1、北京市海淀区 2015 届高三上学期期中考试物理试卷 (解析版)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正确的，有的小题有多个选项是正确的全部选对的得 3 分，选不全的得 2 分，有选错或不答的得 0 分把你认为正确的答案填涂在答题纸上1 （3 分）如图所示，用轻绳 OA 把球挂在光滑的竖直墙壁上， O 点为绳的固定点，B 点为球与墙壁的接触点现保持固定点 O 不动，将轻绳 OA 加长，使绳与墙壁的夹角 变小，则球静止后与绳 OA 加长之前相比（ ）A绳对球的拉力变大 B 球对墙壁的压力变小C 球对墙壁的压力不变 D球所受的合力变大考
2、点： 共点力平衡的条件及其应用；物体的弹性和弹力.专题： 共点力作用下物体平衡专题分析： 分析足球的受力情况，作出力图，根据平衡条件求解悬绳对球的拉力 F1 和墙壁对球的支持力 F2解答： 解：以足球为研究对象，分析其受力情况：重力 mg、悬绳对球的拉力 F1 和墙壁对球的支持力 F2，根据平衡条件三个力的合力为零保持不变，运用合成法，结合几何知识有：F1= ，F 2=mgtan把绳 OA 的长度加长一些，则 减小，可知 F1 减小，F 2 减小，故选：B点评： 本题是三力平衡问题，分析受力情况，作出力图，运用平衡条件和几何知识得到两力的表达式然后分析其变化，此方法称为函数法，也可以用图解法2
3、 （3 分）从同一高度水平抛出的物体，在空中运动一段时间，落到同一水平地面上在不计空气阻力的条件下，由平抛运动规律可知（ ）A水平初速度越大，物体在空中运动的时间越长B 质量越大，物体在空中运动的时间越短C 水平初速度越大，物体的水平位移越大D水平初速度越大，物体落地时的速度越大考点： 平抛运动.专题： 平抛运动专题分析： 平抛运动可以分解为在水平方向上的匀速直线运动，和竖直方向上的自由落体运动，分别根据匀速直线运动和自由落体运动的运动规律列方程分析即可解答： 解：AB、根据 h= gt2，解得 t= ，则知物体在空中运动的时间由高度决定，与初速度、物体的质量无关，故 AB 错误C、水平方向上
4、的位移 x=v0t=v0 则高度一定，水平初速度越大，物体的水平位移越大，故 C 正确D、物体落地时的速度为 v= = ，则知水平初速度越大，物体落地时的速度越大，故 D 正确故选：CD点评： 本题就是对平抛运动规律的直接考查，掌握住平抛运动的规律就能轻松解决3游乐园中，游客乘坐能加速或减速运动的升降机，可以体会超重与失重的感觉下列描述正确的是（ ）A当升降机加速上升时，游客是处在失重状态B 当升降机减速下降时，游客是处在超重状态C 当升降机减速上升时，游客是处在失重状态D当升降机加速下降时，游客是处在超重状态考点： 超重和失重.专题： 压轴题分析： 当物体对接触面的压力大于物体的真实重力时，
5、就说物体处于超重状态，此时有向上的加速度；当物体对接触面的压力小于物体的真实重力时，就说物体处于失重状态，此时有向下的加速度；如果没有压力了，那么就是处于完全失重状态，此时向下加速度的大小为重力加速度 g解答： 解：A、当升降机加速上升时，乘客有向上的加速度，是由重力与升降机对乘客支持力的合力产生的此时升降机对乘客的支持力大于乘客的重力，所以处于超重状态A 错误B、当升降机减速下降时，具有向上的加速度，同理此时乘客也处于超重状态B 正确C、当升降机减速上升时，具有向下的加速度，是由重力与升降机对乘客支持力的合力产生的，所以升降机对乘客的支持力小于乘客的重力此时失重C 正确D、当升降机加速下降时
6、，也具有向下的加速度，同理可得此时处于失重状态故D 错误故选 BC点评： 本题考查了学生对超重失重现象的理解，掌握住超重失重的特点，本题就可以解决了4 （3 分）在不计空气阻力作用的条件下，下列说法中正确的是（ ）A自由下落的小球，其所受合外力的方向与其速度方向相同B 做平抛运动的小球，其所受合外力的方向不断改变C 做匀速圆周运动的小球，其所受合外力的方向一定指向圆心D做简谐运动的单摆小球，其所受合外力的方向总与速度方向相同考点： 单摆；平抛运动；匀速圆周运动.分析： 对物体进行受力分析，然后根据小球的运动情况分析答题解答： 解：不计空气阻力，A、自由下落的小球，其所受合外力为重力，合外力的方
