北京市朝阳区2018高三期中物理试题

物理试卷2017．11

（考试时间90分钟 满分100分）

一、本题共13小题，每小题3分，共39分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题目要求

的。把答案用2B铅笔填涂在答题卡上。

1．如图所示，玻璃球沿碗的内壁做匀速圆周运动，若忽略摩擦，关于玻璃球的受力情况，下列说法中正确的是 A．只受重力和支持力

B．受重力、支持力和压力

C．受重力、支持力和向心力

D．受重力、压力和向心力

2．下列关于加速度的说法中正确的是

A．速度越大，加速度一定越大 B．速度为零，加速度一定为零 C．速度变化越快，加速度一定越大 D．速度变化越大，加速度一定越大 3．右图为一个物体做直线运动的v-t图像。关于物体的运动，下列说法中错误的是 ．．

A．0~1 s内和2~3 s内的运动方向相同 B．2~3 s内和3~4 s内的加速度相同 C．0~2s内和0~4s内的位移相同 D．0~1 s内和2~3 s内的速度变化量相同

4．如果一个物体在运动的过程中克服重力做了80J的功，则

A．物体的重力势能一定增加80J C．物体的动能一定减少80J

B．物体的机械能一定增加80J

D．物体的机械能一定减少80J

5．如图所示，一个木块在水平外力F1和F2的作用下静止在水平桌面上。已知F1=12N，F2=4N。若只撤去外力F1，则木块在水平方向上受到的合力为 A．12N，方向向左 C．2N，方向向左

B．8N，方向向右 D．0

6．电梯内有一个质量为m的物体，用细线悬挂在电梯的天花板上。已知当地的重力加速度为g，当电梯1以g的加速度竖直向下做匀加速直线运动时，细线对物体拉力的大小为 31A．mg

3

2B．mg

3

3C．mg

4 D．mg

O 7．如图所示，在竖直光滑墙壁上用细绳将一个质量为m的球挂在O点，平衡时细绳与竖直墙的夹角为θ，θ<45°。若墙壁对球的支持力大小为N，细绳对球的拉力大小为T，重力加速度为g，则下列说法中正确的是 A．Nmg，T>mg

B．Nmg D．N>mg，T8．如图所示，水平传送带在电动机带动下始终保持以速度v匀速运动，某时刻质量为m的物块无初速地放在传送带的左端，经过一段时间物块能与传送带保持相对静止。已知物块与传送带间的动摩擦因数为μ。若当地的重力加速度为g，对于物块放上传送带到物块与传送带相对静止的过程，下列说法中正确的是

A．物块所受摩擦力的方向水平向左 B．物块运动的时间为

v2gv

v2v2C．物块相对地面的位移大小为 D．物块相对传送带的位移大小为

g2g1

9．2016年8月16日，墨子号量子科学实验卫星成功发射升空，这标志着我国空间科学研究又迈出重要一步。已知卫星在距地球表面高度为h的圆形轨道上运行，运行周期为T，引力常量为G，地球半径为R，则地球的质量可表示为 4π2R3A．

GT224π（Rh）B．

GT2224π（Rh）C．

GT2

234π（Rh）D．

GT210．如图所示，质量相等的A、B两个物体，沿着倾角分别为α和β的两个光滑固定斜面（α<β），由静止开始从同一高度h2处下滑到同样的另一高度h1处。在此过程中，关于A、B两个物体，相同的物理量是

A．下滑所用的时间 B．重力的平均功率 C．所受合力的冲量大小 D．所受支持力的冲量大小

11．真空中电荷量为Q的点电荷周围存在电场，根据电场强度的定义式E=电场强度大小EkF可推导出点电荷周围某点的qQ（k为静电力常量，r为点电荷到该点的距离）。质量为M的质点周围存在引力r2M（G为引力常量，r为质点到r2场，类比点电荷，可写出该质点周围某点的引力场强度大小为E引=G该点的距离），则引力场强度的单位是 A．kg/m

B．kg/m2

C．N/kg

D．N/kg2

12．某物理小组利用如图所示的装置研究平抛运动。他们用小锤打击弹性金属片，A球水平抛出，同时B

球被松开，自由下落，并观察到两小球同时落地。关于该实验，下列说法中正确的是 A．若只改变装置的高度，多次实验，则能说明A球在水平方向做匀速直线运动 B．若只改变小锤的打击力度，多次实验，则能说明A球在水平方向做匀速直线运动 C．若只改变装置的高度，多次实验，则能说明A球在竖直方向做自由落体运动 D．若只改变小锤的打击力度，多次实验，则能说明A球在竖直方向做自由落体运动 13．如图所示，滑块P、Q静止在粗糙水平面上，一根轻弹簧一端与滑块Q相连，另一

