2024年北京十一中高三（上）10月月考物理試題及答案

2024北京十一中高三10月月考物理一、單選題（每題只有一個選項正確，每題3分，共42分）1．若將同步衛(wèi)星和月球繞地球的運動均視為勻速圓周運動，下列說法正確的是（A．同步衛(wèi)星的線速度大于月球的線速度）B．同步衛(wèi)星的角速度小于月球的角速度C．同步衛(wèi)星的加速度小于月球的加速度D．同步衛(wèi)星離地球的距離大于月球離地球的距離2．如圖所示是某自行車的傳動裝置，其大齒輪、小齒輪、后輪的半徑之比為4：：10，A、、C是三個輪邊緣上的點。設(shè)三點的線速度大小分別為v、v、，角速度分別為vABCaa、、，加速度大小分別為、、aC。當(dāng)支起后輪，三個輪在踏）ABCAB板的帶動下一起轉(zhuǎn)動時，下列判斷不正確的是（B=v:v=1:10:1:4B．a(chǎn):a=4:1a:a=1:40D．ACA．C．AACAB3．與靜止點電荷的電場類似，地球周圍也存在引力場，引力做功與路徑無關(guān)，所以可定義引力場強度和引力勢。設(shè)地球的質(zhì)量為M，地球半徑為R，引力常量為G，質(zhì)量為m的質(zhì)點距地心距離為r（rR）mM時，引力勢能為EP=?G）rmA．距地心r處，地球的引力場強度大小為Gr2MB．距地心r處，地球的引力勢為G?rC．r增大，引力場強度和引力勢均增大D．r增大，引力場強度和引力勢均減小4．一根彈性長繩沿x軸放置，左端點位于坐標(biāo)原點，A點和B點分別是繩上x=2m、x=5m處的質(zhì)點.用手12握住繩的左端，當(dāng)t0時使手開始沿y軸做簡諧振動，在＝0.5s時，繩上形y/cm8成如圖所示的波形.下列說法中正確的是（A．此列波的波長為1m，波速為4m/sB．此列波為橫波，左端點開始時先向上運動C．當(dāng)t=2.5s時，質(zhì)點B開始振動）A12B5034x/m-8D．在t=3.5s后，A、B兩點的振動情況總相同5．如圖顯示了在外加勻強電場E0的情況下，無窮大導(dǎo)體板中靜電平衡的建立過程．下列說法正確的是（）A．圖甲、圖乙顯示，導(dǎo)體內(nèi)部帶負(fù)電的電子在電場力作用下運動，而帶正電的離子不受電場力作用B．圖丙中，導(dǎo)體內(nèi)部場強處處為零，但電勢不一定是零C．圖丙中，導(dǎo)體AB表面的電勢低于CD表面的電勢D．圖丙中，導(dǎo)體AB表面感應(yīng)電荷將在導(dǎo)體內(nèi)部產(chǎn)生一個水平向左的電場，大小也為E06．質(zhì)量為的質(zhì)點在xOy平面內(nèi)做曲線運動，它在x方向的速度-時間圖像和y方向的位移-時間圖像如圖所示。下列說法正確的是（）A．質(zhì)點的初速度大小為5m/sB．2s末質(zhì)點的速度大小為10m/sC．質(zhì)點初速度的方向與合力方向垂直D．質(zhì)點1s末的位置坐標(biāo)為（6m，8m）417．金星與地球半徑接近，金星的質(zhì)量約為地球質(zhì)量的，地球和金星各自的衛(wèi)星公轉(zhuǎn)半徑的倒數(shù)與公5r轉(zhuǎn)速度的平方v2的關(guān)系圖像如圖所示，下列判斷正確的是（）A．金星的第一宇宙速度較小B．取相同公轉(zhuǎn)速度，金星的衛(wèi)星的周期較大C．圖線a表示的是地球的衛(wèi)星，圖線b表示的是金星的衛(wèi)星D．取相同公轉(zhuǎn)半徑，金星的衛(wèi)星向心加速度較大8．類比是一種常用的研究方法。對于直線運動，教科書中講解了由vt圖像求位移的方法。請你借鑒此方法，如圖所示，下列對于圖線和橫軸圍成面積的說法，其中不正確的說法是（）A．a(chǎn)－t（加速度－時間）圖像面積反映速度變化量ΔvB．