2022-2023學(xué)年北京一零一中學(xué)高三年級(jí)上冊10月月考物理試卷及答案

北京101中學(xué)2023屆上學(xué)期高三年級(jí)10月月考物理試卷

一、本題共10小題，每小題3分，共30分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的小題只有一

個(gè)選項(xiàng)是正確的，有的小題有多個(gè)選項(xiàng)是正確的。全部選對的得3分，選不全的得2分，有

選錯(cuò)或不答的得0分。

1.下列關(guān)于能量的單位（焦耳）與基本單位千克、米、秒之間關(guān)系正確的是

A.1J=Ikgm-s_1B.lJ=lkgms_2

C.1J=lkgm2-s''D.11=Ikgm2.s2

2.質(zhì)量為m的物體用輕繩AB懸掛于天花板上。用水平向左的力F緩慢拉動(dòng)繩的中點(diǎn)O,

如圖所示。用T表示繩OA段拉力的大小，在O點(diǎn)向左移動(dòng)的過程中

A.F逐漸變大B.F逐漸變小

C.T逐漸變大D.T逐漸變小

3.如圖，物塊a、b和c的質(zhì)量相同，a和b、b和c之間用完全相同的輕彈簧爭和S2相

連，通過系在a上的細(xì)線懸掛于固定點(diǎn)O；整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)；現(xiàn)將細(xì)繩剪斷，將物塊

a的加速度記為a”Si和S2相對原長的伸長分別為△/］和△/2，重力加速度大小為g，在剪斷

瞬間

A.ai=3gB.ai=2gC.A/i=2A/2D.4h=4卜

4.某人將重物由靜止開始舉高h(yuǎn),并使物體獲得速度v,不計(jì)空氣阻力。則下列說法中哪

些是正確的

A.物體所受合外力對它做的功等于物體動(dòng)能的增量

B.人的舉力對物體做的功等于物體機(jī)械能的增量

C.物體所受合外力對它做的功等于動(dòng)能、重力勢能的增量之和

D.重力對重物做的功等于物體重力勢能的增量

5.在2017年6月，我國又成功發(fā)射一顆“墨子號(hào)”量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離光子糾

纏，刷新世界紀(jì)錄?！澳犹?hào)”的軌道低于地球同步衛(wèi)星的軌道，關(guān)于“墨子號(hào)”科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星，

下列說法中正確的是

高三

A.“墨子號(hào)”科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星相對于地面是靜止的

B.“墨子號(hào)”科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星的軌道平面一定通過地球的球心

C.“墨子號(hào)”科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星運(yùn)行的線速度大于地球通訊衛(wèi)星的線速度

D.“墨子號(hào)”科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星運(yùn)行的質(zhì)量一定大于地球通訊衛(wèi)星的質(zhì)量

6.如圖甲所示，兩小球a、b在足夠長的光滑水平面上發(fā)生正碰。小球a、b質(zhì)量分別為

mi和m2，且mi=200g。取水平向右為正方向，兩小球碰撞前后位移隨時(shí)間變化的x-t圖像

如圖乙所示。下列說法正確的是

A.碰撞前球a做加速運(yùn)動(dòng)，球b做勻速運(yùn)動(dòng)

B.碰撞后球a做勻速運(yùn)動(dòng)，球b做勻速運(yùn)動(dòng)

C.碰撞前后兩小球的機(jī)械能總量減小

D.碰撞前后兩小球的機(jī)械能總量不變

7.如圖所示，海王星繞太陽沿橢圓軌道運(yùn)動(dòng)，運(yùn)行的周期為To,圖中P為近日點(diǎn)，Q為

遠(yuǎn)日點(diǎn)，M、N為軌道短軸的兩個(gè)端點(diǎn)。若只考慮海王星和太陽之間的相互作用，則海王星

在從P經(jīng)M、Q到N的運(yùn)動(dòng)過程中

A.從P到M所用的時(shí)間小于To/4

B.從Q到N階段，機(jī)械能逐漸變大

C.從P到Q階段，速率逐漸變小

D.從P到M階段，萬有引力對它做正功

8.蹦床是體操運(yùn)動(dòng)的一種，有“空中芭蕾”之稱。為了能夠更好地完成空中動(dòng)作，在網(wǎng)上

準(zhǔn)備階段運(yùn)動(dòng)員要設(shè)法使自己彈得足夠高。如圖所示，蹦床的中心由彈性網(wǎng)面組成，若運(yùn)動(dòng)

