北京市101中學(xué)2020屆高三物理上學(xué)期10月月考試題(含解析)

1、北京101中學(xué)2020屆高三年級上學(xué)期10月月考物理試卷一、本題共12小題，每小題3分，共36分。在每小題給出的四個選項中，有的小題只有 一個選項是正確的，有的小題有多個選項是正確的。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。1 .汽車緊急剎車后，停止運動的車輪在水平地面上滑動直至停止，在地面上留下的痕跡稱為剎車線.由剎車線的長短可知汽車剎車前的速度.已知汽車輪胎與地面之間的動摩擦因數(shù)為0. 80,測得剎車線長25 m.汽車在剎車前瞬間的速度大小為（重力加速度g取10 m/s 2）A. 40 m/sB. 30 m/sC. 10 m/sD. 20 m/s【答案】D【解析】【分析】

2、分析剎車后汽車的合外力，進而求得加速度；再根據(jù)勻變速運動規(guī)律，由位移求得速度.f2【詳解】剎車后汽車的合外力為摩擦力f= mg加速度 a= =科g=8n/s ;又有剎車線m長25m,故可由勻變速直線運動規(guī)律得到汽車在剎車前的瞬間的速度大小 v= J2as=石一825m /s）= 20m/s;故 ABC錯誤，D正確；故選 D.【點睛】運動學(xué)問題，一般先根據(jù)物體受力，利用牛頓第二定律求得加速度，然后再由運動 學(xué)規(guī)律求解相關(guān)位移、速度等問題.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緩慢拉動繩的中點 O,如圖所示。用T表示繩OA段拉力的大小，在 O點向左移動的過程中A. F逐漸變

3、大，T逐漸變大B. F逐漸變大，T逐漸變小C. F逐漸變小，T逐漸變大D. F逐漸變小，T逐漸變小【答案】A【解析】【詳解】以結(jié)點 O為研究對象受力分析如下圖所示:由題意知點O緩慢移動，即在移動過程中始終處于平衡狀態(tài)，則可知：繩OB的張力TB=mg根據(jù)平衡條件可知：Tcos e -Tb=0, Tsin 0 - F=0由此兩式可得：F=TBtan 0 =mgan 0T Tcos在結(jié)點為O被緩慢拉動過程中，夾角 e增大，由三角函數(shù)可知：F和T均變大。A. F逐漸變大，T逐漸變大與分析相符，故 A正確。B. F逐漸變大，T逐漸變小與分析不符，故 B錯誤。C. F逐漸變小，T逐漸變大與分析不符，故 C

4、錯誤。D. F逐漸變小，T逐漸變小與分析不符，故 D錯誤。3.如圖，滑塊A置于水平地面上，滑塊B在一水平力作用下緊靠滑塊A（A、B接觸面豎直），此時A恰好不滑動，B剛好不下滑.已知A與B間的動摩擦因數(shù)為1 , A與地面間的動摩擦因數(shù)為 2,最大靜摩擦力等于滑動摩擦力.A與B的質(zhì)量之比為（）A.B.C.D.【答案】B【解析】【詳解】試題分析：對 A、B整體分析，受重力、支持力、推力和最大靜摩擦力，根據(jù)平衡條件，有：F=(i 2 (m+m2)g 再對物體B分析，受推力、重力、向左的支持力和向上的最大靜摩擦力，根據(jù)平衡條件，有:水平方向：F=N豎直方向：mig=f其中：f= 1N聯(lián)立有：mg=w 1

5、Fmi 11 2聯(lián)立解得：m21 2故選B.【考點定位】物體的平衡【點睛】本題關(guān)鍵 采用整體法和隔離法靈活選擇研究對象，受力分析后根據(jù)平衡條件列式求解，注意最大靜摩擦力約等于滑動摩擦力.4 .某人將重物由靜止開始舉高 h,并使物體獲得速度 v,不計空氣阻力。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能的增量B.人的舉力對物體做的功等于物體機械能的C.物體所受合外力對它做的功等于動能、重.能的增量之和.D.重力對重物做功等于物體重力勢能的【答案】AB【詳解】ABC.根據(jù)除重力以外的力對物體做的功等于物體機械能的變化量，所以人對物體做的功等于物體機械能的增加，根據(jù)動能定理可知

