北京市第四中學(xué)2024-2025學(xué)年高三上學(xué)期10月月考物理試題 含解析

物理學(xué)科試卷（試卷滿分為100分，考試時間為90分鐘）一、單項選擇題（本大題共8小題，每小題3分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一個選項正確）1.下表中記錄了三種交通工具在某段時間中的運動情況，根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知（）交通工具初速度（）末速度/（）經(jīng)過時間/s自行車上坡622火車進站200100飛機飛行20020050A.飛機的速度變化量最大B.自行車的速度變化最快C.火車的速度變化最快D.飛機的加速度最大【答案】B【解析】【詳解】A．由表中數(shù)據(jù)可知，飛機、自行車和火車的速度變化量分別為可知火車的速度變化量最大，選項A錯誤；BCD．根據(jù)飛機、自行車和火車的加速度飛別為因加速度等于速度的變化率，可知自行車的速度變化最快，加速度最大，選項B正確，CD錯誤。故選B。2.下列描述中正確的是（）A.物體受到的合力越大，則速度變化一定越大B.物體的速度變化量較小，則加速度一定較小C.物體的速度變化越快，則加速度一定越大D.物體的加速度減小，則速度一定減小【答案】C【解析】【詳解】A．物體受到的合力越大，則加速度越大，速度變化率越大，故A錯誤；B．物體的速度變化量較小，若所用時間很小，則加速度可能很大，故B錯誤；C．加速度是描述物體速度變化快慢的物理量，物體的速度變化越快，則加速度一定越大，故C正確；D．物體的加速度減小，若速度方向與加速度方向相同，速度增大，故D錯誤。故選C。3.一物體運動過程的v-t圖如圖所示，則（）A.物體在0s和8s時刻處于同一位置B.0~5s內(nèi)物體的位移為33mC.物體在2~5s內(nèi)處于靜止狀態(tài)D.物體該段時間內(nèi)加速度方向改變，速度方向未改變【答案】D【解析】【詳解】A．由圖像可知物體在0~8s內(nèi)位移為正值，可知物體在0s和8s時刻處于不同位置，選項A錯誤；B．圖像的面積等于位移，可知0~5s內(nèi)物體的位移為選項B錯誤；C．物體在2~5s內(nèi)處于勻速直線運動狀態(tài)，選項C錯誤；D．物體在0~2s內(nèi)加速度為負值，在物體在5~8s內(nèi)加速度為正值，則物體在該段時間內(nèi)加速度方向改變，但是速度一直為正，速度方向未改變，選項D正確。故選D。4.如圖所示，物體a、b和c疊放在水平面上，水平力為Fb＝3N，F(xiàn)c＝6N，分別作用于物體b、c上，a、b和c仍保持靜止，以F1、F2、F3分別表示a與b、b與c、c與桌面間的靜摩擦力的大小，則（）A.F1＝3N，F(xiàn)2＝3N，F(xiàn)3＝3N B.F1＝3N，F(xiàn)2＝0N，F(xiàn)3＝6NC.F1＝0，F(xiàn)2＝3N，F(xiàn)3＝3N D.F1＝0，F(xiàn)2＝6N，F(xiàn)3＝3N【答案】C【解析】【詳解】a、b和c仍保持靜止，a不受摩擦力，c對b的摩擦力大小為3N，方向向右。根據(jù)牛頓第三定律，b對c的摩擦力大小為3N，方向向左。所以地面對c的摩擦力大小為3N，方向向左。故選C。5.如圖所示，帶有孔的小球A套在粗糙水平直桿上，與正下方的小球B通過輕繩連接，處于靜止狀態(tài)，給小球B施加水平力F使其緩慢上升，直到小球A剛要滑動。在此過程中（）A.水平力F的大小先增大后減小B.桿對小球A的支持力增大C.輕繩對小球B的拉力增大D.桿對小球A的摩擦力先變小后變大【答案】C【解析】【詳解】AC．