北京市海淀区2019-2020学年高三上学期11月期中物理反馈试卷

在距水平地面附近一定高度处将一物体水平抛出，物体最终落到水平地面上。若不计空气阻力，下列说法中正确的是 （　 ）

A.物体的运动是匀变速运动

B.物体在空中运动过程中机械能守恒

C.抛出点高度一定时，物体在空中运动的时间与初速度的大小有关

D.若初速度一定，物体落地时水平飞行的距离与抛出点的高度有关

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图中重物的质量为m，轻细线AO和BO的A、B端是固定的，平衡时AO是水平的，BO与水平面的夹角为。AO的拉力F1 和BO的拉力F2的大小是（　 ）

A.F1=mgcosθ B.F1=mgcotθ

C.F2=mgsinθ D.F2=

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如图所示，车厢内的后部有一相对车厢静止的乘客，车厢内的前部有一小球用细线悬挂在车厢的天花板上，小球与车厢一起沿平直轨道以速度v匀速前进。某时刻细线突然断裂，小球落向车厢底板。这一过程中车厢始终以速度v匀速前进。若空气阻力可忽略不计，对于小球从线断裂至落到车厢底板上之前的运动，下列说法中正确的是（　　 ）

A.小球可能落到乘客的手中

B.在连续相等的时间内，小球的动能增量一定相等

C.小球将做匀变速运动

D.小球落到车厢底板的位置应在悬挂点的正下方

E.重力对小球做功的功率不断变大

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如图所示，车厢内的后部有一相对车厢静止的乘客，车厢内前壁的光滑支架的边缘放有一小球，小球与车厢一起沿平直轨道向前做匀速直线运动。若车厢突然改为向前做匀加速直线运动，小球将脱离支架而下落至地板上。空气阻力可忽略不计，对于小球离开支架至落到车厢底板上之前的运动，下列说法中正确的是（　　　 ）

A.相对于乘客，小球的运动轨迹为向前的曲线

B.相对于乘客，小球的运动轨迹为向后的曲线

C.相对于乘客，小球作自由落体运动

D.相对于乘客，小球的运动轨迹为斜向前的直线

E.相对于乘客，小球的运动轨迹为斜向后的直线

F.相对于地面，小球的运动轨迹为向前的曲线

G.相对于地面，小球的运动轨迹为向后的曲线

H.相对于地面，小球作自由落体运动

I.任意时刻，小球相对乘客和相对地面的速度都相等

J.任意时刻，小球相对乘客和相对地面的速度方向都相同

K.相对于乘客，任意相等的时间间隔内，小球的动量变化都相同

L.相对于地面，任意相等的时间间隔内，小球的动量变化都相同

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如图所示， 在A、B两物体间有一与物体不连接的轻质弹簧，两物体用轻细线连接在一起并使弹簧处于压缩状态，整体静止在光滑水平面上。现将细线烧断，在弹簧对两物体施加作用力的整个过程中，设弹簧弹力对A、B物体的冲量大小分别为IA和IB，弹簧弹力对A、B物体所做的功分别为WA和WB。若A、B物体的质量关系是mA>mB，则下面关系式中正确的是

A.IA=IB B.IA<IB C.WA=WB D.WA<WB

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如图所示， 在A、B两物体间有一与物体不连接的轻质弹簧，两物体用轻细线连接在一起并使弹簧处于压缩状态，整体静止在光滑水平面上。现将细线烧断，在弹簧将A、B两物体弹开的过程中，设某一时刻A、B物体的加速度大小为aA和aB，速度大小为vA和vB，弹力做功的功率为PA和PB，A、B两物体的动能为EkA和EkB。若A、B物体的质量关系是mA>mB，则下面关系式中正确的是 （　　　 ）

A.aA<aB B.vA<vB C.PA<PB D.EkA<EkB

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2016年9月15日我国在酒泉卫星发射中心成功发射了“天宫二号”空间实验室，它的轨道可视为距离地面h=393km的近圆周轨道。“天宫二号”在轨运行期间，先后与“神舟十一号”载人飞船和“天舟一号”货运飞船进行了交汇对接。这标志着我国载人航天进入应用发展新阶段，对于我国空间站的建造具有重大意义。已知地球表面的重力加速度g、地球半径R。根据题目所给出的信息，可估算出“天宫二号”空间实验室在轨运行的 （　　　 ）

A.加速度大小 B.角速度 C.轨道半径 D.机械能

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如图所示为一列沿x轴正向传播的简谐横波在某一时刻的图像，已知波的传播速度v=2.0m/s，关于图像中a、b两处的质点，下列说法中正确的是 （　　　 ）