6、：合外力對物體做的功等于物體動能的增加量，故AB正確C錯誤。D.物體重力做的功等于重力勢能的變化量，所以物體克服重力做的功等于物體重力勢能的增加量，故D錯誤；5 .在2017年6月，我國又成功發(fā)射一顆“墨子號”量子科學(xué)實驗衛(wèi)星，實現(xiàn)遠距離光子糾纏，刷新世界紀(jì)錄?！澳犹枴钡能壍赖陀诘厍蛲叫l(wèi)星的軌道，關(guān)于“墨子號”科學(xué)實驗衛(wèi)星，下列說法中正確的是A. “墨子號”科學(xué)實驗衛(wèi)星相對于地面是靜止的B. “墨子號”科學(xué)實驗衛(wèi)星軌道平面一定通過地球的球心C. “墨子號”科學(xué)實驗衛(wèi)星運行的線速度大于地球通訊衛(wèi)星的線速度D. “墨子號”科學(xué)實驗衛(wèi)星運行的質(zhì)量一定大于地球通訊衛(wèi)星的質(zhì)量璃管的開口端用膠塞塞緊，

7、并迅速豎直倒置，紅蠟塊就沿玻璃管由管口勻速上升到管底.將此玻璃管倒置安裝在小車上， 并將小車置于水平導(dǎo)軌上.若小車一端連接細線繞過定滑輪懸掛小物體，小車從A位置由靜止開始運動， 同時紅蠟塊沿玻璃管勻速上升.經(jīng)過一段時間后，小車運動到虛線表示的 B位置，如圖所示.按照如圖建立坐標(biāo)系， 在這一過程中紅蠟塊實際 運動的軌跡可能是選項中的（）D.【解析】【詳解】蠟燭在豎直方向做勻速運動，則豎直位移y=vot;水平方向做勻加速運動：1 .2x at ,2聯(lián)立可知：2 2v0 y x, a可知圖線C正確.Q為遠日P7 .如圖所示，海王星繞太陽沿橢圓軌道運動，運行的周期為To,圖中P為近日點，點，M N為軌

8、道短軸的兩個端點。若只考慮海王星和太陽之間的相互作用，則海王星在從經(jīng)M Q到N的運動過程中海王星一-'-.J t J/*f? I- - - -* . - 7 C尸康；yf I JNA.從P到M所用的時間小于T048 .從Q到N階段，機械能逐漸變大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【答案】AC【解析】【詳解】A.海王星在PM的速度大小大于 M或的速度大小，則 PM的時間小于 MCa的 時間，所以P到M所用的時間小于T0 ,故A正確。4B.從Q到N的過程中，由于只有萬有引力做功，機械能守恒，故B錯誤；C.從P到Q階段，萬有引力做負功，速率減小，故 C正確；D

9、.根據(jù)萬有引力方向與速度方向的關(guān)系知，從 P到M階段，萬有引力對它做負功，故D錯誤。8 .如圖所示，用小錘打擊彈性金屬片后，A球沿水平方向拋出，同時B球被松開，自由下落.改變小球距地面的高度和打擊的力度，重復(fù)這個實驗，發(fā)現(xiàn)A、B兩球總是同時落地.若 A、B兩球質(zhì)量相等，且將平拋運動沿水平和豎直兩個方向分解.下列說法正確的是A.本實驗可驗證平拋運動在水平方向上是勻速直線運動B.本實驗可驗證平拋運動在豎直方向上是自由落體運動C.在同一次實驗中，兩球落地前瞬間重力的功率相等D.在同一次實驗中，兩球落地前瞬間動量的大小相等【答案】BC【解析】【分析】A球沿水平方向拋出做平拋運動，同時B球被松開，自由下

