北京市海淀区2021-2022学年高三上学期物理期中练习反馈题(word版,含答案)

1. 如图 1 所示，用网兜把足球挂在竖直墙壁上的A 点，静止时球与墙壁的接 触点为 B 点。现保持悬挂点A 不动，将细绳 AC 缓慢变短，球重新静止。不 计摩擦、细绳和网兜的重力，下列说法正确的是

A ．细绳与墙壁夹角变小 B ．AC 绳的拉力变大

C ．该过程墙壁对球的支持力可能先变大再变小

图 1

D ．该过程墙壁对球的支持力可能先变小再变大

2 ．一列简谐横波沿 x 轴正向传播，某时刻的波形图如图2 所示。已知振源的振动周期为 T， 振幅为 A ，波长为λ 。从该时刻开始计时，关于图中 P 点，下列说法正确的是

A．从该时刻开始计时， 时刻质点 P 的加速度沿y 轴负方向 B ．从该时刻开始计时，

时刻质点 P 的速度沿y 轴负方向

y A O -A

图 2

P

λ

x

C ．从该时刻起经过时间 T，质点 P 运动的路程为λ

D ．从该时刻起经过时间 T，质点 P 运动的路程小于 4A

3 ．如图 3 所示，修正带的核心部件是两个半径不同的齿轮，两个齿轮通过相互咬合进行工

作，A 和 B 分别为两个齿轮边缘处的两点。若两齿轮匀速转动，下 列说法正确的是

A ．若匀速拖动修正带，A 、B 两点的线速度大小之比为 1 ：1 B ．若匀速拖动修正带，A 、B 两点的角速度大小之比为 1 ：1 C ．若匀速拖动修正带，A、B 两点的向心加速度大小之比为 1 ：1

D ．若变速拖动修正带，A 、B 两点的线速度大小之比为 1 ：1

大齿轮

小齿轮

A

图 3

B

4 ．用图 4 所示装置研究摩擦力的变化规律，把木块放在水平长木板上，在弹簧测力计的指 针左侧放一个小纸团，它可以被指针推动。用弹簧测力计拉木块， 使拉力由零缓慢增大。 下列说法正确的是

A．木块开始运动前，拉力由零缓慢增大，木块所受的静摩 擦力也缓慢增大

B ．当木块开始移动时，拉力会突然变小，说明最大静摩擦 C ．指针左侧的小纸团作用是标记最大静摩擦力大小

D ．若拉动过程操作不慎，弹簧测力计斜向上与长木板面有一小的夹角，会导致最大静

摩擦力测量值偏小

图 4

力大于滑动摩擦力

1

5 ．某航拍仪从地面由静止启动，在升力作用下加速竖直向上起飞。当上升到一定高度时，

航拍仪逐渐失去动力。假设航拍仪在运动过程中沿竖直方向运动且机身始终保持水平， 根据图 5 所示的其 a-t 图像得出的论断中正确的是 a/m·s-2A ．t=4.0s 时，航拍仪速度最大 2.0 B ．t=4.5s 时，航拍仪距离地面最远

C ．航拍仪在 0~4.5s 过程中速度最大值为 4.5m/s 0 4.0 4.5 t/s D ．航拍仪在 0~4.5s 过程中加速度最大值为 2.0m/s2 图 5

6．2020 年 9 月 4 日在酒泉卫星发射中心，利用长征二号 F 运载火箭，成功发射一型可重复 使用的试验航天器。图 6 为发射过程的简化示意图，航天器先进入圆轨道 1 做匀速圆周 运动，再经椭圆轨道 2 并最终进入圆轨道 3 做匀速圆周运动。轨道 2 分别与轨道 1 、轨 道 3 相切于 P 点、Q 点。下列说法正确的是

3 A ．航天器在轨道 1 和轨道 2 上经过 P 点时速率相等 2

1

B ．航天器在轨道 1 和轨道 2 上经过 P 点时加速度相等 P Q C ．航天器在轨道 2 的运行周期要小于其在轨道 3 的运行周期 D ．航天器在轨道 2 上从 P 点运动到 Q 点无动力飞行过程中， 地球

