1、北京市十校20042005学年度高三年级联考试卷物 理 第卷 （选择题 共40分）本题共10小题，每小题4分，在每小题所给的四个选项中只有一个是符合题意的。1.下列对几种现象的解释中，正确的是A.击钉时不用橡皮锤，是因为橡皮锤太轻B.跳高时，在沙坑里填沙，是为了减小冲量C.在推车时推不动，是因为外力冲量为零D.动量相同的两个物体受相同的制动力的作用时，质量小的先停下来。2.关于一对作用力与反作用力在作用过程中，它们的总功W和总冲量I ，下列说法中正确的是A.W一定等于零，I可能不等于零B.W可能不等于零，I一定等于零C.W和I一定都等于零D.W和I可能都不等于零。3.如图所示，S1、S2为水波
2、槽中的两个波源，它们分别激起两列水波，图中实线表示波峰、虚线表示波谷。已知两列波的波长12，该时刻在P点为两列波的波峰与波峰相遇，则以下叙述正确的是A.P点有时在波峰，有时在波谷，振动始终加强B.P点始终在波峰C.P点的振动不遵守波的叠加原理，P点的运动也不始终加强D.P点的振动遵守波的叠加原理，但并不始终加强4.利用传感器和计算机可以研究快速变化力的大小，实验时，把图甲中的小球举高到绳子的悬点O处，然后让小球自由下落。用这种方法获得的弹性绳的拉力随时间变化图线如图乙所示。根据图线所提供的信息，以下判断正确的是A.t1、t2时刻小球速度最大B.t2、t5时刻小球的动能最小C.t3与t4时刻小球
3、动量可能相同D.小球在运动过程机械能守恒5.如图所示为沿水平方向的介质中的部分质点，每相邻两质点的距离相等，其中O为波源。设波源的振动周期为T，自波源通过平衡位置竖直向下振动时开始计时，经过T/4，质点1开始振动，则下列关于各质点的振动和介质中的波的说法中错误的是A.介质中所有质点的起振方向都是竖直向下的，且图中质点9起振最晚B.图中所画出的质点起振时间都是相同的，起振的位置和起振的方向是不同的C.图中质点8的振动完全重复质点7的振动，只是质点8振动时，通过平衡位置或最大位移的时间总比质点7通过相同位置时落后T/4D.只要图中所有质点都已振动了，质点1与质点9的振动步调就完全一致，但如果质点1
4、发生的是第100次振动，则质点9发生的就是第98次振动6.质量为0.1kg的钢球自距地面5m高度处自由下落，与地面碰撞后回跳到3.2m高处，整个过程历时2s，不计空气阻力，g=10m/s2。则钢球与地面作用过程中钢球受到地面给它的平均作用力的大小为A.100N B.90N C.10N D.9N7.假设一小型宇宙飞船沿人造卫星的轨道在高空中做匀速圆周运动，如果飞船沿与其速度相反的方向抛出一个物体A，则下列说法中错误的是A.物体A与飞船都可能在原轨道上运动B.物体A与飞船不可能都在原轨道上运动C.物体A运动的轨道半径若减小，则飞船运动的轨道半径一定增加D.物体A可能沿地球半径方向竖直下落，而飞船运
5、动的轨道半径将增大8.一质点做简谐运动，先后经过P、Q两点，在下列有关该质点经过这两点的叙述中，正确的是A.若经过P、Q点时的位移相等，则质点经过P、Q时的动能必相等B.若经过P、Q点时的动量相等，则质点经过P、Q点时的位移必相等C.若经过P、Q点时的回复力相等，则质点经过P、Q点时的速度必相等D.若经过P、Q点时质点的速度最大，则质点从P到Q必历时半周期的奇数倍9.质量为m的小球A以水平初速v0与原来静止在光滑水平面上的质量为4m的小球B发生正碰。已知碰撞过程中A球的动能减少了75%，则碰撞后B球的动能是A. B. C. D.10.一质量为m的物体在水平恒力F的作用下沿水平面运动，在t0时刻
6、撤去力F，其v-t图象如图所示。已知物体与水平面间的动摩擦因数为，则下列关于力F的大小和力F做的功W的大小关系式，正确的是A. B. C. D.第卷 （非选择题 共60分）非选择题部分共6小题把填在题中的横线上或按题目要求作答，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。11.（6分）取一根轻质弹簧，上端固定在铁架台上，下端系一金属小球，如图甲所示。把小球沿竖直方向拉离平衡位置后释放，小球将在竖直方向做简谐运动（此装置也称竖直弹簧振子）。一位同学用此装置研究竖直弹簧振子的周期T与小球质量m的关系。他多次换用不同质量的小