10、落做自由落體運動，發(fā)現(xiàn)每次兩 球都同時落地，只能說明平拋豎直方向的分運動是自由落體運動.【詳解】本實驗將A的做平拋運動與豎直方向下落的B的運動對比，只能說明A豎直方向運動情況，不能反映 A水平方向的運動情況.本實驗中A做平拋運動，B做自由落體運動，每次兩球都同時落地，說明 A豎直方向的分運動是自由落體運動.故 A錯誤，B正確；兩小球 落地時的豎直分速度相同，故由P=mgv可知，兩球落地時的功率相等，故 C正確；由于兩球落地時的瞬時速度不同，平拋運動的合速度大于自由落地的速度，故落地時的動量不相等， 故D錯誤.故選BC【點睛】本題考查研究平拋運動規(guī)律的實驗，主要是對分析推理的能力的考查，注意本實

11、驗采用對比的方法來研究平拋運動水平方向的分運動情況.9 .如圖所示，質(zhì)量均為 m的小球A、B用長為L的細線相連，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 g2b. b球到達桌邊的速度為 V2ghC. A B兩落地的水平距離為 J2 hD.繩L對B球做的功為 mgh【答案】AC【詳解】A.對AB整體受力分析，由牛頓第二定律可得,mg=2ma所以故A正確。B.對于AB組成 系統(tǒng)，機械能守恒，取地面為零勢能面，則122mgh mgh - 2mv所以落地的速度也就是B

12、球到達桌邊的速度為v gh故B錯誤。C. B球由于有了 A球下落時的速率，所以 B將做平拋運動，B的水平位移為x vt gh,2h故C正確。D.繩只是在A落地之前對B有力的作用，對 B受力分析知，只有繩對 B做功，由動能定理 可得121,W mv mgh22故D錯誤。10.高空作業(yè)須系安全帶，如果質(zhì)量為m的高空作業(yè)人員不慎跌落，從開始跌落到安全帶對人剛產(chǎn)生作用力前人下落的距離為h（可視為自由落體運動）.此后經(jīng)歷時間t安全帶達到最大伸長，若在此過程中該作用力始終豎直向上，則該段時間安全帶對人的平均作用力大小為C. mgh + mgtB. m 須 _mgtD. mjh-mgt【答案】A【解析】【詳

13、解】在安全帶對人有拉力的瞬間時，人做自由落體運動，此過程機械能守恒，故有mgh ；mv2,即在產(chǎn)生拉力瞬間速度為 v ，詬，之后人在安全帶的作用下做變速運動，末速度為零，設(shè)向上為正方向，則根據(jù)動量定理可得：有Ft mgt 0 mv,聯(lián)立解得m、. 2ghF -mg【點睛】本題關(guān)鍵是明確物體的受力情況和運動情況,然后對自由落體運動過程和全程封閉列式求解，注意運用動量定理前要先規(guī)定正方向【此處有視頻，請去附件查看】11.2018年5月21日，中國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長征四號丙運載火箭，成功將嫦娥四號任務(wù)“鵲橋”號中繼星發(fā)射升空.6月14日，“鵲橋”號中繼星進入地月拉格朗日L2點的Halo使命軌道，

14、以解決月球背面的通訊問題.如圖所示，地月拉格朗日L2點在地球與月球的連線上.若衛(wèi)星在地月拉格朗日L2點上，受地球、月球兩大天體的引力作用，能保持相對靜止.已知地球質(zhì)量和地月距離，若要計算地月拉格朗日L2點與地球間的距離，只需要知道的物理量是A.月球的質(zhì)量B. “鵲橋”號中繼星的質(zhì)量C.月球繞地球運行的周期D.引力常量【答案】A【解析】【詳解】“鵲橋”號中繼星繞地球做圓周運動，其向心力是地球和月球的引力的合力題共的,一- M 地m - M 月m,4 、2t.有萬有引力定律可得：G T- G ,2=m()2r ,此方程中“鵲橋”號中繼星的r (r r月地)T質(zhì)量可以消去，中繼星的周期等于月球的周期