員從離水平網(wǎng)面3m高處由靜止自由下落，著網(wǎng)后沿豎直方向回到離水平網(wǎng)面5m高處，則

在此過程中

試題

高三

A.只有重力對運(yùn)動(dòng)員做功，運(yùn)動(dòng)員的機(jī)械能守恒

B.運(yùn)動(dòng)員的機(jī)械能增加，是因?yàn)閺椥跃W(wǎng)彈力對運(yùn)動(dòng)員做正功

C.彈性網(wǎng)彈力對運(yùn)動(dòng)員的沖量大小等于運(yùn)動(dòng)員重力的沖量大小

D.彈性網(wǎng)彈力對運(yùn)動(dòng)員的沖量大小大于運(yùn)動(dòng)員重力的沖量大小

9.如圖所示，質(zhì)量均為m的小球A、B用長為L的細(xì)線相連，放在高為h的光滑水平桌

面上（L>2h）,A球剛好在桌邊。從靜止釋放兩球，不計(jì)空氣阻力，若A、B兩球落地后均

不再彈起，則下面說法中正確的是

A.A球落地前的加速度為區(qū)

2

B.B球到達(dá)桌邊的速度為J麗

C.A、B兩落地的水平距離為、反h

D.繩L對B球做的功為mgh

10.光滑斜面上，某物體在沿斜面向上的恒力作用下從靜止開始沿斜面運(yùn)動(dòng)，一段時(shí)間后

撤去恒力，不計(jì)空氣阻力，設(shè)斜面足夠長。物體的速度用v表示，物體的動(dòng)能用Ek表示，

物體和地球組成系統(tǒng)的重力勢能用Ep表示、機(jī)械能用E表示，運(yùn)動(dòng)時(shí)間用t表示、路程用/

表示。對整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程，下圖表示的可能是

A.v隨t變化的v-t圖像

B.Ep隨t變化的Ep-t圖像

C.E隨/變化的E-/圖像

D.Ek隨/變化的Ek"圖像

二、本題共2小題，共16分。

試題

高三

11.在用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器研究小車速度隨時(shí)間變化規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中，得到一條紙帶如圖所示。A、

B、C、D、E、F、G為計(jì)數(shù)點(diǎn)（相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間有四個(gè)點(diǎn)未畫出），相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間時(shí)間間隔

為0.10s,xi=1.20cm,X2=1.60cm,X3=1.98cm,X4=2.38cm,X5=2.79cm,X6=3.18cm。

W；-；1x,1+x：+%一±_->1is

（1）根據(jù)圖上數(shù)據(jù)，則打B點(diǎn)時(shí)小車的速度是m/s,小車的加速度是m/s2o

（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）

（2）某同學(xué)用以下辦法繪制了小車運(yùn)動(dòng)的v-t圖像：先把紙帶每隔T=0.1s剪斷，得到

若干段紙條，長度分別為XI、X2、X3、X4、X5、X6O再把這些紙條并排貼在一張紙上，使這

些紙條的下端對齊，作為時(shí)間軸，標(biāo)出時(shí)間。最后根據(jù)紙條上端中心位置做一條直線，于是

得到v-t圖像（如下圖所示）。

L處應(yīng)標(biāo)為s；VI處應(yīng)標(biāo)為（此空用第（2）問中的字母表示）；

12.用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。重錘從高處由靜止開始下落，重錘上

拖著的紙帶通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，打出一系列的點(diǎn)，對紙帶上的點(diǎn)跡進(jìn)行測量，即可驗(yàn)證機(jī)械能

守恒定律。已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間。

（1）除圖甲中所示的裝置之外，還必須使用的器材是（）

A.直流電源、天平（含祛碼）

B.直流電源、刻度尺

C.交流電源、天平（含祛碼）

D.交流電源、刻度尺

（2）下面列舉了該實(shí)驗(yàn)的幾個(gè)操作步驟：

A.按照圖甲所示安裝好實(shí)驗(yàn)器材并連接好電源

試題

高三

B.先打開夾子釋放紙帶，再接通電源開關(guān)打出一條紙帶

C.測量紙帶上某些點(diǎn)間的距離

D.根據(jù)測量的結(jié)果計(jì)算重錘下落過程中減少的重力勢能是否等于增加的動(dòng)能，其中沒

有必要進(jìn)行的或者操作不當(dāng)?shù)牟襟E是（）（選填步驟前的字母）；

（3）如圖乙所示，根據(jù)打出的紙帶，選取紙帶上的連續(xù)的五個(gè)點(diǎn)A、B、C、D、E,

通過測量并計(jì)算出點(diǎn)A距起始點(diǎn)0的距離為so,點(diǎn)AC間的距離為s”點(diǎn)CE間的距離為

S2,若相鄰兩點(diǎn)的打點(diǎn)時(shí)間間隔為T,重錘質(zhì)量為m,根據(jù)這些條件計(jì)算重錘從釋放到下落

0C距離時(shí)的重力勢能減少量AFp=,動(dòng)能增加量AEkU:在實(shí)際計(jì)算中發(fā)

