2024-2025學(xué)年北京師大附屬實(shí)驗(yàn)中學(xué)高三（上）第一次月考物理試卷（10月份）（含答案）

第=page11頁，共=sectionpages11頁2024-2025學(xué)年北京師大附屬實(shí)驗(yàn)中學(xué)高三（上）第一次月考物理試卷（10月份）一、單選題：本大題共10小題，共30分。1.矯正牙齒時，可用牽引線對牙施加力的作用。若某顆牙受到牽引線的兩個作用力大小均為F，夾角為α，如圖所示，則該牙所受牽引力的合力大小為(

)A.2Fsinα2 B.2Fcosα2 C.2.發(fā)球機(jī)從同一高度向正前方依次水平射出兩個速度不同的乒乓球(忽略空氣的影響)。速度較大的球越過球網(wǎng)，速度較小的球沒有越過球網(wǎng)；其原因是(

)A.速度較小的球下降相同距離所用的時間較多

B.速度較小的球在下降相同距離時在豎直方向上的速度較大

C.速度較大的球在相同時間間隔內(nèi)下降的距離較大

D.速度較大的球通過同一水平距離所用的時間較少3.小芳在體重計上完成下蹲動作。下列F?t圖象能反映體重計示數(shù)隨時間變化的是(

)A. B. C. D.4.如圖，光滑圓軌道固定在豎直面內(nèi)，一質(zhì)量為m的小球沿軌道做完整的圓周運(yùn)動。已知小球在最低點(diǎn)時對軌道的壓力大小為N1，在最高點(diǎn)時對軌道的壓力大小為N2，重力加速度大小為g，則N1?N2A.3mg B.4mg C.5mg D.6mg5.如圖，用兩根等長的細(xì)繩將一勻質(zhì)圓柱體懸掛在豎直木板的P點(diǎn)，將木板以底邊MN為軸向后方緩慢轉(zhuǎn)動直至水平，繩與木板之間的夾角保持不變。忽略圓柱體與木板之間的摩擦。在轉(zhuǎn)動過程中(

)A.圓柱體對木板的壓力先增大后減小

B.圖柱體對木板的壓力逐漸增大

C.兩根細(xì)繩上的拉力均先增大后減小

D.兩根細(xì)繩對圓柱體拉力的合力保持不變6.未來的星際航行中，宇航員長期處于零重力狀態(tài)，為緩解這種狀態(tài)帶來的不適，有人設(shè)想在未來的航天器上加裝一段圓柱形“旋轉(zhuǎn)艙”，如圖所示。當(dāng)旋轉(zhuǎn)艙繞其軸線勻速旋轉(zhuǎn)時，宇航員站在旋轉(zhuǎn)艙內(nèi)圓柱形壁上，可以受到與他站在地球表面時相同大小的支持力。為達(dá)到上述目的，下列說法正確的是(

)

A.旋轉(zhuǎn)艙的半徑越大，轉(zhuǎn)動的角速度就應(yīng)越大

B.旋轉(zhuǎn)艙的半徑越大，轉(zhuǎn)動的角速度就應(yīng)越小

C.宇航員質(zhì)量越大，旋轉(zhuǎn)艙的角速度就應(yīng)越大

D.宇航員質(zhì)量越大，旋轉(zhuǎn)艙的角速度就應(yīng)越小7.如圖，滑塊以初速度v0沿表面粗糙且足夠長的固定斜面，從頂端下滑，直至速度為零。對于該運(yùn)動過程，若用?、s、v、a分別表示滑塊的下降高度、位移、速度和加速度的大小，t表示時間，則下列圖象最能正確描述這一運(yùn)動規(guī)律的是(

)

A. B.

C. D.8.2022年3月，中國航天員翟志剛、王亞平、葉光富在離地球表面約400km的“天宮二號”空間站上通過天地連線，為同學(xué)們上了一堂精彩的科學(xué)課。通過直播畫面可以看到，在近地圓軌道上飛行的“天宮二號”中，航天員可以自由地漂浮，這表明他們(

)A.所受地球引力的大小近似為零

B.所受地球引力與飛船對其作用力兩者的合力近似為零

C.在地球表面上所受引力的大小小于其隨飛船運(yùn)動所需向心力的大小

D.所受地球引力的大小與其隨飛船運(yùn)動所需向心力的大小近似相等9.我國首顆超百Gbps容量的高通量地球靜止軌道通信衛(wèi)星——“中星26號”與某一橢圓軌道偵察衛(wèi)星的運(yùn)動軌跡如圖所示，A、B分別為偵察衛(wèi)星的近地點(diǎn)和遠(yuǎn)地點(diǎn)。兩衛(wèi)星的運(yùn)行周期相同，D點(diǎn)是兩軌道交點(diǎn)，BC連線過地心，下列說法正確的是(

