1、北京市朝阳区 2 0 1 7 2 0 1 8 学年度第一学期高三年级期中统一考试 物理试卷 参考 答案 2 0 1 7 1 1 一 、 本 题 共 1 3 小 题 ， 每 小 题 3 分 ， 共 3 9 分 。 题 号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 0 1 1 1 2 1 3 答 案 B B A A C A C B C D C D A 二 、 本 题 共 3 小 题 ， 共 1 8 分 。 1 4 （ 1 ） 7 . 1 2 7 . 1 8 （ 2 分 ） （ 2 ） 答 案 如 下 图 所 示 （ 2 分 ） （ 3 ） 弹 簧 的 原 长 （ 2 分 ） 2 5 . 0 2 6
2、. 0 （ 2 分 ） 1 5 （ 1 ） 2 2 2 1 2 2 2 1 2 ( ) 2 l t t d t t （ 2 分 ） （ 2 ） B （ 2 分 ） D （ 2 分 ） 1 6 （ 1 ） 方 案 二 （ 2 分 ） （ 2 ） 两 方 案 都 要 求 木 块 处 于 平 衡 状 态 ， 使 测 力 计 对 木 块 的 拉 力 等 于 木 块 所 受 的 摩 擦 力 。 方 案 一 中 要 求 水 平 匀 速 拉 动 木 块 ， 实 际 操 作 很 难 控 制 ； 方 案 二 中 可 以 水 平 变 速 拉 动 木 板 ， 实 际 操 作 容 易 实 现 。 方 案 一 中 的
3、弹 簧 测 力 计 是 运 动 的 ， 不 易 读 准 示 数 ； 方 案 二 中 的 弹 簧 测 力 计 是 静 止 的 ， 容 易 读 准 示 数 。三 、 本 题 共 5 小 题 ， 共 4 3 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 。 1 7 （ 6 分 ） 解 ： （ 1 ） 因 为 2 0 1 2 x t at v 所 以 2 4.0 m / s a （ 3 分 ） （ 2
4、） 运 动 员 的 受 力 情 况 如 右 图 所 示 ， 根 据 牛 顿 第 二 定 律 有 s i n m g f m a 所 以 75 N f （ 3 分 ） 1 8 （ 6 分 ） 解 ： 对 于 匀 变 速 直 线 运 动 ， 加 速 度 的 定 义 式 是 0 t a t v v 所 以 0 t at v v 在 图 像 中 ， 图 线 与 坐 标 轴 围 成 的 面 积 可 求 位 移 ， 所 以 时 间 t 内 的 位 移 2 0 0 0 0 1 1 1 ( ) ( ) 2 2 2 t x t at t t a t v v v v v （ 6 分 ） 1 9 （ 8 分 ） 解
5、 ： （ 1 ） 飞 船 沿 近 地 轨 道 绕 地 球 做 匀 速 圆 周 运 动 的 速 度 等 于 第 一 宇 宙 速 度 ， 所 以 第 一 宇 宙 速 度 2 R T v （ 3 分 ） （ 2 ） 设 引 力 常 量 为 G ， 地 球 质 量 为 M ， 飞 船 质 量 为 m 1 ， 卫 星 质 量 为 m 2 ， 卫 星 的 运 行 周 期 为 T 2 。 根 据 牛 顿 第 二 定 律 对 飞 船 有 2 1 1 2 2 4 M m R G m R T 对 卫 星 有 2 2 2 2 2 2 4 ( 3 ) ( 3 ) M m R R G m R R T 所 以 2 8 T
