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1、北京四中度高三第一学期开学考试物理试题北京四中2010-2011年度高三第一学期开学考试物理试题（100分钟）测试题目一、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，选对但不全的得分，有选错或不答的得分。把你认为正确答案的代表字母填写在题后的括号内。1如图1所示，质量为m的物体沿倾角为q的斜面匀速下滑，关于物体在下滑过程中所受的支持力N和滑动摩擦力f，下列说法中正确的是（ ）AN=mgsinq BN=mgcosqCf=mgsinqDf=mgcosq2. 关于力和运动的关系，以下说法中正确的是（ ）A

2、. 物体做曲线运动，其加速度一定改变B. 物体做曲线运动, 其加速度可能不变C. 物体在恒力作用下运动, 其速度方向一定不变D. 物体在恒力作用下运动, 其速度方向可能改变3起重机用钢绳吊起一重物，竖直向上做匀加速直线运动。若不计空气的阻力，则钢绳的拉力对重物所做的功 ( )A.等于重物增加的机械能 B.等于重物增加的动能C.大于重物增加的机械能 D.大于重物增加的动能4甲、乙两颗人造地球卫星沿不同轨道绕地球做圆周运动，两卫星的轨道半径分别为r甲和r乙，线速度分别为v甲和v乙，周期分别为T甲和T乙。已知r甲r乙 ,则( )A. v甲v乙 B. v甲v乙 C. T甲T乙 D. T甲T乙5一个水平

3、放置的弹簧振子在A、B两点间做简谐运动，O为平衡位置，如图2（甲）所示。设水平向右方向为正方向，以某一时刻作计时起点（t=0），经1/4周期，振子具有正方向最大加速度。那么，在图2（乙）所示的几个振动图像中（x表示振子离开平衡位置的位移），能正确反映该振子振动情况的是（ ） 6如图3所示，两个内壁光滑、半径不同的半球形碗，放在不同高度的水平面上，使两碗口处于同一水平面。现将质量相同的两小球（小球半径远小于碗的半径），分别从两个碗的边缘由静止释放，当两球分别通过碗的最低点时 （ ）A两小球的速度大小相等 B两小球的速度大小不相等C两小球对碗底的压力相等 D两小球对碗底的压力不相等7如图4所示，物

4、块A、B叠放在粗糙的水平桌面上，水平外力F作用在B上,使A、B一起沿水平桌面向右加速运动。设A、B之间的摩擦力为f1，B与水平桌面间的摩擦力为f2。若水平外力F逐渐增大,但A、B仍保持相对静止，则摩擦力f1和f2的大小（ ） A. f1不变、f2变大 B. f1变大、f2不变C. f1和f2都变大D. f1和f2都不变8从某一高度水平抛出质量为m的小球，经时间t落在水平面上，速度方向偏转角。若不计空气阻力，重力加速度为g。则（ ）A. 小球抛出的速度大小为gtsin B. 小球落地时的速度大小为C.小球在飞行过程中动量的增量大小为mgtD. 小球在飞行过程中重力做功为mg2t29一根柔软的弹性

5、绳， a、b、c、d 为绳上的一系列等间隔的质点，相邻两质点间的距离均为10cm，如图5所示。现用手拉着绳子的端点a 使其上下做简谐运动，在绳上形成向右传播的简谐横波。若a 质点开始时先向上运动，经过0.10s第一次达到最大位移，这时c 质点恰好开始运动。则绳子形成的简谐横波（ ）A. 波长为80cm，波速为2.0m/sB. 波由a 质点传到j 质点的时间为0.50sC. 当j 质点开始振动时，d 质点第一次达到波谷D. 波传到 j 质点以后，f 质点和 j 质点相对各自平衡位置的位移方向总是相反的10一物体放在光滑水平面上，若物体仅受到沿水平方向的两个力F1和F2的作用，在两个力开始作用的第