图 6

势能增大，动能减小，机械能减小

7 ．某同学在“探究加速度与物体受力的关系”实验中，使用了如图 7 甲所示的实验装置。保 持小车质量不变，改变砂桶中砂的质量，做出的小车加速度 a 随其所受拉力 F 变化图线 如图 7 乙所示。对图线分析可能正确的是

接电源

轻绳

小车

打点计时器 纸带 木板

a

砂和砂桶

甲

O F 乙

图 7

A ．图像未过原点，是因为未将木板右端垫高以平衡小车所受阻力 B ．图像未过原点，是因为用砂和桶的重力来代替小车所受拉力 F C ．图像右侧弯曲，是因为小车质量未远大于砂和砂桶的总质量 D ．图像右侧弯曲，是因为小车质量未远小于砂和砂桶的总质量

8 ．将一个物体竖直向上抛出，若物体所受空气阻力大小与物体速率成正比，图 8 中可能正 确反映小球抛出后上升过程中速度 v 、加速度 a 、重力势能 Ep 随时间 t 的变化关系，以及

其动能 Ek 随上升高度h 的变化关系的是

v

a

Ek

Ep

O

t O t O

h

O t

A B

图 8 2

C D

9 ．图 9 是“牛顿摆”装置，5 个完全相

同的小钢球用轻绳悬挂在水平支 架上，5 根轻绳互相平行，5 个钢 球彼此紧密排列，球心等高。用 1、 2 、3 、4 、5 分别标记 5 个小钢球。 当把小球 1 向左拉起一定高度，如

图 9

图 9 甲所示，然后由静止释放，在极短时间内经过小球间的相互碰撞，可观察到球 5 向右摆起，且达到的最大高度与球 1 的释放高度相同，如图 9 乙所示。关于此实验，下 列说法中正确的是

A ．上述实验过程中，5 个小球组成的系统机械能守恒，动量守恒 B ．上述实验过程中，5 个小球组成的系统机械能不守恒，动量不守恒

C ．如果同时向左拉起小球 1 、2 、3 到相同高度（如图 9 丙所示），同时由静止释放，经

碰撞后，小球 4 、5 一起向右摆起，且上升的最大高度高于小球 1 、2 、3 的释放高度 D ．如果同时向左拉起小球 1 、2 、3 到相同高度（如图 9 丙所示），同时由静止释放，经

碰撞后，小球 3 、4 、5 一起向右摆起，且上升的最大高度与小球 1 、2 、3 的释放高 度相同

10 ．美妙的乐音源于发声物体的振动，小提琴上某根线密度（单位长度的质量）为λ 、长度

为 L 的琴弦，将其两端固定，可以通过拨动使其振动发声，当张力（沿琴弦方向的弹 力）为 F 时，琴弦振动的频率为f。已知琴弦的基频由线密度、长度及其所受张力共同 决定。表中给出了4 次实验的结果：

次 频率f/Hz 琴弦线密度λ/ （kg/m） 1 2 3 4 1100 1200 2000 3000 0.05 0.05 0.05 0.05 0.900 0.900 0.225 0. 100 1.21 1.44 1 1 长度 L/m 张力 F/N

结合表中数据进行推理和分析可知，下列判断正确的是： A ．可能存在关系：随琴弦线密度λ增大，振动的频率f 变大 B ．可能存在关系：随张力 F 增大，振动的频率f 变大 C ．分析物理量的量纲，可能存在关系式D ．分析物理量的量纲，可能存在关系式

3

11. 用单摆测定重力加速度的实验装置如图 10 所示。

（1）为了比较准确的测量当地的重力加速度值，除停表外，还应选用 （选填选 项前的字母）

A ．长度为 1 m 左右的细线 B ．长度为 50 cm左右的橡皮线 C ．直径为 1.8 cm 的木球 D ．直径为 1.8 cm 的铁球 E ．分度值是 1cm 的米尺 F ．分度值是 1mm 的米尺

图 10

（2）用米尺测出细线长度为l ，小球的直径为d，用停表测出单摆完成 n 次全振动所用的时 间 t ，则重力加速度 g= (用 L 、d、n 、t 表示)。

（3）用多组实验数据做出如图11所示的l－T2 图像，也可以求出重力加速度g ，则重力加速 度g的表达式可以写为（ ）

A ． g 2 2

4

2

(l2 l1 )

