北京市第三十五中学2024-2025学年高三上学期10月月考物理试卷

这是一份北京市第三十五中学2024-2025学年高三上学期10月月考物理试卷，共6页。
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试卷说明：试卷分值 100 ，考试时间 90分钟。I卷为选择题，包括一、二两个大题，共14个小题；II卷为主观题，包括第15至第20题。请将所有题目答案，填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。
I卷
一．单项选择题（共10小题，每题3分，共30分。请将正确答案填在答题卡对应位置）
1．在下列几种情景中，对情景的分析和判断正确的是
A．点火后即将升空的火箭，因火箭还没运动，所以加速度一定为零
B．高速公路上沿直线高速行驶的轿车为避免事故紧急刹车，因轿车紧急刹车时速度变化很快，所以加速度很大
C．高速行驶的磁悬浮列车，因速度很大，所以加速度也一定很大
D．太空中的“天宫一号”绕地球匀速转动，其加速度为零
2．关于曲线运动，下列说法正确的是
A．物体做曲线运动时，加速度可能不变
B．物体做曲线运动，其速度可能不变
C．物体只有受到变力作用才做曲线运动
D．物体做曲线运动时，有可能处于平衡状态
3．在汽车中悬线上挂一小球。实验表明，当小球做匀变速直线运动时，悬线将与竖直方向成某一固定角度。如图所示，若在汽车底板上还有一个跟其相对静止的物体M，则关于汽车的运动情况和物体M的受力情况正确的是
A．汽车一定向右做加速运动
B．汽车一定向左做加速运动
C．M除受到重力、底板的支持力作用外，
还一定受到向右的摩擦力作用
D．M除受到重力、底板的支持力作用外，还可能受到向左的摩擦力作用
4．如图，为洗衣机的脱水筒，它可以绕其竖直转轴匀速转动。在执行脱水程序时，从衣服口袋掉出来的一枚硬币紧贴在脱水筒的侧壁上随脱水筒运动（图中未画出）。脱水筒的半径为r，转速为n（r/s），硬币质量为m，硬币与筒壁间动摩擦因数为μ，重力加速度为g，下列说法正确的是
A．筒壁对硬币的摩擦力大小为mg
B．筒壁对硬币的摩擦力大小为4π2n2μmr
C．若调高脱水筒转速，筒壁对硬币的摩擦力变大
D．若关闭洗衣机电源，脱水筒转速逐渐减小，硬币做自由落体运动
5．如图所示，小球A和物块B用跨过光滑定滑轮的轻质细线连接，物块B放在倾角为θ的斜面体C上，C置于水平地面上，A、B和C都处于静止状态，细线与斜面平行，已知小球A、物块B及斜面体C的质量均为m，重力加速度大小为g，下列说法正确的是
A．物块B受到的支持力大小为
B．物块B受到的摩擦力大小为
C．斜面体C受到地面的支持力大小为2mg
D．斜面体C受到地面的摩擦力大小为
6．在某小区内，某同学在窗口玩手机时，手机不慎掉落，已知手机开始掉落位置距地面的高度为27m，手机下落过程可视为自由落体运动，下落的总时间为3t，则手机下落的最后一个t时间内下落的高度是
A．10mB．15mC．18mD．20m
7．为了迎接5月中旬的排球比赛，体育课上，乙同学在离地h2＝0.7m处将排球垫起，上升到最高点h1＝2.5m处时被甲同学沿水平方向以原速率v＝8m/s击回。已知g＝10m/s2，不计空气阻力，则排球被甲同学击中前
A．排球被甲同学击中时在空中飞行时
间为8s
B．排球空中飞行位移为10米
C．乙同学将排球击出的速度为6m/s
D．排球在水平方向上飞行的距离为4.8m
8．我国以“一箭双星”方式发射16颗中轨道MEO北斗卫星和1颗静止轨道GEO北斗卫星，构成“16+1”的北斗全球导航星座基本构型，为全世界提供北斗导航信号。中轨道MEO是位于低地球轨道（2000千米）和地球静止轨道（35786千米）之间的人造卫星运行轨道。静止轨道GEO是指垂直于地球赤道上方的地球同步轨道。下列说法正确的是
A．MEO卫星的周期小于GEO卫星的周期
