北京市海淀區(qū)一零一中學2023屆高三上學期9月月考試題 物理 Word版含解析

PAGEPAGE-23-北京101中學2023屆上學期高三年級9月月考物理試卷一、單選題：本大題共10小題，每題3分，共30分。在每小題給出的4個選項中，只有一項是符合題意的，選對的得3分，有選錯或不答的得0分。1.如圖所示，是一測定風力儀器的結構圖，懸掛在O點的輕質細金屬絲的下端固定一個質量為m的金屬球P，在豎直平面內的刻度盤可以讀出金屬球P自由擺動時擺線的擺角。圖示風向水平向左，金屬球P靜止時金屬絲與豎直方向的夾角為，此時風力F的大小是（）A.B.C.D.【答案】C【解析】【詳解】如圖受力分析：則風力故選C。2.為了研究超重與失重問題，某同學靜止站在電梯中的體重計上觀察示數(shù)變化在電梯運動的某階段，他發(fā)現(xiàn)體重計的示數(shù)大于自己實際體重，此時電梯的運動狀態(tài)可能是A.勻速上升 B.加速上升 C.勻速下降 D.加速下降【答案】B【解析】【詳解】體重計的示數(shù)大于實際體重，以向上為正方向，根據(jù)牛頓第二定律有：，可知此時人和電梯的加速度方向向上；電梯可能向上做加速運動，也有可能向下做減速運動．故B項正確，ACD三項錯誤．【點睛】超重是物體所受限制力，也可稱之為彈力(拉力或支持力)大于物體所受重力的現(xiàn)象．當物體做向上加速運動或向下減速運動時，物體均處于超重狀態(tài)，只要物體具有向上的加速度，物體就處于超重狀態(tài)．3.利用水滴下落可以粗略測量重力加速度g的大小。調節(jié)家中水龍頭，讓水一滴一滴地流出，在水龍頭的正下方放一個盤子，調整盤子的高度，使一滴水剛碰到盤子時，恰好有另一滴水剛開始下落，而空中還有一滴水正在下落。測出此時出水口到盤子的高度為h，從第1滴水開始下落到第n滴水剛落至盤中所用時間為t。下列說法正確的是（）A.每滴水下落時間為B.相鄰兩滴水開始下落的時間間隔為C.第1滴水剛落至盤中時，第2滴水距盤子的距離為D.此地重力加速度的大小為【答案】D【解析】【詳解】A．水滴的運動可看做自由落體運動，則由h＝gt02得每滴水下落時間為選項A錯誤；B．相鄰的兩滴水間隔的時間相同，設為Δt，則每一滴水下落需要的時間t0＝2Δt故選項B錯誤；C．由初速度為零的勻加速直線運動的推論知，第1滴水剛落至盤中時，第2滴水距盤子的距離為，選項C錯誤；D．第1滴水到第n滴水落到盤中間隔Δt的個數(shù)為(n－1)，則由故重力加速度的大小選項D正確。故選D。4.壁球是一種對墻擊球的室內運動，如圖所示，某同學分別在同一直線上相同高度的A、B、C三個位置先后擊打壁球，結果都使壁球垂直擊中墻壁同一位置。設三次擊打后球到達墻壁前在空中飛行的時間分別為t1，t2，t3，到達墻壁時的速度分別為v1，v2，v3，不計空氣阻力，則（）A.t1>t2>t3，v1>v2>v3B.t1>t2>t3，v1=v2=v3C.t1=t2=t3，v1>v2>v3D.t1=t2=t3，v1=v2=v3【答案】C【解析】【詳解】因為三次都是壁球垂直擊中墻壁同一位置，因此可以看成是三次平拋運動，根據(jù)平拋運動規(guī)律可知，三次時間相同，速度v1最大，故選項C正確。故選C。5.如圖甲所示，光滑平直軌道MO和ON底端平滑對接，將它們固定在同一豎直平面內，兩軌道與水平地面間的夾角分別為和，且＞，它們的上端M和N位于同一水平面內。現(xiàn)將可視為質點的一小滑塊從M端由靜止釋放，若小滑塊經(jīng)過兩軌道的底端連接處的時間可忽略不計且無機械能損失，小滑塊沿軌道可運動到N端。以a、E分別表示小滑塊沿軌道運動的加速度大小和機械能，t表示時間，則小滑塊由M端釋放至第一次到達N端的運動過程中的a-t圖像和E-t圖像，其中可能正確的是（）A. B.C. D.