1、北京二中20172018学年度第一学段高三年级考试试卷物理一、单项选择题(本题共12小题，每小题4分，共48分)1伽利略为了研究自由落体的规律，将落体实验转化为著名的“斜面实验”，对于这个研究过程，下列说法正确的是（ ）斜面实验“冲淡”了重力的作用，便于运动时间的测量斜面实验放大了重力的作用，便于测量小球运动的路程通过对斜面实验的观察与计算，直接得到落体运动的规律根据斜面实验结论进行合理的外推，得到落体的运动规律ABCD【答案】C【解析】伽利略时代，没有先进的测量手段和工具，为了“冲淡”重力作用，采用斜面实验，其实就是为了使物体下落时间长些，减小实验误差，所以选项是正确错误；根据实验结果，伽利
2、略将实验结论进行合理的外推，得到落体的运动规律，并非是主观臆断得出的，是在实验的基础上得出错误，正确，C正确故选C2如图所示，在水平光滑地面上有、两个木块，、之间用一轻弹簧连接靠在墙壁上，用力向左推使两木块之间弹簧压缩并处于静止状态。若突然撤去力，则下列说法中正确的是（ ）A木块离开墙壁前，、和弹簧组成的系统动量守恒，机械能也守恒B木块离开墙壁前，、和弹簧组成的系统动量不守恒，机械能也不守恒C木块离开墙壁后，、和弹簧组成的系统动量守恒，机械能也守恒D木块离开墙壁后，、和弹簧组成的系统动量不守恒，但机械能守恒【答案】C【解析】AB撤去后，木块离开竖直墙前，竖直方向两物体气所受的重力与水平面的支持
3、力平衡，合力为零；而墙对有向右的弹力，所以系统的合外力不为零，系统的动量不守恒，这个过程中，只有弹簧的弹力对做功，系统的机械能守恒，故A错误，B错误；CD离开竖直墙后，系统水平方向不受外力，竖直方向外力平衡，所以系统所受的合外力为零，系统的动量守恒，只有弹簧的弹力做功，系统机械能也守恒，所以C选项是正确的，D错误故选C3质量为的物块，沿着半径为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，若物体与球壳之间的摩擦因数为，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D受到的合力方向斜向左上方【答案】D【解析】A物体滑到半球
4、形金属球壳最低点时，速度大小为，半径为，向心加速度为，故A错误；B根据牛顿第二定律得，得到金属球壳对小球的支持力，由牛顿第三定律可以知道，小球对金属球壳的压力大小，受到的摩擦力为，故BC错误；D物体重力和支持力的合力向上，还受到水平向左的摩擦力，属于物体受到的合力方向斜向左上方，所以D选项是正确的故选D4在课堂中，老师用如图所示的实验研究平抛运动、是质量相等的两个小球，处于同一高度用小锤打击弹性金属片，使球沿水平方向飞出，同时松开球，球自由下落某同学设想在两小球下落的空间中任意选取两个水平面、，小球、在通过两水平面的过程中，动量的变化量分别为和，动能的变化量分别为和，忽略一切阻力的影响，下列判
5、断正确的是（ ）A，B，C，D，【答案】A【解析】小球、在通过两水平面的过程中，因为下降的高度相同，则重力做功相同，根据动能定理知，动能的变化量相同，因为平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，所以、两球通过两水平面间的时间相等，根据动量定理知，重力冲量相等，则动量的变化量相等，所以A选项是正确的，B、C、D错误故选A5年月日时分，嫦娥三号探测器由长征三号乙运载火箭从西昌卫星发射中心发射，首次实现月球软着陆和月面巡视勘察嫦娥三号的部分飞行轨道示意图如图所示假设嫦娥三号在圆轨道和椭圆轨道上运动时，只受到月球的万有引力下列说法中正确的是（ ）A嫦娥三号沿椭圆轨道从点运动到点的过程中，速度逐渐变小B嫦娥
6、三号沿椭圆轨道从点运动到点的过程中，月球的引力对其做负功C若已知嫦娥三号在圆轨道上运行的半径、周期和引力常量，则可计算出月球的密度D嫦娥三号在椭圆轨道经过点时和在圆形轨道经过点时的加速度相等【答案】D【解析】A、B嫦娥三号沿椭圆轨道从点运动到点的过程中，月球对卫星的引力做正功，动能增大，则速度增大，故AB错误；C根据万有引力等于向心力，有，得，据此可以知道若已知嫦娥三号在圆轨道上运行的半径，周期和引力常量，可求出月球的质量，但月球的体积未知，不能求出月球的密度，故C错误；D对于嫦娥三号，由，在点和相同，岀嫦娥三号在椭圆轨道经过点时和在圆形轨道经过点时的加速度相等，所以选项是正确的故选D6年月我