A.图象中b处的质点再经0.1s时的速度为零

B.在波的形成过程中，a处的质点比b处的质点早振动了0.15s

C.波的传播过程中，图像中a处的质点与b处的质点的运动方向可能相同也可能相反

D.图象中b处的质点再经0.1s时的加速度方向沿x轴正方向

E.图象中a处的质点再经0.1s时的速度方向沿x轴正方向

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如图所示，一轻质弹簧下端系一质量为m的物块，组成一竖直悬挂的弹簧振子，在物块上装有一记录笔，在竖直面内放置有记录纸。当弹簧振子沿竖直方向上下自由振动时，以速率v水平向左匀速拉动记录纸，记录笔在纸上留下如图所示余弦型函数曲线形状的印迹，图中的y1、y2、x0、2x0、3x0为记录纸上印迹的位置坐标值。若空气阻力、记录笔的质量及其与纸之间的作用力均可忽略不计，则　 （　　 ）

A.该弹簧振子的振动周期为

B.若从记录纸上坐标原点开始计时，到记录笔第一次运动到 y2的过程中，物块所受合力的冲量为零

C.若从记录纸上坐标原点开始计时，到记录笔第一次运动到 y2的过程中，物块重力势能的减少量等于弹性势能的增加量

D.若从记录纸上坐标原点开始计时，到记录笔第一次运动到 y2的过程中，物块处于失重状态

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无偿献血、救死扶伤的崇高行为，是文明社会的标志之一。现代献血常采用机采成分血的方式，就是指把健康人捐献的血液，通过血液分离机分离出其中某一种成分（如血小板、粒细胞或外周血干细胞）储存起来，再将分离后的血液回输到捐献者体内。分离血液成分需要用到一种叫离心分离器的装置，其工作原理的示意图如图所示，将血液装入离心分离器的封闭试管内，离心分离器转动时给血液提供一种“模拟重力”的环境，“模拟重力”的方向沿试管远离转轴的方向，其大小与血液中细胞的质量以及其到转轴距离成正比，血液在这个“模拟重力”环境中，也具有“模拟重力势能”。 初始时试管静止，血液内离转轴同样距离处有两种细胞a、b，其密度分别为ρa和ρb，它们的大小与周围血浆密度ρ0的关系为ρa<ρ0<ρb。对于试管由静止开始绕轴旋转并不断增大转速的过程中，下列说法中正确的是 （）

A.细胞a的“模拟重力势能”变小，细胞b的“模拟重力势能”变大

B.若某时刻a、b两种细胞沿垂直于转轴方向的速率相等，则“模拟重力”对细胞a做功的功率给小于对细胞b做功的功率

C.利用这种离心分离器“模拟重力”的方法可以用于设计分离某些同位素的装置

D.这种离心分离器“模拟重力”的方法被一些科幻影视作品用于载人空间站的仿重力环境的设计（如图2），在这种航天器的环形舱中，“水平面”是环形的

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如图所示，用三段不可伸长的轻软绳OA、OB、OC共同悬挂一重物，其中OA与竖直方向的夹角θ=30°，OB是水平的，A端、B端固定。物体静止时，OA的拉力为F1、OB的拉力为F2、OC的拉力为F3，关于这三个力的大小关系，下列说法中正确的是（　　 ）

A.F1>F2>F3 B.F1>F3>F2

C.F2>F3>F1 D.F3> F2>F1

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三段不可伸长的细绳OA、OB、OC能承受的最大拉力相同，它们共同悬挂一重物，如图所示，其中OB是水平的，A端、B端固定．若逐渐增加C端所挂物体的质量，则最先断的绳(　　　 )．

A.必定是OA B.必定是OB

C.必定是OC D.可能是OB，也可能是OC

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雨滴在空中下落的过程中，空气对它的阻力随其下落速度的增大而增大。若雨滴下落过程中其质量的变化及初速度的大小均可忽略不计，以地面为重力势能的零参考面。从雨滴开始下落时计时，关于雨滴下落过程中其加速度的大小a、动能Ek、机械能E以及距地面的高度h随时间变化的情况，如图所示的图像中可能正确的是（　　　 ）

A. B. C. D. E.

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如图所示， 在A、B两物体间有一与物体不连接的轻质弹簧，两物体用轻细线连接在一起并使弹簧处于压缩状态，整体静止在光滑水平面上。现将细线烧断，对于在弹簧对两物体施加作用力的整个过程中，下列说法中正确的是（　　 ）