【答案】A【解析】【詳解】AB．物塊在MO上滑動時的加速度為在ON上滑動時的加速度為因α>β可知a1>a2選項A正確，B錯誤；CD．滑塊在斜面上滑動的過程中只有重力做功，機械能守恒，則E-t圖線是一條平行于t軸的直線，選項CD錯誤。故選A。6.如圖所示，質量為M的小車放在光滑的水平地面上，右面靠墻，小車的上表面是一個光滑的斜面，斜面的傾角為α，當?shù)刂亓铀俣葹間，那么當有一個質量為m的物體在這個斜面上自由下滑時，小車對右側墻壁的壓力大小是（）A.mgsinαcosαBC.mgtanαD.【答案】A【解析】【詳解】對小車進行受力分析，如圖所示：

小車處于靜止狀態(tài)，受力平衡，水平方向有：N=mgcosαsinα故選A。7.如圖物體A疊放在物體B上，B置于光滑水平面上。A、B質量分別為mA＝6kg，mB＝2kg。A、B之間的動摩擦因數(shù)，開始時F＝10N，此后逐漸增加，在增大到50N的過程中，則（）A.當拉力F＜12N時，兩物體均保持靜止狀態(tài)B.兩物體開始沒有相對運動，當拉力超過12N時，開始相對滑動C.兩物體間會出現(xiàn)相對運動D.兩物體間始終沒有相對運動【答案】C【解析】【詳解】假設AB達到最大靜摩擦力將要開始滑動時，則此時對物體B的加速度為對AB系統(tǒng)來說當拉力F＜48N時，兩物體均保持靜止狀態(tài)；當拉力超過48N時，開始相對滑動。故當F從10N逐漸增到50N的過程中，兩物體會出現(xiàn)相對運動。故選C。8.如圖所示，一輛可視為質點的汽車以恒定的速率駛過豎直面內的凸形橋。已知凸形橋面是圓弧形柱面，則下列說法中正確的是（）A.汽車在凸形橋上行駛的過程中，其機械能守恒B.汽車在凸形橋上行駛的過程中，其始終處于超重狀態(tài)C.汽車從橋底行駛到橋頂?shù)倪^程中，其所受合外力的沖量為零D.汽車從橋底行駛到橋頂?shù)倪^程中，其所受合外力的功為零【答案】D【解析】【詳解】A．汽車以恒定的速率駛過豎直面內的凸形橋，汽車的動能保持不變，重力勢能發(fā)生變化，可知汽車的機械能不守恒，A錯誤；B．汽車在凸形橋上行駛的過程中，汽車的加速度指向圓心，有豎直向下的加速度分量，汽車處于失重狀態(tài)，B錯誤；C．汽車從橋底行駛到橋頂?shù)倪^程中，汽車的動量大小不變，方向發(fā)生變化，可知汽車的動量變化不為零，根據(jù)動量定理可知，汽車所受合外力的沖量不為零，C錯誤；D．汽車從橋底行駛到橋頂?shù)倪^程中，汽車的動能保持不變，根據(jù)動能定理可知，汽車所受合外力的功為零，D正確。故選D。9.如圖所示，一輛裝滿石塊的貨車在水平直道上以加速度a向右勻加速運動。貨箱中石塊B的質量為m。重力加速度為g。下列說法正確的是（）A.貨車速度增加的越來越快B.貨車相鄰兩個1s內的位移之差為C.石塊B對與它接觸物體的作用力方向水平向左D.與B接觸的物體對B的作用力大小為【答案】D【解析】【詳解】A．由于貨車做勻加速運動，所以貨車速度均勻增加，故A錯誤；B．做勻加速直線運動的物體相鄰時間間隔內通過的位移之差等于故B錯誤；C．對B受力分析可知，重力、與它接觸物體對B的作用力，由于合力水平向右，則與它接觸物體對B的作用力方向斜向右上方，由牛頓第三定律可知，石塊B對與它接觸物體的作用力斜向左下方，故C錯誤；D．由平行四邊形定則可知故D正確。故選D。10.如圖，一不可伸長的輕質細繩跨過滑輪后，兩端分別懸掛質量為和的物體A和B。若滑輪轉動有一定大小，質量為且分布均勻，滑輪轉動時與繩之間無相對滑動，不計滑輪與軸之間的摩擦。設細繩對A和B的拉力大小分別為和，已知下列四個關于的表達式中有一個是正確的，請你根據(jù)所學的物理知識，通過一定的分析判斷正確的表達式是（）A. B.C. D.