北京市海淀区2019-2020学年高三上学期期中物理试卷一、单选题（本大题共3小题，共9.0分）1.在高度为H的桌面是以速度v水平抛出质量为m的物体，当物体落到距地面高为h处的A点时，如图所示，不计空气阻力，选地面为零势能面，下列说法正确的是()mv2+mgℎA. 物体在A点的机械能为12mv2+mgHB. 物体在A点的机械能为12mv2+mgℎC. 物体在A点的动能为12mv2+mgHD. 物体在A点的动能为122.如图所示，轻弹簧的两端各受10N拉力F作用，弹簧平衡时伸长了5cm(在弹性限度内)，那么下列说法中正确的是()A. 该弹簧的劲度系数k=200N/mB. 该弹簧的劲度系数k=400N/mC. 根据公式k=F，弹簧的劲度系数k会随弹簧弹力F的增大而增大xD. 弹簧所受的合力为10N3.如图所示，弹簧振子沿x轴在B、C之间做简谐运动，O为平衡位置，当振子从B点向O点运动经过点P时()A. 振子的位移为负B. 振子的加速度为负C. 振子的速度为负D. 振子的回复力为负二、多选题（本大题共7小题，共21.0分）4.如图所示，在距地面一定高度的同一点A处，三次水平抛射皮球(视为质点)均能击中水平地面上的同一目标(目标在A点右方)。
第一次在无风情况下以v1水平抛出；第二次在有水平向右的风力作用下以v2水平抛出；第三次在有水平向左的风力作用下以v3水平抛出。
则下列说法中正确的是()A. 三次下落时间相等B. 三次抛射的水平初速度v2>v1>v3C. 皮球三次运动的位移方向不同D. 击中目标时的速度方向不同5.质量为1.0kg的物体以某初速度在水平面上滑行，由于摩擦阻力的作用，其动能随位移变化的情况如图所示，则下列判断正确的是(g取10m/s2)()A. 物体与水平面间的动摩擦因数为0.30B. 物体与水平面间的动摩擦因数为0.25C. 物体滑行的总时间为2.0sD. 物体滑行的总时间为4.0s6.如图所示，A球用线悬挂且通过弹簧与B球相连，两球质量相等．当两球都静止时，将悬线烧断，下列说法正确的是()A. 线断瞬间，A球的加速度大于B球的加速度B. 线断后最初一段时间里，重力势能转化为动能和弹性势能C. 在下落过程中，两小球、弹簧和地球组成的系统机械能守恒D. 线断后最初一段时间里，动能的增加大于重力势能的减少7.如图所示光滑管形圆轨道半径为R(管径远小于R)，小球a、b大小相同，质量均为m，其直径略小于管径，能在管中无摩擦运动．两球先后以相同速度v通过轨道最低点，且当小球a在最低点时，小球b在最高点，以下说法正确的是()A. 当小球b在最高点对轨道无压力时，小球a比小球b所需向心力大5 mgB. 当v=√5gR时，小球b在轨道最高点对轨道无压力C. 速度v至少为√5gR，才能使两球在管内做圆周运动D. 只要v≥√5gR，小球a对轨道最低点的压力比小球b对轨道最高点的压力都大6 mg8.如图所示，表示横波在某一时刻的图像，其波速是8m/s，则下列说法中正确的是()A. 该波的周期为0.5sB. 该波的振幅是5mC. 从这一时刻开始经过1.75s，质点a经过的路程是70cmD. 从这一刻开始经过1.75s，质点a向右移动的距离为14m9.两个相同的小车放在光滑水平板上，前端各系一条细绳，绳的另一端跨过定滑轮各挂一个小盘，盘中可放砝码(如图甲所示).小盘和砝码所受的重力，等于使小车做匀加速运动的力．因此增减小盘中的砝码就可以改变小车的受到的合力．两个小车后端各系一条细线，用一个黑板擦把两条细线同时按在桌上，使小车静止(如图乙所示).抬起黑板擦，两个小车同时运动，按下黑板擦两个小车同时停下来．若小车1和小车2所受拉力分别为F1、F2，车分别为m1、m2，抬起再按下黑板擦则得两车的位移分别x1、x2，则在实验误差允许的范围内，有()A. 当m1=m2、F1=2F2时，x1=2x2B. 当m1=m2、F1=2F2时，x2=2x1C. 