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    2021-2022学年北京市第四中学高三上学期期中 物理试题

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    2021-2022学年北京市第四中学高三上学期期中 物理试题

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    这是一份2021-2022学年北京市第四中学高三上学期期中 物理试题,共11页。试卷主要包含了单项选择题,多项选择题,实验题,简答与计算题等内容,欢迎下载使用。
    北京市第四中学2021-2022学年上学期高三年级期中考试物理试卷试卷满分为100分,考试时间为90分钟一、单项选择题(本大题共10小题,每小题3分,共30分。在每小题给出的四个选项中,只有一个选项正确)1. 在科学研究中,可以用风力仪直接测量风力的大小。仪器中有一根轻质金属丝悬挂着一个金属球,无风时金属球自由下垂,当受到沿水平方向吹来的风时,金属丝偏离竖直方向一个角度并保持恒定,如图1所示。关于风力大小F与小球质量m、偏角之间的关系,下列关系中正确的是1A. Fmg tan     B. Fmg sinC. F      D. F2. 如图2所示,在同一竖直面内,小球ab从高度不同的两点,分别以初速度vavb沿水平方向抛出,经过时间tatb后落到与两抛出点水平距离相等的P点。若不计空气阻力,下列关系式中正确的是2A. vavb       B. tatbC. vavb       D. tatb3. 关于超重与失重,下列说法正确的是A. 竖直向上抛出的物体处于超重状态B. 人造地球卫星中的物体处于完全失重状态C. 人乘坐电梯以大小为g/2的加速度加速下降时,人对地板的压力等于人重力的1.5D. 人乘坐电梯以大小为g/2的加速度减速上升时,人对地板的压力等于地板对人的支持力4. 在同一公路上有abc三辆汽车,t0时三辆车从同一位置出发,它们的v-t图像如图3所示。根据图像中的信息,以下说法不正确的是3A. 02s内,a车静止不动B. 08s内,b车与c车的运动方向相同C. 3s4s之间的某个时刻,a车与c车相遇D. 2s6s内,三辆车中运动加速度最小的是b5. 一个水龙头以垂直于墙面10m/s的速度喷出水柱,水柱的横截面积为3×10-4m2,水柱垂直冲击竖直墙壁后变为速度为零的无数小水滴,水的密度为1×103kg/m3,则水柱对墙壁的冲击力为A. 1.5N   B. 3N    C. 15N    D. 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与地球相同,则该星球的质量是地球质量的A. 1/4   B. 4    C. 8    D. 167. 将质量均为m的物体从同一高度h以相同的速率v分别沿水平和竖直向上方向抛出,则它们A. 落地时速度相同B. 落地时重力的功率相同C. 在空中飞行的过程中,重力的平均功率相同D. 在空中飞行的过程中,重力做功相同8. 质量相等的AB两球在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运动,A球的速度为6m/sB球的速度为2m/s,当A球追上B球时发生碰撞,则碰撞后AB两球速度可能为A. 1m/s6m/s      B. 4.5m/s3.5m/sC. 3.5m/s4.5m/s      D. -1m/s9m/s9. 如图4所示,单摆的摆长为L、摆球的质量为m,摆球从A处由静止释放,摆球运动到最低点B时的速度大小为v,重力加速度为g,不计空气阻力。则4A. 经过最低点时摆球受到的拉力大小为mB. A运动到B的过程中,绳的拉力的冲量为0C. A运动到B的过程中,重力的瞬时功率逐渐增大D. A运动到B的过程中,摆球受到的合力的冲量大小为mv10. 如图5所示,将一实心木块置于桌面上的一张纸板上,用水平向右的拉力将纸板迅速抽出,木块的移动很小,几乎观察不到,这就是大家熟悉的惯性演示实验。若本实验中,木块和纸板的质量分别为m1100gm25g,各接触面间的动摩擦因数均为0.2,木块与纸板左端的距离d0.1m,若木块移动的距离超过l=0.002m,人眼就能感知,忽略木块的体积因素影响,g10m/s2,为确保木块移动不被人感知,纸板所需的拉力至少是5A. 1. 