)A.偵查衛(wèi)星從B點(diǎn)運(yùn)動到A點(diǎn)過程中機(jī)械能減小

B.偵查衛(wèi)星從B點(diǎn)運(yùn)動到A點(diǎn)過程中動能減小

C.“中星26號”和偵察衛(wèi)星在D點(diǎn)的加速度相等

D.A、B兩點(diǎn)間距離與“中星26號”衛(wèi)星軌道半徑相等10.根據(jù)宇宙大爆炸理論，密度較大區(qū)域的物質(zhì)在萬有引力作用下，不斷聚集可能形成恒星。恒星最終的歸宿與其質(zhì)量有關(guān)，如果質(zhì)量為太陽質(zhì)量的1～8倍將坍縮成白矮星，質(zhì)量為太陽質(zhì)量的10～20倍將坍縮成中子星，質(zhì)量更大的恒星將坍縮成黑洞。設(shè)恒星坍縮前后可看成質(zhì)量均勻分布的球體，質(zhì)量不變，體積縮小，自轉(zhuǎn)變快。不考慮恒星與其它物體的相互作用。已知逃逸速度為第一宇宙速度的2倍，中子星密度大于白矮星。根據(jù)萬有引力理論，下列說法正確的是(

)A.同一恒星表面任意位置的重力加速度相同

B.恒星坍縮后表面兩極處的重力加速度比坍縮前的大

C.恒星坍縮前后的第一宇宙速度不變

D.中子星的逃逸速度小于白矮星的逃逸速度二、多選題：本大題共4小題，共12分。11.體育課上，某同學(xué)做俯臥撐訓(xùn)練，在向上撐起過程中，下列說法正確的是(

)A.地面對手的支持力做了正功

B.地面對手的支持力沖量為零

C.他克服重力做了功

D.他的機(jī)械能增加了12.太陽系各行星幾乎在同一平面內(nèi)沿同一方向繞太陽做圓周運(yùn)動，當(dāng)?shù)厍蚯『眠\(yùn)行到某地外行星和太陽之間，且三者幾乎排成一條直線的現(xiàn)象，天文學(xué)家稱為“行星沖日”，據(jù)報道，2014年各行星沖日時間分別為：1月6日木星沖日；4月9日火星沖日；5月11日土星沖日；8月29日海王星沖日；10月8日天王星沖日．已知地球及各地外行星繞太陽運(yùn)動的軌道半徑如下表所示，則下列判斷正確的是(

)地球火星木星土星天王星海王星軌道半徑(AU)1.01.55.29.51930A.各地外行星每年都會出現(xiàn)沖日現(xiàn)象

B.在2015年內(nèi)一定會出現(xiàn)木星沖日

C.天王星相鄰兩次沖日的時間間隔為土星的一半

D.地外行星中，海王星相鄰兩次沖日的時間間隔最短13.神舟十三號返回艙進(jìn)入大氣層一段時間后，逐一打開引導(dǎo)傘、減速傘、主傘，最后啟動反沖裝置，實(shí)現(xiàn)軟著陸。某興趣小組研究了減速傘打開后返回艙的運(yùn)動情況，將其運(yùn)動簡化為豎直方向的直線運(yùn)動，其v?t圖像如圖所示。設(shè)該過程中，重力加速度不變，返回艙質(zhì)量不變，下列說法正確的是(

)A.在0～t1時間內(nèi)，返回艙重力的功率隨時間減小

B.在0～t1時間內(nèi)，返回艙的加速度不變

C.在t1～14.如圖，廣場水平地面上同種盆栽緊密排列在以O(shè)為圓心、R1和R2為半徑的同心圓上，圓心處裝有豎直細(xì)水管，其上端水平噴水嘴的高度、出水速度及轉(zhuǎn)動的角速度均可調(diào)節(jié)，以保障噴出的水全部落入相應(yīng)的花盆中。依次給內(nèi)圈和外圈上的盆栽澆水時，噴水嘴的高度、出水速度及轉(zhuǎn)動的角速度分別用?1、v1、ω1和?2、v2A.若?1=?2，則v1：v2=R2：R1

B.若v1=v2，則三、實(shí)驗(yàn)題：本大題共2小題，共18分。15.(1)“探究求合力的方法”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示，在該實(shí)驗(yàn)中。

①下列說法正確的是______(單選)；

A.拉著細(xì)繩套的兩只彈簧秤，穩(wěn)定后讀數(shù)應(yīng)相同

B.在已記錄結(jié)點(diǎn)位置的情況下，確定一個拉力的方向需要再選擇相距較遠(yuǎn)的兩點(diǎn)

C.測量時彈簧秤外殼與木板之間不能存在摩擦

D.測量時，橡皮條、細(xì)繩和彈簧秤應(yīng)貼近并平行于木板

②若只有一只彈簧秤，為了完成該實(shí)驗(yàn)至少需要______(選填“2”、“3”或“4”)次把橡皮條結(jié)點(diǎn)拉到O點(diǎn)。