對球B受力分析，受拉力F、重力和細線的拉力，根據(jù)平衡條件，三個力可以構(gòu)成首尾相連的矢量三角形，如圖所示隨著的增加，拉力F和細線張力均增加，故A錯誤，C正確；BD．再對A、B球整體分析，受重力、拉力F、支持力和靜摩擦力，根據(jù)平衡條件，在垂直桿方向，有水平方向有隨著F的增加，摩擦力增大，支持力不變，故BD錯誤。故選C。6.雙人花樣滑冰比賽是一項極具觀賞性的項目。比賽中，女運動員有時會被男運動員拉著離開冰面在空中做水平面內(nèi)的勻速圓周運動，如圖所示。男運動員的手臂與水平冰面的夾角約為30°，男運動員肩部距離地面大約1.7m，女運動員與其身上的裝備總質(zhì)量約為50kg，重力加速度g取10m/s2。僅根據(jù)以上信息，可估算（）A.女運動員旋轉(zhuǎn)的向心加速度約為17.3m/s2B.女運動員旋轉(zhuǎn)的角速度大約為5rad/sC.男運動員對女運動員的拉力約為500ND.男運動員對冰面的壓力約為500N【答案】A【解析】【詳解】A．根據(jù)可得女運動員旋轉(zhuǎn)的向心加速度約為a=17.3m/s2選項A正確；B．女運動員旋轉(zhuǎn)的角速度大約為選項B錯誤；C．男運動員對女運動員的拉力約為選項C錯誤；D．男運動員對冰面的壓力約為選項D錯誤。故選A。7.殲-20戰(zhàn)機是我國的先進隱形戰(zhàn)斗機，殲-20的質(zhì)量為，額定功率為。已知某次訓(xùn)練中，殲-20戰(zhàn)機在平直路面上從靜止開始運動，先以加速度做勻加速直線運動，達到額定功率后，又經(jīng)過一段時間達到該功率下的最大速度起飛。若戰(zhàn)機行駛過程中所受到的阻力恒為，下列說法正確的是（）A.達到勻加速直線運動的最大速度時，戰(zhàn)機牽引力等于阻力B.達到額定功率后，戰(zhàn)機接著做加速度逐漸增大的加速運動C.勻加速直線運動的位移為D.整個加速過程中牽引力做功為【答案】C【解析】【詳解】A．勻加速階段，根據(jù)牛頓第二定律可得又聯(lián)立可得高速飛車勻加速直線運動過程中達到的最大速度為達到勻加速直線運動的最大速度時，此時還有加速度，所以戰(zhàn)機牽引力大于阻力，故A錯誤；B．達到額定功率后，戰(zhàn)機功率不變，則有隨著速度的增加，牽引力減小，根據(jù)可知戰(zhàn)機接著做加速度逐漸減小的加速運動，故B錯誤；C．高速飛車勻加速直線運動的時間為高速飛車勻加速直線運動的位移為故C正確；D．當(dāng)牽引力等于阻力時，高速飛車的速度達到最大，則有高速飛車在整個加速過程，根據(jù)動能定理可得可得故D錯誤。故選C。8.在地鐵某路段的隧洞墻壁上，連續(xù)相鄰地掛有相同的廣告畫，畫幅的寬度為0.9m，在列車行進的某段時間內(nèi)，由于視覺暫留現(xiàn)象，車廂內(nèi)的人向窗外望去會感覺廣告畫面是靜止的。若要使人望向窗外時，看到的是畫中的蘋果做自由落體運動，則這段時間內(nèi)（人眼的視覺暫留時間取0.05s，重力加速度g取10m/s2）（）A.列車的車速為9m/sB.隧洞墻壁上每幅畫中蘋果所在的位置可連成直線C.如果將火車的車速增加一倍，依舊能夠看到蘋果在做加速度g的自由落體運動D.隧洞墻壁上連續(xù)相鄰兩幅畫中蘋果之間的高度差不相等，依次相差2.5cm【答案】D【解析】【詳解】A．列車移動速度達到相鄰圖片時間間隔為0.05s時，可以認為廣告畫面靜止，所以列車速度為故A錯誤；B．以勻速行駛的列車為參考系，畫中的蘋果是自由落體運動，則在以地面為參考系的畫中蘋果任意時刻水平方向的位置與列車相同，豎直方向自由落體的位置，因此隧洞墻壁上每幅畫中蘋果所在的位置可連成拋物線，故B錯誤；C．如果將火車的車速增加一倍，則火車走過相鄰兩幅畫的時間減為一半，根據(jù)可得感覺到的加速度變?yōu)樵瓉淼?