42N   B. 2.24N   C. 22.4N    D. 1420N 二、多项选择题(本大题共4小题,每小题3分,共12分。在每小题给出的四个选项中,有多个选项符合题意,选不全得2分,选错不得分)11. 如图6所示,甲、乙两人静止在光滑的冰面上,甲沿水平方向推了乙一下,结果两人向相反方向滑去。已知甲的质量为45kg,乙的质量为50kg。则下列判断正确的是6A. 甲的速率与乙的速率之比为109B. 甲的加速度大小与乙的加速度大小之比为910C. 甲对乙的冲量大小与乙对甲的冲量大小之比为11D. 甲的动能与乙的动能之比为1112. 兴趣小组的同学们利用弹弓放飞模型飞机。弹弓的构造如图7a)所示,其中橡皮筋两端点AB固定在把手上,橡皮筋处于ACB时恰好为原长状态(如图7b)所示),将模型飞机的尾部放在C处,将C点拉至D点时放手,模型飞机就会在橡皮筋的作用下发射出去。CD两点均在AB连线的中垂线上,橡皮筋的质量忽略不计。现将模型飞机竖直向上发射,在它由D运动到C的过程中7a    7bA. 模型飞机在C处与橡皮筋分离B. 橡皮筋对模型飞机的弹力始终做正功C. 模型飞机克服重力做的功等于橡皮筋对它做的功D. 模型飞机的重力势能与橡皮筋的弹性势能之和一直在减小13. 我国正在进行的探月工程是高新技术领域的一次重大科技活动,在探月工程中飞行器成功变轨至关重要。如图8所示,假设月球半径为R,月球表面的重力加速度为g,飞行器在距月球表面高度为3R的圆形轨道I上运动,到达轨道的A点点火变轨进入椭圆轨道,到达轨道的近月点B再次点火进入近月轨道绕月球做圆周运动,则8A. 飞行器在轨道上通过B点的加速度大于在轨道上通过B点的加速度 B. 飞行器在轨道上绕月球运行一周所需的时间为2πC. 飞行器在A点处点火后较点火前动能增加D. 由已知条件能求出飞行器在轨道上的运行周期14. 如图9a)所示,竖直放置的轻弹簧下端固定在地面上,上端与质量为m的物块相连(不拴接),初始时处于静止状态。现对物块施加竖直向上的外力F,使物块做匀加速直线运动,经过0.4s弹簧恢复原长,图9b)是外力F随物块位移x变化的图像,重力加速度g10m/s2,下列说法正确的是     9a       9bA. 物块加速度大小为2m/s2B. 弹簧恢复原长的瞬间,拉力的功率为25WC. 在弹簧恢复原长的过程中,物块的重力势能增加了2JD. 在弹簧恢复原长过程中,物块和弹簧组成的系统机械能增加了3J 三、实验题(本大题共2小题,共18分。)15. 某实验小组用图10(甲)所示装置研究平抛运动。装置中,竖直硬板上依次固定着白纸和复写纸,MN是一个水平放置、稍微向纸面内倾斜且可上下调节的挡板。小钢球从斜槽中某高度由静止释放,从斜槽末端水平飞出的钢球落到挡板上会挤压复写纸,在白纸上留下印记;上下调节挡板,通过多次实验,白纸上会留下钢球经过的多个位置,最终用平滑曲线将其连接,得到钢球做平抛运动的轨迹。10(甲)1)除了木板、小球、斜槽、铅笔、三角板、图钉、坐标纸之外,下列实验器材中还需要的有________。(填入正确选项前的字母)A. 刻度尺      B. 秒表C. 天平       D. 重锤线2)为得到小球的运动轨迹进行定量研究,需建立以平抛运动的起始点为坐标原点O,水平方向为x轴、竖直方向为y轴的坐标系。实验中,应以________为坐标原点O,以_______y轴正方向。3)某同学在做研究平抛运动实验时,只在纸上记下y轴的位置,并在坐标纸上描出如图10(乙)所示曲线。现在我们在曲线上取AB两点,用刻度尺分别量出它们到y轴的距离AA'x1BB'x2,以及AB的竖直距离h,从而求出小球抛出时的初速度v0为(    10(乙)A.      B. C.      D. 16. 探究加速度与物体受力、物体质量的关系实验中,为猜想加速度与质量的关系,可做如下探究:1)利用图11(甲)所示装置进行对比实验。两小车放在水平板上,前端通过钩码牵引,后端各系一条细线,用板擦把两条细线按在桌上,使小车静止。抬起板擦,小车同时运动,一段时间后按下板擦,小车同时停下。对比两小车的位移,可知加速度与质量大致成反比。关于这个实验应满足的实验条件,下列正确的是:_________(选填选项前的字母)A. 小车质量相同,钩码质量不同B. 小车质量不同,钩码质量相同C. 小车质量不同,钩码质量不同11(甲)2)为了定量验证(1)中得到的初步关系,利用图11(乙)装置设计实验。用打点计时器打出纸带测量小车运动的加速度。11(乙)某同学从打出的纸带上比较清晰的点迹起,每5个点迹取一个计数点(即相邻的两个计数点间都有4个未画出的点迹),标出了ABCD四个计数点,各计数点之间的距离如图11(丙)所示。