7、国宇航员在天宫一号空间站中进行了我国首次太空授课活动，展示了许多在地面上无法实现的实验现象假如要在空间站再次进行授课活动，下列我们曾在实验室中进行的实验，若移到空间站也能够实现操作的有（ ）A利用托盘天平测质量B利用弹簧测力计测拉力C利用自由落体验证机械能守恒定律D测定单摆做简谐运动的周期【答案】B【解析】A宇航员在围绕地球做匀速圆周运动的空间站中会处于完全失重状态，物体受的重力正好充当向心力，所以与重力有关的实验是无法实现的如：利用托盘天平测质量，利用自由落体验证机械能守恒定律，测量单摆做简谐运动的周期，故ACD错误；B弹簧测力计的原理是胡克定律：，实验可以利用弹簧测力计测拉力，所以B选项是
8、正确的故选B7一质点做简谐运动的位移-时间图线如图所示关于此质点的振动，下列说法中正确的是( )A质点做简谐运动的表达式为B在时间内，质点向轴正向运动C在时间内，质点的动能在增大D在时间内，质点的加速度在增大【答案】D【解析】A由图读出简谐运动的振幅，周期，则，则质点做简谐运动的表达式为，A错误；B根据振动图象可知，在时间内，振动向平衡位置振动，沿轴负方向振动，B错误；C、D在时间内，质点远离平衡位置，则速度减小，加速度增大，动能减小，C错误，D正确故选D8如图所示，在真空中有两个固定的等量异种点电荷和直线是两点电荷连线的中垂线，是两点电荷连线与直线的交点、是两点电荷连线上关于的对称点，、是直
9、线上的两个点下列说法中正确的是( )A点的场强大于点的场强；将一检验电荷沿由移动到，所受电场力先增大后减小B点的场强小于点的场强；将一检验电荷沿由移动到，所受电场力先减小后增大C点的场强等于点的场强；将一检验电荷沿由移动到，所受电场力先增大后减小D点的场强等于点的场强；将一检验电荷沿由移动到，所受电场力先减小后增大【答案】C【解析】根据等量异种电荷周围的电场分布，、两点的电场强度的大小相等，方向相同，为一条等势线，它上面的场强点最大，向两边逐渐减小，所以检验电荷在点受到的电场力最大，一检验电荷沿沿移动到，所受电场力先增大后减小，因此C选项是正确，选项A、B、D错误故选C9如()图表示物体从光滑
10、平台上，以初速度滑到上表面粗糙的水平小车上，车与水平面问的动摩擦因数不计，()图为物体与小车的图像(图中所标字母为已知)，由此不能求出的物理量是(重力加速度为)（ ）A小车上表面最小的长度B物体与小车的质量之比C与小车上表面的动摩擦因数D小车获得的动能【答案】D【解析】A由于图象与时间轴围成的面积等于物体的位移，可知在时间内，物体的位移与车的位移之差就是小车上表面最小的长度，大小等于，A正确；B、C通过图象可知物体的加速度，小车的加速度，根据牛顿第二定律，同时，因此可求出动摩擦因数及两个物体的质量之比，BC正确；D由于无法知道两个物体的质量，因此车获得的动能无法求得，D错误故选D10图甲为一简
11、谐横波在时刻的波形图像，图乙为横波中处质点的振动图像，则下列说法正确的是（ ）A波的传播方向沿轴负方向B波的传播速度大小为C在时刻，图甲中质点的振动速度大小为D在时刻，图甲中质点的位置坐标为【答案】B【解析】A由乙图读出时刻质点的振动方向沿轴正方向，由甲图判断出波的传播方向沿轴正方向，故A错误；B由甲图读出波长，由乙图读出周期，则波速，所以B选项是正确的；C在时刻，图甲中质点位于平衡位置，速度最大，不足，故C错误；D因，图示时刻质点的振动方向沿轴正方向，则在时刻，图甲中质点到达波峰，坐标为，故D错误故选B11图示为一个内、外半径分别为和的圆环状均匀带电平面，其单位面积带电量为取环面中心为原点，