倍，則看到蘋果在做加速度4g的勻加速運動，故C錯誤；D．根據(jù)Δy=gT2可得隧洞墻壁上連續(xù)相鄰兩幅畫中蘋果之間的高度差的差值為Δy=gT2=10×(0.05)2m=2.5cm故D正確故選D。二、多項選擇題（本大題共6小題，每小題3分，共18分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項正確。全部選對得3分，選不全的得2分，有選錯或不答的得0分。）9.我國于2010年成功發(fā)射了月球探測衛(wèi)星“嫦娥二號”，發(fā)射后的幾天時間內(nèi)，地面控制中心對其實施幾次調(diào)整，使“嫦娥二號”繞月球做習(xí)速圓周運動的半徑逐漸減小。在這個過程中，下列物理量也會隨之發(fā)生變化，其中判斷正確的是（）A.“嫦娥二號”衛(wèi)星繞月球運動的向心力逐漸增大B.“嫦娥二號”衛(wèi)星繞月球運動的線速度逐漸減小C.“嫦娥二號”衛(wèi)星繞月球運動的周期逐漸增大D.“嫦娥二號”衛(wèi)星繞月球運動的角速度逐漸增大【答案】AD【解析】【詳解】嫦娥二號”的向心力由萬有引力提供，即A.根據(jù)可知：半徑逐漸減小，“嫦娥二號”衛(wèi)星繞月球運動的向心力逐漸增大，故A正確；B.根據(jù)可知：半徑逐漸減小，“嫦娥二號”衛(wèi)星繞月球運動的線速度逐漸增大，故B錯誤；C.根據(jù)可知：半徑逐漸減小，“嫦娥二號”衛(wèi)星繞月球運動的周期逐漸減小，故C錯誤；D.根據(jù)可知：半徑逐漸減小，“嫦娥二號”衛(wèi)星繞月球運動的角速度逐漸增大，故D正確。故選AD。10.如圖所示，甲、乙兩個高度相同的固定光滑斜面，傾角分別為和，且。一物體（可視為質(zhì)點）分別從這兩個斜面的頂端由靜止沿斜面滑到底端。下列說法中正確的是（）A.全過程重力所做的功相同B.甲圖中，全過程重力的平均功率更大C.甲圖中，物體到達斜面底端時，重力的瞬時功率更小D.全過程動能的變化量相同【答案】ACD【解析】【詳解】A．兩個物體下滑的高度相等，由公式知重力所做的功相同，故A正確；B．斜面光滑，物體下滑的過程中，只有重力做功，由機械能守恒定律得得可知兩個物體滑到斜面底端時速度大小相等。重力的平均功率為由于α1<α2，則乙圖中，全過程重力的平均功率更大，故B錯誤；C．滑到底端重力的瞬時功率公式為由于α1<α2，則甲圖中，物體到達斜面底端時，重力的瞬時功率更小，故C正確；D．動能的變化量等于mgh，可知動能的變化量相同，故D正確。故選ACD。11.如圖所示，足夠長的水平傳送帶在電動機帶動下始終保持以速度v勻速運動，某時刻一質(zhì)量為m的物塊輕放在傳送帶的左端。物塊與傳送帶間的摩擦因數(shù)為μ，在物塊放上傳送帶到物塊與傳送帶相對靜止的過程中，下列說法正確的是（）A.皮帶對物塊所做的功為B.物塊對皮帶所做的功為C.若物塊在傳送帶上留下一段痕跡，則痕跡長為D.物塊剛放到傳送帶時所受摩擦力為靜摩擦力【答案】AC【解析】【詳解】A．由動能定理，皮帶對物塊所做的功等于物塊動能的增加量，大小為，選項A正確；B．該過程中皮帶的位移大于物塊的位移，可知物塊對皮帶所做的功大于皮帶對物塊做的功，即物塊對皮帶所做的負功大于，選項B錯誤；C．物塊加速到與傳送帶共速的時間若物塊在傳送帶上留下一段痕跡，則痕跡長為選項C正確；D．物塊剛放到傳送帶時所受摩擦力為滑動摩擦力，選項D錯誤。故選AC。12.如圖所示為小明玩蹦床的情景，其中A位置表示床面未受壓力時的平衡位置，B位置是他從最高點直立下落的過程中將床面所壓到的最低位置。若床面始終在彈性限度內(nèi)，空氣阻力及床面的質(zhì)量均可忽略不計，對于小明從最高點下落到最低點的過程，下列說法中正確的是（）A.床面從A位置下降到B位置的過程中，小明的速度不斷變小B.