T2 T 1

42 l

B ． g 2 2

T2 42 l

C ． g 2 1

T 1

图 11

（4）实验时，摆球的运动在地面上的投影经常不是直线而是椭圆，则g的测量值将（ ）

A ．偏大 B ．偏小 C ．不受影响

（5）将小球悬吊在空中，让小球在某一个水平面内做匀速圆周运动，就形成了圆锥摆，如

h 图12所示。类比单摆的周期公式，可知 T 2 请用向心力公式证明该周期公式。

g ，

图 12

4

12. 如图 13 所示为“验证机械能守恒定律”的实验装置示意图。 已知打点计时器打点周期为

T=0.02s ，重力加速度为 g。

（1）为了完成此实验，除了所给的器材外，还需要的器材有_____

A ．刻度尺 B ．停表

C ．0~ 12V 的直流电源 D ．0~ 12V 的交流电源

打点 计时器

纸带

（2）实验中，甲同学先接通电源，后释放重物，得到如图 14 所示 的一条纸带，其中 O 点为打下的第一个点，A 、B 、C 为三个计数 点，用刻度尺测得数据如下图中所示。在 AB、BC 之间还各有一个

点。 已知重物的质量 m=1.00kg ，取 g=9.8m/s2 。在 OB 段运动过程 中，重物重力势能的减少量∆P =________ J；重物的动能增加量为 ∆k=________ J

夹子 重物

图 13

图 14

（3）实验结果显示，重锤重力势能的减少量大于动能的增加量，关于这个误差，下列说法 正确的是____

A ．该误差属于偶然误差，主要由于存在空气阻力和摩擦阻力引起的

B ．该误差属于偶然误差，主要由于没有采用多次实验取平均值的方法造成的 C ．该误差属于系统误差，主要由于存在空气阻力和摩擦阻力引起的

D ．该误差属于系统误差，主要由于没有采用多次实验取平均值的方法造成的

（4）乙同学进行数据处理时不慎将纸带前半部分损坏，找不到打出的起始点 O 了。于是他 利用剩余的纸带，数据处理方法和甲同学相似，如图 15 所示，以 A 点为起点，测量 C、D、 E 点到 A 点的距离 h1 、h2 、h3 ，用表达式mgh2

m()2 进行验证。发现表达式左侧

的数值比表达式右侧的数值小了很多，基于乙同学已经测量出的物理量，请写出可以验证机 械能守恒的表达式。

A

B

C

D

E F

h 1

h 2

h 3

图 15

（5）甲同学帮乙同学想到了另一种方法验证机械能是否守恒：在图 15 中的纸带上，通过测

量算出 AB 、BC、CD 、DE 、EF 相邻两点间的距离，计算出重力势能的减少量为∆Ep ，并计 算出对应两点间重物动能的增量∆Ek ，请在图 16 中描绘∆Ek-∆Ep 图像，并说明甲同学应如何 利用图像验证机械能是否守恒。 ∆EK

图 16

0 ∆Ep

5

13 ．如图 17 所示，一个质量 m = 2. 0 kg 的物体放在水平地面上。对物体施加一个与水平方

向成 37°的恒定拉力 F = 10 N ，使物体做初速度为零的匀加速直线运动。已知物体与水

平地面间的动摩擦因数μ = 0.20 ，取重力加速度 g = 10 m/s2。（1）求物体运动的加速度的大小 a； （2）求物体在 2.0 s 时的速率 v；

37°

F

图 17

（3）若经过 2.0 s 后撤去拉力 F，求此后物体可以滑行的时间 t。

14 ．某款儿童滑梯如图 18 所示，其滑面可视为与水平地面夹角θ=37°的平直斜面，滑面顶

端距离地面高度h =3m 。一质量 m=18kg 的儿童从滑面顶端由静止开始下滑至底端，已 知儿童与滑梯间的动摩擦因数μ=0.3 ，儿童沿滑梯下滑的过程，可以看做质点沿斜面直 线运动。已知

