2022-2023學(xué)年北京市海淀區(qū)高三（上）期中物理試卷

一、本部分共10題，每題3分，共30分。在每題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的題只有一個(gè)選項(xiàng)是正確的，有的題有多個(gè)選項(xiàng)是正確的。全部選對(duì)的得3分，選不全的得2分，有選錯(cuò)或不答的得0分。把正確的答案填涂在答題紙上。

• 1．如圖所示，兩個(gè)完全相同的物塊1和物塊2之間用輕彈簧連接，用一根不可伸長(zhǎng)的輕軟細(xì)繩懸掛在天花板上并保持靜止。剪斷細(xì)繩的瞬間，物塊1和物塊2加速度的大小分別為a₁和a₂。已知重力加速度為g。下列說(shuō)法正確的是（　?。?/h2>

  A．a(chǎn)1=g

  B．a(chǎn)1＞g

  C．a(chǎn)2=0

  D．a(chǎn)2＞g
  組卷：212引用：3難度：0.7

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• 2．如圖為一個(gè)地球儀繞與其“赤道面”垂直的“地軸”勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的示意圖。Q點(diǎn)和P點(diǎn)位于同一條“經(jīng)線”上、Q點(diǎn)和M點(diǎn)位于“赤道”上，O為球心。下列說(shuō)法正確的是（　?。?/h2>

  A．Q、P的線速度大小相等

  B．Q、M的角速度大小相等

  C．P、M的向心加速度大小相等

  D．P、M的向心加速度方向均指向O
  組卷：346引用：5難度：0.6

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• 3．如圖為一列沿x軸傳播的簡(jiǎn)諧橫波在某時(shí)刻的圖像，此時(shí)x=3m處質(zhì)點(diǎn)的速度沿y軸正方向。下列說(shuō)法正確的是（　?。?/h2>

  A．該列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播

  B．該時(shí)刻，x=2m處的質(zhì)點(diǎn)速度最大

  C．該時(shí)刻，x=4m處的質(zhì)點(diǎn)加速度最大

  D．經(jīng)過(guò)1個(gè)周期，x=6m處的質(zhì)點(diǎn)沿x軸移動(dòng)了8m
  組卷：175引用：3難度：0.5

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• 4．某同學(xué)將一支圓珠筆綁在一根細(xì)繩的下端，細(xì)繩的上端用膠布固定在地鐵的豎直扶手上。地鐵沿平直軌道運(yùn)動(dòng)，在某段時(shí)間內(nèi)，細(xì)繩和筆相對(duì)車廂靜止，該同學(xué)用手機(jī)拍攝的一張照片如圖所示，照片的拍攝方向跟地鐵前進(jìn)方向垂直。由此判斷該地鐵在此段時(shí)間內(nèi)，可能（　?。?/h2>

  A．向左加速駛出地鐵站	B．向左減速駛?cè)氲罔F站
  C．向右加速駛出地鐵站	D．向右減速駛?cè)氲罔F站
  組卷：98引用：5難度：0.8

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• 5．如圖所示，水平面上有3個(gè)完全相同的物塊A、B和C，它們?cè)谒酵屏的作用下沿水平面一起加速運(yùn)動(dòng)。設(shè)它們與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中物塊A和B之間的作用力大小為F₁、物塊B和C之間的作用力大小為F₂，下列說(shuō)法正確的是（　?。?/h2>

  A．若μ=0，則F1=2F2	B．若μ=0，則F1=3F2
  C．若μ≠0，則F1=2F2	D．若μ≠0，則F1=3F2
  組卷：151引用：2難度：0.7

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• 6．如圖所示，在傾角為θ的斜面上，質(zhì)量為m的物塊受到沿斜面向上的恒力F的作用，沿斜面以速度v勻速上升了高度h。已知物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ、重力加速度為g。關(guān)于上述過(guò)程，下列說(shuō)法正確的是（　?。?/h2>

  A．合力對(duì)物塊做功為0

  B．合力對(duì)物塊做功為 1 2 mv2

  C．摩擦力對(duì)物塊做功為-μmgcosθ h sinθ

  D．恒力F與摩擦力對(duì)物塊做功之和為mgh
  組卷：151引用：3難度：0.6

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二、本部分共8題，共70分。

• 17．開普勒用二十年的時(shí)間研究第谷的行星觀測(cè)數(shù)據(jù)，分別于1609年和1619年發(fā)表了下列定律：
  開普勒第一定律所有行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道都是橢圓，太陽(yáng)處在橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上。
  開普勒第二定律對(duì)任意一個(gè)行星來(lái)說(shuō)，它與太陽(yáng)的連線在相等的時(shí)間內(nèi)掃過(guò)的面積相等。
  開普勒第三定律所有行星軌道的半長(zhǎng)軸a的三次方跟它的公轉(zhuǎn)周期T的二次方的比都相等，即