v－t（速度－時間）圖像面積反映位移大小xC．F－x（力－位移）圖像面積反映力的功WD．ω－r（角速度－半徑）圖像面積反映線速度v9．一豎直放置的輕彈簧，一端固定于地面，一端與質(zhì)量為3kg的B固定在一起，質(zhì)量為1kg的A放于B上?，F(xiàn)在A上施加力F使得彈簧壓縮，然后撤去力F，此后A和B一起豎直向上運動，且A和B能分離。如圖所示。當(dāng)A、B分離后，A上升0.2m到達最高點，此時B速度方向向下，彈簧為原長，則從A、B分離起至A到達最高點的這一過程中，下列說法不正確的是（g=10m/s2）A．A、B分離時B的加速度為g．．．B．B的動量變化量為零C．彈簧的彈力對B的沖量大小為6N·sD．彈簧的彈力對B做功為零10．如圖所示，設(shè)地球半徑為R，假設(shè)某地球衛(wèi)星在距地球表面高度為h的圓形軌道Ⅰ上做勻速圓周運動，運行周期為T，到達軌道的A點時點火變軌進入橢圓軌道Ⅱ，到達軌道的近地點B時，再次點火進入近地軌道Ⅲ繞地球做勻速圓周運動，引力常量為G，不考慮其他星球的影響，則下列說法正確的是（）A．該衛(wèi)星在軌道Ⅲ上B點的速率小于在軌道Ⅱ上A點的速率B．衛(wèi)星在圓軌道Ⅰ和圓軌道Ⅲ上做圓周運動時，軌道Ⅰ上動能小，勢能大，機械能小C．衛(wèi)星從遠(yuǎn)地點A向近地點B運動的過程中，加速度變小2(R+h)GT．一個圓錐擺由長為l的擺線、質(zhì)量為m的小球構(gòu)成，小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運動，擺線與豎直方3D．地球的質(zhì)量可表示為2向夾角為θ。已知重力加速度大小為，空氣阻力忽略不計。下列選項正確的是（A．小球受到重力、拉力和向心力的作用）B．小球的向心加速度大小為agsinθC．某時刻剪斷擺線，小球?qū)⒆銎綊佭\動lD．小球圓周運動的周期為T=g12．如圖所示，長L的輕桿一端與一小球相連，另一端連在光滑固定軸上，在最高點給小球向右初速度v0g，小球豎直平面內(nèi)順時針圓周運動，重力加速度已知。下列判斷正確的（A．在小球從最高點到最低點的過程中，重力做功的功率一直增大B．如果0適當(dāng)，輕桿對小球作用力可能始終為指向圓心的拉力C．如果增大0，輕桿在最低點與水平位置處對小球拉力的差值也增大D．在小球的一次完整圓周運動過程中，輕桿對球的總沖量為0）13．如圖所示的實驗裝置中，小球A、B完全相同．用小錘輕擊彈性金屬片，A球沿水平方向拋出，同時B球被松開，自由下落，實驗中兩球同時落地．圖中虛線、2代表離地高度不同的兩個水平面，則下列說法正確的是A.A球經(jīng)過面1時的速率等于B球經(jīng)過面1時的速率12B.A球從面1到面2的速率變化等于B球從面12的速率變化C.A球從面1到面2的動量變化大于B球從面12的動量變化D.A球從面1到面2的機械能變化等于B球從面1到面2的機械能變化14.風(fēng)化侵蝕的產(chǎn)物有可能被風(fēng)、流水、冰川和海浪挾帶而離開原位置，地理學(xué)家把這種現(xiàn)象叫做“搬運”。為了討論水流的搬運作用，設(shè)水的流速為v，物塊的幾何線度為l，并作如下簡化：物塊的體積與l3成正比，水流對物塊的作用力與l2v2成正比，物塊受到的阻力與物塊的重力成正比。已知水的流速為v時，能搬運石塊的重力為G。當(dāng)水的流速為2v時，能搬運石塊的重力為A．2GB．4GC．16GD．64G二、實驗題（每空2分，共18分）151）在研究平拋運動規(guī)律的實驗中，下列要求不必要的是A．斜槽軌道必須是光滑的。B．斜槽軌道末端的切線必須調(diào)成水平C．記錄痕跡的白紙必須在豎直平面內(nèi)D．