，

，取重力加速度 g=10m/s2 ，忽略空气阻力的

影响。求：

（1）儿童下滑过程中，所受摩擦力做功大小 Wf； （2）儿童下滑至底端时速度的大小 v；

（3）儿童下滑的整个过程中，重力的平均功率 P ； （4）儿童下滑的整个过程中，重力的冲量 I。

θ

图 18

—

6

15．如图 19 所示，长为 L 不可伸长的轻绳一端固定于 O 点，另一端系有质量为 m 的小球（可

视为质点），使小球在竖直平面内以 O 点为圆心做圆周运动。已知重力加速度为 g ，忽 略空气阻力的影响。

（1）若小球经过圆周最高点A 点时绳对小球的拉力大小 F，求：

a ．小球经过圆周最高点A 点时速度大小 vA

b ．小球经过圆周最低点 B 点时绳对小球的拉力大小F´；

（2）加大小球的速度后，在最低点轻绳恰好被小球拉断，小球立即做平抛运动，落地

点与 B 点之间的水平距离 s ，B 点距水平地面的高度为 h （图中未画出），求：

c ．小球经过圆周最低点 B 点时速度大小 vB； d ．轻绳能承受的最大拉力为 Fm。

A

O

B 图 19

16 ．2020 年 12 月 17 日，嫦娥五号返回器携带月球样品在预定区域安全着陆，探月工程取

得成功。若已知月球质量为 M 月，月球半径为 R 月，地球质量为 M 地，地球半径为 R

地

，月球与地球中心的距离为 L ，引力常量为 G 。在以下问题的讨论中，将地球、月球

均视为质量均匀分布的球体，不考虑大气及月球、地球自转的影响。

（1）若已知地球质量约是月球质量的 81 倍，地球半径约是月球半径的 4 倍。试推理论

证地球表面重力加速度约是月球表面重力加速度的6 倍。

（2）已知地球同步卫星绕地球运动的轨道半径 r 卫约为地球半径的 6.6 倍，月球绕地球

公转周期 T≈27d 。试估算月球与地球间距离 L 与地球半径 R 地 的关系。

（3）若考虑地球自转，且自转周期 T 自=24h 。将质量为m΄的物体分别放在赤道处和两

极处所受重力大小不相等，且在两极处受到的重力大。已知引力常量 G=6.67×10- 11N ·m/kg2 ，地球半径 R 地=00km ，地球质量 M 地=6×1024kg。 试说明赤道处质量为m΄的物体所受重力与万有引力的关系，并分析说明地球 上物体所受重力与万有引力相等的条件。

7

17 ．如图20 所示，把一个质量为 m 、有小孔的小球 A 连接在劲度系数为 k 的轻质弹簧的一

端，弹簧的另一端固定，小球 A 套在光滑的杆上，

x

小球 A 和弹簧组成的系统称为弹簧振子。开始时弹 O

簧处于原长，在小球 A 运动过程中弹簧形变始终在 图 20 弹性限度内，忽略空气阻力的影响。

把小球拉向右方，然后由静止释放，小球将在平衡位置附近往复运动。若以小球的平衡 位置为坐标原点 O ， 以水平向右为正方向建立坐标轴 Ox ，用 x 表示小球在平衡位置附 近往复运动的位移。

