北京市顺义区第一中学2024-2025学年高三上学期10月月考物理试卷

这是一份北京市顺义区第一中学2024-2025学年高三上学期10月月考物理试卷，共11页。试卷主要包含了单项选择题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
一、单项选择题（共14小题，每小题3分）
1.如图所示，在匀速转动的洗衣机脱水桶内壁上，有一件湿衣服随圆桶一起转动而未滑动，有关这件衣服的受力状况，下列说法正确的是（ ）
A.只受重力作用B.只受到重力和摩擦力
C.只受到重力、摩擦力和支持力D.只受到重力和向心力
2.如图所示，一条不可伸长的轻绳一端固定于悬点O，另一端连接着一个质量为m的小球，在水平力F的作用下，小球处于静止状态，轻绳与竖直方向的夹角为，已知重力加速度为g，则下列说法正确的是（ ）
A.绳的拉力大小为B.绳的拉力大小为
C.水平力F大小为D.水平力F大小为
3.一辆汽车在水平公路上沿曲线由M向N行驶，速度逐渐减小。图中分别画出了汽车转弯所受合力F的四种方向，其中可能正确的是（ ）
A. B. C. D.
4.如图所示，人造卫星A、B在同一平面内绕地球做匀速圆周运动。则这两颗卫星相比（ ）
A.卫星A的线速度较大B.卫星A的加速度较小
C.卫星A的角速度较大D.卫星A的周期较小
5.向心力演示器如图所示。把两个质量相同的小球分别放在长槽和短槽内，使它们做圆周运动的半径相同。依次调整塔轮上的皮带的位置，匀速转动手柄，可以探究（ ）
A.向心力的大小与角速度的关系B.向心力的大小与质量的关系
C.向心力的大小与半径的关系D.角速度与周期的关系
6.如图所示，质量为m的小球在竖直平面内的光滑圆环轨道上做圆周运动。圆环半径为R，小球经过圆环最高点时刚好不脱离圆环，重力加速度为g，则其通过最高点时（ ）
A.小球对圆环的压力大小等于mgB.小球所需的向心力等于0
C.小球的线速度大小等于D.小球的向心加速度大小等于2g
7.如图为我国航天员在“天宫一号”空间实验室测量自己的质量：航天员可以把自己固定在支架的一端，另一位航天员把支架拉开到与初始位置（舱壁）相距s的位置；松手后，支架能够产生一个恒定拉力F拉着航天员从静止返回到初始位置（舱壁），不计其它处力，仪器记录下这段时间为t。由此可测出航天员的质量为（ ）
A.B.C.D.
8.某同学站在电梯的水平地板上，利用速度传感器研究电梯的升降过程。取竖直向上为正方向，电梯在某一段时间内速度的变化情况如图所示。根据图像提供的信息，下列说法正确的是（ ）
A.在0～5s内，电梯加速上升，该同学处于失重状态
B.在5s～10s内，该同学对电梯地板的压力小于其重力
C.在10s～20s内，电梯减速上升，该同学处于失重状态
D.在20s～25s内，电梯加速下降，该同学处于超重状态
9.我国一箭多星技术居世界前列，一箭多星是用一枚运载火箭同时或先后将数颗卫星送入轨道的技术。某两颗卫星释放过程简化为如图所示，火箭运行至P点时，同时将A、B两颗卫星送入预定轨道。A卫星进入轨道1做圆周运动，B卫星进入轨道2沿椭圆轨道运动，P点为椭圆轨道的近地点，Q点为远地点，B卫星在Q点喷气变轨到轨道3，之后绕地球做圆周运动。下列说法正确的是（ ）
A.A卫星在轨道1的运行周期大于B卫星在轨道2的运行周期
B.B卫星在轨道3的运行速度小于地球的第一宇宙速度
C.B卫星从轨道2上Q点变轨进入轨道3时需要在Q点喷气减速
D.B卫星沿轨道2从P点运动到Q点过程中动能增大
10.如图所示，以的水平速度抛出的物体，飞行一段时间后垂直撞在倾角为的斜面上，g取，以下结论正确的是（ ）
A.物体的飞行时间是
B.物体水平方向运动位移为20m
C.物体撞击斜面时的速度大小为
D.物体下降的距离是10m
11.如图甲所示，质量为4kg的物体在水平推力作用下开始运动，推力大小F随位移大小x变化的情况如图乙所示，物体与水平地面间的动摩擦因数为，g取。则（ ）

甲 乙
A.物体在F减为零之前一直做加速运动
B.运动过程中推力做的功为400J
C.该物体所走位移为4米时获得的动能为120J
D.物体在运动过程中的加速度先增大后减小，最后保持不变。
12.在一次杂技表演中，表演者顶着杆沿水平地面运动，以水平向右为x轴正方向，其图像如图甲所示。与此同时猴子沿竖直杆向上运动，以竖直向上为y轴正方向如图乙所示，其图像如图丙所示，以地面为参考系，下列说法正确的是（ ）