6、1s内物体保持静止状态。已知这两个力随时间变化的情况如图6所示，则 （ ）A在第2s内，物体做加速运动，加速度减小，速度增大B在第3s内，物体做加速运动，加速度增大，速度增大C在第4s内，物体做加速运动，加速度减小，速度增大D在第6s末，物体又处于静止状态二、本题共3小题，每小题4分，共12分。把答案填在题中的横线上。11在验证机械能守恒定律的实验中，质量m=200g 的重锤拖着纸带由静止开始下落，在下落过程中，打点计时器在纸带上打出一系列的点。在纸带上选取三个相邻计数点A、B和C，相邻计数点时间间隔为0.100s，O为重锤开始下落时记录的点，各计数点到O点的距离如图7所示，长度单位是cm，当

7、地重力加速度g为9.80m/s2。（1）打点计时器打下计数点B时，重锤下落的速度vB=_（保留三位有效数字）；（2）从打下计数点O到打下计数点B的过程中，重锤重力势能减小量Ep=_，重锤动能增加量EK= （保留三位有效数字）；（3）即使在实验操作规范，数据测量及数据处理均正确的前提下，该实验求得的Ep通常略大于Ek，这是由于实验存在系统误差，该系统误差产生的主要原因是：_。12在用单摆测定重力加速度的实验中：（1）为了减小测量周期的误差，应选择摆球经过最低点的位置开始计时。图8（甲）中的秒表的示数为一单摆完成40次全振动经历的时间，则该单摆振动周期的测量值为_s。（取三位有效数字）（2）用最小

8、刻度为1mm的刻度尺测量摆长，测量情况如图8（乙）所示。O为悬点，由图可知此时单摆摆长的测量值为_m。 （3）若用L表示单摆的摆长，T表示周期，那么用单摆测重力加速度的表达式为g=_。13如图9所示，在验证动量守恒定律的实验中，将一个质量为m1的钢球A多次从斜槽轨道上端紧靠固定挡板处由静止释放，这个钢球经过斜槽轨道后由水平轨道飞出，在地面上落点的平均位置为P点。然后在水平轨道末端放置一个质量为m2的胶木球B(A、B两球的半径相等)，将A球仍然多次从斜槽轨道的同一位置由静止释放，和球B发生碰撞，碰后两球分别落到地面上，根据两球落在地面的痕迹确定两球各自的落地点的平均位置分别为M点和N点。水平轨道

9、末端重锤线指向地面的O点，测得OMs1，OPs2，ONs3。重力加速度为g。（1）若测量出水平轨道到地面的高度为h，则与B两球相碰前的瞬间A球的速度v1_。（2）在允许误差范围内，当m1、m2、s1、s2、s3满足关系式_时，就表明通过该实验验证了两球碰撞过程中动量守恒。三、本题包括7小题，共58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。14. （8分）质量m=10kg的物体放在水平地板上，在沿水平方向拉力F1=20N的作用下，物体恰好做匀速直线运动。若用F2=30N的水平拉力作用于物体上，从静止开始作用5.0

10、s撤去拉力F2。求：（1）撤去拉力F2时物体运动的速度大小；（2）撤去拉力F2后物体滑行的最大距离。15（8分）滑雪者及滑雪板总质量m=75kg，以v0=2.0m/s的初速度沿山坡匀加速滑下，山坡的倾角=30，在t=5.0s的时间内滑下的距离s=60m设阻力的大小不变,重力加速度g取10m/s2,求：（1）滑雪人下滑加速度的大小;（2）滑雪板及人受到的阻力的大小。 16（10分）2003年10月15日，我国成功地发射了“神州”五号载人宇宙飞船。发射飞船的火箭全长58.3m，起飞时总质量M0=479.8t（吨）。发射的初始阶段，火箭竖直升空，航天员杨利伟有较强超重感，仪器显示他对仓座的最大压力达

11、到体重的5倍。飞船进入轨道后，21h内环绕地球飞行了14圈。将飞船运行的轨道简化为圆形，地球表面的重力加速度g取10m/s2。（1）求发射的初始阶段（假设火箭总质量不变），火箭受到的最大推力； （2）若飞船做圆周运动的周期用T表示，地球半径用R表示。 请导出飞船圆轨道离地面高度的表达式。17（10分）如图10所示是一个设计“过山车”的试验装置的原理示意图，光滑斜面AB与竖直面内的圆形轨道在B点平滑连接，圆形轨道半径为R。一个质量为m的小车（可视为质点）在A点由静止释放沿斜面滑下，当它第一次经过B点进入圆形轨道时对轨道的压力为其重力的7倍，小车恰能完成圆周运动并第二次经过最低点沿水平轨道向右运动