現(xiàn)，重錘減小的重力勢能總是大于重錘增加的動(dòng)能。

（4）某同學(xué)利用圖乙中紙帶，先分別測量出從A點(diǎn)到B、C、D、E、F、G點(diǎn)的距離h

（其中F、G點(diǎn)為E點(diǎn)后連續(xù)打出的點(diǎn)，圖中未畫出），再計(jì)算打出B、C、D、E、F各點(diǎn)

時(shí)重錘下落的速度v和3繪制v2-h圖像,如圖丙所示,并求得圖線的縱軸截距b和斜率ko

丙

若假設(shè)上述實(shí)驗(yàn)操作中不受一切阻力影響，此時(shí)繪制的v2-h圖線的縱軸截距b和斜率

k與b、k的關(guān)系最可能的是（）

A.b'>b,k'>kB.b'<b,k'=k

C.b'<b,k'<kD.b'=b,k'>k

（5）某同學(xué)認(rèn)為要驗(yàn)證機(jī)械能守恒，必須選擇第1、2兩點(diǎn)間距離約為2mm的紙帶進(jìn)

行數(shù)據(jù)處理，你認(rèn)為他的觀點(diǎn)是否正確，請說明理由。

三、本題包括6小題，共54分。解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟。

只寫出最后答案的不能得分，有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。

13.（8分）如圖所示，一質(zhì)量m=2kg的木箱靜止在粗糙水平面上。從t=0開始，木箱

受到F=10N、與水平面的夾角為，=37。的恒定拉力，沿水平面勻加速運(yùn)動(dòng)。己知木箱與水

平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)〃=0.2,重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。

試題

高三

(1)畫出木箱受力的示意圖;

(2)求木箱的加速度a的大小;

(3)求0?2s時(shí)間內(nèi)，木箱速度的大小。

14.(8分)北京在2022年舉辦冬季奧運(yùn)會(huì)，如圖所示，一個(gè)滑雪運(yùn)動(dòng)員，質(zhì)量m=75kg,

以vo=2.Om/s的初速度沿山坡勻加速滑下，山坡的傾角6=30。，在t=5.0s的時(shí)間內(nèi)滑下的

路程x=60m。取重力加速度g=10m/s2。求:

(1)滑雪運(yùn)動(dòng)員受到阻力f的大小

(2)滑雪運(yùn)動(dòng)員下滑5s時(shí)，重力的瞬時(shí)功率

15.(8分)如圖甲所示，游樂場的過山車可以底朝上在圓軌道上運(yùn)行，游客卻不會(huì)掉下

來。我們把這種情形抽象為如圖乙所示的模型：弧形軌道的下端與半徑為R的豎直圓軌道

相接，B、C分別為圓軌道的最低點(diǎn)和最高點(diǎn)。質(zhì)量為m的小球(可視為質(zhì)點(diǎn))從弧形軌道

上的A點(diǎn)由靜止?jié)L下，到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度為VB=向左，且恰好能通過C點(diǎn)。已知A、B

間的高度差為h=4R,重力加速度為g。求：

(1)小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)，軌道對小球的支持力F的大??；

(2)小球通過C點(diǎn)時(shí)的速率vc；

(3)小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過程中，克服摩擦阻力做的功W。

16.(9分)如圖甲所示，一光滑桿固定在底座上，構(gòu)成支架，放置在水平地面上，光滑

桿沿豎直方向，一輕彈簧套在光滑桿上。一圓環(huán)套在桿上，圓環(huán)從距彈簧上端H處由靜止

釋放，接觸彈簧后，將彈簧壓縮，彈簧的形變始終在彈性限度內(nèi)。已知圓環(huán)的質(zhì)量為m,支

架的質(zhì)量為3m,彈簧的勁度系數(shù)為k,重力加速度為g,不計(jì)空氣阻力。取圓環(huán)剛接觸彈簧

時(shí)的位置為坐標(biāo)原點(diǎn)O,豎直向下為正方向，建立x軸。

(1)在圓環(huán)壓縮彈簧的過程中，圓環(huán)所受合力為F,請?jiān)趫D乙中畫出F隨x變化的示

意圖；

(2)借助F-x圖像可以確定合力做功的規(guī)律，在此基礎(chǔ)上，求圓環(huán)在下落過程中最大

速度Vm的大小。

試題

高三

17.（9分）秋千由踏板和繩構(gòu)成，人在秋千上的擺動(dòng)過程可以簡化為單擺的擺動(dòng)，等效“擺

球''的質(zhì)量為m,人蹲在踏板上時(shí)擺長為/”人站立時(shí)擺長為自。不計(jì)空氣阻力，重力加速

度大小為g。

（1）如果擺長為小“擺球”通過最低點(diǎn)時(shí)的速度為V,求此時(shí)“擺球”受到拉力T的大小。

（2）在沒有別人幫助的情況下，人可以通過在低處站起、在高處蹲下的方式使“擺球”