甲 乙 丙
A.猴子做匀变速运动，运动轨迹为直线
B.猴子从出发到爬到最大高度的过程中，实际位移为
C.猴子的运动轨迹为曲线，速度与竖直方向的夹角逐渐减小
D.第1s末和第2s末猴子的速度大小之比为
13.如图所示，一条轻绳跨过定滑轮，绳的两端各系一个小球a和b，用手托住球b，当绳刚好被拉紧时，球b离地面的高度为h，球a静止于地面。已知球a的质量为m，球b的质量为3m，重力加速度为g，定滑轮的质量及轮与轴间的摩擦均不计。若无初速度释放球b，则下列判断正确的是（ ）
A.球b落地前瞬间速度大小为
B.在球b下落过程中，球a的机械能不变
C.在球b下落过程中，球b的加速度大小为g
D.经过时，球b恰好落地
14.如图甲，辘轳是古代民间提水设施，由辘轳头、支架、井绳、水斗等部分构成。如图乙为提水设施工作原理简化图，某次需从井中汲取的水，辘轳绕绳轮轴半径为，水斗的质量为0.5kg，井足够深且井绳的质量忽略不计。时刻，轮轴由静止开始绕中心轴转动，其角速度随时间变化规律如题图丙所示，g取，则（ ）

甲 乙丙
A.水斗速度随时间变化规律为B.井绳拉力瞬时功率随时间变化规律为
C.0～10s内水斗上升的高度为12mD.0～10s内井绳拉力所做的功为520J
二、实验题（每空2分，共18分）
15.（每空2分，共10分）
某同学做探究“加速度与力、质量的关系”的实验，实验装置如图甲所示。
甲
（1）下面列出了一些实验器材：打点计时器、纸带、带滑轮的长木板、垫块、小车和砝码、砂和砂桶、刻度尺。除以上器材外，还需要的实验器材有（ ）
A.秒表B.天平（附砝码）C.低压交流电流D.低压直流电源
（2）在进行实验时，需要先将长木板倾斜适当的角度，这样做的目的是______，还要求砂和砂桶的质量远小于小车的质量，这样做的目的是______。
A.使小车获得较大的加速度B.使细线的拉力等于小车受到的合外力
C.使小车最终能匀速运动D.使砂和砂桶的重力近似等于细线的拉力
（3）在图甲所示装置中，打点计时器的打点频率为50Hz。实验中得到一条纸带，在纸带上从A点开始，每隔4个点取一个计数点，分别为B、C、D、E、F，如图乙所示，相邻两计数点间的距离分别为10.0mm、12.0mm、14.0mm、16.0mm、18.0mm，则小车的加速度为______。
乙
（4）在做该实验时，另一位同学使砂和砂桶的质量m保持不变，研究小车加速度与小车质量M的关系。根据获得的数据，以小车的加速度的倒数为纵轴，以车和车上砝码的总质量M为横轴，描绘出图像，假设实验中他已经完全消除了摩擦力和其它阻力的影响，但m与M并没满足本实验所需的条件；则从理论上分析，图丙中能够正确反映他所得到的关系的示意图是（ ）
A. B. C. D.
丙
16.（每空2分，共8分）
某同学在做“研究平抛运动的特点”实验中。
（1）用图甲所示装置研究平抛运动竖直分运动的特点。A、B为两个完全相同的小球，用小锤击打弹性金属片后，A球沿水平方向飞出，同时B球自由下落。两球在空中运动的过程中，下列说法正确的是______。
甲
A.A球的运动时间比较长
B.两球的运动时间一样长
C.改变小锤的击打力度，会影响两球的运动时间
D.此实验说明A小球竖直方向的分运动是自由落体运动
（2）用频闪照相的方法研究平抛运动水平分运动的特点。图乙所示的频闪照片中记录了做平抛运动的小球每隔相等时间的位置。有同学认为，小球在水平方向做匀速直线运动，其判断依据是______。

