北京市怀柔区第一中学2024-2025学年高三上学期10月月考物理试题

试卷更新日期：2024-10-13 类型：月考试卷

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一、本题共14道小题，每小题3分，共42分。在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项是正确的，有的小题有多个选项是正确的。全部选对的得3分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分。把正确的答案填涂在答题纸上。

1. 如图所示，用同样大小的力 $F_{1}$ 、 $F_{2}$ 提一桶水沿水平路面做匀速直线运动。已知两个力 $F_{1}$ 、 $F_{2}$ 在同一竖直平面内。两人手臂间的夹角为θ，水和水桶的总重力为G，下列说法中正确的是（）

A、在两个力的夹角逐渐变大的过程中， $F_{1}$ 、 $F_{2}$ 的合力保持不变 B、两个力的夹角大一些更省力 C、当θ为120°时， $F_{1} = F_{2} = G$ D、不管θ为何值，都有 $F_{1} = F_{2} = \frac{G}{2}$

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2. 在“探究弹力和弹簧伸长量的关系”的实验中，某实验小组将不同数量的钩码分别挂在竖直弹簧下端，进行测量，根据实验所测数据，利用描点法作出了所挂钩码的重力G与弹簧总长L的关系图像，如图所示。以下说法正确的是（）

A、弹簧被拉伸时，不能超出它的弹性限度，且用直尺测得弹簧的长度即弹簧的伸长量 B、用悬挂钩码的方法给弹簧施加拉力，应保证弹簧位于竖直位置且处于平衡状态 C、分析图像，弹簧的原长为10cm D、分析图像，弹簧的劲度系数为10N/m

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3. 某同学利用图甲所示装置研究摩擦力的变化情况。实验台上固定一个力传感器，传感器用棉线拉住物块，物块放置在粗糙的长木板上。水平向左拉木板，传感器记录的 $F - t$ 图像如图乙所示。下列说法正确的是（）

A、实验中让木板保持运动，但不必匀速运动 B、图乙中曲线就是摩擦力随时间的变化曲线 C、最大静摩擦力与滑动摩擦力之比约为10∶7 D、只用图乙中数据，不可得出物块与木板间的动摩擦因数，还需提供物块的质量

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4. 在“探究两个互成角度的力的合成规律”实验中，橡皮条的一端E挂有轻质小圆环，另一端G固定，如图甲所示。小圆环受到两个弹簧测力计的拉力 $F_{1}$ 、 $F_{2}$ 共同作用，静止于O点，如图乙所示。撤去 $F_{1}$ 、 $F_{2}$ ，改用一个弹簧测力计单独拉小圆环，仍使小圆环处于O点静止，其拉力为F，如图丙所示。做好记录，画出 $F_{1}$ 、 $F_{2}$ 和F的图示，并用虚线把拉力F的箭头端分别与 $F_{1}$ 、 $F_{2}$ 的箭头端连接，如图丁所示。关于本实验，下列说法正确的是（　　）

A、本实验体现了等效替代的思想方法 B、实验中需要记录的信息不仅有 $F_{1}$ 、 $F_{2}$ 和F的大小，还要记录各个力的方向 C、由图丁可初步猜测F与 $F_{1}$ 、 $F_{2}$ 满足平行四边形的关系 D、重复多次实验时，每次都必须将小圆环拉至O点

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5. 以下说法正确的（）

A、地球由西向东自转，当你向上跳起以后，还会落在原地 B、飞机投弹时，当目标在飞机的正下方时投下炸弹，则不能准确击中目标 C、汽车速度越大，刹车后越难停下来，表明物体的速度越大，其惯性越大 D、竖直向上抛出的物体在空中向上运动时，除了受到竖直向下的重力，还受到了竖直向上的作用力

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6. 在生活和生产中应用牛顿第三定律的例子有很多，以下说法正确的

A、人在划船时，桨向后推水，水就向前推桨，则船被向前推进 B、以卵击石，鸡蛋破而石头没损伤，是因为石头对鸡蛋的作用力大于鸡蛋对石头的作用力 C、某人用绳子将一桶水从井内向上提的过程中，不计绳重，只有在桶匀速上升过程中，绳子对桶的拉力才等于桶对绳子的拉力 D、汽车的发动机驱动车轮转动，由于轮胎和地面之间的摩擦，车轮向后推地面，地面给车轮一个向前的反作用力（即汽车受到的驱动力），使汽车前进。