12、以垂直于环面的轴线为轴设轴上任意点到点的的距离为，点电场强度的大小为下面给出的四个表达式(式中为静电力常量)，其中只有一个是合理的你可能不会求解此处的场强，但是你可以通过一定的物理分析，对下列表达式的合理性做出判断根据你的判断，的合理表达式应为（ ）ABCD【答案】D【解析】场强的单位为，为静电力常量，单位为，为单位面积的带电量，单位为，则表达式的单位即为，故各表达式中其它部分应无单位，当时，此时要求的场强为点的场强，由对称性可以知道，当时，D正确，ABC错误故选D12类比是一种常用的研究方法对于直线运动，教科书中讲解了由图像求位移，由(力-位移)图像求做功的方法请你借鉴此方法分析下列说法，其
13、中正确的是（ ）A由(力-速度)图线和横轴围成的面积可求出对应速度变化过程中力做功的功率B由 (力-时间)图线和横轴围成的面积可求出对应时间内力所做的冲量C由(电压-电流)图线和横轴围成的面积可求出对应的电流变化过程中电流的功率D由(角速度-半径)图线和横轴围成的面积可求出对应半径变化范围内做圆周运动物体的线速度【答案】B【解析】A图线中任意一点的横坐标与纵坐标的乘积等于，即瞬时功率，故图象与横轴围成的面积不一定等于，即不是对应速度变化过程中力做功的功率，A错误；B（力-时间）图线和横轴围成的面积表示冲量，故B正确；C由（电压-电流）图线，根据公式可知，根据与的坐标值的乘积，求出对应电流做功的
14、功率，故C错误；D图线中任意一点的横坐标与纵坐标的乘积等于，即线速度；故图象与横轴围成的面积不一定等于，即不一定等于线速度，故D错误故选B二、多项选择题(本题共4小题每小题4分，共16分)13如图所示，、两物块的质量分别为和，静止叠放在水平地面上、间的动摩擦因数为，与地面间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为现对施加一水平拉力，则（ ）A当时，、都相对地面静止B当时，的加速度为C当时，相对滑动D无论为何值，的加速度不会超过【答案】CD【解析】A当时，之间不会发生相对滑动，但只要拉力大于时，与地面间会发生相对滑动，故A错误；B当时，间会发生相对滑动，由牛顿第二定律有：，选项选
15、项B错误；C当，恰好达到最大静摩擦力：间会发生相对滑动，相对发生滑动，所以C选项是正确的；D对的最大摩擦力为，受到的地面的最大静摩擦力为，无论为何值，都不会发生相对滑动，当然加速度更不会超过，D正确故选CD14如图所示为、两球沿一直线运动并发生正碰，两球碰撞前后的位移时间图象、分别为、两球碰前的位移图象，为碰撞后两球共同运动的位移图象，若球质量是，则由图象判断下列结论正确的是（ ）A、碰撞前的总动量为B碰撞时对所施冲量为C碰撞前后的动量变化为D碰撞中、两球组成的系统损失的动能为【答案】BCD【解析】由图象可以知道，碰撞前有：，碰撞后有：；对、组成的系统、两球沿一直线运动并发生正碰，碰撞前后物体
16、都是做匀速直线运动，所以系统的动量守恒碰撞前后的动量变化为：，根据动量守恒定律，碰撞前后的动量变化为：，又：，所以：，所以与碰撞前的总动量为：，由动量定理可以知道，碰撞时对所施冲量为：，碰撞中、两球组成的系统损失的动能：，代入数据计算得出：，故A错误，BCD正确故选BCD15如图所示为一列沿轴负方向传播的简谐横波，实线为时刻的波形图，虚线为时的波形图，波的周期，则以下说法正确的是（ ）A波的周期为B在时，点沿轴正方向运动C至，点经过的路程为D在时，点到达波峰位置【答案】ACD【解析】A由题，简谐横波沿轴负方向传播，波的周期，则知，得，所以A选项是正确的；B该波的波速；时，虚线波向左移动，即点右
17、方处的波传到该点，则是点向轴负方向运动，故B错误；C经过，点振动了半个周期，故点经过的路程为，所以C选项是正确的；D时，波由实物图向左移动了；则点波形为处的波形，故点到达波峰位置；所以D选项是正确的故选ACD16下图是示波管的工作原理图：电子经电场加速后垂直于偏转电场方向射入偏转电场，若加速电压为，偏转电压为，偏转电场的极板长度与极板间的距离分别为和，为电子离开偏转电场时发生的偏转距离取“单位偏转电压引起的偏转距离”来描述示波管的灵敏度，即(该比值越大则灵敏度越高)，则下列哪种方法可以提高示波管的灵敏度（ ）A减小B增大C增大D减小【答案】ACD【解析】经加速电场后的速度为，则，所以电子进入偏