A.对于A、B两物体组成的系统，动量守恒

B.对于A、B两物体组成的系统，机械能守恒

C.在同一段时间内，A物体的动能增量等于B物体的动能增量

D.在同一段时间内，A物体的动量变化与B物体的动量变化相等

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如图甲所示为某同学研究物体加速度与力和质量关系的实验装置示意图，图乙是该装置的俯视图。两个相同的小车，放在水平桌面上，前端各系一条轻细绳，绳的另一端跨过定滑轮各挂一个小盘，盘里可放砝码。两个小车通过细绳用夹子固定，打开夹子，小盘和砝码牵引小车同时开始做匀加速直线运动，闭合夹子，两小车同时停止运动。实验中平衡摩擦力后，可以通过在小盘中增减砝码来改变小车所受的合力，也可以通过增减小车中的砝码来改变小车的总质量。该同学记录的实验数据如下表所示，则下列说法中正确的是（　　 ）

A.利用第1、2、3 次实验数据，可以研究小车质量相同的情况下，其加速度和合外力的大小关系

B.比较第1、2 次实验数据可知，两次小车运动的时间之比约为2：

C.利用第5、6 次实验数据，可以研究小车所受合外力一定的情况下，其加速度和总质量的大小关系

D.通过对表中数据的分析，可以判断出第4次实验数据的记录中，小车2的位移大小是错误的

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按如图所示装置准备好器材后，先接通电源，然后后释放小车，让它拖着纸带运动，得到如图所示纸带，纸带上选取A、B、C、D、E五个计数点（相邻两个计数点间还有4个计时点未画出）。

（1）打点计时器在纸带上打下这五个计数点所用的总时间为______s。

（2）纸带上选取的A、B、C、D、E这五个计数点中，打点计时器最先打出的点应该是____点。

（3）请说明怎样利用纸带记录的信息分析确定小车的运动是否为匀变速直线运动_____

（4）如果用这套装置验证机械能守恒定律（动能定理），测得砂和砂桶的总质量为m，小车的质量为M，已知重力加速度为g。则下列操作中必要的是　 （_________）

A．必须选择小车静止时打下的点为第1个计数点

B．连接砂桶和小车的细线必须平行于木板

C．通过将木板右端适当垫高来平衡小车所受的摩擦力

D．质量关系必须满足M＞m

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某同学利用图甲所示的实验装置，探究物块在水平桌面上的运动规律。物块在重物的牵引下开始运动，重物落地后，物块再运动一段距离停在桌面上（尚未到达滑轮处）。从纸带上便于测量的点开始，每5个点取1个计数点，相邻计数点间的距离如图乙所示。打点计时器电源的频率为50Hz。

（1）打下计数点5时物块运动速度大小的测量值为________m/s。

（2）通过分析纸带数据，可判断物块在两相邻计数点______和________之间某时刻开始减速。

（3）打下计数点6时物块运动速度大小的测量值为______m/s；物块减速运动过程中加速度的大小为a=_______m/s2。（保留三位有效数字）

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某探究小组为了研究小车在桌面上的直线运动，用自制“滴水计时器”计量时间。实验前，将该计时器固定在小车旁，如图(a)所示。实验时，保持桌面水平，用手轻推一下小车。在小车运动过程中，滴水计时器等时间间隔地滴下小水滴，图(b)记录了桌面上连续的6个水滴的位置.(已知滴水计时器每30s内共滴下46个小水滴)

（1）由图(b)可知，小车在桌面上是___运动的。

A.从右向左　　　 B.从左向右

（2）该小组同学根据图(b)的数据判断出小车做匀变速运动。小车运动到图(b)中A点位置时的速度大小为______m/s，加速度大小为_________m/s2.(结果均保留2位有效数字)

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如图所示为研学小组的同学们用圆锥摆验证向心力表达式的实验情景。将一轻细线上端固定在铁架台上，下端悬挂一个质量为m的小球，将画有几个同心圆周的白纸置于悬点下方的水平平台上，调节细线的长度使小球自然下垂静止时恰好位于圆心处。用手带动小球运动使它在放手后恰能在纸面上方沿某个画好的圆周做匀速圆周运动。调节平台的高度，使纸面贴近小球但不接触。

（1）若忽略小球运动中受到的阻力，在具体的计算中可将小球视为质点，重力加速度为g。

① 小球做圆周运动所需的向心力大小可能等于______（选填选项前的字母）。

A.绳子对球拉力　　　　　　 B.小球自身重力　　

C.拉力和重力的合力　　　 D.拉力在水平方向的分力

② 在某次实验中，小球沿半径为r的圆做匀速圆周运动，用秒表记录了小球运动n圈的总时间t，则小球做此圆周运动的向心力大小Fn=______（用m、n、t、r及相关的常量表示）。用刻度尺测得细线上端悬挂点到球心的距离为l，那么对小球进行受力分析可知，小球做此圆周运动所受的合力大小F=_______（用m、l、r及相关的常量表示）。　　 　

