北京市海淀区届高三上学期期中考试物理试题.docx
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北京市海淀区届高三上学期期中考试物理试题
海淀区高三年级第一学期期中练习参考答案及评分标准
物理2013.11
一、本题共10小题，每小题3分，共30分。
在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项是符合题意的，有的小题有多个选项是符合题意的。
全部选对的得3分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分。
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
AD
B
CD
BD
AC
CD
BC
AC
AC
BD
二、本题共2小题，共15分。
11．（7分）
（1）C（1分）
（2）0.680（1分）；1.61（2分）
（3）平衡摩擦力过度（1分）
砂和小砂桶的总质量m不远小于小车和砝码的总质量M（2分）
12．（8分）
（1）BC（2分）
（2）mA·OP=mA·OM+mB·ON（2分）；OP+OM=ON（2分）
（3）
=
+
（2分）
三、本题包括6小题，共55分。
解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。
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。
13．（8分）解：
（1）设物体受到的滑动摩擦力为Ff，加速度为a1，则Ff=μmg
根据牛顿第二定律，物块在力F作用过程中，有F-Ff=ma1（1分）
解得a1=2m/s2（1分）
（2）设撤去力F时物块的速度为v，由运动学公式v2=2a1x（1分）
解得v=4.0m/s（2分）
（3）设撤去力F后物体的加速度为a2，根据牛顿第二定律，有Ff=ma2
解得a2=4m/s2（1分）
由匀变速直线运动公式得
解得t=1s（2分）
14．（8分）解：
（1）设滑块滑到斜面底端时的速度为v
依据机械能守恒定律有mgLsinθ=
解得v=6.0m/s（2分）
（2）滑块滑到斜面底端时速度在竖直方向上的分量vy=vsinθ
解得vy=3.6m/s
重力对物体做功的瞬时功率P=mgvy
解得P=3.6W（3分）
（3）设滑块下滑过程的时间为t，由运动学公式
，
mgsinθ=ma
解得t=1.0s
在整个下滑过程中重力对滑块的冲量大小IG=mgt
解得IG=1.0N·s（3分）
15．（9分）解：
（1）根据万有引力定律，
（2分）
得
（2分）
（2）设地球质量为M，在地球表面任一物体质量为m
在地球表面附近满足G
=mg
得GM=R2g
解得地球的质量M=
（3分）
地球的体积V=
解得地球的密度
（2分）
16．（10分）解：
（1）设滑块从C点飞出时的速度为vC，从C点运动到A点时间为t，滑块从C点飞出后，做平抛运动
竖直方向：
2R=
gt2（1分）
水平方向：
x=vCt（1分）
解得：
vC=10m/s（1分）
设滑块通过B点时的速度为vB，根据机械能守恒定律
mv
=
mv
+2mgR（1分）
设滑块在B点受轨道的支持力为FN，根据牛顿第二定律
FN－mg=m
联立解得：
FN=9N（1分）
依据牛顿第三定律，滑块在B点对轨道的压力FN=FN=9N（1分）
（2）若滑块恰好能够经过C点，设此时滑块的速度为vC，依据牛顿第二定律有
mg=m
解得vC=
=
=5m/s（1分）
滑块由Ａ点运动到C点的过程中，由动能定理
Fx-mg2R≥
（2分）
Fx≥mg2R+
解得水平恒力F应满足的条件F≥0.625N（1分）
17．（10分）解：
（1）设动车组在运动中所受阻力为Ff，动车组的牵引力为F，
动车组以最大速度匀速运动时，F=Ff
动车组总功率P=Fvm=Ffvm，P=4Pe（1分）
解得Ff=4×104N
设动车组在匀加速阶段所提供的牵引力为Fʹ，
由牛顿第二定律有Fʹ-Ff=8ma（1分）
解得Fʹ=1.2×105N（1分）
（2）设动车组在匀加速阶段所能达到的最大速度为v，匀加速运动的时间为t1，
由P=Fʹv解得v=25m/s（1分）
由运动学公式v=at1解得t1=50s
动车在非匀加速运动的时间t2=t-t1=500s（1分）
动车组在加速过程中每节动车的平均功率
代入数据解得
=715.9kW（或约为716kW）（2分）
（3）设动车组在加速过程中所通过的路程为s，由动能定理
（1分）
解得s=28km（2分）
18．（10分）解：
（1）对于物体A、B与轻质弹簧组成的系统，当烧断细线后动量守恒，设物体B运动的最大速度为vB，有
mAvA+mBvB=0
vB=-
=-
由图乙可知，当t=
时，物体A的速度vA达到最大，vA=-4m/s
则vB=2m/s
即物体B运动的最大速度为2m/s（2分）
（2）设A、B的位移大小分别为xA、xB，瞬时速度的大小分别为vA、vB
由于系统动量守恒，则在任何时刻有mAvA-mBvB=0
则在极短的时间Δt内有mAvAΔt-mBvBΔt=0
mAvAΔt=mBvBΔt
累加求和得：
mA∑vAΔt=mB∑vBΔt
mAxA=mBxB
xB=
xA=
xA
依题意xA+xB=L1-L
解得xB=0.1m（4分）
（3）因水平方向系统不受外力，故系统动量守恒，因此，不论A、C两物体何时何处相碰，三物体速度相同时的速度是一个定值，总动能也是一个定值，且三个物体速度相同时具有最大弹性势能。
设三个物体速度相同时的速度为v共
依据动量守恒定律有mCvC=（mA＋mB＋mC）v共，解得v共＝1m/s
当A在运动过程中速度为4m/s且与C同向时，跟C相碰，A、C相碰后速度v1=vA=vC，设此过程中具有的最大弹性势能为E1
由能量守恒E1=
（mA＋mC）v12+
mB
–
（mA＋mB＋mC）
=1.8J
当A在运动过程中速度为-4m/s时，跟C相碰，设A、C相碰后速度为v2，由动量守恒
mCvC–mAvA＝（mA+mC）v2，解得v2=0
设此过程中具有的最大弹性势能设为E2
由能量守恒E2=
（mA＋mC）v22＋
mBvB2–
（mA＋mB＋mC）v共2＝0.2J
由上可得：
弹簧具有的最大弹性势能Epm的可能值的范围：
0.2J≤Epm<1.8J。
（4分）
说明：
计算题中用其他方法计算正确同样得分。
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