7、球并测得相应的周期，现将测得的六组数据，用“ ”标示在以m为横坐标、T2为纵坐标的坐标纸上，如图乙所示。 （1）根据图乙中给出的数据作出T2与m的关系图线（2）假设图乙中图线的斜率为b，写出T与m的关系式为_。（3）求得斜率b的值是_。（保留两位有效数字）12.（9分）气垫导轨是常用的一种实验仪器。它是利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫，使滑块悬浮在导轨上，滑块在导轨上的运动可视为没有摩擦。我们可以用带竖直挡板C和D的气垫导轨以及滑块A和B来验证动量守恒定律，实验装置如图所示（弹簧的长度忽略不计），采用的实验步骤如下：a.用天平分别测出滑块A、B的质量mA、mB。b.调整气垫导轨，使导轨处
8、于水平。c.在A和B间放入一个被压缩的轻弹簧，用电动卡销锁定，静止放置在气垫导轨上。d.用刻度尺测出A的左端至C板的距离L1。e.按下电钮放开卡销，同时使分别记录滑块A、B运动时间的计时器开始工作。当A、B滑块分别碰撞C、D挡板时停止计时，记下A、B分别到达C、D的运动时间t1和t2。（1）实验中还应测量的物理量是_。（2）利用上述测量的实验数据，验证动量守恒定律的表达式是_，上式中算得的A、B两滑块的动量大小并不完全相等，产生误差的原因是_。（3）利用上述实验数据能否测出被压缩弹簧的弹性势能的大小？如能，请写出表达式。13.（10分）如图所示为波源O振动1.5s时沿波的传播方向上部分质点振动
9、的波形图，已知波源O在t=0时开始沿x轴负方向振动，t=1.5s时它正好第二次到达波谷，问：（1）y=5.4m的质点何时第一次到达波峰？（2）从t=0开始至y=5.4m的质点第一次到达波峰的这段时间内，波源通过的路程是多少？14.（10分）设想宇航员完成了对火星表面的科学考察任务，乘坐返回舱返回围绕火星做圆周运动的轨道舱，如图所示。为了安全，返回舱与轨道舱对接时，必须具有相同的速度。已知返回舱返回过程中需克服火星的引力做功，返回舱与人的总质量为m，火星表面的重力加速度为g ，火星的半径为R，轨道舱到火星中心的距离为r，不计火星表面大气对返回舱的阻力和火星自转的影响，则该宇航员乘坐的返回舱至少需
10、要获得多少能量才能返回轨道舱？15.（12分）在光滑水平面上有一个静止的质量为的木块，一颗质量为的子弹以初速0水平射入木块，且陷入木块的最大深度为d。设冲击过程中木块的运动位移为s，子弹所受阻力恒定。试证明：sd。16(13分)质量为m的小球B用一根轻质弹簧连接现把它们放置在竖直固定的内壁光滑的直圆筒内，平衡时弹簧的压缩量为，如图所示，小球A从小球B的正上方距离为3x0的P处自由落下，落在小球B上立刻与小球B粘连在一起向下运动，它们到达最低点后又向上运动，并恰能回到0点(设两个小球直径相等，且远小于略小于直圆筒内径)，已知弹簧的弹性势能为，其中k为弹簧的劲度系数，x为弹簧的形变量。求：(1)小
11、球A质量。（2）小球A与小球B一起向下运动时速度的最大值附加题:1.（11分）物体A、B都静止在同一水平面上，它们的质量分别是mA和mB，与水平面之间的动摩擦因数分别为A和B。用平行于水平面的力F分别拉物体A、B，得到加速度a和拉力F的关系图象分别如图中A、B所示。（1）利用图象求出两个物体的质量mA和mB。甲同学分析的过程是：从图象中得到F=12N时，A物体的加速度aA=4m/s2，B物体的加速度aB=2m/s2，根据牛顿定律导出：乙同学的分析过程是：从图象中得出直线A、B的斜率为：kAtan45=1,kB=tan2634=0.5,而请判断甲、乙两个同学结论的对和错，并分析错误的原因。如果两
12、个同学都错，分析各自的错误原因后再计算正确的结果。（2）根据图象计算A、B两物体与水平面之间动摩擦因数A和B的数值。2. (16分)如图所示,质量为M=20 kg的平板车静止在光滑的水平面上;车上最左端停放着质量为m=5kg的电动车,电动车与平板车上的挡板相距L=5 m.电动车由静止开始向右做匀加速运动,经时间t=2s电动车与挡板相碰,问:(1)碰撞前瞬间两车的速度大小各为多少?(2)若碰撞过程中无机械能损失,且碰后电动机关闭并刹车,使电动车只能在平板车上滑动,要使电动车不脱离平板车,它们之间的动摩擦因数至少多大?PDQ太阳3. 设地球的质量为M且绕太阳做匀速圆周运动，有一质量为m的飞船由静止
13、开始从P点在恒力F的作用下沿PD方向做匀加速直线运动，一年后在D点飞船掠过地球上空，再过三个月，飞船在Q处掠过地球上空，如图所示，根据以上条件，求地球与太阳间的万有引力大小。 （设太阳与地球的万有引力作用不改变飞船所受恒力F的大小和方向）飞船到地球表面的距离远小于地球与太阳间的距离）Fba图84. （15分）如图8所示，离水平地面高15L的一个光滑小定滑轮上，静止地搭着一根链条该链条长为L，质量为m （可以看作质量分布均匀）由于受到一个小小的扰动，链条开始无初速滑动，最后落到水平面上问：当该链条的一端刚要接触地面的瞬间（整个链条还在空间），链条的速度是多大？现在用一根细绳的一端a系住链条的一端