15、，所以只要知道月球的質(zhì)量，就可此計算出地月拉格朗日L2點與地球間的距離r .故A正確，BCD昔誤.12.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動，一段時間后撤去恒力，不計空氣阻力，設(shè)斜面足夠長.物體的速度用V表示，物體的動能用 E表示，物體和地球組成系統(tǒng)的重力勢能用 b表示、機械能用 E表示，運動時間用t表示、路程用l 表示.對整個運動過程，下圖表示的可能是2-1 vrq v A. v隨t變化的v - t圖像B.曰隨t變化的6 -1圖像C. E隨l變化的E-l圖像D.曰隨l變化的E - l圖像【答案】D【解析】若是v-t圖象，沒有撤去恒力前，物體向上做勻加速運動，撤去恒力

16、后，物體向上做勻減速運動，然后向下做勻加速運動，此時速度反向，加速度與向上勻減速的加速度相同，故A錯誤；物體向上運動，重力勢能先增大，當(dāng)?shù)竭_最高點時物體向下運動，重力勢能減少，故 B錯誤；在撤去恒力前，恒力作正功，故物體的機械能增加，撤去恒力后，只有重力做功，故物體的機械能不變，故機械能先增大后不變，故 C錯誤；根據(jù)動能定理可知，物體加速向上運動時，合外力做正功，動能增大，撤去恒力時，只有重力做負功，故動能減少；反向，重力做正功，動能增大，動能是標(biāo)量，只有大小，沒有方向，故 D正確；故選D.【點睛】先對物體受力分析，得出物體的運動情況，判斷速度與時間的圖象是否正確；根據(jù)功能關(guān)系判斷重力勢能的變

17、化情況，機械能的變化情況和動能的變化情況.二、本題共2小題，共12分.13 .某同學(xué)在“探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系”時，安裝好實驗裝置，讓刻度尺零刻度與彈簧上端平齊，在彈簧下端掛 1個鉤碼，靜止時彈簧長度為 li,如圖甲所示，圖乙是此時固定在 彈簧掛鉤上的指針在刻度尺（最小分度是1毫米）上位置的放大圖，示數(shù) l 1 =cm.在彈簧下端分別掛 2個、3個、4個、5個相同鉤碼，靜止時彈簧長度分別是 l2、l3、l4、l5.已 知每個鉤碼質(zhì)量是 50 g ,掛2個鉤碼時，彈簧彈力 F2=N （當(dāng)?shù)刂亓铀俣?g = 9.8 m/s2）.要得到彈簧伸長量 x,還需要測量的是 ,作出Fx曲線，得到彈力與彈

18、簧伸長 量的關(guān)系.甲【答案】(1). 25.85 (2). 0.98 (3).彈簧原長【解析】【詳解】123 刻度尺示數(shù)為25.85 cm,注意估讀.掛2個鉤碼時，彈簧彈力等于此時鉤碼的重力，即F= 2mg= 0.98 N由于伸長量等于彈簧的長度減去原長，因此要得到伸長量，還需要測量彈簧原長14 .某同學(xué)用圖（a）所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律，其中打點計時器的電源為交流電30Hz和40Hz,打出紙帶的一部分如圖（b）所示。該同學(xué)在實驗中沒有記錄交流電的頻率f ,需要用實驗數(shù)據(jù)和其他條件進行推算。（1）若從打出的紙帶可判定重物勻加速下落，利用f和圖（b）中給出的物理量可以寫出:在打點計時器打

19、出 B點時，重物下落的速度大小為 ,重物下落的加速度的大小為（2）已測得S1=8.89cm, S2=9.50cm, S3=10.10cm；當(dāng)重力加速度大小為9.80m/s 2,實驗中重物受到的平均阻力大小約為其重力的1%。由此推算出f為 Hz。1 一1一2【答案】（1）. 一（、S2） f （2）.- （S3 Si）f（3）. 402 2【解析】【詳解】（1）12根據(jù)某段時間內(nèi)的平均速度等于中間時刻的瞬時速度可得: S2 f2 S3 f 2由速度公式vc=VB+aT可得：2S3 s1fa=2(2)3由牛頓第二定律可得：mg0.01 mg=ma所以a=099g結(jié)合(1)解出的加速度表達式，代入數(shù)