③ 保持n的取值不变，用刻度尺测得细线上端悬挂点到画有圆周纸面的竖直高度为h，改变h和r进行多次实验，可获取不同时间t。研学小组的同学们根据小球所受的合力F与向心力Fn大小相等的关系，画出了如图所示的图像，测得图线的斜率为k，则由此图线可知，重力加速度的测量值应为__________。

（2）考虑到实验的环境、测量条件等实际因素，对于这个验证性实验的操作，下列说法中正确的是_______（选填选项前的字母）。

A. 小球质量的测量误差不影响本实验验证

B. 小球匀速圆周运动半径的测量影响本实验验证

C. 在其他因素不变的情况下，实验中细绳与竖直方向的夹角越大，小球做圆周运动的线速度越大

D. 在细绳与竖直方向的夹角保持不变的情况下，实验中细绳越长，小球做圆周运动的线速度越大

（3）在考虑到有空气阻力的影响下，上述实验中小球运动起来后，经过比较长的时间，会发现其半径越来越小，足够长时间后，小球会停止在悬点正下方。这与无动力人造地球卫星在微薄阻力下的运动有很多类似。若小球和卫星在每转动一周的时间内半径变化均可忽略，即每一周都可视为匀速圆周运动，请对小球和卫星运动的周期变化情况进行分析与比较_____。

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如图所示，一个质量m=4.0kg的物体静止在水平地面上，现用一大小F=20Ｎ、与水平方向成θ=37°斜向上的力拉物体，使物体沿水平地面做匀加速直线运动。已知物体与水平地面间的动摩擦因数μ=0.50，sin37º=0.60，cos37º=0.80，空气阻力可忽略不计，取重力加速度g=10m/s2。求：

（1）物体运动s=1.0m时的速度大小v；

（2）物体运动s=1.0m时的动能Ek

（3）物体运动s=1.0m的过程中，拉力F所做的功W；

（4）分析动能Ek与拉力F所做的功W不相等的原因；

（5）如果保持拉力的方向不变，则要使物体沿水平面运动，拉力的大小F应满足什么条件？

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在建筑工地上有时需要将一些建筑材料由高处运送到低处，为此工人们设计了一种如图所示的斜面滑道，斜面长L=2.0m，其与水平面的夹角θ=37º。现有一些建筑材料从斜面的顶端由静止开始下滑，其与斜面间的动摩擦因数μ=0.25。已知sin37º=0.60，cos37º=0.80，建筑材料可视为质点，空气阻力可忽略不计，取重力加速度g=10m/s2。

（1）求建筑材料沿斜面下滑的加速度大小a；

（2）求建筑材料滑到斜面底端时的速度大小v；

（3）若建筑材料的质量m=20kg

①求其滑到斜面底端时重力做功的功率P1；

②求其下滑的整个过程中重力做功的功率P2；

（4）若想使建筑材料滑到斜面底端的速度减小一些，试分析说明可采取哪些措施？

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如图所示，质量m1=1.0kg 的木板静止在光滑的水平面上，木板长L=1.8 m，现有质量m2=0.20kg可视为质点的物块，以水平向右v0=2.4 m/s的速度从左端滑上木板。已知物块与木板之间的动摩擦因数μ=0.10，取重力加速度g=10m/s2，求：

（1）木板运动过程中的最大速度大小v；

（2）在物块与木板相互作用的过程中，物块损失的机械能E；

（3）请用两种不同的方法，分析求解在物块与木板相互作用的过程中，由于摩擦产生的内能Q。

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如图所示为演示“过山车”原理的实验装置，该装置由两段倾斜直轨道与一圆轨道拼接组成，在圆轨道最低点处的两侧稍错开一段距离，并分别与左右两侧的直轨道平滑相连。

某研学小组将这套装置固定在水平桌面上，然后在圆轨道最高点A的内侧安装一个薄片式压力传感器（它不影响小球运动，在图中未画出）。将一个小球从左侧直轨道上的某处由静止释放，并测得释放处距离圆轨道最低点的竖直高度为h，记录小球通过最高点时对轨道（压力传感器）的压力大小为F。此后不断改变小球在左侧直轨道上释放位置，重复实验，经多次测量，得到了多组h和F，把这些数据标在F-h图中，并用一条直线拟合，结果如图所示。

