又接收到另一個(gè)物塊，如此循環(huán)。（物塊B足夠小，可看做質(zhì)點(diǎn)）已知A的質(zhì)量為m，斜面與水平面夾角為θ，P、Q相距為L(zhǎng)。平板A、物塊B與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為。求：14（1）平板A從P運(yùn)動(dòng)到Q的過(guò)程中，彈簧對(duì)A做的功W（2）要達(dá)到題中所述情景，即平板A能夠在P、Q間運(yùn)動(dòng)，求木塊B的質(zhì)量M（3）若由于故障，平板A剛要從P啟動(dòng)時(shí)，木塊就被從Q處輕推下斜面。系統(tǒng)立即關(guān)閉P處洞口孔，同時(shí)鎖定彈簧和A，此后B下滑，與A發(fā)生彈性碰撞，最終停止運(yùn)動(dòng)。求：a.停止運(yùn)動(dòng)前，B運(yùn)動(dòng)的總路程sb.停止運(yùn)動(dòng)前，B對(duì)A的總沖量的大小I

8參考答案一、單選題題號(hào)12345678910選項(xiàng)ABBCDADCDA二、多選題題號(hào)11121315選項(xiàng)ACABBDBD三、實(shí)驗(yàn)題15.（1）AD（2）斜槽末端上方小球半徑r處；重錘線(xiàn)方向；（3）A16.（1）B（2）①1.8m/s2；②小于③不正確，設(shè)鉤碼質(zhì)量為m，由牛頓第二定律mg-T＝ma，T＝Ma得，＝M＋，可知圖像在縱軸的截距為不是由于偶然誤差造成的。四、簡(jiǎn)答與計(jì)算17.（1）0.9m（2）0.9J（3）4m/s18.（1）應(yīng)選擇BC，需測(cè)量物體在月球表面的重力F（2）F＝19.（1）5m/s（2）4Ns（3）8J20.（1）mgLsin（2）M=2m（3）a.s＝2Lb.I＝（3＋）M