【中教网解析】北京市四中2014届高三上学期期中考试 物理试题

北京四中2013-2014学年高三第一学期期中考试物理试题

            (考试时间100分钟  满分120分)

一、本题共15小题；每小题4分，共60分。在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确。全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分。把选出的答案填在答题纸上的相应表格内。

1．如图所示，在特制的弹簧秤下挂一吊篮A，吊篮内挂一重物B，一人站在吊篮中，当此人用100N的竖直向下的力拉重物时，下列说法中正确的是（　　）

A. 弹簧秤示数不变                   B. 人对底板的压力减小100N

C．B的合力增大100N                D．A 的合力不变

2．如图所示，A、B为竖直墙壁上等高的两点，AO、BO为长度相等的两根轻绳，CO为一根轻杆。转轴C在AB中点D的正下方，AOB在同一水平面上。∠AOB=90º，∠COD=60º。若在O点处用轻绳悬挂一个质量为m的物体，则平衡后绳AO所受拉力的大小为（　　）

A．       B．    C．       D．

3．物块以初速度v0从底端沿足够长的斜面上滑，该物块的速度图象不可能是（　　）

【答案】C

【解析】

试题分析：若斜面光滑，物体上滑时的加速度与下滑时的加速度大小一样，因此斜率保持不变，A可能；若斜面粗糙，物体可能滑到顶端时由于最大静摩擦力大于物体的下滑分力，因

4．如图所示，细线的一端系一质量为m的小球，另一端固定在倾角为θ的光滑斜面体顶端，细线与斜面平行。在斜面体以加速度a水平向右做匀加速直线运动的过程中，小球始终静止在斜面上，小球受到细线的拉力T和斜面的支持力FN分别为（重力加速度为g）（　　）

A．   

B．   

C．   

D．   

5．质量为m的物块，沿着半径为R的半球形金属壳内壁滑下，半球形金属壳竖直放置，开口向上，滑到最低点时速度大小为v，若物体与球壳之间的摩擦因数为μ，则物体在最低点时，下列说法正确的是（　　）

A. 受到向心力为         B. 受到的摩擦力为

C. 受到的摩擦力为μmg              D.受到的合力方向斜向左上方

6．火车车厢在水平轨道上以速度v向西作匀速直线运动，车上有人以相对于车厢为u的速度向东平抛出一个小球，已知v >u，站在地面上的人看到小球的运动轨迹应是（图中箭头表示列车运动方向）（　　）

【答案】D

【解析】

试题分析：由于v >u，因此小球实际的水平速度大小为v –u，方向向西，因此小球做向西的平抛运动，只有D正确，ABC错误。

考点：平抛运动

7．如图所示，倾角为θ的传送带沿逆时针方向以加速度a加速转动时，小物体A与传送带相对静止。重力加速度为g。则（　　）

A．只有a > gsinθ，A才受沿传送带向上的静摩擦力作用

B．只有a < gsinθ，A才受沿传送带向上的静摩擦力作用

C．只有a = gsinθ，A才受沿传送带向上的静摩擦力作用

D．无论a为多大，A都受沿传送带向上的静摩擦力作用

8．如图所示，旋转秋千中的两个座椅A、B质量相等，通过相同长度的缆绳悬挂在旋转圆盘上。 不考虑空气阻力的影响，当旋转圆盘绕竖直的中心轴匀速转动时，下列说法正确的是（　　）

A．A的速度比B的小                         B．A与B的向心加速度大小相等

C．悬挂A、B的缆绳与竖直方向的夹角相等      D．悬挂A的缆绳所受的拉力比悬挂B的小

9．如图所示，一固定斜面倾角为30°，一质量为m的小物块自斜面底端以一定的初速度沿斜面向上做匀减速运动，加速度大小等于重力加速度的大小g。物块上升的最大高度为H，则此过程中，物块的（    ）

A．动能损失了2mgH      B．动能损失了mgH

C．机械能损失了mgH      D．机械能损失了

【答案】AC

【解析】

试题分析：上升过程中合外力这mg，合外力做的功，根据动能定理，动能损失了2mgH，A正确，B错误；除重力以外的力做的功等于机械能的损失量，而上升的过程中，重力做功为，因此摩擦力做的功为，因此机械能损失了mgH              ，C正确，D错误。

考点：功能关系

10．如(a)图表示光滑平台上,物体A以初速度v0滑到上表面粗糙的水平小车上,车与水平面间的动摩擦因数不计，(b)图为物体A与小车的v-t图像,由此可求出(                 )

A．小车上表面最小的长度              B．物体A与小车B的质量之比

C．A与小车上B上表面的动摩擦因数    D．小车B获得的动能

11． 2012年6月18 日，神舟九号飞船与天官一号目标发生器在离地面343km的近圆形轨道上成功进行了我国首次载人空间交会对接。对接轨道所处的空间存在极其稀薄的大气。下列说法正确的是（　　）

A．为实现对接，两者运行速度都应介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间

B．如不加干预，在运行一段时间后，天宫一号的动能可能会增加

C．如不加干预，天宫一号的轨道高度将缓慢降低

D．航天员在天宫一号中处于失重状态，说明航天员不受地球引力作用   

【答案】BC

【解析】

试题分析：根据，可知运行速度，由于运行半径大于地球半径，因此运行速度小于第一宇宙速度，A错误；如不加干预，由于稀薄大气的阻碍作用，在运行一段时间后，运动轨道高度将降低，运动速度将变大，BC正确；航天员在天宫一号中处于失重状态不是不受重力作用，而是力受重力完全用来提供向心力，D错误