【答案】C【解析】【詳解】設m=0，則系統(tǒng)加速度a=對A物體運用牛頓第二定律得T1-m1g=m1aT1=m1（g+a)=把m=0代入ABCD四個選項得C選項符合。故選C。【點睛】二、不定項選擇題：本大題共4小題，每題3分，共12分。在每小題給出的四個選項中，至少有一個選項正確，全部選對的得3分，選不全的得2分，有選錯或不答的得0分。11.放在水平地面上的一物塊，受到方向不變的水平推力F的作用，力F的大小與時間t的關系如甲圖所示；物塊的運動速度v與時間t的關系如乙圖所示，6s后的速度圖象沒有畫出，g取10m/s2．下列說法正確的是（）A.滑動時受的摩擦力大小是3NB.物塊的質量為1.5kgC.物塊在6－9s內的加速度大小是2m/s2D.物塊前6s內的平均速度大小是4.5m/s【答案】BCD【解析】【詳解】物體在3-6s內做勻速直線運動，所以拉力F等于摩擦力f，即物體滑動時受到的摩擦力大小為6N，故A錯誤；根據(jù)圖像可知物體在0-3s內的加速度，根據(jù)牛頓第二定律可得F-f=ma1，所以物體的質量：m=1.5kg，故B正確．物體在6-9s內的加速度大小為，故C正確；v-t圖像中圖線圍成的面積表示物體的位移，所以物體在前6s內的位移是：，所用時間為t=6s，所以平均速度為，故D正確。故選BCD。12.如圖所示，彈簧的一端固定，另一端連接一個物塊，彈簧質量不計，O點為彈簧處于原長時物塊的位置。將物塊（可視為質點）拉至A點由靜止釋放，物塊在粗糙的水平桌面上沿直線運動，經(jīng)過O點運動到B點時速度恰好減為0。在物塊由A點運動到O點的過程中，下列說法中正確的是（）A.彈簧彈力做功大于物塊克服摩擦力做功B.彈簧彈力的沖量大小小于摩擦力的沖量大小C.物塊運動的速度先增大后減小D.物塊運動的速度一直增大【答案】AC【解析】【詳解】A．物塊由A點運動到O點的過程中，設O點的速度為，摩擦力做功大小為，根據(jù)動能定理有所以有

A正確；B．根據(jù)動量定理，物塊由A點運動到O點的過程中，有所以有B錯誤；CD．在物塊由A點運動到O點的過程中，根據(jù)胡克定律，有在一直減小，到O點時為0，所以彈簧的彈力在A點時最大，大于摩擦力，物塊做加速運動，隨著物塊向O點運動，彈簧彈力越來越趨近0，所以合力方向在運動過程中會向右，物塊做減速運動，得物塊運動的速度先增大后減小，C正確，D錯誤。故選AC。13.斜面靜止在粗糙水平地面上，一物塊恰能沿斜面勻速下滑，現(xiàn)用一個豎直向下的恒力作用在物塊上，如圖所示，恒力過物塊重心，則下列說法正確的是（）A.物塊將沿斜面加速下滑B.物塊仍能保持勻速下滑C.地面對斜面的摩擦力變化D.地面對斜面的摩擦力不變【答案】BD【解析】【詳解】AB．斜面靜止在粗糙水平地面上，一物塊恰能沿斜面勻速下滑時，對物塊由平衡條件可得解得施加一個豎直向下的恒力后，對物塊以沿斜面向下為正聯(lián)立可得，沿斜面方向合力仍為0，即物塊仍然處于平衡狀態(tài)，A錯誤，B正確；CD．由于物塊始終處于平衡狀態(tài)，對斜面和物塊系統(tǒng)受力分析可得，水平方向不受外力，即斜面與水平地面間始終沒有摩擦力，C錯誤，D正確。故選BD。14.2022年北京冬奧會自由式滑雪女子大跳臺決賽中，中國選手谷愛凌以188.25分的成績獲得金牌。將谷愛凌視為質點，圖（a）是谷愛凌從3m高跳臺斜向上沖出的運動示意圖，圖（b）是谷愛凌在空中運動時離跳臺底部所在水平面的高度y隨時間t變化的圖線。已知時，圖線所對應的切線斜率為4（單位：m/s），重力加速度g取10m/s2，不計空氣阻力，下列說法正確的是（）A.谷愛凌沖出跳臺的速度大小為14m/sB.