(2)如圖2所示，打點(diǎn)計時器固定在鐵架臺上，使重物帶動紙帶從靜止開始自由下落，利用此裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。

①對于該實(shí)驗(yàn)，下列操作中對減小實(shí)驗(yàn)誤差有利的是______。

A.重物選用質(zhì)量和密度較大的金屬錘B.兩限位孔在同一豎直面內(nèi)上下對正

C.精確測量出重物的質(zhì)量D.用手托穩(wěn)重物，接通電源后，撤手釋放重物

②某實(shí)驗(yàn)小組利用上述裝置將打點(diǎn)計時器接到50Hz的交流電源上，按正確操作得到了一條完整的紙帶，由于紙帶較長，圖中有部分未畫出，如圖3所示。紙帶上各點(diǎn)是打點(diǎn)計時器打出的計時點(diǎn)，其中O點(diǎn)為紙帶上打出的第一個點(diǎn)。重物下落高度應(yīng)從紙帶上計時點(diǎn)間的距離直接測出，利用下列測量值能完成驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的選項(xiàng)有______。

A.OA、AD和EG的長度B.OC、BC和CD的長度

C.BD、CF和EG的長度D.AC、BD和EG的長度16.平拋實(shí)驗(yàn)：用如圖1甲所示的裝置探究平拋運(yùn)動的規(guī)律。在豎直放置的硬板上先后鋪上方格紙和復(fù)寫紙并用圖釘固定，調(diào)整斜槽PQ使其末端切線水平，同時在末端Q掛上重垂線。小球沿斜槽軌道滑下后從Q點(diǎn)水平飛出，落在接球槽MN上，在方格紙上留下一個痕跡點(diǎn)。移動接球槽，從同一位置由靜止釋放小球，多次重復(fù)，白紙上將留下一系列痕跡點(diǎn)。已知重力加速度大小為g。

(1)對本實(shí)驗(yàn)，下列說法正確的是______。

A.接球槽MN高度可以不等間距變化

B.畫軌跡時應(yīng)把所有痕跡點(diǎn)用線段連接起來

C.利用痕跡點(diǎn)描繪軌跡時，應(yīng)把Q點(diǎn)作為平拋起點(diǎn)

(2)某次實(shí)驗(yàn)正確操作記錄的三個痕跡點(diǎn)A、B、C如圖1乙所示，圖中每個方格的邊長為L，可判斷點(diǎn)A______(選填“是”或“不是”)小球做平拋運(yùn)動的起點(diǎn)；小球做平拋運(yùn)動的初速度表達(dá)式v0=______(用g、L表示)。

創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)：利用手機(jī)內(nèi)置加速度傳感器可實(shí)時顯示手機(jī)加速度的數(shù)值。小明通過智能手機(jī)探究加速度與合外力的關(guān)系，實(shí)驗(yàn)裝置如圖2甲所示，已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間。輕彈簧上端固定，下端與手機(jī)相連接，手機(jī)下端通過細(xì)繩懸掛小桶；開始時，小桶裝有砝碼，整個實(shí)驗(yàn)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)；

(3)突然剪斷細(xì)繩，通過手機(jī)軟件記錄豎直方向加速度a隨時間變化的圖像如圖2乙所示，剪斷細(xì)繩瞬間手機(jī)的加速度對應(yīng)圖中的______(選填“A”“B”或“C”)點(diǎn)；

(4)剪斷細(xì)繩瞬間手機(jī)受到的合力大小F等于______；

A.砝碼的重力大小B.小桶和砝碼的重力大小C.手機(jī)的重力大小D.彈簧對手機(jī)的拉力大小

(5)改變小桶中砝碼質(zhì)量，重復(fù)步驟(3)，獲得多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并繪制a?F圖像如圖2丙所示，由圖可得結(jié)論：在誤差允許的范圍內(nèi)，______；

(6)如圖2丁所示，某同學(xué)在處理數(shù)據(jù)時，以手機(jī)豎直方向的加速度a為縱坐標(biāo)，砝碼質(zhì)量m為橫坐標(biāo)，繪制a?m圖像，獲得一條斜率為k，截距為b的直線，則可推算出手機(jī)的質(zhì)量為______(選用k、b、g表示)。四、計算題：本大題共4小題，共40分。17.同學(xué)們參照伽利略時期演示平拋運(yùn)動的方法制作了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置．圖中水平放置的底板上豎直地固定有M板和N板．M板上部有一半徑為R的14圓弧形的粗糙軌道，P為最高點(diǎn)，Q為最低點(diǎn)，Q點(diǎn)處的切線水平，距底板高為H.N板上固定有三個圓環(huán)．將質(zhì)量為m的小球從P處靜止釋放，小球運(yùn)動至Q飛出后無阻礙地通過各圓環(huán)中心，落到底板上距Q水平距離為L處．不考慮空氣阻力，重力加速度為g.求：