小球每次必須從斜槽上同一位置靜止?jié)L下（2）小明同學(xué)利用頻閃照相的方式研究平拋運動，如圖是他將照相機對準(zhǔn)每小格邊長為3.2cm的方格背景g=10m/s2拍攝的頻閃照片，不計空氣阻力，取重力加速度，則照相機兩次閃光的時間間隔T＝s，小球被拋出時的水平速度0=m/s161）某同學(xué)用如圖所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律。實驗所用的電源為學(xué)生電源，輸出電壓可為6V的交流電（頻率50Hz）或直流電。重錘從高處由靜止開始下落，重錘拖著的紙帶上打出一系列的點，對紙帶上的點跡進行測量分析，即可驗證機械能守恒定律。①實驗中，他挑出一條點跡清晰的紙帶進行測量分析，如圖所示。其中O點為下落起始點，A、B、C、D、E、F為計數(shù)點。若該同學(xué)想驗證重物從開始下落到運動到紙帶E點對應(yīng)的位置的過程中機械能是否守恒，已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間，相鄰計數(shù)點之間的時間間隔為t，請結(jié)合下圖紙帶中的物理量，寫出他需要驗證的公式的表達式。②下表為該同學(xué)記錄的實驗結(jié)果：Ep?2J/J/E4.8925.049.78610.114.6915.119.5920.029.3829.8Ek?2他發(fā)現(xiàn)表中的與E之間存在差異，他認(rèn)為這是由于空氣阻力造成的。kp你（填是或否）同意他的觀點？v2③該同學(xué)根據(jù)紙帶算出各點的速度，以O(shè)點為起點測量出下落距離h為縱軸、以h為橫軸畫出圖2像?？紤]阻力（阻力近似為恒力）的影響，圖像可能是圖中的。A．B．C．D．（2A、B，物體B上放一金屬片C，鐵架臺上固定一金屬圓環(huán)，圓環(huán)處在物體B的正下方，金屬片C與圓環(huán)間的高度差為hA、B、C組成的系統(tǒng)由靜止釋放．當(dāng)物體B穿過圓環(huán)時，金屬片C被擱置在圓環(huán)上，兩個固定在鐵架臺P、P處的光電門，通過電子12計時器可測出物體B通過P、P這段距離的時間．12①若測得P、P之間的距離為dB通過這段距離的時間為t，則物體B剛穿過圓12環(huán)后的速度＝．②若物體A、B的質(zhì)量均用M表示，金屬片C的質(zhì)量用m表示，重力加速度為g，該實驗中驗證了等式—___________成立，即可驗證機械能守恒定律．③本實驗中的測量儀器除刻度尺、光電門、電子計時器外，還需要．三、解答題（請寫明必要的文字說明，共40分）17．(9分)假設(shè)未來的人類登上某一地外行星。一小球在距離該星球表面h處自由下落，經(jīng)過時間t落到星球表面，無空氣阻力。設(shè)這個行星的半徑為R，萬有引力常量為G，回答下面問題：（1）該行星表面的重力加速度大?。唬?）該行星的質(zhì)量；（3）如果將來要在這顆行星上發(fā)射環(huán)繞衛(wèi)星，環(huán)繞這個行星的第一宇宙速度大小約為多少？189分）如圖所示，在沿水平方向的勻強電場中有一固定點O，用一根長度為=0.20m的絕緣輕線把質(zhì)量為m=0.10kg、帶有正電荷的金屬小球懸掛在O點，小球靜止在B點時輕線與豎直方向的夾角為θ=37°?，F(xiàn)將小球拉至位置A，使輕線水平張緊后由靜止釋放，g取10m/s2，sin37°=0.60，cos37°=0.80（1）小球所受電場力的大小；（2）小球通過最低點C時的速度大??；（3）小球通過最低點C時輕線對小球的拉力大小。1910分）二十一世紀(jì)，能源問題是全球關(guān)注的焦點問題.從環(huán)境保護的角度出發(fā)，電動汽車在近幾年發(fā)展迅速.