20、據(jù)可得f =40HZ三、本題包括6小題，共52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。15.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 0=37°的恒定拉力，沿水平面勻加速運動.已知木箱與水平面間的動摩擦因數(shù)(1=0.2 ,重力加速度 g=10m/s2, sin37 ° = 0.6 , cos37° = 0.8 .VBVcS1S22TS2S32T(1)畫出木箱受力的示意圖；(2)求木箱的加速度 a的大?。?3)求02

21、s時間內(nèi)，木箱位移 x的大小.【詳解】(1)木箱受力如下圖所示:(2)對木箱受力分析，在豎直方向：FN+Fsin 0 -mg=0在水平方向：Fcos 0 -f=ma又因為摩擦力f=(iFn解得加速度a = 2.6m/s 212(3)根據(jù)勻變速直線運動位移和時間的關(guān)系，x at22解得 x =5.2m.16.北京將在2022年舉辦冬季奧運會，滑雪運動將速度與技巧完美地結(jié)合在一起，一直深受廣大觀眾的歡迎.一質(zhì)量為60kg的運動員在高度為h 80m,傾角為 30的斜坡頂端，從靜止開始沿直線滑到斜面底端.下滑過程運動員可以看作質(zhì)點，收起滑雪杖，忽略摩擦阻力和空氣阻力，g取10m/s2，問:(1)運動員

22、到達斜坡底端時的速率 v ;(2)運動員剛到斜面底端時，重力的瞬時功率；(3)從坡頂滑到坡底的過程中，運動員受到的重力的沖量.【答案】(1) 40m/s (2) 1,2 104W (3) 4,8 103N s方向為豎直向下【解析】【分析】(1)根據(jù)牛頓第二定律或機械能守恒定律都可以求出到達底端的速度的大小；(2)根據(jù)功率公式進行求解即可；(3)根據(jù)速度與時間關(guān)系求出時間，然后根據(jù)沖量公式進行求解即可；【詳解】(1)滑雪者由斜面頂端滑到底端過程中，系統(tǒng)機械能守恒：mgh -mv22到達底端時的速率為： v 40m/s；(2)滑雪者由滑到斜面底端時重力的瞬時功率為：PG mg v sin 30 1

23、.2 104W ；(3)滑雪者由斜面頂端滑到底端過程中，做勻加速直線運動根據(jù)牛頓第二定律 mg sin 300 ma,可以得到：a g sin 30 5m/s2根據(jù)速度與時間關(guān)系可以得到：t v0 8sa3 .則重力的沖重為：IG mgt 4.8 10 N s,方向為豎直向下.【點睛】本題關(guān)鍵根據(jù)牛頓第二定律求解加速度，然后根據(jù)運動學(xué)公式求解末速度，注意瞬時功率的求法.17.如圖1所示，游樂場的過山車可以底朝上在圓軌道上運行，游客卻不會掉下來。我們把這種情形抽象為如圖 2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和最高點。 質(zhì)量為m的小球(可視為質(zhì)點

24、)從弧形軌道上的 A點由靜 止?jié)L下，到達B點時的速度為Vb= 周京，且恰好能通過 C點。已知A、B間的高度差為h=4R 重力加速度為g。求：圖1圖2(1)小球運動到 B點時，軌道對小球的支持力 F的大小；(2)小球通過C點時的速率Vc；(3)小球從A點運動到C點的過程中，克服摩擦阻力做的功W【答案】(1) 7mg (2) Vc TgR(3) 1.5 mgR【解析】【詳解】(1)小球在B點時，根據(jù)牛頓第二定律有2VbF mg m 一解得：F=7mg(2)因為小球恰能通過 C點，根據(jù)牛頓第二定律有2VCmg m一解得:Vc , gR(3)在小球從 A點運動到C點的過程中，根據(jù)動能定理有12 cmg