12、。已知重力加速度为g。（1）求A点距水平面的高度h； （2）假设小车在竖直圆轨道左、右半圆轨道部分克服摩擦阻力做的功相等，求小车第二次经过竖直圆轨道最低点时的速度大小。18. （10分）某人欲将质量m=2.0102kg的货箱推上高h=1.0m的卡车，他使用的是一个长L=5.0m的斜面(斜面与水平面平滑连接)，如图11所示。假设货箱与水平面和斜面的动摩擦因数均为=0.10，此人沿平行于地面和斜面对货箱所施的最大推力均为Fm=4.0102N。为计算方便可认为cos1，g取10m/s2。（1）通过计算说明此人从斜面底端，用平行于斜面的力不能把货箱匀速推上卡车；（2）此人要把货箱推上卡车，需要先在水平

13、地面上推动货箱做加速运动，使货箱在斜面的底端 A处具有一定的速度，接着继续用平行于斜面最大推力Fm推货箱。为把货箱推到斜面顶端的卡车上，货箱在斜面底端的速度至少为多大？（3）此人先以水平力，后以平行于斜面的力推货箱，推力大小总是Fm，那么，把静止于地面的货箱从水平面推到卡车上至少需做多少功？19.（12分）如图12所示，质量M=1.0kg的木块随传送带一起以v=2.0m/s的速度向左匀速运动，木块与传送带间的动摩擦因数=0.50。当木块运动至最左端A点时，一颗质量为m=20g的子弹以v0=3.0102m/s水平向右的速度击穿木块，穿出时子弹速度v1=50m/s。设传送带的速度恒定，子弹击穿木块

14、的时间极短，且不计木块质量变化，g=10m/s2。求：（1）在被子弹击穿后，木块向右运动距A点的最大距离；（2）子弹击穿木块过程中产生的内能；（3）从子弹击穿木块到最终木块相对传送带静止的过程中，木块与传送带间由于摩擦产生的内能。答题纸一、选择题12345678910二、实验题11、（1）_（2）_、_（3）_12、（1）_（2）_（3）_13、（1）_（2）_三、计算题14、15、16、17、18、19、参考答案及评分标准一、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，选对但不全的得分，有选错或不

15、答的得分。题号12345678910答案BCBDADBCDBCBBCDACDBC二、本题共3小题，每小题4分，共12分。把答案填在题中的横线上。11（1）2.91m/s; （1分）（2）0.856J, （1分） 0.847J; （1分） （3）重锤下落时受到纸带受到打点计时器的阻力作用，重锤机械能减小。（说出空气阻力及其他原因，只要合理就得分）（1分）12（1）1.81（1分）（2）0.8120(0.81150.8125都得分)（1分）（3）4L/T2（2分）13（1）（1分），（2）m1s2m1s1+m2s3（3分）。三、本题包括7小题，共58分。解答应写出必要的文字说明，方程式和重要的演算

16、步骤。只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题的答案必须明确写出数值和单位。14（7分）解：（1）物体做匀速运动，所以受力平衡，地板对物体的滑动摩擦力f=F1=20N （1分）物体在F2作用时，根据牛顿第二定律 F2-f=ma1（1分）解得a1=1.0m/s2 （1分）t=5.0s时物体的速度为v1=5.0m/s （1分）（2）撤去拉力F2后，物体只受滑动摩擦力，根据牛顿第二定律f=ma2 解得a2=2.0m/s2（1分）设撤去拉力F2后物体滑行的最大距离为s，则v2=2 a2s（1分）解得s=6.25m（1分）15（7分）解：（1）设滑雪的人下滑的加速度大小为a，根据运动学公式 s=v0t+