6、 T （ 5 分 ） 2 0 （ 1 1 分 ）解 ： （ 1 ） 3 . 0 5 . 0 s 内 ， 物 块 所 受 水 平 拉 力 大 小 1 4 .0 N F ， 滑 动 摩 擦 力 大 小 2 0 N f m g . ， 合 外 力 恒 定 ， 物 块 做 初 速 度 为 零 的 匀 加 速 直 线 运 动 。 根 据 牛 顿 第 二 定 律 ， 物 块 的 加 速 度 大 小 2 1 1 2.0 m / s F f a m 所 以 这 段 时 间 物 块 的 位 移 大 小 ， 即 P Q 间 的 距 离 2 1 1 1 4. 0 m 2 d a t （ 4 分 ） （ 2 ） 5
7、. 0 s 时 物 块 的 速 度 5 1 1 4.0 m / s a t v 在 0 5 . 0 s 内 ， 根 据 动 能 定 理 有 2 5 1 2 0 2 W f d m v 所 以 24 J W （ 3 分 ） （ 3 ） 物 块 在 2 . 0 3 . 0 s 内 做 匀 减 速 直 线 运 动 。 根 据 牛 顿 第 二 定 律 ， 物 块 的 加 速 度 大 小 2 2 2.0 m / s f a m 2 . 0 s 末 物 块 的 速 度 大 小 2 2 2 2.0 m / s a t v 由 F - t 图 可 知 ， t = 0 时 水 平 拉 力 的 大 小 0 4 0
8、 N F . 。 设 0 2 . 0 s 内 水 平 拉 力 的 冲 量 大 小 为 I F 。 根 据 F - t 图 线 与 t 轴 围 成 的 面 积 可 知 0 2 3 1 ( ) 2 F I F F t 在 0 2 s 内 ， 根 据 动 量 定 理 有 3 2 0 F I f t m v 所 以 2 2.0 N F （ 4 分 ） 2 1 （ 1 2 分 ） 解 ： （ 1 ） 在 圆 环 压 缩 弹 簧 的 过 程 中 ， F 随 x 变 化 的 示 意 图 如 图 1 。 （ 3 分 ）图 1 图 2 （ 2 ） 在 图 2 中 ， A 点 对 应 于 圆 环 刚 接 触 弹
9、簧 的 位 置 ， B 点 对 应 于 圆 环 速 度 最 大 的 位 置 。 设 圆 环 速 度 最 大 时 弹 簧 的 形 变 量 为 x ， 根 据 牛 顿 第 二 定 律 有 0 m g k x 在 A 到 B 对 应 的 过 程 中 ， 根 据 F - x 图 线 与 x 轴 围 成 的 面 积 可 求 得 圆 环 所 受 合 力 做 的 功 1 1 1 2 W S m gx 从 圆 环 开 始 下 落 到 圆 环 速 度 达 到 最 大 的 过 程 中 ， 根 据 动 能 定 理 有 2 1 m 1 0 2 W m gH m v 所 以 2 m 2 m g gH k v （ 4 分
10、 ） （ 3 ） 在 图 2 中 ， C 点 对 应 于 圆 环 运 动 到 的 最 低 点 ， 此 时 圆 环 速 度 为 零 ， 弹 簧 的 弹 力 最 大 （ 设 为 N m ） ， 底 座 对 地 面 的 压 力 F N 最 大 。 设 在 B 到 C 对 应 的 过 程 中 ， 圆 环 所 受 合 力 做 的 功 为 W 2 。 根 据 动 能 定 理 在 A 到 B 对 应 的 过 程 中 有 2 2 1 m 1 1 2 2 A W m m v v 在 B 到 C 对 应 的 过 程 中 有 2 2 m 1 0 2 W m v 又 因 为 1 1 W S ， 2 2 W S 所 以 1 2 S S 结 合 图 2 可 知 ， m m g N m g ， 即 m 2 N m g 设 地 面 对 底 座 的 支 持 力 大 小 为 F 。 取 底 座 为 研 究 对 象 ， 根 据 牛 顿 第 二 定 律 有 m 3 0 F m g N 所 以 5 F m g 根 据 牛 顿 第 三 定 律 ， 底 座 对 地 面 的 压 力 大 小 N F F ， 所 以 N 5 F m g （ 5 分 ）