为了方便研究，研学小组把小球简化为质点，取重力加速度g=10m/s2。请根据该研学小组的简化模型和如图所示的F-h图分析并回答下列问题：

（1）若空气及轨道对小球运动的阻力均可忽略不计，

①圆轨道的半径R和小球的质量m；

②若两段倾斜直轨道都足够长，为使小球在运动过程中始终不脱离圆轨道，释放高度h应满足什么条件；

③ 当释放处的竖直高度h=0.40m时，求小球到达圆轨道最低点时所受轨道的支持力的大小N1；

④当释放处的竖直高度h=0.40m时，求小球到达圆轨道圆心等高处时对轨道的压力N2。

（2）在利用此装置进行某次实验时，由于空气及轨道对小球运动的阻力不可忽略，当释放处的竖直高度h=0.50m时，压力传感器测得小球对轨道的压力N=0.32N，求小球从静止运动至圆轨道最高点的过程中克服阻力所做的功W。

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有一颗在赤道平面内绕地球做匀速圆周运动的人造地球卫星，其轨道距地面高为h。已知地球的半径为R，且不考虑地球自转的影响。

（1）若要计算此卫星绕地球做匀速圆周运动的周期，你认为还需要知道哪些物理量？

（2）若已知地球表面处的重力加速度为，求此卫星在轨运动的线速度大小v。

（3）若已知地球质量为M，引力常量为G，求此卫星在轨运动的线速度大小v。

（4）如果从这颗卫星上发射一个小探测器，发射的速度与卫星在轨运动的线速度大小相等、方向相反。根据运动的相对性可知，探测器发射后其相对地心的线速度为零。

①关于这个探测器落至地面所需要的时间，某同学的解答过程如下：

地面的重力加速度为g，所以根据h=gt2可知，下落的时间t=。

老师说该同学的上述解答是不正确的，请指出上述错误的原因，并分析说明探测器下落的时间t应该比该同学所计算的结果大还是小？　

②该探测器被发射出来时其在地面的上的投影为赤道上某一点A，当它落至地面上时，是否能落在赤道上的A点。如果能，请说明理由；如果不能，请说明实际落点在A点的东侧还是西侧。

（5）如果卫星在地面的上的投影位于赤道上某一点B时，从这颗卫星上沿其轨道的切线方向发射一个小探测器，这个小探测器发射后相对于B点的速度为零。请分析说明当它落至地面上时，是否能落在赤道上的B点。如果能，请说明理由；如果不能，请说明实际落点在B点的东侧还是西侧。

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如图甲所示，一轻质弹簧左端固定在墙壁上，右端与置于水平面上的质量为m的小滑块相连。在以下的讨论中小滑块可视为质点，弹簧始终在弹性限度内，取弹簧原长时弹性势能为0，且空气阻力可忽略不计。

（1）若水平面光滑，以弹簧原长时小滑块的位置O为坐标原点，建立水平向右的坐标轴Ox，如图甲所示。

①已知弹簧的劲度系数为k，请写出弹簧弹力F与小滑块所在位置坐标x的关系式，并借助F-x 图像确定出将小滑块由O点缓慢拉到位置坐标x的过程中，弹簧弹力所做的功。

②小滑块在某轻质弹簧的作用下，沿光滑水平面在O点附近做往复运动，若从小物块向右运动通过O点时开始计时，请在图乙中定性画出小物块所受弹力F随时间t变化的关系图像；

若测得该弹簧的弹性势能Ep与其位置坐标x的关系曲线如图丙所示，其中Ep0和x0皆为已知量，请根据图丙中Ep-x图像提供的信息求解本题中弹簧的劲度系数k′。

（2）若水平面不光滑，小滑块与水平面间的动摩擦因数为μ。如图丁所示，弹簧的劲度系数为k，O为弹簧原长位置，以距O点右侧 的O′为坐标原点，向右为正方向建立坐标轴O′x′。将小滑块沿水平面向右拉到O′右侧的P点，由静止释放小滑块，小滑块可以在水平面上往复运动并最终停下。已知重力加速度为g，并可认为滑动摩擦力与最大静摩擦力大小相等。

①证明小滑块被释放后第一次向左的运动的过程中，其受力特点符合以O′为平衡位置的简谐运动的受力条件。并分析如果小滑块在O点最左方停不住，则O到P点距离应满足什么条件；

② 若小滑块被释放后能第2次经过O点而不能第3次经过O点，试分析说明O′到P点距离又应满足什么条件。

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