7、向与其速度方向相同，故A 正确；B、做平抛运动的小球所受合外力为重力，方向保持不变，故 B 错误；C、做匀速圆周运动的小球，其所受合外力的方向一定指向圆心，故 C 正确；D、做简谐运动的单摆小球，向心力的方向总与速度方向垂直，回复力的方向与速度方向在同一直线上，所受合外力方向与速度方向不同，故 D 错误；故选：AC点评： 本题考查了物体的运动情况，对物体正确受力分析即可正确解题5 （3 分）一列波速为 2.0m/s，沿 x 轴正向传播的简谐机械横波某时刻的波形图如图所示，P 为介质中的一个质点关于这列机械波，下列说法中正确的是（ ）A 该机械波的振幅为 0.2mB 该机械波的波长为 10mC
8、从此时刻起再经过 10s，质点 P 通过的路程为 0.8mD此时刻质点 P 的加速度方向与速度方向相同考点： 横波的图象；波长、频率和波速的关系.专题： 振动图像与波动图像专题分析： 根据横波的图象得出机械波的振幅，波长根据波长和波速求出周期，抓住质点在一个周期内路程等于 4 倍的振幅得出质点在 10s 内通过的路程根据上下坡法得出速度的方向，从而得出加速度方向与速度方向的关系解答： 解：A、由图可知，机械波的波长为 10m，振幅为 0.2m，故 A、B 正确C、机械波的周期 T= ，则经过 10s，即 2 个周期，质点 P 的路程s=8A=80.2m=1.6m，故 C 错误D、此时 P 质点
9、处于上坡，则速度方向向下，而加速度方向向下，可知加速度方向与速度方向相同，故 D 正确故选：ABD点评： 由波动图象可以直接读出振幅、波长、加速度和回复力的方向及大小的变化，若知道波的传播方向，还判断出质点的振动方向，考查理解波动图象的能力6 （3 分）如图所示，甲、乙两个高度相同的固定斜面，倾角分别为 1 和 2，且1 2质量为 m 的物体（可视为质点）分别从这两个斜面的顶端由静止沿斜面滑到底端，物体与这两个斜面的动摩擦因数均为 关于物体两次下滑的全过程，下列说法中正确的是（ ）A重力所做的功相同 B 重力的平均功率相同C 动能的变化量相同 D机械能的变化量相同考点： 功能关系；功的计算.分
10、析： 重力做功只与始末位置有关，据此确定重力做功情况，由于重力做功相同，故重力的平均功率与物体下滑时间有关，根据下滑时间确定重力做功功率，同时求得摩擦力做功情况，由动能定理确定物体获得的动能及动能的变化量解答： 解：A、重力做功只与始末位置有关，两种轨道上滑下，物体下滑的距离相等，故重力做功相同，故 A 正确；B、物体沿斜面下滑时由牛顿第二定律有：mgsin mgcos=ma，可得物体下滑时的加速度 a=gsingcos，因为 1 2，所以物体下滑时的加速度 a2a 1，物体下滑高度相同，可知，沿倾角 1 下滑的距离大于沿倾角 2 下滑的距离，结合 a2a 1，可知，沿倾角 1 下滑的时间大于
11、沿倾角 2 下滑的时间，又因为重力做功相等，故重力做功的平均功率不等，故 B 错误；C、由 B 分析知，沿斜面下滑时的摩擦力 f=mgcos 沿倾角 1 的摩擦力 f1 大于沿斜角 2 下滑时的摩擦力，而沿倾角 1 下滑的距离大，故克服摩擦力做功大于沿倾角2 下滑时克服摩擦力做的功，根据动能定理可知，沿倾角 2 下滑时物体获得的动能大，故 C 错误；D、由 C 分析知，两种情况下摩擦力做的功不同，故机械能的变化量不等，所以 D错误故选：A点评： 本题主要考查动能定理和功能关系关键要明确研究的过程列出等式表示出需要比较的物理量，正确的对物体进行受力分析和做功分析是正确解决问题的关键7 （3 分）
12、一物体静止在光滑的水平桌面上，现对其施加水平力，使它沿水平桌面做直线运动，该物体的速度时间图象如图所示根据图象判断下列说法中正确的是（ ）A0s6s 时间内物体所受水平力的方向始终没有改变B 2s3s 时间内物体做减速运动C 1s 末物体距离出发点最远D1.5s 末和 2.5s 末两个时刻物体的加速度相同考点： 匀变速直线运动的图像；匀变速直线运动的速度与时间的关系.专题： 运动学中的图像专题分析： 速度时间图线的斜率表示加速度，图线与时间轴围成的面积表示位移，速度的正负表示运动的方向解答： 解：A、速度时间图线的斜率表示加速度，根据图象可知，06s 内，加速度的方向改变，所以水平力的方向改变