床面從A位置下降到B位置的過程中，小明的加速度先減小后增大C.小明接觸床面前處于失重狀態(tài)，接觸床面后處于超重狀態(tài)D.小明從最高點運動到將床面壓至B位置的過程中，他克服重力做的功與床面對他做的功相等【答案】BD【解析】【詳解】AB．小明接觸床面時，重力大于彈力，兩力的合力向下，加速度向下，速度繼續(xù)增大，隨彈力的增大，合力逐漸減小，則向下的加速度逐漸減小，當(dāng)重力大小等于彈力時，合力是零，加速度是零，速度達到最大，以后重力小于彈力，合力向上，速度逐漸減小，隨彈力的增大，向上的合力增大，加速度增大，下降到B位置速度是零，彈力達到最大，向上加速度達到最大，即速度先增大后減小，加速度先減小后增大，A錯誤，B正確；C．小明接觸床面前，加速度向下，處于失重狀態(tài)，接觸床面后開始重力大于彈力，合力向下，加速度向下，處于失重狀態(tài)，當(dāng)重力大小等于彈力時，合力是零，加速度是零，處于平衡狀態(tài)，以后彈力大于重力，合力向上，加速度向上，處于超重狀態(tài)，C錯誤；D．小明從最高點運動到將床面壓至B位置的過程中，對小明由動能定理可得可知他克服重力做的功與床面對他做的功相等，D正確。故選BD。13.很多智能手機都有加速度傳感器，能通過圖像顯示加速度情況。用手掌托著手機，打開加速度傳感器，手掌從靜止開始迅速上下運動，得到如圖所示的豎直方向上加速度隨時間變化的圖像，該圖像以豎直向上為正方向。由此可判斷出（）A.手機在t1時刻運動到最高點B.手機t1~t2時間內(nèi)處于超重狀態(tài)C.手機可能離開過手掌D.手機在t1~t3時間內(nèi)，受到的支持力先減小再增大【答案】BC【解析】【詳解】A．手機在t1時刻向上的加速度最大，但仍要向上加速，則t1時刻沒有運動到最高點，選項A錯誤；B．手機t1~t2時間內(nèi)加速度向上，則處于超重狀態(tài)，選項B正確；C．手機在t3時刻以后的一段時間加速度為向下的10m/s2，則此過程中可能離開過手掌，選項C正確；D．由圖可知t1～t2時間加速度向上不斷減小，根據(jù)牛頓第二定律得N-mg=ma得N=ma+mg可知t1～t2時刻支持力不斷減?。籺2～t3時間內(nèi)加速度向下，不斷增大，根據(jù)牛頓第二定律得mg-N=ma得N=mg-ma可得支持力還是不斷減小，選項D錯誤。故選BC。14.2013年12月6日，“嫦娥三號”攜帶月球車“玉兔號”運動到地月轉(zhuǎn)移軌道的P點時做近月制動后被月球俘獲，成功進入環(huán)月圓形軌道I上運行，如圖所示。在“嫦娥三號”沿軌道I經(jīng)過P點時，通過調(diào)整速度使其進入橢圓軌道II，在沿軌道II經(jīng)過Q點時，再次調(diào)整速度后又經(jīng)過一系列輔助動作，成功實現(xiàn)了其在月球上的“軟著陸”。對于“嫦娥三號”沿軌道I和軌道II運動的過程，若以月球為參考系，且只考慮月球?qū)λ囊ψ饔?，則（）A.沿軌道II經(jīng)過P點時的速度小于經(jīng)過Q點時的速度B.沿軌道I運行的周期大于沿軌道II運行的周期C.沿軌道I經(jīng)過P點時的速度大于沿軌道II經(jīng)過P點時的速度D.沿軌道I經(jīng)過P點時的加速度大于沿軌道II經(jīng)過P點時的加速度【答案】ABC【解析】【詳解】A．根據(jù)開普勒第二定律可知，沿軌道II經(jīng)過遠月點P點時的速度小于經(jīng)過近月點Q點時的速度，選項A正確；B．根據(jù)開普勒第三定律可知，沿軌道I運行的軌道半徑大于沿軌道II運行的半長軸，可知沿軌道I運行的周期大于沿軌道II運行的周期，選項B正確；C．