（1）根据回复力 F 回＝－kx 。可以得到 F 回—x 图像如图所示。请结合图像和功能关系，

推导并得出弹性势能的表达式。

（2） 若小球 A 在平衡位置 O 附近做振幅为 R 的简谐运

平行光

动。另一小球 B 可在电动机的驱动下，在竖直平

面内以 O′为圆心，沿顺时针方向做半为径 R 的匀 速圆周运动。O 与 O′在同一竖直线上。若用竖直 向下的平行光照射小球 B ，适当调整 B 的转速，

O′

可使小球 B 在 x 轴方向上的“影子” ，与小球 A 在 B

A 任何瞬间都重合。如图 21 所示。

a. 是根据上述信息，结合能量守恒和小球 B 的运 O x

动，推导并得出小球 A 振动周期的表达式。 图 21

b. 若从平衡位置开始计时，试分别推导并写出小球

A 做简谐运动的位移 x 、速度 v 和加速度 a 随时间 t 变化的关系式。

8

18 ． （1）如图22 所示，质量为 m 的物体，仅在与运动方向

相同的恒力 F 的作用下，经过时间t，发生了一段位移 l， 速度由 v增加到 v。结合图中情景，请猜测并推导：

1

2

图 22

a. 恒力和其作用时间的累积 Ft 直接对应着什么物理量

的变化？并由牛顿运动定律和运动学公式推导这种关系的表达式。

b. 恒力在其作用空间上的积累Fl 直接对应着什么物理量的变化？并由牛顿运动定律和

运动学公式推导这种关系的表达式。

（2）在实际生活中经常看到这种现象：适当调整开关，可以

看到从水龙头中流出的水柱越来越细，如图 23 所示， 垂直于水柱的横截面可视为圆。在水柱上取两个横截面 A、B ，经过 A、B 的水流速度大小分别为 v1 、v2；A、B 直径分别为 d1 、d2 ，且 d1 :d2=2:1 。求：水流的速度大小 之比 v1 :v2 。

A

B 图 23

（3）如图24 所示：一盛有水的大容器，其侧面有一个水平

的短细管，水能够从细管中喷出；容器中水面的面积 S1

远远大于细管内的横截面积 S2 ；重力加速度为 g。

假设水不可压缩，而且没有粘滞性。

a ．推理说明：容器中液面下降的速度比细管中的水流速

度小很多，可以忽略不计； b ．在上述基础上，求：当液面距离细管的高度为h 时， 细管中的水流速度 v。

h

图 24

9

题号 答案 1 B 2 AB 3 AD 4 ABC 5 CD 6 BC 7 AC 8 AC 9 D 10 BD

11. （1）ADF （2） g

（3）A （4）A （5）tan (l )

ma向

mg

12. （1）AD （2）1.82 1.71 （3）C

（4）需要验证的是重力势能的减少量等于动能的增加量，表达式中左侧是 AD 之间的重力 势能的减少量，表达式右侧是计时器打 D 点时的动能，因为打 A 点时的动能不为 0 ，漏减 了打 A 点时的动能，因此表达式左侧的数值比表达式右侧的数值小了很多。 表达式可以写为： mg(h2 h1 ) [ m(

)2

m()2 ] ∆EK （5） 图像近似为过原点的一条直线，斜率约为 1

（另：若更换物体，存在的空气阻力和摩擦阻力的影响不能忽略， 且视为恒力，则该图像变为过原点的斜率逐渐减小的曲线）

0 ∆Ep

13 （1）a=2.6 m/s2 （2）v=5.2 m/s （3）t=2.6 s 答图 14 （1）Wf = -216J （2）v = 6 m/s （3） P = 324W （4）I = 300 Ns

—

15. （1）vA = ；F´= F+6mg

（2）vA = ；Fm = 16 ．（1） G M地

m R地2=mg地 ， G M月

m R月22

=mg月 ， g地g月 = M地RM月 R =

2

Mm MM 2 2

（2）G 地2卫 =m卫 r卫 ，G 地2月 =M月 L ，L 60R地

r卫 T L T

（3）赤道上物体受到地球万有引力的一个分力提供物体随地球自转圆周运动的向心力， 另一个分力为物体所受的重力。

赤道上物体随地球自转 ， 周期为 T 自 ， 根据 G 地mg m R地 ， 得 2

M m 2

2

R地 T自

a向

g

，故赤道上物体的向心力很小，可以忽略不计

10

2

17 ． （1） E = p kx

1 2

（2）a. T 2

）

b. x R sin

kR

t 、v R cos t 、 a sin t m m m m m

18 ．（1）a. 恒力和其作用时间的累积 Ft 直接对应着动量的变化。

由牛顿运动定律和运动学公式推导： F = ma; v=v+ at

2

1

解得：Ft =m v－ mv

2

1

b. 恒力和其作用空间的累积 Fl 直接对应着动能的变化。 由牛顿运动定律和运动学公式推导：

F=ma; v22 －v12 = 2al

解得： Fl = m v22 － m v12

（2） 1:4

（3） a. 设：水面下降速度为 v1，细管内的水流速度为 v。

按照水不可压缩的条件，可知水的体积守恒或流量守恒，即：

S1 v1 = S2 v。

由 S1 >> S2 ，可得 v1 <11