13、，故 A 错误B、23s 内，速度逐渐增大，所以做加速运动，故 B 错误C、图线与时间轴围成的面积表示位移，根据图象可知，2s 末离出发点最远，故 C错误D、物体在 13s 内做匀变速直线运动，加速度不变，所以 1.5s 末和 2.5s 末两个时刻物体的加速度相同，故 D 正确故选：D点评： 本题是为速度时间图象的应用，要明确斜率的含义，知道在速度 时间图象中图象与坐标轴围成的面积的含义，能根据图象读取有用信息8 （3 分）某载人飞船运行的轨道示意图如图所示，飞船先沿椭圆轨道 1 运行，近地点为Q，远地点为 P当飞船经过点 P 时点火加速，使飞船由椭圆轨道 1 转移到圆轨道 2 上运行，在圆轨
14、道 2 上飞船运行周期约为 90min关于飞船的运行过程，下列说法中正确的是（ ）A飞船在轨道 1 和轨道 2 上运动时的机械能相等B 飞船在轨道 1 上运行经过 P 点的速度小于经过 Q 点的速度C 轨道 2 的半径小于地球同步卫星的轨道半径D飞船在轨道 1 上运行经过 P 点的加速度等于在轨道 2 上运行经过 P 点的加速度考点： 人造卫星的加速度、周期和轨道的关系.专题： 人造卫星问题分析： 飞船变轨时，需加速，使得万有引力等于向心力，机械能增大飞船在圆轨道上运行时，航天员处于完全失重状态根据万有引力提供向心力得出周期、线速度与轨道半径的关系，通过周期的大小得出轨道半径的大小，从而得出线
15、速度的大小根据飞船变轨前后所受的万有引力，根据牛顿第二定律比较加速度的大小解答： 解：A、飞船由轨道 1 到轨道 2，需要在 P 点加速，所以变轨后的机械能大，则 A 错误；B、根据能量的守恒可知，飞船在轨道 1 上由 Q 向 P 运动的过程中，万有引力做负功，所以飞船在轨道 1 上运行经过 P 点的速度小于经过 Q 点的速度，故 B 正确；C、根据同步卫星周期大于卫星在轨道 2 上的周期知轨道 2 的半径小于地球同步卫星的轨道半径故 C 正确D、飞船在轨道 1、2 上运行通过 P 点，万有引力相同，则加速度相同，故 D 正确故选：BCD点评： 解决本题的关键掌握卫星变轨的原理，以及掌握万有引
16、力提供向心力，知道线速度、周期与轨道半径的关系9 （3 分）如图所示，甲同学用手拿着一把长 50cm 的直尺，并使其处于竖直状态；乙同学把手放在直尺 0 刻度线位置做抓尺的准备某时刻甲同学松开直尺，直尺保持竖直状态下落，乙同学看到后立即用手抓直尺，手抓住直尺位置的刻度值为 20cm；重复以上实验，乙同学第二次手抓住直尺位置的刻度值为 10cm直尺下落过程中始终保持竖直状态若从乙同学看到甲同学松开直尺，到他抓住直尺所用时间叫“反应时间 ”，取重力加速度g=10m/s2则下列说法中正确的是（ ）A乙同学第一次的“反应时间” 比第二次长B 乙同学第一次抓住直尺之前的瞬间，直尺的速度约为 4m/sC
17、若某同学的“反应时间” 大于 0.4s，则用该直尺将无法用上述方法测量他的“反应时间”D若将尺子上原来的长度值改为对应的“反应时间”值，则可用上述方法直接测出“反应时间”考点： 自由落体运动.专题： 自由落体运动专题分析： 在乙同学的反应时间内，直尺做自由落体运动，根据下降的高度，通过位移时间公式求出自由下落的时间解答： 解：A、直尺下降的高度 h根据 得， 所以下落的高度最大的用的时间最长，所以第一次测量的反应时间最长故 A 正确；B、由 v2=2gh 可知，乙第一次抓住直尺的速度 v= = m/s；故 B 错误；C、若某同学的反应时间为 0.4s，则下落的高度：m，大于该直尺的长度，所以将
18、无法测量该同学的反应时间故 C 正确D、将计算出的反应时间对应到尺子上的长度时，可用上述方法直接测出“ 反应时间”；故 D 正确；故选：ACD点评： 解决本题的关键知道人的反应时间和自由落体运动的时间相等，结合位移时间公式进行求解10 （3 分）如图所示，一根轻质弹簧上端固定在天花板上，下端挂一重物（可视为质点） ，重物静止时处于 B 位置现用手托重物使之缓慢上升至 A 位置，此时弹簧长度恢复至原长之后放手，使重物从静止开始下落，沿竖直方向在 A 位置和 C 位置（图中未画出）之间做往复运动重物运动过程中弹簧始终处于弹性限度内关于上述过程（不计空气阻力） ，下列说法中正确的是（ ）A重物在 C
19、 位置时，其加速度的大小等于当地重力加速度的值B 在重物从 A 位置下落到 C 位置的过程中，重力的冲量大于弹簧弹力的冲量C 在手托重物从 B 位置缓慢上升到 A 位置的过程中，手对重物所做的功等于重物往复运动过程中所具有的最大动能D在重物从 A 位置到 B 位置和从 B 位置到 C 位置的两个过程中，弹簧弹力对重物所做功之比是 1：4考点： 动量定理；功的计算.专题： 动量定理应用专题分析： 物体以 B 为平衡位置做简谐运动，结合简谐运动的对称性分析加速度情况；根据动能定理分析能量变化情况，根据动量定理分析各个力的冲量情况；解答： 解：A、物体以 B 为平衡位置做简谐运动，根据对称性，最低点