18、转电场时速度的大小为，电子进入偏转电场后的偏转的位移为，所以示波管的灵敏度，所以要提高示波管的灵敏度可以增大减小和减小，所以ACD正确故选ACD三、实验题(本题共2小题，共计16分)17物体沿平直轨道做匀加速直线运动，打点计时器在物体拖动的纸带上打下一系列点迹，以此记录物的运动情况其中一部分纸带上的点迹情况如图所示已知打点计时器打点的时间间隔为，测得点到点，以及点到点的距离分别为，则在打下点迹时，物体运动的速度大小为_；物体做匀加速运动的加速度大小为_【答案】【解析】点的速度等于段的平均速度，则，根据得， 18（1）在做“用单摆测定重力加速度”的实验中，某同学甲用毫米刻度尺测得摆线长；用游标卡
19、尺测得摆球的直径如图所示，则摆球直径_用秒表测得单摆完成次全振动的时间如图所示，则秒表的示数_；若用给出的各物理量符号（、）表示当地的重力加速度，则计算的表达式为_（2）实验中同学甲发现测得的值偏小，可能的原因是（ ）A测摆线长时摆线拉得过紧B摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现松动，使摆线长度增加了C开始计时时，秒表过迟按下D实验中误将次全振动计为次（3）为了提高实验精度，某同学乙在实验中通过改变几次摆长，并测出相应的周期，从而得到一组对应的与的数据，再以为横坐标、为纵坐标，建立坐标系，将所得数据进行连线，实验测得的数据如下表所示：次数摆长次全振动时间振动周期振动周期的平方请将表中第三次测量
20、数据标在右图中，并在右图中作出随变化的关系图象根据图象，可知当地的重力加速度为_（保留位有效数字）【答案】（1）（2）BD（3）【解析】（1）游标尺主尺：；游标尺对齐格数：个格，读数为：，所以直径为：；秒表读数：大盘读数，小盘读数，故时间为；根据得：（2）A测摆线长时摆线拉得过紧，则测量值偏长，值偏大，故A错误；同学测得的值偏大，说明摆长测量值偏大或者周期测量值偏小B摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现松动，使摆线长度增加了，故相对与原来的单摆，周期测量值偏大，故加速度测量值偏小B正确；D试验中误将次全振动数为次，周期测量值偏小，故加速测量值偏大，所以D选项是正确的（3）根据坐标系内描出的点作
21、出图象如图所示：由单摆周期公式：可以知道，由图求图象可以知道：，计算得出：三、计算题（共5小题，共40分）19如图甲是年我国运动员在伦敦奥运会上蹦床比赛中的一个情景设这个蹦床运动员仅在竖直向上运动，运动员的脚在接触蹦床过程中，蹦床对运动员的弹力随时间的变化规律通过传感器用计算机绘制出来，如图乙所示取，根据图象分析求解：（1）运动员的质量（2）运动员在运动过程中的最大加速度（3）在不计空气阻力情况下，运动员重心离开蹦床上升的最大高度【答案】（1）（2）（3）【解析】（1）曲线一开始是运动员停止在蹦床上，压力是，于是运动员重力是，则运动员质量为：（2）最大弹力：，根据牛顿第二定律得：，代入数据计算
22、得出：（3）运动员在空中时间：，下落时间：，最大高度：20如图所示，半径的竖直半圆光滑轨道在点与水平面平滑连接，一个质量的小滑块（可视为质点）静止在点一瞬时冲量使滑块以一定的初速度从点开始运动，经点进入圆轨道，沿圆轨道运动到最高点，并从点水平飞出，落在水平面上的点经测量，、间的距离，、间的距离，滑块与水平面的动摩擦因数，重力加速度求：（1）滑块通过点时的速度大小（2）滑块刚进入圆轨道时，在点轨道对滑块的弹力（3）滑块在点受到的瞬时冲量大小【答案】（1）（2）（3）【解析】（1）设滑块从点飞出时的速度为，从点运动到点时间为，滑块从点飞射后，做平抛运动，竖直方向：，水平方向：，计算得出：（2）设滑