14、，轻绳跨过定滑轮后，将绳拉紧，并在其另一端b用竖直向下的力F缓慢地拉链条，使它仍然搭到定滑轮上去，最终重新静止在定滑轮上，那么拉力F做的功是多少？（不计空气阻力）5. （16分）铁路转弯处的弯道半径r是根据地形决定的弯道处要求外轨比内轨高，其内外轨高度差h的设计不仅与r有关，还取决于火车在弯道上的行驶速率下图表格中是铁路设计人员技术手册中弯道半径r及与之对应的轨道的高度差h弯道半径r/m 660 330 220 165 132 110内外轨高度差h/mm50100150200250300（1）根据表中数据，试导出h和r关系的表达式，并求出当r=440m时，h的设计值；（2）铁路建成后，火车通过
15、弯道时，为保证绝对安全，要求内外轨道均不向车轮施加侧向压力，又已知我国铁路内外轨的间距设计值为L=1435mm，结合表中数据，算出我国火车的转弯速率v（以km/h为单位，结果取整数；路轨倾角很小时，正弦值按正切值处理）（3）随着人们生活节奏加快，对交通运输的快捷提出了更高的要求为了提高运输力，国家对铁路不断进行提速，这就要求铁路转弯速率也需要提高请根据上述计算原理和上述表格分析提速时应采取怎样的有效措施？参考答案1.C 2.B 3.D 4.B 5.B 6.C 7.A 8.A 9.D 10.D11.（1）图略（2）（3）1.2（或1.3）12.（1）B的右端至D板的距离L2（2） 测量、时间、距
16、离等存在误差，由于阻力、气垫导轨不水平等造成误差。（学生只要答对其中两点即可）（3）能。13.解：（1）又即 t=1.5s时波刚好传到距波源0.75m的质点，最前面的波峰位于y=0.3m的质点 （3分）又 （2分） （2分）（2）14.解：返回舱与人在火星表面附近有： （2分）设轨道舱的质量为m0，速度大小为v，则： （2分）解得宇航员乘坐返回舱与轨道舱对接时，具有的动能为 （2分）因为返回舱返回过程克服引力做功所以返回舱返回时至少需要能量 （4分）15.解：如图所示，m冲击M的过程，m、M组成的系统水平方向不受外力，动量守恒 （3分）设子弹所受阻力的大小为F，由动能定理得：对M： （3分）对
17、m： （3分）联立上式解得： （2分）因所以sd. (1分)16.解：（1）由平衡条件可知：mg=kx0 （1分）设A的质量为m，A由静止下落后与B接触前的瞬时速度为v1，则： （2分）设A与B碰撞后的速度为v1，有： （2分）由于A、B恰能回到O点，据动能定理有：解得：m=m （3分）（2）设由B点再向下运动x1时，它们的速度达到最大，此时它们的加速度为零，有： （2分）据机械能守恒定律有： （2分）解得： （1分） 附加题 解：（1）甲、乙两同学的分析都错。 （1分）甲错在把水平力F当作合外力，而A、B两物块均受摩擦力f=4N （2分）乙错在由于a轴和F轴的标度不同，斜率k不等于tan （
18、2分）正确的求解是： （1分） （1分）（2） （2分） （2分）2. (1)设两车从静止到碰撞前瞬间,平板车相对地发生的位移为x,则电动车相对地发生的位移为L-x.由动量守恒定律,有:m-M=0解得x=1 m设碰前电动车、平板车的速度分别为V1、V2,因两车在碰前均做初速度为零的匀加速直线运动,由平均速度公式:V= V1=2=4m/sV2=2=1m/s(2)因碰撞过程中系统动量守恒且无机械能损失,说明两车碰后分别以原速度大小沿相反方向运动欲使电动车不脱离平板车,由能量守恒定律可知:mV12+MV22mgL代入已知数据,可得:0.23. 4. （1）从图中可以看出该过程链条重心下降的高度为3L
19、/4 链条下落过程用机械能守恒定律： （4分） 解得： （4分） （2）从图中可以看出该过程链条重心上升的高度为5L/4 将链条拉回的全过程用动能定理： （4分）因此 （3分）5.（1）分析表中数据可得，每组的h与r之乘积均等于常数C=660m50103m=33m2因此 hr=33（或h=33） （2分） 当r=440m时，有： h=m=0.075m=75mm （2分） （2）转弯中，当内外轨对车轮没有侧向压力时，火车的受力如图所示由牛顿第二定律得： （2分）因为很小，有：（2分）由，可得： （2分）代入数据得：v=15m/s=54km/h（2分） （3）由式可知，可采取的有效措施有：a适当增大内外轨的高度差h；（2分）b适当增大铁路弯道的轨道半径r（2分）