擺得越來越高。

a.人蹲在踏板上從最大擺角"開始運(yùn)動(dòng)，到最低點(diǎn)時(shí)突然站起，此后保持站立姿勢擺

到另一邊的最大擺角為02。假定人在最低點(diǎn)站起前后“擺球”擺動(dòng)速度大小不變，通過計(jì)算

證明

b.實(shí)際上人在最低點(diǎn)快速站起后“擺球”擺動(dòng)速度的大小會(huì)增大。隨著擺動(dòng)越來越高，

達(dá)到某個(gè)最大擺角。后，如果再次經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí)，通過一次站起并保持站立姿勢就能實(shí)現(xiàn)在

豎直平面內(nèi)做完整的圓周運(yùn)動(dòng)，求在最低點(diǎn)“擺球”增加的動(dòng)能AEk應(yīng)滿足的條件。

18.（12分）雨滴落到地面的速度通常僅為幾米每秒，這與雨滴下落過程中受到空氣阻力

有關(guān)。雨滴間無相互作用且雨滴質(zhì)量不變，重力加速度為g。

（I）質(zhì)量為m的雨滴由靜止開始，下落高度h時(shí)速度為〃，求這一過程中克服空氣阻

力所做的功W。

（2）將雨滴看作半徑為r的球體，設(shè)其豎直落向地面的過程中所受空氣阻力/=W,

其中u是雨滴的速度，k是比例系數(shù)。

a.設(shè)雨滴的密度為p,推導(dǎo)雨滴下落趨近的最大速度vm與半徑r的關(guān)系式：

b.示意圖中畫出了半徑為》、r2（n>r2）的雨滴在空氣中無初速下落的v-t圖線，其中

對應(yīng)半徑為rI的雨滴（選填①、②）；若不計(jì)空氣阻力，請?jiān)趫D中畫出雨滴無初速

下落的v-t圖線。

試題

高三

(3)由于大量氣體分子在各方向運(yùn)動(dòng)的幾率相等，其對靜止雨滴的作用力為零。將雨

滴簡化為垂直于運(yùn)動(dòng)方向面積為S的圓盤，證明：圓盤以速度v下落時(shí)受到的空氣阻力

v2(提示：設(shè)單位體積內(nèi)空氣分子數(shù)為n,空氣分子質(zhì)量為mo)。

試題

高三

參考答案

-、不定項(xiàng)選擇題(30分)

12345678910

DACACABBCBDACCACD

二、實(shí)驗(yàn)題(16分)

11.0.140.39(2)0.10上

T

12.(1)D(2)B(3)mg(So+S|)(4)A

(5)觀點(diǎn)不正確。選擇第1個(gè)點(diǎn)到某個(gè)需要驗(yàn)證的點(diǎn)之間，利用打第1個(gè)點(diǎn)時(shí)初速度

為0,選擇從B到D點(diǎn)也可以驗(yàn)證，mg(hij-hB)=-m(］彳廠—m(萬寧)~,不需要?'2兩

點(diǎn)間距離2mm。

13.8分

(1)如圖

h/t

(2)FN+FsmO=mgFcos0—f=ma

f=H?FNa=2.6m/s2

(3)v=atv=5.2m/s

14.8分

1

72

(1)x=vf)t+—ata=4m/s

mgsind-f=maf=75N

(2)PG=m^vsin30°=8250vvv==vQ+at=22m/s

15.8分

2

(1)B點(diǎn)：F-mg=m~~F=7mg

2

(2)恰好通過C點(diǎn)：mg=m~^vc

3

(3)mg(h-2R)-W=—0W=—mgR

16.9分

(1)如圖

試題

高三

（2）設(shè)最大速度時(shí)形變量為x

mg-kx

1?

嗎%+mg(H+x)=amvm-0

1

或％合計(jì)mg”=5m匕9；I_0

122

u/1mgmg-

12

mV

---2-AA

B至UC

22

/<-%EVS2I

mg<N“