已知打点计时器打点的时间间隔为0.02s,则实验中该小车的加速度a=______m/s2。(结果保留两位有效数字)该同学选用质量不同的12小车分别做实验,根据实验数据画出了图11(丁)所示的两条a-F图线,根据图线可知1车的质量_______2车的质量。(选填大于小于      11(丙)                             11(丁)该同学又以小车加速度的倒数为纵轴、小车质量M为横轴,作出-M图像如图11(戊)所示,发现图像在纵轴存在截距,他分析这是由于实验中存在偶然误差造成的,他的观点对么?说说你的理解。11(戊) 四、简答与计算题(本大题共4小题,共40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)17. 如图12所示,质量为m的小物块在粗糙水平桌面上做直线运动,经距离l后以速度v飞离桌面,最终落在水平地面上。已知l1.4mv3.0m/sm0.10kg,物块与桌面间的动摩擦因数μ0.25,桌面高h0.45m,不计空气阻力,重力加速度g10m/s2。求:121)小物块落地点距飞出点的水平距离s2)小物块落地时的动能Ek3)小物块的初速度大小v018. 设想宇航员随嫦娥号登月飞船绕月球飞行。在飞船贴近月球表面时可近似看成绕月球做匀速圆周运动,宇航员测量出飞船在靠近月球表面的圆形轨道绕行N圈所用的时间为t。为了测月球质量与半径,飞船的登月舱在月球上着陆后,遥控机器人利用所携带的仪器又进行了相关测量。(已知万有引力常量为G1)假设在飞船上备有以下实验器材:A. 计时表一只    B. 弹簧测力计一个C. 已知质量为m的物体一个 D. 天平一只(附砝码一盒)请说明,在月球表面飞船着陆后,机器人应利用什么仪器测量出哪些物理量(请在作答时标明每个物理量对应的字母)2)请用上述测量的物理量和题目给出的已知量表示月球半径和质量19. 光滑水平面上放着质量mA1kg的物块A与质量mB2kg的物块BAB均可视为质点,A靠在竖直墙壁上,AB间夹一个被压缩的轻弹簧(弹簧与AB均不拴接),用手挡住B不动,此时弹簧弹性势能Ep49J。在AB间系一轻质细绳,细绳长度大于弹簧的自然长度,如图13所示。放手后B向右运动,绳在短暂时间内被拉断,之后B冲上与水平面相切的竖直半圆光滑轨道,其半径R0.5mB恰能到达最高点C。取g10m/s2,求131)绳拉断后瞬间B的速度vB的大小2)绳拉断过程中绳对B的冲量I的大小3)绳拉断过程中绳对A所做的功W20. 如图14所示,某个机械振动器可以建模为在斜面上与轻弹簧粘连在一起的平板A,当该系统正常工作时,A在图中的PQ之间运动。在P处,弹簧是压缩的,A在弹簧弹力的作用下,由静止开始出发。当A运动到斜面顶端Q处时速度恰减为0,此时立即将物块B轻推到斜面上,接下来,BA一起沿斜面下滑。当到达P处时,二者速度也恰好减小为0B会从P处的洞口落下,(注:平板A边长比洞口大,不会掉下去)。此后,A在弹簧的作用下将重新上升,到Q点时又接收到另一个物块,如此循环。(物块B足够小,可看做质点)已知A的质量为m,斜面与水平面夹角为θPQ相距为L。平板A、物块B与斜面间的动摩擦因数均为。求:141)平板AP运动到Q的过程中,弹簧对A做的功W 2)要达到题中所述情景,即平板A能够在PQ间运动,求木块B的质量M3)若由于故障,平板A刚要从P启动时,木块就被从Q处轻推下斜面。系统立即关闭P处洞口孔,同时锁定弹簧和A,此后B下滑,与A发生弹性碰撞,最终停止运动。求:a. 停止运动前,B运动的总路程sb. 停止运动前,BA的总冲量的大小I
    参考答案一、单选题题号12345678910选项ABBCDADCDA二、多选题题号11121315选项ACABBDBD三、实验题15. 1AD    2)斜槽末端上方小球半径r处;重锤线方向;  3A16. 1B21.8m/s2小于  不正确,设钩码质量为m,由牛顿第二定律mg-TmaTMa得,M,可知图像在纵轴的截距为不是由于偶然误差造成的。四、简答与计算17. 10.9m   20.9J  34m/s18. 1)应选择BC,需测量物体在月球表面的重力F2F19. 15m/s  24Ns  38J20. 1mgL sin2M=2m    3a.s2L    b. I=(3M  
     

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