端固定在墙上，弹簧处于原长状态。现使滑块P以初速度v0向右运动，与滑块Q发生碰撞（碰撞时间极短），碰后两滑块一起向右压缩弹簧至最短，然后在弹簧弹力作

用下两滑块向左运动，两滑块分离后，最终都静止在水平面上。已知滑块P、Q的质量分别为2m和m，它们与水平面间的动摩擦因数不相等。下列说法中正确的是 A．两滑块发生碰撞的过程中，其动量和机械能均守恒 B．两滑块分离时，弹簧一定不处于原长状态 C．滑块P最终一定停在出发点右侧的某一位置

2D．整个过程中，两滑块克服摩擦力做功的和为mv0

2

二、本题共3小题，共19分。把答案填在答题卡相应的位置。

14．（3分）如图所示，用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。实验中，直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的，但是可以通过仅测量________，间接地解决这个问题。

A．小球开始释放时的高度h B．小球抛出点距地面的高度H C．小球做平抛运动的射程

15．（6分）某同学在家中尝试验证力的平行四边形定则，他找到三条相同的橡皮筋（遵循胡克定律）和若干小重物，以及刻度尺、三角

板、铅笔、细绳、白纸、钉子，设计了如下实验：将两条橡皮筋的一端分别挂在竖直墙上的两个钉子A、B上，另一端与第三条橡皮筋连接，结点为O，将第三条橡皮筋的另一端通过细绳悬挂重物，如图所示。

（1）为完成该实验，下述操作中必需有的是________（多选）。 A．测量细绳的长度 B．测量橡皮筋的原长

C．测量悬挂重物后橡皮筋的长度及方向 D．记录悬挂重物后结点O的位置 （2）钉子位置固定，欲利用现有器材，改变条件再次验证，可采用的

方法是_______________。

16．（10分）如图1所示，用质量为m的重物通过滑轮牵引小车，使它在长木板上运动，打点计时器在纸带上记录小车的运动情况。利用该装置可以完成“探究动能定理”的实验。

（1）为了完成实验，还需要的测量工具有_________（多选）。 A．刻度尺

B．天平

C．秒表

（2）平衡摩擦力后，接通电源，释放小车，打点计时器在纸带上打下一系列点，将打下的第一个点标为

O。在纸带上依次取A、B、C„„若干个计数点，已知相邻计数点间的时间间隔为T。测得A、B、C„„各点到O点的距离分别为x1、x2、x3„„，如图2所示。

实验中，重物质量远小于小车质量，可认为小车所受的拉力大小为mg。从打O点到打B点的过程中，拉力对小车做的功W=________，打B点时小车的速度v=________。

（3）以v2为纵坐标，W为横坐标，可作出v2-W图像。实验中如果没有平衡摩擦力，不考虑其它阻力

的影响，则从理论上分析，图3中正确反映v2-W关系的是。

3

三、本题共5小题，共42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。把答案填在答题卡相应的位置。 17．（7分）

如图所示，质量m = 0.78 kg的金属块放在水平桌面上，在大小F = 3.0 N、方向与水平方向夹角θ= 37º的拉力作用下，以v= 4.0 m/s的速度向右做匀速直线运动。已知sin370.6，cos370.8，取重力加速度g10m/s2。求：

（1）金属块与桌面间的动摩擦因数μ；

（2）撤去拉力F后金属块在桌面上能滑行的距离d。

18．（7分）

如图所示，细线的一端固定，另一端系着质量为m的小球（可视为质点），小球在如图所示的水平面内做匀速圆周运动。已知细线长为l，与竖直方向的夹角为θ，重力加速度为g。求： （1）小球对细线拉力F的大小； （2）小球角速度ω的大小。

19．（8分）

如图所示，小球套在光滑的竖直杆上，轻弹簧一端固定于O点，另一端与小球相连。现将小球从M点由静止释放，它在下降的过程中经过了N点。已知在M、N两点处弹簧对小球的弹力大小相等，且OM3d，

ON4d，MN5d，重力加速度为g。求：

（1）弹簧的原长l；

（2）小球运动到N点时速度vN的大小。

4

M O

N 20．（10分）

如图所示，质量为M、内间距为L的箱子静止在光滑水平面上，箱子中间有一质量为m的小物块（可视为

质点），初始时小物块停在箱子正中间。现给小物块一水平向右的初速度v，小物块与箱壁N次碰撞后恰又回到箱子正中间，并与箱子保持相对静止。设碰撞过程中没有机械能损失。求： （1）小物块与箱子相对静止后共同速度的大小； （2）整个过程中系统产生的热量； （3）小物块与箱子底板间的动摩擦因数。

21．（10分）

做功与路径无关的力场叫做势场，在这类场中可以引入“势”和“势能”的概念，场力做功可以

量度势能的变化。例如重力场和电场。

某势场的势随x的分布可简化为如图所示的折线，图中0和d为已知量。一个质点在该势场中，

仅在场力的作用下，在场中以x0为中心、沿x轴方向做周期性运动。已知质点的质量为m，受到的场力方向平行于x轴，其势能可表示为Epk（k为不变量），动能与势能之和恒为A（0 （3）试论证质点在该势场中所受场力的大小不变，并