当m1=2m2、F1=F2时，x1=2x2D. 当m1=2m2、F1=F2时，x2=2x110.关于匀速圆周运动的向心力，下列说法正确的是()A. 向心力是使物体做圆周运动的力，是根据力的作用效果命名的B. 向心力可以是多个力的合力，也可以是其中一个力或一个力的分力C. 对稳定的圆周运动，向心力是一个恒力D. 向心力的效果是改变质点的线速度大小三、实验题（本大题共2小题，共15.0分）11.某校物理探究实验小组，使用50Hz交流电，利用打点计时器打出的一条纸带如图所示，A、B、C、D、E为我们在纸带上所选的计数点，每相邻的两个计数点之间有4个计时点未画出，则：(1)相邻计数点间的时间间隔为______s；(2)根据纸带上所测得数据，打点计时器打下C点时小车的瞬时速度v c=______m/s；(计算结果保留两位有效数字)(3)小车的加速度a=______m/s2.(计算结果保留两位有效数字)12.如图所示为改装的探究圆周运动中向心加速度的实验装置。
有机玻璃支架上固定一个直流电动机、电动机转轴上固定一个半径为r的塑料圆盘，圆盘中心正下方用细线接一个重锤，圆盘边缘连接一细绳，细绳另一端连接一个小球。
实验操作如下：①利用天平测量小球的质量m，记录当地的重力加速度g的大小；②闭合电源开关，让小球做如图所示的匀速圆周运动．调节激光笔2的高度和激光笔1的位置，让激光恰好照射到小球的中心，用刻度尺测量小球运动的半径R和球心到塑料圆盘的高度h；③当小球第一次到达A点时开始计时，记录小球n次到达A点的时间t；④切断电源，整理器材．请回答下列问题：(1)下列说法正确的是______．A.小球运动的周期为tnB.小球运动的线速度大小为2π(n−1)RtC.小球运动的向心力大小为mgRℎD.若电动机转速增加，激光笔1、2应分别左移、升高(2)若已测出R=40.00cm、r=4.00cm、ℎ=90.00cm，t=100.00s，n=51，π取3.14，则小球做圆周运动的周期T=______s，记录的当地重力加速度大小应为g=______m/s2.(计算结果保留3位有效数字)四、计算题（本大题共6小题，共55.0分）13.用弹簧测力计沿水平方问拉着一个质量m=0.5kg的物体在水平桌面上做匀速直线运动。
弹簧测力计读数F1=0.60N.然后用弹簧测力计提着这个物体从静止开始竖直向上做匀加速直线运动，弹簧测力计的读数F2=5.10N，不计空气阻力，重力加速度g取m、求：(1)物体与水平桌面的动摩擦因数；(2)物体竖直向上做匀加速直线运动的加速度大小；(3)物体从静止开始上升0.9m所需要的时间。
14.有一质量2kg小球串在长0.5m的轻杆顶部，轻杆与水平方向成θ=37°角，静止释放小球，经过0.5s小球到达轻杆底端，试求：(1)小球下滑的加速度和小球与轻杆之间的动摩擦因数；(2)如果在竖直平面内给小球施加一个垂直于轻杆方向的恒力，使小球释放后加速度为2m/s2，此恒力大小为多少？15.如图所示，光滑水平平台AB与竖直光滑半圆轨道AC平滑连接，C点切线水平，长为L=4m的粗糙水平传送带BD与平台无缝对接。
质量分别为m1=0.3kg和m2=1kg两个小物体中间有一被压缩的轻质弹簧，用细绳将它们连接。
已知传送带以v0=1.5m/s的速度向左匀速运动，小物体与传送带间动摩擦因数为μ=0.15.某时剪断细绳，小物体m1向左运动，m2向右运动速度大小为v2=3m/s，g取10m/s2.求：(1)剪断细绳前弹簧的弹性势能E p(2)从小物体m2滑上传送带到第一次滑离传送带的过程中，为了维持传送带匀速运动，电动机需对传送带多提供的电能E(3)为了让小物体m1从C点水平飞出后落至AB平面的水平位移最大，竖直光滑半圆轨道AC的半径R和小物体m1平抛的最大水平位移x的大小。