17、at2（1分）a=（1分）解得a=4.0m/s2（1分）（2）设滑雪板及人受到的阻力为f，根据牛顿第二定律 mgsinq-f=ma（2分）f=mg sinq-ma（1分）解得f= 75N（1分）16（8分）解：（1）设火箭发射初始阶段的最大加速度为a，航天员受到的最大支持力为N，航天员质量为m0，根据牛顿第二定律N-m0g=m0a 依题意和牛顿第三定律 N=5m0g（1分）解得a=40m/s2（1分）设发射初始阶段火箭受到的最大推力为F，根据牛顿第二定律F-M0g=M0a（1分）解得 F= 2.4107N（1分）（2）设地球质量为M, 飞船的质量为，距地面的高度为h，则飞船受到地球的引力为飞船

18、提供向心力（2分）地面物体所受万有引力近似等于重力，设物体质量为，则（1分）解得：（1分）17（9分）解：（1）设第一次小车运动到B点的速度大小为vB，受到的支持力为N，根据牛顿第二定律 N-mg=m 依题意和牛顿第三定律 N=7mg （1分）解得 vB=（1分）小车从A点运动到B点的过程机械能守恒，以B点位置为重力势能零点，则有mgh=（1分）解得 h=3R（1分）（2）设小车在圆轨道最高点的速度为vC，重力提供向心力，此时根据向心力公式有mg=m（1分）解得vc=（1分）设小车在右半圆轨道上克服阻力做功Wf , 对小车从B点运动到C的点过程，根据动能定理有-mg2R-Wf=-（1分）解得

19、Wf=mgR（1分）设小车第二次经过B点时的速度为，对小车从B点运动到C点再回到B点的过程，根据动能定理有：-2Wf = -解得=2（1分）18（9分）解：（1）设货箱与斜面间的滑动摩擦力为f，斜面对货箱的支持力为N，斜面倾角为，平行于斜面用力把货箱匀速推上卡车用力为F，则F=6.0102N（1分）因为Fm=400N F=6.0102N ，所以不能把货箱匀速推上卡车。（1分）（2）欲求货箱在斜面低端的最小速度，则可设货箱到达斜面顶端时速度为零。设货箱在斜面上做匀减速运动的加速度大小为a1，货箱在斜面底端时速度至少为v，根据牛顿第二定律mgsin+mgcos-Fm =ma1（1分）解得a1=1.

20、0 m/s2（1分）根据运动学公式有v2=2a1L解得v =m/s3.2m/s （1分）（用m/s表示也给分） （3）要使推力做功最少，则货箱到达斜面顶端时速度为零，即货箱通过A点时速度为v，设货箱在推力Fm作用下沿水平面运动距离为s到斜面底端时，速度大小为v ，根据动能定理有Fms-mgs=（1分）解得 s=5.0m（1分）此人在全过程做的功为W= Fm（s+L）=4.0103J（1分） 19（10分）解：（1）设木块被子弹击穿时的速度为u，子弹击穿木块过程动量守恒 mv0-Mv=mv1+Mu 解得 u=3.0m/s（1分）设子弹穿出木块后，木块向右做匀减速运动的加速度为a，根据牛顿第二定律

21、mg=ma解得 a=5.0m/s2（1分）木块向右运动到离A点最远时，速度为零，设木块向右移动最大距离为s1u2=2as1 解得 s1=0.90m（1分）（2）根据能量守恒定律可知子弹射穿木块过程中产生的内能为E=（1分）解得 E=872.5J（1分）（3）设木块向右运动至速度减为零所用时间为t1，然后再向左做加速运动，经时间t2与传送带达到相对静止，木块向左移动的距离为s2。根据运动学公式v2=2as2 解得 s2 =0.40m（1分）t1=0.60s, t2=0.40s（1分）木块向右减速运动的过程中相对传送带的位移为-=2.1m，产生的内能 Q1=Mg=10.5J（1分）木块向左加速运动的过程中相对传送带的位移为=vt2-s2=0.40m，产生的内能Q2=Mg=2.0J（1分）所以整个过程中木块与传送带摩擦产生的内能Q= Q1+Q2=12.5J （1分）