20、的加速度与最高点的加速度大小相等、方向相反，最高点只受重力，加速度为 g，故最低点的加速度大小也为 g，故 A 正确；B、在重物从 A 位置下落到 C 位置的过程中，动量的改变量为零，根据动量定理，有 mgtFt=0，故重力的冲量等于弹簧弹力的冲量，故 B 错误；C、在手托重物从 B 位置缓慢上升到 A 位置在到返回 B 位置过程中，重力做功为零，弹力做功为零，故手对重物所做的功等于重物往复运动过程中所具有的最大动能，故 C 正确；D、根据胡克定律，有：F=kx作图如下：图中图线与 x 轴包围的面积表示弹力的功，故在重物从 A 位置到 B 位置和从 B 位置到 C 位置的两个过程中，弹簧弹力对
21、重物所做功之比是 1：3；故 D 错误；故选：AC点评： 本题通过弹簧振子模型综合考了力与运动关系、动量定理、动能定理，关键是熟悉振子振动过程的受力情况、运动情况和能量转化情况，还要会结合图象法求解变力做的功，不难二、本题共 2 小题，共 15 分11 （6 分）在“研究匀变速直线运动”的实验中，打点计时器使用交流电源的频率是 50Hz，打点计时器在小车拖动的纸带上打下一系列点迹，以此记录小车的运动情况（1）打点计时器的打点周期是 0.02 s（2）图为某次实验打出的一条纸带，其中 1、2、3、4 为依次选中的计数点（各相邻计数点之间有四个点迹） 根据图中标出的数据可知，打点计时器在打出计数点
22、 2 时小车的速度大小为 0.64 m/s，小车做匀加速直线运动的加速度大小为 6.4 m/s 2 （计算结果均保留 2 位有效数字）考点： 探究小车速度随时间变化的规律.专题： 实验题分析： 根据匀变速直线运动的推论公式x=aT 2 可以求出加速度的大小，根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上 2 点时小车的瞬时速度大小解答： 解：（1）打点计时器使用交流电源的频率是 50Hz，打点计时器的打点周期是0.02s（2）由于每相邻两个计数点间还有 4 个点，所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.1s，根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以
23、求出打纸带上 2 点时小车的瞬时速度大小v2= =0.64 m/s根据匀变速直线运动的推论公式x=aT 2 可以求出加速度的大小，得：a= = =6.4m/s2故答案为：（1）0.02；（2）0.64；6.4点评： 要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用12 （9 分）一位同学做“用单摆测定重力加速度”的实验（1）下列是供学生自主选择的器材你认为应选用的器材是 AE （填写器材的字母代号）A约 1m 长的细线B约 0.3m 长的铜丝C约 0.8m 长的橡皮筋D直径约 1cm 的实心木球E直径约 1cm 的实心钢球F直径约 1cm 的空心铝球
24、（2）该同学在安装好如图 1 所示的实验装置后，测得单摆的摆长为 L，然后让小球在竖直平面内小角度摆动当小球某次经过最低点时开始计时，在完成 N 次全振动时停止计时，测得时间为 t请写出测量当地重力加速度的表达式 g= （用以上测量的物理量和已知量的字母表示）（3）为减小实验误差，该同学又多次改变摆长 L，测量多组对应的单摆周期 T，准备利用T2L 的关系图线求出当地重力加速度值相关测量数据如表：次数 1 2 3 4 5L/m 0.800 0.900 1.000 1.100 1.200T/s 1.79 1.90 2.01 2.11 2.20T2/s2 3.22 3.61 4.04 4.45 4.84该同学在图 2 中已标出第 1、2、3、5 次实验数据对应的坐标，请你在该图 2 中用符号“+”标出与第 4 次实验数据对应的坐标点，并画出 T2L 关系图线（4）根据绘制出的 T2L 关系图线，可求得 g 的测量值为 9.8 m/s 2 （计算结果保留 2 位有效数字）考点： 用单摆测定重力加速度.专题： 实验题分析： （1）在用单摆测定重力加速度为了提高精度，摆线要长些，摆球选择质量大体积小
