北京市朝阳区2022届高三物理上学期期中试题

北京市朝阳区2022届高三物理上学期期中试题一.选择题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.如图所示为一个物体做直线运动的图像，关于物体的运动，下列说法中错误的是（）A.内和内的运动方向相同B.内和内的加速度相同C.内和内的位移相同D.内和内的速度变化量相同12\n4.如果一个物体在运动的过程中克服重力做了的功，则（）A.物体的重力势能一定增加B.物体的机械能一定增加C.物体的动能一定减少D.物体的机械能一定减少5.如图所示，一个木块在说外力和的作用下静止在水平桌面上。已知，，若只撤去外力，则木块在水平方向上受到的合力为（）A.，方向向左B.，方向向右C.，方向向左D.06.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，当电梯以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（）A.B.C.D.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，。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（）12\nA.，B.，C.，D.，8.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的物块无初速度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。若当地的的重力加速度为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C.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9.2022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的圆形轨道上运动，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（）A.B.C.D.12\n10.如图所示，质量相等的A、B两个物体，沿着倾角分别为和的两个光滑固定斜面，由静止开始从同一高度处下滑到同样的另一高度处。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可推导出点电荷周围某点的电场强度大小（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场，类比点电荷，可写出该质点周围某点的引力电场强度大小为（G为引力常量，r为质点到该点的距离），则引力场强度的单位是（）A.B.C.D.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（）12\nA.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，另一端在墙上，弹簧处于原长状态。现使滑块P以初速度向右运动，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的质量分别为和，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D.整个过程中，两滑块克服摩擦力做功的和为二.实验题14.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。12\nA.小球开始释放时的高度hB.小球抛出点距地面的高度HC.小球做平抛运动的射程15.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.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12\n（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、、……，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。从打O点到打B点的过程中，拉力对小车做的功，打B点时小车的速度。（3）以为纵坐标，W为横坐标，可以做出图像，实验中如果没有平衡摩擦力，不考虑其他阻力的影响，则从理论上分析，图3中正确反映关系的是。三.计算题17.如图所示，质量的金属块放在水平桌面上，在大小.方向与水平方向夹角的拉力作用下，以的速度向右做匀速直线运动。已知，，取重力加速度，求：（1）金属块与桌面间的动摩擦因数；（2）撤去拉力F后金属块在桌面上能滑行的距离d。18.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，与竖直方向的夹角为12\n，重力加速度为g，求：（1）小球对细线拉力F的大小；（2）小球角速度的大小。19.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，，，重力加速度为g，求：（1）弹簧的原长；（2）小球运动到N点时速度的大小。20.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。12\n21.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分布可简化为如图所示的折线，图中和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（k为不变量），动能与势能之和恒为。（1）求质点的最大速率；（2）求质点的运动区间；（3）试论证质点在该势场中所受场力的大小不变，并求质点的运动周期。参考答案1、A2、C3、D4、A5、D6、B7、B8、D9、C10、D11、C12、C13、B14、C15、（1）BCD（2）改变重物的质量16、（1）AB（2）（3）A17、（1）金属块的受力情况如图1所示，根据牛顿第二定律有：，因为：所以：12\n（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：，又因为：，所以则金属滑行的距离为：。18、小球受力分析如图所示：（1）在竖直方向，根据牛顿第二定律有：，所以：根据牛顿第三定律可知，小球对细线拉力的大小为：（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在水平方向，根据牛顿第二定律有：，所以：。19、（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：。（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。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：20、（1）设小物块与箱子相对静止后的共同速度为12\n，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：（2）取小物块和箱子为系统，根据能量转化与守恒定律，系统产生的热量：（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，箱子相对于地面的位移为，物块相对于箱子的位移为；物块的初末速度分别为和，箱子的初末速度分别为和，根据动能定理，对于物块和箱子分别有：根据能量转化与守恒定律，有，此过程系统产生的热量为由题意可知，整个过程中小物块与箱子的相对路程所以整个过程系统产生的热量所以：。21、（1）当物体的经过的位置时，起势能为零，动能和速度最大，则有：，所以：（2）如图所示，设物体的运动区间为，当物体运动到处时，其势能最大，动能为零，12\n则有：，即：又因为：，，所以：即物体的运动区间为：（3）由题意可知，场力的方向指向处。在区域：由图像可知，场的势可表示为（为直线的斜率），则质点在场中的势能可表示为，若将质点沿x轴移动一段距离，只要取的足够小，可认为场力不变，设为F，因为，所以，可以得到：在区域：同理可证，场力为综上所述：质点在该势场中所受场力的大小为，保持不变。质点从向运动的过程中，做初速度为零的匀加速直线运动，根据牛顿第二定律，质点加速度的大小为，运动时间为：所以知道的运动周期为：。12