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7. 物体A做平抛运动，以物体被抛出的位置为原点O，以初速度v₀的方向为x轴的方向、竖直向下的方向为y轴的方向，建立平面直角坐标系。如图所示，沿两坐标轴分别放置两个光屏。两束平行光分别沿着与坐标轴平行的方向照射，物体A在两个光屏上分别留下物体的两个“影子”的坐标分别为x、y，则右图中两个影子的坐标随时间变化关系正确的是（）

A、 B、 C、 D、

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8. 如图所示，圆盘在水平面内以角速度ω绕中心轴匀速转动，圆盘上距轴r处的P点有一质量为m的小物体随圆盘一起转动。某时刻圆盘突然停止转动，小物体由P点滑至圆盘上的某点停止。下列说法正确的是（）

A、圆盘停止转动前，小物体所受摩擦力的方向沿运动轨迹切线方向 B、圆盘停止转动前，小物体运动一圈所受摩擦力的大小为 $m ω^{2} r$ C、圆盘停止转动后，小物体沿圆盘半径方向向外运动 D、圆盘停止转动后，小物体整个滑动过程所受摩擦力的大小为 $m ω^{2} r$

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9. 如图所示为“验证机械能守恒定律”的实验装置示意图。实验结果显示，重锤重力势能的减少量大于动能的增加量，关于这个误差，下列说法正确的是（）

A、该误差属于偶然误差，主要由于存在空气阻力和摩擦阻力引起的 B、该误差属于偶然误差，主要由于没有采用多次实验取平均值的方法造成的 C、该误差属于系统误差，主要由于存在空气阻力和摩擦阻力引起的 D、该误差属于系统误差，主要由于没有采用多次实验取平均值的方法造成的

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10. 某同学用如图所示的装置做“验证动量守恒定律”实验。A、B为两个半径相等、质量分别为 $m_{1}$ 和 $m_{2} (m_{1} > m_{2})$ 的小球，O点是水平轨道末端在水平地面上的投影。实验时先让入射小球A多次从斜轨上位置S由静止释放，标记出其平均落地点P，测出射程OP。然后把被碰小球B置于水平轨道末端，仍将入射小球A从斜轨上位置S由静止释放，与小球B相碰，并多次重复该操作，标记出碰后两小球的平均落地点M、N，测出射程OM和ON。下面分析正确的（）

A、若两球碰撞前后动量守恒，则满足表达式 $m_{1} \cdot O P = m_{1} \cdot O N + m_{2} \cdot O M$ B、若两球碰撞前后动量守恒，则满足表达式 $m_{1} \cdot O P = m_{1} \cdot O M + m_{2} \cdot O N$ C、若两球碰撞为弹性碰撞，则还应满足 $O N + O M = O P$ D、若两球碰撞为弹性碰撞，则还应满足 $m_{1} \cdot O P^{2} = m_{1} \cdot O N^{2} + m_{2} \cdot O M^{2}$

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11. 在做“用单摆测定重力加速度”的实验中，有人提出以下几点建议；其中对提高测量结果精确度有利的是．
A. 适当加长摆线
B. 质量相同，体积不同的摆球，应选用体积较大的
C. 单摆偏离平衡位置的角度不能太大
D. 当单摆经过平衡位置时开始计时，经过一次全振动后停止计时，用此时间间隔作为单摆振动的周期

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12. 如图所示，小明在体验蹦极运动时，把一端固定的长弹性绳绑在踝关节处，从高处由静止落下。将小明的蹦极过程近似为在竖直方向的运动，在运动过程中，把小明视作质点，不计空气阻力。下列判断中正确的是（　　）

A、下落到弹性绳刚好被拉直时，小明的下落速度最大 B、从开始到下落速度最大，小明动能的增加量小于其重力势能的减少量 C、从开始到下落至最低点的过程，小明的机械能守恒 D、从开始到下落至最低点，小明重力势能的减少量大于弹性绳弹性势能的增加量

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13. 一个物块置于粗糙的水平地面上，受到的水平拉力F随时间t变化的关系如图（a）所示，速度v随时间t变化的关系如图（b）所示。取 $g = 10 m / s^{2}$ ，下列说法正确的是（）