23、块通过点时的速度为，根据机械能守恒定律：，计算得出：，设在点滑块受轨道的压力为，根据牛顿第二定律，计算得出：（3）设滑块从点开始运动时的速度为，根据动能定理，计算得出：，设滑块在点受到的冲量大小为，根据动量定理，计算得出：21物体在万有引力场中具有的势能叫做引力势能若取两物体相距无穷远时的引力势能为零，一个质量为的质点距质量为的引力源中心为时，其万有引力势能（式中为引力常数）如图所示，一颗质量为的人造地球卫星在离地面高度为的圆形轨道上环绕地球飞行，已知地球的质量为，地球半径为求（1）该卫星在距地面高度为的圆轨道上绕地球做匀速圆周运动时卫星的周期为多少？（2）该卫星在距地面高度为的圆轨道上绕地球
24、做匀速圆周运动时卫星的动能为多少？（3）假定该卫星要想挣脱地球引力的束缚，卫星发动机至少要做多少功？【答案】（1）（2）（3）【解析】（1）质量为的人选地球卫星在离地面高度为的圆形轨道环绕地球飞行，万有引力提供向心力，得：，所以卫星的周期：（2）根据万有引力提供向心力，得：，卫星的动能：（3）根据引力势能的表达式：，地球表面的卫星的重力势能：，以无穷远外引力势能为零，卫星发动机做的功，至少要使卫星脱离地球的影响，到达重力势能的地位，所以发动机做功的最小值：22如图所示，两块相同平板、置于光滑水平面上，质量均为的右端固定一轻质弹簧，左端与弹簧的自由端相距物体置于的最右端，质量为且可以看作质点与以
25、共同速度向右运动，与静止的发生碰撞，碰撞时间极短，碰撞后与粘连在一起，压缩弹簧后被弹回并停在点(弹簧始终在弹性限度内)与之间的动摩擦因数为，求(I)、刚碰完时的共同速度和的最终速度：(2)此过程中弹簧最大压缩量和相应的弹性势能；【答案】（1）（2）【解析】（1）、构成的系统碰撞前后动量守恒，停在点后，他们的共同速度为，则由动量守恒：（2）弹簧具有最大压缩量时，弹簧具有最大弹性势能和、具有共速，从、，刚碰后具有共速到最后具有共速过程中有：，从、第一次具有共速到最后具有共速过程中有：过程中有：从而得：，23如图所示，质量均为的物体、分别与轻质弹簧的两端相栓接，将它们放在倾角为的光滑斜面上，静止时弹
26、簧的形变量为斜面底端有固定挡板，物体靠在挡板上将质量也为的物体从斜面上的某点由静止释放，与相碰已知重力加速度为，弹簧始终处于弹性限度内，不计空气阻力求：（1）弹簧的劲度系数；（2）若与相碰后粘连在一起开始做简谐运动，当与第一次运动到最高点时，对挡板的压力恰好为零，求对挡板压力的最大值（3）若将从另一位置由静止释放，与相碰后不粘连，但仍立即一起运动，且当第一次运动到最高点时，对挡板的压力也恰好为零已知与相碰后弹簧第一次恢复原长时的速度大小为，求相碰后第一次运动达到的最高点与开始静止释放点之间的距离【答案】（1）（2）（3）【解析】（1）物体静止时，弹簧形变量为，弹簧的弹力，物体受力如图所示，由物
27、体平衡条件得：，计算得出，弹簧的劲度系数（2）与碰后一起做简谐运动到最高点时，物体对挡板的压力最小为，则对，弹簧弹力：，对、，回复力最大：，由简谐运动的对称性，可以知道与碰后一起做简谐运动到最低点时，回复力也最大，即，此时物体对挡板的压力最大，对物体、有：，【注意有文字】则弹簧弹力：，【注意有文字】对物体，设挡板对物体的弹力为，则：，由牛顿第三定律可知，物体对挡板的压力大小：，物体对挡板压力的最大值为（3）设物体释放时与之间距离为，与相碰前物体速度的大小为对物体，从开始下滑到、相碰前的过程，由运动到最高点的过程由机械能守恒定律得：，计算得出：，由计算得出：，由几何关系可得，物体第一次运动达到的最高点与开始静止释放点之间的距离：，由机械能守恒定律得：，当弹簧第一次恢复原长时、恰好分离，设分离后物体还能沿斜面上升的距离为，对物体从与分离到最高点的过程，机械能守恒，由机械能守恒定律得：，计算得出：，对物体、和弹簧所组成的系统，物体运动到最高点时速度为，物体恰好离开挡板，此时弹簧的伸长量也为，弹簧的弹性势能也为从、分离到机械能守恒定律得：，计算得出：设与相碰后两物体共同速度的大小为，与发生碰撞的过程动量守恒，以碰前的速度方向为正方向，由动量守恒定律得：，计算得出：，物体静止时弹簧的形变量为，设弹性势能为，由、开始压缩弹簧到弹簧第一次恢复原长的过程，由机械能守恒定律得：