從軌道Ⅰ進入軌道Ⅱ要在P點減速，則沿軌道I經(jīng)過P點時的速度大于沿軌道II經(jīng)過P點時的速度，選項C正確；D．根據(jù)可知，沿軌道I經(jīng)過P點時的加速度等于沿軌道II經(jīng)過P點時的加速度，選項D錯誤。故選ABC。三、實驗題（本大題共2小題；共18分。把答案填在答題紙的橫線上）15.實驗課上同學(xué)們利用打點計時器等器材，研究小車做勻變速直線運動的規(guī)律。其中一個小組的同學(xué)從所打的幾條紙帶中選取了一條點跡清晰的紙帶，如圖所示。圖中O、A、B、C、D是按打點先后順序依次選取的計數(shù)點，在紙帶上選定的相鄰兩個記數(shù)點之間還有四個打出點沒有畫出。（1）打點計時器使用的交流電頻率為50Hz，則相鄰兩個計數(shù)點間的時間間隔為___________s；（2）由圖中的數(shù)據(jù)可知，打點計時器打下C點時小車運動的速度大小是___________m/s，小車運動的加速度大小是___________m/s2.（計算結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）【答案】①.0.1②.0.96③.2.4【解析】【詳解】（1）[1]打點計時器使用的交流電頻率為50Hz，則相鄰兩個計數(shù)點間的時間間隔為T=5×0.02s=0.1s（2）[2]打點計時器打下C點時小車運動的速度大小是[3]小車運動的加速度大小是16.實驗小組的同學(xué)在“探究加速度與力和質(zhì)量的關(guān)系”實驗中，使用了如圖所示的實驗裝置。（1）在下列測量工具中，本次實驗需要用的測量儀器有：__________（選填選項前的字母）A.游標卡尺 B.刻度尺 C.秒表 D.天平（2）在驗證加速度與力的關(guān)系實驗之前，需要思考如何測“力”。為了簡化“力”的測量，下列說法正確的是：__________（選填選項前的字母）。A.使小車沿傾角合適的斜面運動，小車受力可等效為只受繩的拉力B.若斜面傾角過大，小車所受合力將小于繩的拉力C.無論小車運動的加速度多大，砂和桶的重力都等于繩的拉力D.讓小車的質(zhì)量遠大于砂和桶的質(zhì)量，砂和桶的重力才近似等于繩的拉力（3）某同學(xué)在驗證小車的加速度與其合力成正比的實驗時，保持小車質(zhì)量不變。根據(jù)測得的數(shù)據(jù)作出如圖所示的a—F圖線，所得的圖線既不過原點，又不是直線，原因可能是__________。（選填選項前的字母）A.木板右端所墊物體較低，使得木板的傾角偏小B.木板右端所墊物體較高，使得木板的傾角偏大C.小車質(zhì)量遠大于砂和砂桶的質(zhì)量D.砂和砂桶的質(zhì)量不滿足遠小于小車質(zhì)量（4）另一同學(xué)采用如圖所示的裝置進行實驗：光滑的軌道平面分上下雙層排列，完全相同的兩個小車，其左端分別和一個砝碼盤連接，其右端分別和一條剎車線連接，這兩條剎車線由后面的剎車系統(tǒng)同步控制，使得兩小車在必要時能夠立即同步地停下來。該同學(xué)利用這套裝置探究出了加速度與力的關(guān)系。請簡要分析論述利用這套裝置探究“加速度與力的關(guān)系”的方法__________。【答案】（1）BD（2）AD（3）AD（4）見解析【解析】【小問1詳解】[1]“驗證牛頓第二定律”實驗需要用天平測量小車、砂、砂桶的質(zhì)量，需要用刻度尺測出計數(shù)點間的距離。故選BD?！拘?詳解】[2]A．使小車沿傾角合適的斜面運動，當(dāng)小車沿斜面重力向下的分力與所受摩擦力平衡時，小車受力可等效為只受繩的拉力，故A正確；B．若斜面傾角過大，小車沿斜面重力向下分力大于所受摩擦力，小車所受合力將大于繩的拉力，故B錯誤；C．由于砂和桶具有一定加速度，所以砂和桶的重力不等于繩的拉力，故C錯誤；D．