時，谷愛凌到達最高點，離跳臺底部所在水平面的高度為9.8mC.和時，谷愛凌的速度大小相等D.谷愛凌落到跳臺底部所在水平面的速度一定大于16m/s【答案】CD【解析】【詳解】A．由豎直方向勻變速直線運動方程及圖線斜率表示豎直分速度知，時得谷愛凌沖出跳臺時的豎直分速度還有水平分速度，故A錯誤；B．最高點豎直分速度為0，得時間到達最高點，由其中解得離跳臺底部所在水平面的高度為故B錯誤；C．和時，豎直分速度大小相等，方向相反，水平分速度不變，所以合速度大小相等，方向并不是相反，故C正確；D．谷愛凌落到跳臺底部所在水平面的豎直分速度則合速度一定大于，故D正確。故選CD。三、實驗題：本大題共2小題，共18分。15.研究物體做勻變速直線運動的情況可以用打點計時器，也可以用光電門傳感器。一組同學用打點計時器研究勻變速直線運動，打點計時器使用交流電源的頻率是50Hz，打點計時器在小車拖動的紙帶上打下了一個個點跡，以此記錄小車的運動情況。（1）打點計時器的打點周期是________s。（2）圖甲為某次實驗打出的一條紙帶，其中1、2、3、4為依次選中的計數(shù)點（各相鄰計數(shù)點之間有四個點跡）。根據(jù)圖中標出的數(shù)據(jù)可知，打點計時器在打出計數(shù)點3時小車的速度大小為_________m/s，小車做勻加速直線運動的加速度大小為_______m/s2。（計算結果取小數(shù)點后兩位）【答案】①.0.02②.0.53③.1.40【解析】【詳解】（1）[1]打點計時器的打點周期是（2）[2]計數(shù)周期為在打出計數(shù)點3時小車的速度大小為[3]由數(shù)據(jù)可知，小車的運動是理想的勻加速直線運動，則加速度16.為了探究平拋運動規(guī)律，某同學用如圖所示的裝置進行實驗。（1）為了準確地描繪出平拋運動的軌跡，下列要求合理的是__________。A．小球每次必須從斜槽上同一位置由靜止釋放B．斜槽軌道必須光滑C．斜槽軌道末端必須水平D．本實驗必需器材還有刻度尺和秒表（2）甲同學按正確的操作完成實驗并描繪出平拋運動的軌跡，以平拋運動的初始位置O為坐標原點建立xOy坐標系，如圖所示。從運動軌跡上選取多個點，根據(jù)其坐標值可以驗證軌跡是符合y＝ax2的拋物線。若坐標紙中每小方格的邊長為L，根據(jù)圖中M點的坐標值，可以求出a＝_________，小球平拋運動的初速度v0＝___________。（重力加速度為g）（3）乙同學不小心將記錄實驗的坐標紙弄破損，導致平拋運動的初始位置缺失。他選取軌跡中任意一點O為坐標原點，建立xOy坐標系（x軸沿水平方向、y軸沿豎直方向），如圖所示。在軌跡中選取A、B兩點，坐標紙中每小方格的邊長仍為L，重力加速度為g。由此可知小球平拋運動的初速度v0＝__________。（4）丙同學將實驗方案做了改變，他把桌子搬到墻的附近，調整好儀器，使從斜槽軌道滾下的小球打在正對的墻上，把白紙和復寫紙附在墻上，記錄小球的落點。然后等間距地改變桌子與墻的距離，就可以得到多個落點。如果丙同學還有一把刻度尺，他是否可以計算出小球平拋時的初速度？請簡要闡述理由。__________【答案】①.AC②.③.④.⑤.可以。用刻度尺量出落點與拋出點之間的豎直距離y，測量墻與桌子的水平距離x，測量多組x、y值，計算多組初速度，取平均值即可?！窘馕觥俊驹斀狻浚?）[1]A．小球每次必須從斜槽上同一位置由靜止釋放，以保證到達底端時速度相等，選項A正確；B．斜槽軌道沒必要必須光滑，只要到達底端時的速度相同即可，選項B錯誤；C．斜槽軌道末端必須水平，以保證小球做平拋運動，選項C正確；D．本實驗必需的器材還有刻度尺，不需要停表，選項D錯誤。故選AC。