乙 丙 丁
（3）如图丙，某同学在水平桌面上用硬练习本做成一个斜面，使小钢球从斜面上某一位置滚下，钢球沿桌面飞出后做平抛运动。他仅用钢尺测量出了小球的下落高度h和水平位移x，则该同学得到的小球做平抛运动的初速度表达式为______。
（4）图丁是在每小格的边长为5cm的背景下拍摄的频闪照片的一部分（A点不是抛出点），不计空气阻力，取重力加速度。则小球被抛出时的水平速度大小______。
三、计算题（要求有必要的文字叙述，原始方程，结果是具体数值的必须写单位）
17.（9分）如图所示，倾角、长度的斜面与水平面平滑连接。小木块从斜面顶端由静止开始滑下，滑到水平面上的A点停止。已知小木块的质量，它与斜面间的动摩擦因数均为，重力加速度。，。
求：
（1）小木块在斜面上运动时的加速度大小a；
（2）小木块滑至斜面底端时的速度大小v；
（3）小木块到达斜面底端时重力的瞬时功率P。
18.（9分）如图所示，在高为h的平台上有一半径为R的圆弧轨道，轨道末端水平。一质量为m的小球从圆弧轨道上高为H处的A点无初速释放，到达轨道末端B点时速度大小为v，重力加速度为g，空气阻力忽略不计。求：
（1）小球从B点到落地所经历的时间t；
（2）小球到达B点时受到轨道的支持力F；
（3）小球从A点运动至B点的过程中圆弧轨道对小球的阻力所做的功W。
19.（11分）2020年“天问一号”火星探测器成功发射，实现火星环绕和着陆；我国计划在2025～2030年间先后发射“天问二号”和“天问三号”，对火星实施探测和采样返回任务。假设火星探测器着陆前绕火星做匀速圆周运动，探测器距火星表面的高度为h，运行周期为T。已知火星半径为R，引力常量为G。
（1）求火星的质量M；
（2）求火星表面的重力加速度大小g。
（3）为进行某项科学研究，探测器需将运行轨道进行调整，从半径为r（已知）的圆轨道经过系列调整后要进入半径为（已知）的更高圆轨道上.若上述过程忽略探测器质量变化.以无穷远为引力势能零点，探测器与火星间的引力势能为，若式中各量均为已知（M表示火星质量，m表示探测器质量，r表示探测器到火星球心的距离），求探测器为完成这一变轨过程至少需要消耗多少能量。
20.（11分）蹦床是很受欢迎的儿童游乐项目之一。一质量为的小孩（可视为质点）在做跳跃过程中，从距离蹦床床面高为H处由静止下落，将蹦床下压到最低点后，再被弹回至空中。若此过程中小孩不做功，机械能损失可忽略，则蹦床可以简化为一个竖直放置的轻弹簧，如图1所示，弹力大小为kx（x为床面下沉的距离，也叫形变k为常量），蹦床的初始形变量为0，整个过程中蹦床的形变始终在弹性限度内。

图1 图2 图3
（1）在如图2中请画出小孩接触蹦床后，所受蹦床弹力F随形变量x变化的示意图。
（2）类比是种常用的研究方法，对于直线运动，教科书中讲解了由图象求位移的方法，借鉴此方法，我们借助图，可确定弹力做功的规律。据此，求小孩从开始下落到最低点的过程中，请你选取合适的过程和合适的规律，分析蹦床的最大压缩量h和小孩的最大动能。
（3）请在如图3中定性画出小孩从开始下落到最低点的过程中，速度v随时间t变化的图象。（规定竖直向下为正方向）。
2024—2025 学年高三物理10月月考答案
一、单选
二、实验题
15.（1）BC（2）BD（3）0.2（4）C
16.（1）BD（2）相等时间间隔内水平位移相等（3）（4）2.0
三、计算题
17.（1）小木块在斜面上运动时，由牛顿第二定律可知
解得加速度大小
（2）根据，
可得小木块滑至斜面底端时的速度大小
（3）
18.【详解】（1）小球从B点飞出后做平抛运动，则有解得
（2）小球到达B点时，故牛顿第二定律有解得方向竖直向上。
（3）小球从A点运动至B点的过程中，根据动能定理
解得
19.（1）探测器绕火星做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力可得
解得火星的质量为
（2）在火星表面
可得火星表面的重力加速度大小为
（3）由牛顿第二定律可知，由r增大到到，动能由变为，动能增加，引力势能由变为，引力势能交小，需要消耗的机械能
20.（1）因为弹力，弹力F随形变量x变化的示意图如图：
（2）当弹簧被压缩到最低点时，弹性势能最大，此时速度为0
从最高点H处到最低点，重力做功
根据图象的面积可求出弹力做功为：
从最高点H到最低点，根据动能定理得：
解得：
小孩在平衡位置的动能最大，此时
此时有：
解得压缩量为：
从最高点到平衡位置，根据动能定理得：
解得：
（3）从最高点到接触蹦床、将蹦床压缩到最低点又回弹至最高点，小孩分别经历了自由落体（匀加速运动，接触蹦床时速度为）、加速度减小的加速运动（加速度为0时有最大速度）、加速度增大的减速运动（压缩最大时，速度为0），反弹时先做加速度减小的加速运动（至最大速度）、然后做加速度增大的减速运动（至离开弹簧，速度仍为）、在空中做竖直上抛运动（匀减速运动回到最高点H处）
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
答案
C
C
B
B
A
C
C
C
B
C
C
B
A
D