A、1s末物块所受摩擦力的大小 $F_{f 1} = 0$ B、物块与水平地面间的动摩擦因数 $μ = 0.4$ C、第2~4s内，水平拉力做功48J D、第4~6s内，克服摩擦力做功64J

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14. 如图甲所示，两个皮带轮顺时针转动，带动水平传送带以恒定的速率v运行。现使一个质量为m的物体（可视为质点）沿与水平传送带等高的光滑水平面以初速度v₀（v₀<v）从传送带左端滑上传送带。若从物体滑上传送带开始计时，t₀时刻物体的速度达到v，2t₀时刻物体到达传送带最右端。物体在传送带上运动的v-t图象（以地面为参考系）如图乙所示，不计空气阻力，则

A、0~t₀时间内，物体受到滑动摩擦力的作用，t₀~2t₀时间内物体受到静摩擦力的作用 B、0~t₀时间内，物体所受摩擦力对物体做功的功率越来越大 C、若增大物体的初速度v₀但v₀仍小于v，则物体在传送带上运动的时间一定小于2t₀ D、若增大物体的初速度v₀但v₀仍小于v，则物体被传送的整个过程中传送带对物体所做的功也一定增加

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二、本题共2小题，共18分。

15. 在“探究加速度与物体受力、物体质量的关系”实验中，做如下探究：

(1)、为猜想加速度与质量的关系，可利用图1所示装置进行对比实验。两小车放在水平板上，前端通过钩码牵引，后端各系一条细线，用板擦把两条细线按在桌上，使小车静止。抬起板擦，小车同时运动，一段时间后按下板擦，小车同时停下。对比两小车的位移，可知加速度与质量大致成反比。关于实验条件，下列正确的是______（选填选项前的字母）。

A、小车质量相同，钩码质量不同 B、小车质量不同，钩码质量相同 C、小车质量不同，钩码质量不同

(2)、某同学为了定量验证（1）中得到的初步关系，设计实验并得到小车加速度a与质量M的7组实验数据，如下表所示。在图2所示的坐标纸上已经描好了6组数据点，请在答题纸上作出 $a - \frac{1}{M}$ 图像，并读出表格中缺失的数据。
次数
1
2
3
4
5
6
7
a/（m·s $^{- 2}$ ）
0.62
0.56
0.48

0.32
0.24
0.15
M/kg
0.25
029
0.33
0.40
0.50
0.71
1.00

(3)、在探究加速度与力的关系实验之前，需要思考如何测“力”。为了简化“力”的测量，下列说法正确的是______（选填选项前的字母）。

A、使小车沿倾角合适的斜面运动，小车受力可等效为只受绳的拉力 B、若斜面倾角过大，小车所受合力将小于绳的拉力 C、无论小车运动的加速度多大，砂和桶的重力都等于绳的拉力 D、让小车的运动趋近于匀速运动，砂和桶的重力才近似等于绳的拉力

(4)、数据分析。打点计时器在随物体做匀变速直线运动的纸带上打点，其中一部分如图2所示，B、C、D为纸带上标出的连续3个计数点，相邻计数点之间还有4个计时点没有标出。打点计时器接在频率为50Hz的交流电源上。则打C点时，纸带运动的速度 $v_{C} =$ m/s（结果保留2位有效数字）。

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16. 如图所示，是探究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系的实验装置图。转动手柄1，可使变速塔轮2和3以及长槽4和短槽5随之匀速转动，皮带分别套在变速塔轮2和3上的不同圆盘上，可使两个槽内的小球6、7分别以不同的角速度做匀速圆周运动。小球做圆周运动的向心力由横臂8的挡板对小球的压力提供，球对挡板的反作用力，通过横臂8的杠杆作用使弹簧测力套筒9下降，从而露出标尺10，标尺10上露出的红白相间的等分格显示出两个球所受向心力的比值。那么：

(1)、现将两小球分别放在两边的槽内，为了探究小球受到的向心力大小和角速度的关系，下列说法中正确的是______。

A、在小球运动半径相等的情况下，用质量相同的小球做实验 B、在小球运动半径相等的情况下，用质量不同的小球做实验 C、在小球运动半径不等的情况下，用质量不同的小球做实验 D、在小球运动半径不等的情况下，用质量相同的小球做实验

