北京市东直门中学2024-2025学年高三上学期10月月考物理试题（Word版附解析）

这是一份北京市东直门中学2024-2025学年高三上学期10月月考物理试题（Word版附解析），文件包含北京市东直门中学2024-2025学年高三上学期10月月考物理试题Word版含解析docx、北京市东直门中学2024-2025学年高三上学期10月月考物理试题Word版无答案docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共32页， 欢迎下载使用。
一、在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。
1. 在北京冬奥会比赛项目中，下列说法正确的是（ ）
A. 研究图甲中冰壶运动员的推壶技术时，冰壶可以看成质点
B. 研究图乙中自由滑雪运动员的落地动作时，运动员可以看成质点
C. 研究图丙中短道速滑1000米的运动轨迹时，运动员可以看成质点
D. 研究图丁中花样滑冰双人滑旋转时，女运动员身体各部分的速度可视为相同
【答案】C
【解析】
【详解】A．在研究冰壶运动员的推壶技术时，需要注意与冰壶的接触位置，冰壶的大小和形状不可忽略，不可看成质点，A错误；
B．在研究自由滑雪运动员的落地动作时，运动员的形状不可忽略，不能看成质点，B错误；
C．短道速滑1000米的运动轨迹时，运动员可以看成质点，C正确；
D．花样滑冰双人滑旋转时，女运动员身体各部分的运动状态不同，速度不可视为相同，D错误。
故选C。
2. 下面关于加速度的描述中正确的有（ ）
A. 加速度描述了物体速度变化的多少
B. 加速度在数值上等于单位时间里速度的变化量
C. 当加速度增大时，物体位移一定增大
D. 当加速度与速度方向相同且又减小时，物体做减速运动
【答案】B
【解析】
【详解】A．加速度是描述物体速度变化快慢的物理量，故A错误；
B．加速度在数值上等于单位时间里速度的变化量，故B正确；
C．加速度增大，位移不一定增大，如物体做往返运动时，位移在减小，即两者之间没有必然联系，故C错误；
D．当加速度与速度方向相同且又减小时，物体做加速度减小的加速运动，故D错误。
故选B。
3. 伽利略对自由落体运动及运动和力的关系的研究，开创了科学实验和逻辑推理相结合的重要科学研究方法。图（a）、（b）分别表示这两项研究中实验和逻辑推理的过程，对这两项研究，下列说法正确的是（ ）
A. 图（a）通过对自由落体运动的研究，合理外推得出小球在斜面上做匀变速运动
B. 图（a）中先在倾角较小的斜面上进行实验，可“冲淡”重力，使时间测量更容易
C. 图（b）中完全没有摩擦阻力的斜面是实际存在的，实验可实际完成
D. 图（b）的实验为“理想实验”，通过逻辑推理得出物体的运动需要力来维持
【答案】B
【解析】
【详解】AB．伽利略设想物体下落的速度与时间成正比，因为当时无法测量物体的瞬时速度，所以伽利略通过数学推导证明，如果速度与时间成正比，那么位移与时间的二次方就成正比。由于当时用滴水法计时，无法记录自由落体的较短时间，伽利略设计了让铜球沿阻力很小的斜面滚下，来“冲淡”重力的作用效果，而小球在斜面上运动的加速度要比它竖直下落的加速度小得多，运动相同位移所用时间长得多，所以容易测量。伽利略做了上百次实验，并通过抽象思维在实验结果上进行了合理外推，得出了正确结论，故A错误，B正确；
C．完全没有摩擦阻力的斜面是不存在的，故C错误；
D．伽利略用抽象思维、数学推导和科学实验相结合的方法得到物体的运动不需要力来维持的结论，故D错误；
故选B。
4. 如图所示，一只气球在风中处于静止状态，风对气球的作用力水平向右．细绳与竖直方向的夹角为α，绳的拉力为T，则风对气球作用力的大小为
A. B. C. TsinαD. Tcsα
【答案】C
【解析】
【详解】对气球受力分析，由水平方向平衡条件可得：，故C正确．
5. 如图，用水平力将质量为的物体紧压在竖直墙上，物体静止不动，物体与墙壁之间的动摩擦因数为，重力加速度大小为g，下列说法正确的是（ ）
A. 物体所受的摩擦力和重力是一对相互作用力
B. 物体对墙壁的摩擦力大小为mg
C. 物体对墙壁的摩擦力大小为
D. 水平力增大，物体所受的摩擦力也增大
【答案】B
【解析】
【详解】A．物体所受的摩擦力和重力是一对平衡力，故A错误；
B．对物体受力分析，竖直方向受到重力和静摩擦力，故