考点：万有引力与航天

12．如图所示，三个质量不等的木块M、N、Q间用两根水平细线a、b相连，放在粗糙水平面上．用水平向右的恒力F向右拉Q，使它们共同向右加速运动．这时细线a、b上的拉力大小分别为Ta、Tb．若在第2个木块N上再放一个小木块P，仍用水平向右的恒力F拉Q，使四个木块共同向右加速运动（P、N间无相对滑动），这时细线a、b上的拉力大小分别为Ta'、Tb'．下列说法中正确的是（　　）

A．Ta< Ta'， Tb >Tb'      B．Ta> Ta'， Tb <Tb'

C．Ta< Ta'， Tb <Tb'      D．Ta> Ta'， Tb >Tb'

13．如图，固定于小车上的支架上用细线悬挂一小球．线长为L．小车以速度v0做匀速直线运动，当小车突然碰到障障碍物而停止运动时．小球上升的高度的可能值是（    ）

    A. 等于      B. 小于    C. 大于      D等于2L

14．如图所示，质量为m2的小球B静止在光滑的水平面上，质量为m1的小球A以速度v0靠近B，并与B发生碰撞，碰撞前后两个小球的速度始终在同一条直线上。A、B两球的半径相等，且碰撞过程没有机械能损失。当m1、v0一定时，若m2越大，则（　　）

A．碰撞后A的速度越小               B．碰撞后A的速度越大

C．碰撞过程中B受到的冲量越小      D．碰撞过程中A受到的冲量越大

【答案】D

【解析】

试题分析：碰撞过程中，动量守恒，则，

15．如图所示，在光滑的水平面上有一质量为M、倾角为θ的光滑斜面体，它的斜面上有一质量为m的物块沿斜面下滑。关于物块下滑过程中对斜面压力大小的解答，有如下四个表达式。要判断这四个表达式是否合理，你可以不必进行复杂的计算，而根据所学的物理知识和物理方法进行分析，从而判断解的合理性或正确性。根据你的判断，下述表达式中可能正确的是（　　）

A．    B．     C．   D．

二． 计算题：(本题共5小题，共60分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤．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)

16．（10分）设雨点下落过程受到的空气阻力与雨点的横截面积S成正比，与雨点下落的速度v的平方成正比，即（其中k为比例系数）．雨点接近地面时近似看做匀速直线运动，重力加速度为g．若把雨点看做球形，其半径为r,球的体积为，设雨点的密度为，求：

(1)每个雨点最终的运动速度（用、r、g、k表示）；

(2)雨点的速度达到时，雨点的加速度a为多大？

17．（12分）如图所示，质量为2.0kg的木块放在水平桌面上的A点，受到一瞬时冲量后以某一速度在桌面上沿直线向右运动，运动到桌边B点后水平滑出落在水平地面C点。已知木块与桌面间的动摩擦因数为0.20，桌面距离水平地面的高度为1.25m，A、B两点的距离为4.0m， B、C两点间的水平距离为1.5m，g=10m/s2。不计空气阻力，求：

（1）滑动摩擦力对木块做功是多少；

（2）木块在A点时的动能；

（3）木块运动的总时间。

18．（10分）某同学是一位航天科技爱好者，当他从新闻中得知，中国航天科技集团公司将在2010年底为青少年发射第一颗科学实验卫星——“希望一号”卫星（代号XW-1）时，他立刻从网上搜索有关“希望一号”卫星的信息，其中一份资料中给出该卫星运行周期10.9min。他根据所学知识计算出绕地卫星的周期不可能小于83min，从而断定此数据有误。

已知地球的半径R=6.4×106m，地球表面的重力加速度g=10m/s2。请你通过计算说明为什么发射一颗周期小于83min的绕地球运行的人造地球卫星是不可能的。

19. （14分）如图所示，半径R = 0.1m的竖直半圆形光滑轨道bc与水平面ab相切。质量m = 0.1kg的小滑块B放在半圆形轨道末端的b点，另一质量也为m = 0.1kg的小滑块A，以v0 = 2m/s的水平初速度向B滑行，滑过s = 1m的距离，与B相碰，碰撞时间极短，碰后A、B粘在一起运动。已知木块A与水平面之间的动摩擦因数μ = 0.2。取重力加速度g = 10m/s²。A、B均可视为质点。求

（1）A与B碰撞前瞬间的速度大小vA；

（2）碰后瞬间，A、B共同的速度大小v；

（3）在半圆形轨道的最高点c，轨道对A、B的作用力N的大小。

20．（14分）如图所示，在倾角θ＝30º的斜面上放置一段凹槽B，B与斜面间的动摩擦因数μ＝，槽内靠近右侧壁处有一小物块A(可视为质点)，它到凹槽左侧壁的距离d＝0.10m。A、B的质量都为m=2.0kg，B与斜面间的最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力，不计A、B之间的摩擦，斜面足够长。现同时由静止释放A、B，经过一段时间，A与B的侧壁发生碰撞，碰撞过程不计机械能损失，碰撞时间极短。取g=10m/s2。求：

（1）物块A和凹槽B的加速度分别是多大；

（2）物块A与凹槽B的左侧壁第一次碰撞后瞬间A、B的速度大小；

（3）从初始位置到物块A与凹槽B的左侧壁发生第三次碰撞时B的位移大小。