（2）[2][3]由圖可知解得圖中M點x=5L，y=5L代入解得則（3）[4]因OA與AB的水平距離相等，則時間相等，即t1=t2時間間隔平拋的初速度（4）[5]可以計算小球平拋運動的初速度。用刻度尺測量落點與拋出點之間的豎直距離y，測量墻與桌子的水平距離x，根據(jù)可得初速度所以改變桌子與墻的水平距離x，測量多組x，y值，計算多組初速度，取平均值即可。四、解答題：本大題共4小題，共40分。解答要寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，真接寫出最后答案的不得分。17.如圖所示，一個質量m=10kg的物體放在水平地面上。對物體施加一個F=50N的拉力，使物體做初速為零的勻加速直線運動。已知拉力與水平方向的夾角θ=37°，物體與水平地面間的動摩擦因數(shù)μ=0.50，sin37°=0.60，cos37°=0.80，取重力加速度g=10m/s2。(1)求物體運動的加速度大??；(2)求物體在2.0s末的瞬時速率；(3)若在2.0s末時撤去拉力F，求此后物體沿水平地面可滑行的最大距離。【答案】(1)0.5m/s2；(2)1m/s；(3)0.1m【解析】【詳解】(1)對物體進行受力分析，如圖所示以向右為正方向，根據(jù)牛頓第二定律以及平衡條件可以得到：水平方向豎直方向根據(jù)摩擦力公式聯(lián)立代入數(shù)據(jù)可以得到(2)根據(jù)速度與時間的關系可以得到(3)撤去力F后，根據(jù)牛頓第二定律得到則根據(jù)位移與速度關系可以得到18.對于兩物體碰撞前后速度在同一直線上，且無機械能損失碰撞過程，可以簡化為如下模型運用牛頓定律知識解決物理問題：A、B兩物體位于光滑水平面上，僅限于沿同一直線運動。當它們之間的距離大于等于某一定值d時，相互作用力為零；當它們之間的距離小于d時，存在大小恒為F的斥力。設A物體質量m1＝1.0kg，開始時靜止在直線上某點；B物體質量m2＝3.0kg，以速度v0從遠處沿該直線向A運動，如圖所示。若d＝0.10m，F(xiàn)＝0.60N，v0＝0.20m/s，求：（1）相互作用過程中A加速度的大??；（2）從開始相互作用到A、B間的距離最小時A運動的時間；（3）A、B間的最小距離?！敬鸢浮浚?）；（2）0.25s；（3）0.075m【解析】【詳解】（1）由F=ma可得A的加速度為（2）B加速度為兩者速度相同時，距離最近，根據(jù)勻變速直線運動規(guī)律得A的速度B的速度已知解得t=0.25s（3）從開始相互作用到A、B間的距離最小時，A的位移B的位移兩物體間的距離將t=0.25s代入，解得A、B間的最小距離19.如圖所示為演示“過山車”原理的實驗裝置，該裝置由兩段傾斜直軌道與一圓軌道拼接組成，在圓軌道最低點處的兩側稍錯開一段距離，并分別與左右兩側的直軌道平滑相連．某研學小組將這套裝置固定在水平桌面上，然后在圓軌道最高點A的內側安裝一個薄片式壓力傳感器（它不影響小球運動，在圖中未畫出）．將一個小球從左側直軌道上的某處由靜止釋放，并測得釋放處距離圓軌道最低點的豎直高度為h，記錄小球通過最高點時對軌道（壓力傳感器）的壓力大小為F．此后不斷改變小球在左側直軌道上釋放位置，重復實驗，經(jīng)多次測量，得到了多組h和F，把這些數(shù)據(jù)標在F-h圖中，并用一條直線擬合，結果如圖所示．為了方便研究，研學小組把小球簡化為質點，并忽略空氣及軌道對小球運動的阻力，取重力加速度g=10m/s2．請根據(jù)該研學小組的簡化模型和如圖所示的F-h圖分析：（1）當釋放高度h=0.20m時，小球到達圓軌道最低點時的速度大小v；（2）圓軌道的半徑R和小球的質量m；（3）若兩段傾斜直軌道都足夠長，為使小球在運動過程中始終不脫離圓軌道，釋放高度h應滿足什么條件．【答案】（1）（2/r