北京一零一中學(xué)2022-2023學(xué)年高三上學(xué)期10月月考物理試卷含答案

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(duì)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＝1kg·m·s-1 B.1J＝1kg·m·s-2C.1J＝1kg·m2·s-1 D.1J＝1kg·m2.s-22.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(guò)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S1和S2相連，通過(guò)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a1，S1和S2相對(duì)原長(zhǎng)的伸長(zhǎng)分別為△l1和△l2，重力加速度大小為g，在剪斷瞬間A.a1＝3g B.a1＝2g C.△l1＝2△l2 D.△l1＝△l24.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(shuō)法中哪些是正確的A.物體所受合外力對(duì)它做的功等于物體動(dòng)能的增量B.人的舉力對(duì)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(duì)它做的功等于動(dòng)能、重力勢(shì)能的增量之和D.重力對(duì)重物做的功等于物體重力勢(shì)能的增量5.在2017年6月，我國(guó)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(shuō)法中正確的是A.“墨子號(hào)”科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星相對(duì)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(guò)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(zhǎng)的光滑水平面上發(fā)生正碰。小球a、b質(zhì)量分別為m1和m2，且m1＝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(shuō)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(yáng)沿橢圓軌道運(yùn)動(dòng)，運(yùn)行的周期為T0，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(yáng)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(guò)程中A.從P到M所用的時(shí)間小于T0/4B.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(wàn)有引力對(duì)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(guò)程中A.只有重力對(duì)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(duì)運(yùn)動(dòng)員做正功C.彈性網(wǎng)彈力對(duì)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(duì)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(zhǎng)為L(zhǎng)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?gòu)椘?，則下面說(shuō)法中正確的是A.A球落地前的加速度為B.B球到達(dá)桌邊的速度為C.A、B兩落地的水平距離為hD.繩L對(duì)B球做的功為mgh10.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(zhǎng)。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(shì)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l表示。對(duì)整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)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l變化的E-l圖像D.Ek隨l變化的Ek-l圖像二、本題共2小題，共16分。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，x1＝1.20cm，x2＝1.60cm，x3＝1.98cm，x4＝2.38cm，x5＝2.79cm，x6＝3.18cm。（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/s2。（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(zhǎng)度分別為x1、x2、x3、x4、x5、x6。再把這些紙條并排貼在一張紙上，使這些紙條的下端對(duì)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）。t1處應(yīng)標(biāo)為______s；v1處應(yīng)標(biāo)為______（此空用第（2）問(wèn)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(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，打出一系列的點(diǎn)，對(duì)紙帶上的點(diǎn)跡進(jìn)行測(cè)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（含砝碼）B.直流電源、刻度尺C.交流電源、天平（含砝碼）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?qǐng)D甲所示安裝好實(shí)驗(yàn)器材并連接好電源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(cè)量紙帶上某些點(diǎn)間的距離D.根據(jù)測(cè)量的結(jié)果計(jì)算重錘下落過(guò)程中減少的重力勢(shì)能是否等于增加的動(dòng)能，其中沒(méi)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(guò)測(cè)量并計(jì)算出點(diǎn)A距起始點(diǎn)O的距離為s0，點(diǎn)AC間的距離為s1，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OC距離時(shí)的重力勢(shì)能減少量△Fp＝________，動(dòng)能增加量△Ek＝________；在實(shí)際計(jì)算中發(fā)現(xiàn)，重錘減小的重力勢(shì)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(cè)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v2，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k。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'＞k B.b'＜b，k'＝kC.b'＜b，k'＜k D.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(qǐng)說(shuō)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(shuō)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)。已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。（1）畫出木箱受力的示意圖；（2）求木箱的加速度a的大??；（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v0＝2.0m/s的初速度沿山坡勻加速滑下，山坡的傾角＝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?。?）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(lè)場(chǎng)的過(guò)山車可以底朝上在圓軌道上運(yùn)行，游客卻不會(huì)掉下來(lái)。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＝，且恰好能通過(guò)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(duì)小球的支持力F的大??；（2）小球通過(guò)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(guò)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(guò)程中，圓環(huán)所受合力為F，請(qǐng)?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(guò)程中最大速度vm的大小。（3）試論證當(dāng)圓環(huán)運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，底座對(duì)地面的壓力FN＞5mg。17.（9分）秋千由踏板和繩構(gòu)成，人在秋千上的擺動(dòng)過(guò)程可以簡(jiǎn)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(zhǎng)為l1，人站立時(shí)擺長(zhǎng)為l2，。不計(jì)空氣阻力，重力加速度大小為g。（1）如果擺長(zhǎng)為l1，“擺球”通過(guò)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(méi)有別人幫助的情況下，人可以通過(guò)在低處站起、在高處蹲下的方式使“擺球”擺得越來(lái)越高。a.人蹲在踏板上從最大擺角1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(shì)擺到另一邊的最大擺角為2。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(guò)計(jì)算證明2＞1。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(lái)越高，達(dá)到某個(gè)最大擺角后，如果再次經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)時(shí)，通過(guò)一次站起并保持站立姿勢(shì)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△Ek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(guò)程中受到空氣阻力有關(guān)。雨滴間無(wú)相互作用且雨滴質(zhì)量不變，重力加速度為g。（1）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(guò)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(guò)程中所受空氣阻力f＝kr2v2，其中v是雨滴的速度，k是比例系數(shù)。a.設(shè)雨滴的密度為，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r1、r2（r1＞r2）的雨滴在空氣中無(wú)初速下落的v-t圖線，其中_______對(duì)應(yīng)半徑為r1的雨滴（選填①、②）；若不計(jì)空氣阻力，請(qǐng)?jiān)趫D中畫出雨滴無(wú)初速下落的v-t圖線。（3）由于大量氣體分子在各方向運(yùn)動(dòng)的幾率相等，其對(duì)靜止雨滴的作用力為零。將雨滴簡(jiǎn)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fv2（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m0）。

參考答案一、不定項(xiàng)選擇題（30分）12345678910DACACABBCBDACCACD二、實(shí)驗(yàn)題（16分）11.0.140.39（2）0.1012.（1）D（2）B（3）（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（hD-hB）=m-m，不需要1、2兩點(diǎn)間距離2mm。13.8分（1）如圖（2）（3）v=atv=5.2m/s14.8分（1）m/s2（2）m/s15.8分（1）B點(diǎn)：F＝7mg（2）恰好通過(guò)C點(diǎn)：（3）16.9分（1）如圖（2）設(shè)最大速度時(shí)形變量為x或（3）A到BB到C底座：F>5mg牛三17.9分（1）T-mg＝T=mg+(2)a.人在最低點(diǎn)站起來(lái)