讓小車的運動趨近于勻速運動，這時砂和桶的加速度趨近于0，砂和桶的重力才近似等于繩的拉力，故D正確。故選AD?！拘?詳解】[3]圖2中的圖線在橫軸上截距不為零，說明a=0時F＞0說明當(dāng)繩子上有拉力時小車沒有加速度，說明實驗前沒有平衡摩擦力或者平衡摩擦力不足，平衡摩擦力不足時可以適當(dāng)增大木板夾角；從圖象中可以看出：當(dāng)拉力F較小時，砂和砂桶的質(zhì)量較小，滿足遠小于小車的質(zhì)量這一條件，此時圖象是傾斜直線；當(dāng)拉力F慢慢增大時，即砂桶和砂的總質(zhì)量增加時，由于不滿足砂和砂桶的質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量，圖象出現(xiàn)彎曲；故出現(xiàn)圖2圖象的原因是木板右端所墊物體較低，使得木板的傾角偏小，平衡摩擦力不足和不滿足砂和砂桶的質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量。故選AD。【小問4詳解】[4]根據(jù)則有所以，在這個實驗中無須測量加速度的具體數(shù)值，只要測量同一時間內(nèi)，兩小車在不同的拉力情況下的位移之比，就可以獲得同一質(zhì)量的物體其加速度和受到的拉力之間的關(guān)系。四、簡答題（本大題共4小題，共40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)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。）17.質(zhì)量m＝5.0kg的物塊（可視為質(zhì)點），在恒定拉力F＝50N的作用下，從水平面上A點由靜止開始作勻變速直線運動，如圖所示。F斜向下與水平面的夾角成37°，運動t＝5.0s后撤去該力，物塊繼續(xù)滑行一段距離后停在B點。已知物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)μ＝0.2，（已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g＝10m/s2）求：（1）撤去拉力時速度v的大?。唬?）撤去F后，物塊還能繼續(xù)向前運動的距離x大小?！敬鸢浮浚?）（2）144m【解析】【小問1詳解】受到F時，物塊的加速度為由可得撤去拉力時速度v的大小【小問2詳解】撤去F后，物塊由得撤去F后，物塊還能繼續(xù)向前運動的距離x大小18.如圖所示，半徑為R=0.4m的光滑半圓軌道AB豎直放置于水平地面，一個質(zhì)量m=0.2kg的小球從最低點A射入，沿軌道運動半周后，以v0=3m/s的速度從最高點B水平拋出．已知重力加速度g=10m/s2，tan53°=43(1)小球落回地面時與A點的距離x；(2)小球落回地面時的速度v；(3)小球剛運動到B點時對軌道壓力F大小．【答案】(1)x=1.2m(2)v=5m/s,方向與水平方向成53°角斜向右下方(3)F=2.5N【解析】【詳解】（1）球做平拋運動豎直方向:代入解得:水平方向:（2）豎直方向:小球落回地面時的速度的大小:方向：即方向與水平方向成53°角斜向右下方;（3）由牛頓第二定律可得:代入解得:由牛頓第三定律得，小球剛運動到B點時對軌道壓力F的大小19.在2024年的巴黎奧運會中，我國小將全紅嬋力壓群芳，取得了女子10米跳臺比賽的冠軍。假設(shè)全紅嬋的質(zhì)量為m=50kg，其體型可等效為長度l=1m、底面積S=0.06m2的圓柱體，不計空氣阻力，當(dāng)她起跳到達最高點時，她的重心離跳臺表面的高度為0.8m。（1）求全紅嬋起跳瞬間的速度大??；（2）全紅嬋落