25、(h 2R) W - mvC 0解得W1.5 mgR18.2012年11月，我國艦載機在航母上首降成功.設(shè)某一艦載機質(zhì)量為m = 2 . 5X104kg,著艦速度為vo=50m/s,著艦過程中航母靜止不動.發(fā)動機的推力大小恒為F = 1 . 2X105N,若空氣阻力和甲板阻力保持不變.飛機將在甲板上以 a0=2m/s2(1)若飛機著艦后，關(guān)閉發(fā)動機，僅受空氣阻力和甲板阻力作用,的加速度做勻減速運動，航母甲板至少多長才能保證飛機不滑到海里.(2)為了讓飛機在有限長度的跑道上停下來，甲板上設(shè)置了攔阻索讓飛機減速，同時考慮到飛機尾鉤掛索失敗需要復(fù)飛的情況，飛機著艦時并不關(guān)閉發(fā)動機.若飛機著艦后就鉤住

26、攔阻索，圖示為飛機鉤住攔阻索后某時刻的情景，此時飛機的加速度大小為a1=38m/s2,速度為 40 m/s ,攔阻索夾角 0 =106。兩滑輪間距 40m, ( sin53 0.8,cos530.6 )a.求此時攔阻索承受的張力大小.b.飛機從著艦到圖示時刻，攔阻索對飛機做的功.【答案】(1) 625m； (2) a. 8. 5X105N; b. -1 . 23X 107J.【解析】試題分析：(1)由勻變速直線運動規(guī)律得vt2 v02 2ax代入數(shù)據(jù)解得x 625 m 5分(2) a.有牛頓第二定律得 ma f得f 5X104N飛機著艦受力如圖：VI廣,+"下V有牛頓第二定律得：ma

27、 2Tsin37 f F代入數(shù)據(jù)解得：T 8.5 105Nb.從著艦到圖示位置飛機前進 x 15m由動能定理得：Fx1 WT fx1Ek代入數(shù)據(jù)解得：Wt =-1 . 23X1C7J考點：勻變速直線運動，牛頓第二定律，動能定理.19.在長期的科學(xué)實踐中，人類已經(jīng)建立起各種形式的能量概念及其量度的方法，其中一種 能量是勢能。勢能是由于各物體間存在相互作用而具有的、由各物體間相對位置決定的能。 如重力勢能、彈性勢能、分子勢能、電勢能等。(1)如圖1所示，內(nèi)壁光滑、半徑為 R的半圓形碗固定在水平面上，將一個質(zhì)量為 m的小 球(可視為質(zhì)點)放在碗底的中心位置 C處。現(xiàn)給小球一個水平初速度 vo (V0

28、<j2gR ),使 小球在碗中一定范圍內(nèi)來回運動。已知重力加速度為goa.若以AB為零勢能參考平面，寫出小球在最低位置C處的機械能E的表達式;b.求小球能到達的最大高度 h；說明小球在碗中的運動范圍，并在圖 1中標(biāo)出。x軸。如Ep與它們之間距（2）如圖2所示，a、b為某種物質(zhì)的兩個分子，以 a為原點，沿兩分子連線建立 果選取兩個分子相距無窮遠時的勢能為零，則作出的兩個分子之間的勢能離x的Ep-x關(guān)系圖線如圖3所示。假設(shè)分子為ro時,【答案】（1 ）Ea. E 1mv2 mgR ；Ep東2 Vo2g2 )Ax=x2- xi；a固定不動，分子b只在ab間分子力的作用下運動 （在x軸上）。當(dāng)兩分子間距離b分子的動能為Eko（Eko<Ep0）。求a、b分子間的最大勢能E;并利用圖3,結(jié)合畫圖說明分子b在x軸上的運動范圍。【詳解】（1） a.小球的機械能E 1mv2 mgRb.以水平面為零勢能參考平面 根據(jù)機械能守恒定律解得小球在碗中的M與N之間來回運動,O-mv02 0mgh2V02gM與N等高，如圖所示。(2)當(dāng)b分子速度為零時，此時兩分子間勢能最大根據(jù)能量守恒，有EPm Ek0 EP0由Ep X圖