下表給出的是某款電動汽車的相關(guān)參數(shù)：參數(shù)指標(biāo)0~100km/h制動距離整車質(zhì)量最大速度電池容量加速時間（100km/h~0）數(shù)值2000kg4.4s250km/h90kW?h40m請從上面的表格中選擇相關(guān)數(shù)據(jù)，取重力加速度g=10m/s2，完成下列問題：（1）求汽車在（100km/h~0）的制動過程中的加速度大?。ㄓ婸/kW算過程中100km/h近似為30m/s30（2）若已知電動汽車電能轉(zhuǎn)化為機械能的效率為η=80%在行駛過程中的阻力約為車重的0.05倍，試估算此電動汽車以20m/s的速度勻速行駛時的續(xù)航里程（能夠行駛的最大里程）.已知1kWh=3.6106J.根據(jù)你的計算，提出提高電動汽車的續(xù)航里程的合理化建議（至少兩條）.8t/s01025（3）若此電動汽車的速度從5m/s提升到20m/s需要25s，此過程中電動汽車獲得的動力功率隨時間變化的關(guān)系簡化如圖所示，整車在行駛過程中的阻力仍約為車重的0.05倍，求此加速過程中汽車行駛的路程（提示：可利用-t圖像計算動力對電動汽車做的功）.2012分）如圖1所示，一根勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧，上端固定在天花板上，下端掛一小球（可視為O點。將小球從O點由靜止釋放，小球沿豎直方向在OP之間做往復(fù)運動，如圖2所示。小球運動過程中彈簧始終處于彈性限度內(nèi)，不計空氣阻力，重力加速度為。（1）在小球運動的過程中，經(jīng)過某一位置A時動能為Ek1，重力勢能為EE，彈簧彈性勢能為，經(jīng)過另一位置B時動能為Ek2，重力勢能為Ep2E，彈簧彈性勢能為。請根據(jù)功是能量轉(zhuǎn)化的量度，證明：小球T2由A運動到B的過程中，小球、彈簧和地球組成的物體系統(tǒng)機械能守恒；（2）若以O(shè)點為坐標(biāo)原點，豎直向下為x軸正方向，建立一維坐標(biāo)系Ox，如圖?2a.請在圖3中畫出小球從O運動到P的過程中，彈簧彈力的大小F隨相對于O點的位移x變化的圖象。根據(jù)F-x圖象求：小球從O運動到任意位置x的過程中彈力所做的功W，以及小球在此位置時彈簧的彈性勢ET能；b.已知小球質(zhì)量為m。求小球經(jīng)過OP中點時瞬時速度的大小。（3）若以平衡位置為坐標(biāo)原點O'，豎直向下為x軸正方向，建立一維坐標(biāo)系，選取小球處在的平衡位置O'點下方x處時系統(tǒng)的勢能。參考答案題號答案1A2C3B4C5B6A7A8D9B10DC12B13D14D15．A0.081.6(OF?OD)21dt2161）BCOE=否B（2）d/tmgh=(2Mm+)天平8t22122h171）根據(jù)自由落體運動公式h=gt2解得該行星表面的重力加速度大小為g=t22hR2（2）根據(jù)物體在星球表面受到的重力等于萬有引力可得=G解得該行星的質(zhì)量為M2=R2Gt2v21（3）根據(jù)mg=m解得環(huán)繞這個行星的第一宇宙速度大小為v=RtF181）小球在B點時，根據(jù)平衡條件有=解得F0.75N=1mgl?Fl=mv2C解得C=（2）對小球從A到C的過程，由動能定理得2v2（3）小球在C點時，根據(jù)牛頓第二定律有Tmg?=m解得T=1.5Nlv2?02a=ta=11.25m/s219）（1分）2x所以加速度的大小為：m/s2（1分）（2）動能定理：W?Wf=ΔEk80%0.05mgx=0（1x=259.2km（1分）提高汽車?yán)m(xù)航里程的合理化建議有：①提高電動機的工作效率②