B．MEO卫星的加速度小于GEO卫星的加速度
C．MEO卫星的角速度小于地球自转的角速度
D．MEO卫星的线速度小于GEO卫星的线速度
9．如图所示，一小物块在粗糙程度相同的两个固定斜面上从A经B滑到C，若不考虑物块在经过B点时机械能的损失，则下列说法正确的是
A．从A到B和从B到C，减少的机械能相等
B．从A到B和从B到C，减少的重力势能相等
C．从A到B和从B到C，克服摩擦力做的功相等
D．小物块在C点的动能一定最大
10．一根轻质细线一端系一可视为质点的小球，细线另一端固定在一光滑圆锥顶上，如左图所示，设小球在水平面内做匀速圆周运动的角速度为ω，线的张力T随ω2变化的图像如右图所示（图中数值单位均为国际单位），g取10m/s2。下列说法正确的是
A．细线的长度为1m
B．细线的长度为0.36m
C．小球的质量为2kg
D．小球的质量为3kg
二．不定项选择题（共4个小题，每题3分，至少1个正确选项，漏选2分，共12分。）
11．开普勒行星运动定律是我们学习、研究天体运动的基础。下列关于开普勒三定律的理解正确的是
A．所有行星绕太阳运动的轨道是标准的圆形
B．太阳处在绕它运动的行星轨道的一个焦点上
C．所有行星与太阳的连线，在相同时间内扫过的面积相等
D．所有行星轨道半长轴的三次方与周期的平方之比都相同
12．游乐场中“旋转飞椅”的简化模型如图所示，座椅都用等长的绳子悬挂在水平转盘的不同位置。质量相等的M、N两人坐在座椅上随转盘一起在水平面内做匀速圆周运动，M的悬点离转盘中心O点更远一些。不计空气阻力，下列说法正确的是
A．M的加速度大于N
B．M的加速度小于N
C．M绳子的拉力大于N绳子的拉力
D．M绳子的拉力小于N绳子的拉力
13．“柳条搓线絮搓棉，搓够干寻放纸鸢”，四月正是放风筝的好时节。如图所示，在轻绳拉力的作用下，风筝始终静止在空中，下列说法正确的是
A．轻绳对人的拉力大于地面对人的摩擦力
B．人对地面的压力小于人的重力
C．气流对风筝的作用力方向水平向左
D．气流对风筝的作用力方向沿轻绳向上
14．如下图所示，斜面体M始终处于静止状态，当物体m沿斜面下滑时有
A．加速下滑时，M对地面压力等于（M+m）g
B．减速下滑时，M对地面压力大于（M+m）g
C．加速下滑时，M对地面压力大于（M+m）g
D．匀速下滑时，M对地面压力始终等于（M+m）g
II卷
三．实验题（包括15、16两题，每空2分，共18分）
15．用如图甲所示的装置探究加速度与力和质量的关系，带滑轮的长木板和弹簧测力计均水平固定。
（1）实验时，一定要进行的操作是________。
A．小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录弹簧测力计的示数
B．改变砂和砂桶质量，打出几条纸带
C．用天平测出砂和砂桶的质量
D．为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量远小于小车的质量
（2）将打点计时器接入频率为50Hz的交流电源上，某一次记录小车运动情况的纸带如图乙所示。图中A、B、C为相邻的计数点，两相邻计数点间有4个计时点未标出，则小车的加速度大小a＝ m/s2；B点的瞬时速度大小v＝ m/s。（两空结果均保留2位有效数字）
（3）以弹簧测力计的示数F为横坐标，以加速度a为纵坐标，画出的a-F图像可能正确的是________。
A B C D
（4）若测出的a-F图像的斜率为k后，则小车的质量为 。
16．利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置示意图如图1所示，实验步骤如下：
①将气垫导轨放在水平桌面上，桌面高度不低于1m，将导轨调至水平
②用游标卡尺测量挡光条的宽度d
③由导轨标尺读出两光电门中心之间的距离s
④将滑块移至光电门1左侧某处，待砝码静止不动时，释放滑块，要求砝码落地前挡光条已通过光电门2.