  a

  3

  T

  2

  =k,k是一個(gè)對(duì)所有行里都相同的常量。
  （1）在研究行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的規(guī)律時(shí)，將行星軌道簡(jiǎn)化為一半徑為r的圓軌道
  a.如圖1所示，設(shè)行星與太陽(yáng)的連線在一段非常非常小的時(shí)間Δt內(nèi)，掃過(guò)的扇形面積為ΔS。求行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的線速度的大小v,并結(jié)合開普勒第二定律證明行星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)；（提示：扇形面積=

  1

  2

  ×半徑×弧長(zhǎng)）
  b.請(qǐng)結(jié)合開普勒第三定律、牛頓運(yùn)動(dòng)定律，證明太陽(yáng)對(duì)行星的引力F與行星軌道半徑r的平方成反比。
  （2）牛頓建立萬(wàn)有引力定律之后，人們可以從動(dòng)力學(xué)的視角，理解和解釋開普勒定律。已知太陽(yáng)質(zhì)量為M_S、行星質(zhì)量為M_P、太陽(yáng)和行星間距離為L(zhǎng)、引力常量為G，不考慮其它天體的影響。
  a.通常認(rèn)為，太陽(yáng)保持靜止不動(dòng)，行星繞太陽(yáng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。請(qǐng)推導(dǎo)開普勒第三定律中常量k的表達(dá)式：
  b.實(shí)際上太陽(yáng)并非保持靜止不動(dòng)，如圖2所示，太陽(yáng)和行星繞二者連線上的O點(diǎn)做周期均為T₀的勻速圓周運(yùn)動(dòng)。依照此模型，開普勒第三定律形式上仍可表達(dá)為

  L

  3

  T

  2

  0

  =k′。請(qǐng)推導(dǎo)k′的表達(dá)式（用M_S、M_P、L、G和其它常數(shù)表示），并說(shuō)明k′≈k需滿足的條件。
  組卷：168引用：4難度：0.6

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• 18．壓強(qiáng)表示單位面積上壓力的大小，是物理學(xué)中的重要概念。
  （1）請(qǐng)導(dǎo)出壓強(qiáng)的單位Pa（帕）與基本單位m（米）、kg（千克）和s（秒）之間的關(guān)系。
  （2）單個(gè)粒子碰撞在某一平面上會(huì)產(chǎn)生一個(gè)短暫的作用力，而大量粒子持續(xù)碰撞會(huì)產(chǎn)生一個(gè)持續(xù)的作用力。一束均勻粒子流持續(xù)碰撞一平面，設(shè)該束粒子流中每個(gè)粒子的質(zhì)量均為m、速度大小均為v,方向都與該平面垂直，單位體積內(nèi)的粒子數(shù)為n,粒子與該平面碰撞后均不反彈，忽略空氣阻力，不考慮粒子所受重力以及粒子間的相互作用。求粒子流對(duì)該平面所產(chǎn)生的壓強(qiáng)p。
  （3）理論上可以證明：質(zhì)量分布均勻的球殼對(duì)殼內(nèi)物體的萬(wàn)有引力為零。利用該規(guī)律可給出一種計(jì)算恒星中心壓強(qiáng)的模型：
  恒星內(nèi)部的熱核反應(yīng)會(huì)向外輻射大量的電磁波，當(dāng)輻射所產(chǎn)生的擴(kuò)張壓力與萬(wàn)有引力所產(chǎn)生的收縮壓力平衡時(shí)，恒星便穩(wěn)定下來(lái)。
  設(shè)想處于穩(wěn)定狀態(tài)的恒星是一質(zhì)量分布均勻、密度為ρ、半徑為R的球體。選取該恒星內(nèi)部一距恒星中心為r（r≤R）、厚度為Δr（Δr遠(yuǎn)小于r）的小薄片A，如圖1所示，已知輻射所產(chǎn)生的擴(kuò)張壓力在A的內(nèi)、外表面引起的壓強(qiáng)差的絕對(duì)值為Δp,引力常量為G。忽略其它天體的影響。
  a.推導(dǎo)

  Δ

  p

  Δ

  r

  和r之間的關(guān)系式，并在圖2中定性畫出

  Δ

  p

  Δ

  r

  隨r變化的圖像；
  b.若恒星表面處擴(kuò)張壓力所產(chǎn)生的壓強(qiáng)為零，求恒星中心處的壓強(qiáng)p_C。
  組卷：175引用：2難度：0.3

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