16.质量为m的球用长为L的细绳悬于天花板的O点，并使之在水平面内做匀速圆周运动，细线与竖直线成θ角，求(1)画出小球的受力示意图(2)小球做匀速圆周运动线速度的大小．17.如图1所示，一质量为m=1kg的物体置于水平面上，在水平外力的作用下由静止开始运动，水平外力随时间的变化情况如图2所示，物体运动的速度随时间变化的情况如图3所示，4s后图线没有画出．g取10m/s2.求：(1)物体在第3s末的加速度大小；(2)物体与水平面间的动摩擦因数；(3)物体在前6s内的位移．18.如图1所示，轻质弹簧原长为2L，将弹簧竖直放置在水平地面上，在其顶端将一质量为5m的物体由静止释放，当弹簧被压缩到最短时，弹簧长度为L.现将该弹簧水平放置(如图2所示，弹簧图略缩小)，一端固定在A点，另一端与物块P接触但不连接．AB是长度为5L的水平轨道，B端与半径为L的光滑半圆轨道BCD相切，半圆的直径BD在竖直方向上，如图所示．物块P 与AB间的动摩擦因数μ=0.5.用外力推动物块P，将弹簧压缩至长度为L处，然后释放P，P 开始沿轨道运动，重力加速度为g．图1 图2(1)求当弹簧压缩至长度为L时的弹性势能E p；(2)若P的质量为m，求物体离开圆轨道后落至AB上的位置与B点之间的距离s；(3)为使物块P滑上圆轨道后又能沿圆轨道滑回，求物块P的质量取值范围．-------- 答案与解析 --------1.答案：B解析：物体抛出后，只受重力，机械能守恒，即动能和重力势能之和保持不变，根据机械能守恒定律解答。
本题关键求出几个特殊点的机械能后，根据机械能守恒定律得出各个点的机械能和动能，动能也可以根据动能定理求解．AB.刚抛出时，物体的动能为12mv2，重力势能为mgH，机械能为：E=12mv2+mgH，根据机械能守恒可知：物体在A点的机械能等于物体在刚抛出时的机械能为：E=12mv2+mgH，故A错误，B正确；CD.根据机械能守恒得：12mv2+mgH=mgℎ+E KA，则E KA=12mv2+mg(H−ℎ)，故CD错误。
故选B。
2.答案：A解析：【分析】轻弹簧的两端各受10N拉力F的作用，弹簧平衡时伸长了5cm，根据胡克定律F=kx求解弹簧的劲度系数。
弹簧的弹力与形变量之间的关系遵守胡克定律．公式F=kx中，x是弹簧伸长的长度或压缩的长度，即是弹簧的形变量。
【解答】AB.弹簧的弹力F=10N，根据胡克定律F=kx得，弹簧的劲度系数k=Fx =100.05N/m=200N/m，A正确，B错误;C.弹簧的劲度系数k与弹簧弹力F的变化无关，与弹簧本身有关，C错误;D.轻弹簧的两端各受10N拉力F的作用，所以弹簧所受的合力为零，D错误．3.答案：A解析：解：A、振子的位移从平衡位置指向所在位置，可知当振子从B点向O点运动经过P点时，振子的位移向左，为负，故A正确．BD、回复力方向总指向平衡位置O，所以振子经过P点的回复力方向向右，为正，加速度方向与回复力方向相同，则振子经过P点时加速度方向向右，也为正，故BD错误．C、振子向右运动，速度为正，故C错误．故选：A．振子的位移是振子偏移平衡位置的位移，从平衡位置指向振子所在位置；回复力方向总指向平衡位置；速度就是振子的运动方向；加速度方向与回复力方向相同．本题关键要理解振子的准确含义，知道位移的起点是平衡位置，掌握简谐运动的特点：回复力和加速度的方向总是指向平衡位置．4.答案：AD解析：解：A、三次运动竖直分运动是自由落体运动，根据ℎ=1212gt2，有：t=√2ℎg，高度相等，时间相等，故A正确；B、水平分位移相同，时间相等，根据x=vt知水平方向的平均速度相等，无风是匀速，第二次是加速运动，第三次是减速运动，三次抛射的水平初速度v2<v1<v3，故B错误；C、合位移s=√x2+ℎ2，高度相等，x相等，所以位移相等，故C错误；D、竖直方向速度相等，水平方向平均速度相等由运动学知识可得，末速度第二次在有水平向右的风力作用下速度大于v1，第三次在有水平向左的风力作用下小于v1，所以合速度不相等，故D正确；故选：AD。