⑤从数字计数器（图中未画出）上分别读出挡光条通过光电门1和光电门2所用的时间Δt1和Δt2
⑥用天平称出滑块和挡光条的总质量M，再称出托盘和砝码的总质量m.
请用表示上面各步骤中的直接测量量的字母，写出下列所求物理量的表达式：
（1）当滑块通过光电门1和光电门2时，系统（包括滑块、挡光条、托盘和砝码）的总动能分别为EK1= 和EK2= ．
（2）在滑块从光电门1运动到光电门2的过程中，系统势能的减少ΔEP= （重力加速度为g）.
（3）如果ΔEP≈ ，则可认为验证了机械能守恒定律.
四．计算题（包括17-19四个小题，共40分.请写出必要的公式、文字说明、结论。）
17．（9分）一个滑雪的人，质量m=50kg，以v0＝2m/s的初速度沿山坡匀加速滑下，山坡倾角θ=37°，在t＝5s的时间内滑下的路程s＝60m，已知sin37°＝0.6，g＝10m/s2，求：
(1)滑雪人的加速度；
(2)滑雪人下滑时受到的阻力。
18．（9分）如图，一质量为m＝0.1kg小球，从光滑弯曲轨道上O点由静止开始滑下，从A点进入半径r＝0.4m的竖直圆轨道。已知OA之间的竖直高度为h＝1.25m，而且恰好能通过圆轨道最高点B，然后从B点水平抛出，从弯曲轨道旁边经过（未接触弯曲轨道）并落在水平面上的C点（图中未画出），不计空气阻力，可认为小球整个运动过程在同一竖直平面内，取g＝10m/s2求：
（1）在A点时，轨道对小球的支持力的大小F；
（2）小球从A点到B点，机械能的减少量ΔE；
（3）从B点到C点，小球的水平位移的大小x。
19．（10分）一长木板置于粗糙水平地面上，木板左端放置一小物块，在木板右方有一墙壁，木板右端与墙壁的距离为4.5 m，如图甲所示.t=0时刻开始，小物块与木板一起以共同速度向右运动，直至t=1 s时木板与墙壁碰撞(碰撞时间极短).碰撞前后木板速度大小不变，方向相反，运动过程中小物块始终未离开木板.已知碰撞后1 s时间内小物块的v⁃t图线如图乙所示.木板的质量是小物块质量的15倍，重力加速度大小g取10 m/s2.求:
(1)木板与地面间的动摩擦因数μ1及小物块与木板间的动摩擦因数μ2.
(2)木板的最小长度.
20．（12分）在宇宙尺度下，物质在空间中的分布是均匀的。大量观测表明，星系（数量巨大的恒星系及星际尘埃组成的系统）间距在逐渐增大，即宇宙正处于膨胀状态。哈勃根据前人观测的数据提出，星系退行速度（远离观测者的速度）v跟星系与观测者的距离r之间的关系为v＝Hr，这一关系称为哈勃定律，式中H称为哈勃参量，仅与时间有关，目前的测量值为H0。根据宇宙学原理，上述哈勃定律适用于宇宙中任何一处的观察者，任何一个星系都会发现其他星系在径向地远离自己而去。
（1）星系退行速度的上限是光速c，根据哈勃参量的目前测量值，估算在地球上人们可以观察到的宇宙的最大距离Rmax。
（2）现在的宇宙仍然处于膨胀状态。如果宇宙物质密度足够大，引力减速作用强，膨胀将会停止，而后又会收缩，这样的宇宙称之为封闭宇宙；如果密度小，引力减速作用弱，宇宙会永远膨胀下去，这样的宇宙称之为开放宇宙。如图所示，以观察者O所在位置为球心，取半径为R、质量为M的球体，球面某处星系的质量为m，退行速度大小为v。
已知：质量分布均匀的球壳对于球壳外部的质点的引力，可以将球壳质量视为集中在球心，然后再应用万有引力公式进行计算；相距为R，质量分别为m1和m2的两质点之间的引力势能可表示为，其中G为引力常数。
a.写出球面处该星系与球内物质组成的系统所具有的机械能E的表达式。
b.根据哈勃参量目前测量值，分析说明开放宇宙的密度值ρ0应满足什么条件？（用H0和G以及一些数字表示）