运动周期。

5

求质点的

北京市朝阳区2017~2018学年度第一学期高三年级期中统一考试 物理试卷参 2017．11

一、本题共13小题，每小题3分，共39分。

题号 答案 1 A 2 C 3 D 4 A 5 D 6 B 7 B 8 D 9 D 10 C 11 C 12 C 13 B 二、本题共3小题，共19分。

14．C„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„（3分） 15．（1）BCD „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„（3分） （2）改变重物的质量„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„（3分） 16．（1）AB„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„（3分） （2）mgx2„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„（2分）

x3x1„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„（2分） 2T（3）A„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„（3分）

三、本题共5小题，共42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．（7分）

解：（1）金属块的受力情况如图1所示。根据牛顿第二定律有

Fcosf0 NFsinmg0

又因为 所以

fN

0.40„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„（3分）

图1 图2

（2）撤去拉力F后，金属块的受力情况如图2所示。根据牛顿第二定律有

f'ma N'mg0 f'N'

a4.0m/s

又因为

所以

v22.0m„„„„„„„„„„„„„„„„„„（4分） 则金属滑行的距离d2a

6

18．（7分）

解：小球的受力情况如图所示。

（1）在竖直方向，根据牛顿第二定律有

F'cosmg0

F'mg cosmg。„„„„（3分） cos 所以

根据牛顿第三定律可知，小球对细线拉力的大小FF' （2）由几何关系可知，小球在水平面内做圆周运动的轨道半径rlsin。

在水平方向，根据牛顿第二定律有

Fsinm2r

g„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„（4分） lcos 所以 19．（8分）

解：（1）设弹簧的劲度系数为k。因为在M、N两点处，弹簧对小球的弹力大小相等，所以根据胡克定律

有

所以

k(l3d)k(4dl)

l3.5d„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„（3分）

（2）因为在M、N两点处，弹簧对小球的弹力大小相等，即弹簧的形变量相等，所以在M、N两点处

弹簧的弹性势能EPMEPN。

取小球和弹簧为系统，在小球从M点运动到N点的过程中系统的机械能守恒。取N点所在平面

为零势能平面，则有

所以

120mg5dEPMmvN0EPN

2vN10gd„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„（5分）

20．（10分）解：（1）设小物块与箱子相对静止后的共同速度为v共。取小物块和箱子为系统，系统的动量

守恒，取水平向右为正方向，则有

所以

v共

mv(Mm)v共

mv„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„（3分） Mm （2）取小物块和箱子为系统，根椐能量转化与守恒定律，系统产生的热量

121Mmv22Qmv(Mm)v共„„„„„„„„„„„„（3分）

222(Mm) （3）研究小物块在箱子中运动的任意一段的过程（没有箱壁发生碰撞），设物块相对于地面的位移为

x1，箱子相对于地面的位移为x2，物块相对于箱子的位移为x；物块的初末速度分别为v1初和v1末，箱子的初末速度分别为v2初和v2末。根据动能定理，对于物块和箱子分别有

1212mgx1mv1mv 末221初1122 mgx2Mv2Mv2末初22① ②

7

①②两式相加有

2222 mg(x1x2)(mv1Mv2mv1末)初初)(Mv2末12121212根椐能量转化与守恒定律有，此过程系统产生的热量Q'mgx 由题意可知，整个过程中小物块与箱子的相对路程sNL 所以整个过程系统产生的热量QmgsNmgL

所以

QMv2„„„„„„„„„„„„„„„„„（4分）

NmgL2NgL(Mm)21．（10分）

解：（1）当物体的经过x0的位置时，其势能为零，动能和速度最大，则有

12mvm0A 所以 2vm2A„„„„„„„„„（3分） m （2）如图所示，设物体的运动区间为xmxxm。当物体运动到xxm处时，其势能最大，动能为零。

则有

0EPmA EPmA

- xm

φm

xm

即

又因为 Epmkm，Ep0k0，

xmmxm 0d 所以

dAdAdAx 即物体的运动区间为„„„„„„„„„（3分）

k0k0k0 （3）由题意可知，场力的方向指向x0处。 在x0区域：

由图像可知，场的势可表示为bx（b为直线的斜率），则质点在场中的势能可表示为

Epkbx。若将质点沿x 轴移动一段距离x，只要x取的足够小，可认为场力不变，设为F。因为WFEp，所以Fxkbx，可得Fkb。 在x0区域：同理可证，场力Fkb。

综上所述：质点在该势场中所受场力的大小Fkb，保持不变。

质点从xxm向x0运动的过程中，做初速度为零的匀加速直线运动。根据牛顿第二定律，质点

2xm2mAd2Fkbk0加速度的大小为a，运动时间t。 2ak20mmmd32mAd2所以质点的运动周期T4t„„„„„„„„„„„„„„„（4分） 22k0

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8、这个世界并不是掌握在那些嘲笑者的手中，而恰恰掌握在能够经受得住嘲笑与批忍不断往前走的人手中。

9、障碍与失败，是通往成功最稳靠的踏脚石，肯研究、利用它们，便能从失败中培养出成功。

10、在真实的生命里，每桩伟业都由信心开始，并由信心跨出第一步。

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