(1)距Q水平距離為L2的圓環(huán)中心到底板的高度；

(2)小球運(yùn)動到Q(3)摩擦力對小球做的功．18.如圖甲所示，室內(nèi)蹦床是一項(xiàng)深受小朋友喜愛的運(yùn)動娛樂項(xiàng)目，其簡化模型如圖乙所示：豎直放置的輕彈簧，一端固定在地面上，另一端連接質(zhì)量為m的木板B，質(zhì)量為3m的物體A從B中央正上方高為?處由靜止釋放，隨后A與B發(fā)生完全非彈性碰撞，一起向下運(yùn)動，若A與B碰撞時間極短，碰后一起下降的最大距離為?4。A、B始終在同一豎直線上運(yùn)動，彈簧始終在彈性限度內(nèi)，不計空氣阻力，重力加速度為g，求：

(1)A與B碰后瞬間的速度大小；

(2)A與B碰撞瞬間，損失的機(jī)械能；

(3)A與B碰后一起向下運(yùn)動到最低點(diǎn)的過程中，A對B做的功。19.在軌空間站中物體處于完全失重狀態(tài)，對空間站的影響可忽略?？臻g站上操控貨物的機(jī)械臂可簡化為兩根相連的等長輕質(zhì)臂桿，每根臂桿長為L。如題圖1所示，機(jī)械臂一端固定在空間站上的O點(diǎn)，另一端抓住質(zhì)量為m的貨物。在機(jī)械臂的操控下，貨物先繞O點(diǎn)做半徑為2L、角速度為ω的勻速圓周運(yùn)動，運(yùn)動到A點(diǎn)停下。然后在機(jī)械臂操控下，貨物從A點(diǎn)由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動，經(jīng)時間t到達(dá)B點(diǎn)，A、B間的距離為L。

(1)求貨物做勻速圓周運(yùn)動時受到的向心力大小Fn；

(2)求貨物運(yùn)動到B點(diǎn)時機(jī)械臂對其做功的瞬時功率P；

(3)在機(jī)械臂作用下，貨物、空間站和地球的位置如題圖2所示，它們在同一直線上。貨物與空間站同步做勻速圓周運(yùn)動。已知空間站軌道半徑為r，貨物與空間站中心的距離為d，忽略空間站對貨物的引力，求貨物所受的機(jī)械臂作用力與所受的地球引力之比F1：F2。20.深刻理解運(yùn)動的合成和分解的思想方法，可以幫助我們輕松處理比較復(fù)雜的問題。例如，小船在流動的河水中行駛時，小船同時參與了兩種運(yùn)動：一個是隨水流沿河岸的運(yùn)動，一個是相對于水流的運(yùn)動；平拋運(yùn)動也可以分解成水平方向和豎直方向兩個直線運(yùn)動。利用以上思想，分析下述問題：如圖1所示，汽車在水平路面上以速度v0正常勻速行駛，車輪半徑為R。車輪上的任意一點(diǎn)均同時參與了兩個運(yùn)動。

(1)請運(yùn)用運(yùn)動的合成和分解的思想，對比平拋運(yùn)動，填寫如表：平拋運(yùn)動車輪上任意一點(diǎn)的運(yùn)動分運(yùn)動1：水平方向上的勻速直線運(yùn)動______分運(yùn)動2：______繞輪軸的勻速圓周運(yùn)動(2)汽車在水平路面上正常勻速行駛時，車輪與地面接觸的點(diǎn)與地面保持相對靜止(即接觸點(diǎn)對地速度為零)。

①分析求解車輪圓周分運(yùn)動的角速度ω大??；

②設(shè)圖1所示時刻為0時刻，請寫出圖中車輪上P點(diǎn)(此刻與地面相切)在此后任意t時刻的速度大小的表達(dá)式。

(3)圖2中的兩幅圖哪個可以大致反映汽車正常行駛過程中車輪邊緣一點(diǎn)相對地面的運(yùn)動軌跡？請說明理由。并給出那個不合理軌跡對應(yīng)的發(fā)生條件。

參考答案1..B

2..D

3..C

4..D

5..A

6..B

7..B

8..D

9..C

10..B

11..CD

12..BD

13..AC

14..BD

15..D

3

AB

BC

16..A

不是

3gL

A

B

當(dāng)手機(jī)的質(zhì)量一定時，手機(jī)的加速度與手機(jī)所受合外力成正比

g17..解：(1)小球從Q拋出后運(yùn)動的時間：t=2Hg①

水平位移：L=vQ?t

②

小球運(yùn)動到距Q水平距離為L2的位置時的時間：t′=12Lv