(2)、在该实验中应用了（选填“理想实验法” “控制变量法”或“等效替代法”）来探究向心力的大小与质量m、角速度ω和半径r之间的关系。

(3)、当用两个质量相等的小球做实验，且左边小球的轨道半径为右边小球的2倍时，转动时发现右边标尺上露出的红白相间的等分格数为左边的2倍，那么，左边变速塔轮与右边变速塔轮之间的角速度之比为。

(4)、关于该实验，以下说法正确的是______

A、实验前，应将横臂的紧固螺钉旋紧，以防小球和其他部件飞出造成事故。实验时，转动速度越快越好，这样标尺露出的格数就越过多，便于观察 B、注意防止皮带打滑，尽可能保证角速度的比值不变 C、摇动手柄时，不要求转速均匀，只要标尺露出格数就能读数 D、圆盘转动时，可以伺机靠近、用手制动

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三、本题包括4小题，共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。

17. 如图所示，一个质量 $m = 4.0$ kg的物体静止在水平地面上，现用一大小 $F = 20$ N，与水平方向成 $θ = 37 °$ 斜向上的力拉物体，使物体沿水平地面做匀加速直线运动。已知物体与水平地面间的动摩擦因数 $μ = 0.50$ ， $\sin 37 ° = 0.60$ ， $\cos 37 ° = 0.80$ ，空气阻力可忽略不计，取重力加速度 $g = 10$ m/s²。求：

(1)、物体做匀加速直线运动的加速度大小a；

(2)、物体由静止开始运动通过位移 $x = 2.0$ m所需要的时间t；

(3)、物体由静止开始运动4.0s的过程中，拉力F做功的平均功率P。

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18. 2022年将在我国举办第二十四届冬奥会，跳台滑雪是其中最具观赏性的项目之一。某滑道示意图如下，长直助滑道AB与弯曲滑道BC平滑衔接，滑道BC高h=10m，C是半径R=20m圆弧的最低点，质量m=60kg的运动员从A处由静止开始匀加速下滑，加速度 $a = 4.5 {m/s}^{2}$ ，到达B点时速度v_B=30 m/s。取重力加速度g=10 m/s²。
(1)求长直助滑道AB的长度L；
(2)求运动员在AB段所受合外力的冲量的I大小；
(3)若不计BC段的阻力，画出运动员经过C点时的受力图，并求其所受支持力F_N的大小。

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19. 2017年9月12日晚上11时58分，中国“天舟一号”货运飞船顺利完成与“天宫二号”太空实验室的自主快速交会对接试验，此次试验将中国太空交会对接的两天的准备时间缩短至6.5小时，为中国太空站工程后续研制建设奠定更加坚实的技术基础。图是“天舟”与“天宫”对接过程示意图，已知“天舟1号”与“天宫2号”成功对接后，组合体沿圆形轨道运行。经过时间t，组合体绕地球转过的角度为θ，地球半径为R，地球表面重力加速度为g，引力常量为G，不考虑地球自转。求：

(1)、地球质量M；

(2)、组合体运动的线速度大小，及组合体所在圆轨道离地面高度H；

(3)、“天舟一号”回程时会带走太空废弃物，进入大气层通过烧蚀销毁。请说明“天舟一号”脱离后，将进行哪些操作。并通过理论分析，阐述这样操作的理由。

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20. 如图所示，AB是一个固定在竖直面内的光滑弧形轨道，与半径为R的竖直圆形轨道BCD在最低点B平滑连接，且B点的切线是水平的；BCD圆轨道的另一端D与水平直轨道DE平滑连接。B、D两点在同一水平面上，且B、D两点间沿垂直圆轨道平面方向错开了一段很小的距离，可使运动物体从圆轨道转移到水平直轨道上。一个质量为m的小球（可视为质点）在A点由静止释放沿弧形轨道滑下，当它经过B点进入圆轨道时对轨道的压力大小为其重力大小的9倍，小球运动到圆轨道的最高点C时，对轨道的压力恰好与它所受的重力大小相等，小球沿圆轨道经过D点后，再沿水平轨道DE向右运动。已知重力加速度为g。

(1)、求小球运动到圆轨道的B点时速度的大小；

(2)、求A点距水平面的高度h；

(3)、小球在A点由静止释放运动到圆轨道的最高点C的过程中，克服摩擦阻力所做的总功。

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次数	1	2	3	4	5	6	7
a/（m·s $^{- 2}$ ）	0.62	0.56	0.48		0.32	0.24	0.15
M/kg	0.25	029	0.33	0.40	0.50	0.71	1.00