故B正确，C错误；
D．静摩擦力等于重力，故水平力增大，物体所受的摩擦力不变，故D错误。
故选B。
6. 如图，两物块P、Q置于水平地面上，其质量分别为m、2m，两者之间用水平轻绳连接。两物块与地面之间的动摩擦因数均为，重力加速度大小为g，现对Q施加一水平向右的拉力F，使两物块做匀加速直线运动，轻绳的张力大小为（ ）
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】根据牛顿第二定律，对PQ的整体：；对物体P：；解得，故选D。
7. 如图所示，甲、乙两位同学用同样大小的力提着一个水桶，水桶在空中处于静止状态。下列说法正确的是（ ）
A. 大小都等于水桶重力的一半
B. 与竖直方向的夹角相等
C. 减小与的夹角，大小不变
D. 减小与的夹角，的合力变大
【答案】B
【解析】
【详解】A．根据平衡条件可知，只有当都是沿竖直向上的方向时，两力大小才等于水桶重力的一半，故A错误；
B．由平衡条件可知，与竖直方向的夹角相等，故B正确；
CD．两人的合力确定，大小等于桶和水的重力，根据力的合成结论可知，两分力夹角越小，分力越小，故CD错误。
故选B。
8. 某同学用如图所示的实验装置验证“力的平行四边形定则”。将弹簧测力计A挂于固定点P，下端用细线挂一重物M，弹簧测力计B的挂钩处系一细线，把细线的另一端系在弹簧测力计A下端细线上的O点处，手持弹簧测力计B水平向左拉，使O点缓慢地向左移动，且总保持弹簧测力计的拉力方向不变，不计弹簧测力计所受的重力，两弹簧测力计的拉力均不超出它们的量程，则弹簧测力计A、B的示数、的变化情况是（ ）
A. 一直减小，一直增大
B. 一直增大，一直增大
C. 一直增大，先增大后减小
D. 先减小后增大，一直增大
【答案】B
【解析】
【详解】以O点为研究对象，其受力变化如同所示
由图可知，开始时弹簧A处于竖直状态，其拉力大小等于Mg，B弹簧拉力为零，当O点左移时，弹簧A与竖直方向的夹角在增大，由受力图可知FA变大，FB变大。
故选B。
9. 2023年7月，我国研制电磁弹射微重力实验装置启动试运行。如图所示，电磁弹射系统将实验舱竖直加速到预定速度后释放，实验舱在上抛和下落阶段为科学载荷提供微重力环境。据报道该装置目前达到了上抛阶段2s和下落阶段2s的4s微重力时间、10µg的微重力水平。若某次电磁弹射阶段可以视为加速度大小为5g的匀加速运动，重力加速度取g=10m/s2，下列说法正确的是（ ）
A. 电磁弹射阶段用时约为2s
B. 电磁弹射阶段，实验舱上升的距离约为20m
C. 实验舱竖直上抛阶段的运行长度约为100m
D. 实验舱开始竖直上抛的速度约为20m/s
【答案】D
【解析】
【详解】AD．由题意可知实验舱上升时间为2s，可知实验舱开始上抛的速度为
电磁弹射阶段有
解得
故A错误，D正确；
B．电磁弹射阶段，实验舱上升的距离约为
故B错误；
C．实验舱竖直上抛阶段的运行长度约为
故C错误。
故选D。
10. 如图所示，劲度数为k的轻弹簧的一端固定在墙上，另一端与置于水平面上质量为m的物体接触（未连接），弹簧水平且无形变。用水平力F缓慢推动物体，在弹性限度内弹簧长度被压缩了x0，此时物体静止。撤去F后，物体开始向左运动，运动的最大距离为4x0。物体与水平面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g。则（ ）
A. 撤去F后，物体先做匀加速运动，再做匀减速运动
B. 撤去F后，物体刚运动时的加速度大小为
C. 物体做匀减速运动的时间为
D. 物体开始向左运动到速度最大的过程中克服摩擦力做的功为
【答案】C
【解析】
【详解】A．撤去F后，弹簧弹力逐渐减小，物体向左先做加速度减小的变加速运动，再做加速度反向增大的变减速运动，脱离弹簧后向左做匀减速直线运动，故A错误；
B．撤去F时，根据牛顿第二定律有
解得
故B错误；
C．物体脱离弹簧后做匀减速直线运动，利用逆向思维有
解得
故C正确；
D．结合上述可知，物体向左先做加速度减小的变加速运动，再做加速度反向增大的变减速运动，脱离弹簧后向左做匀减速直线运动，当弹簧弹力与滑动摩擦力恰好平衡时，速度达到最大值，则有
此过程中克服摩擦力做的功为
解得
故D错误。
故选C。
11. 一质量为的物体自倾角为的固定斜面底端沿斜面向上滑动。该物体开始滑动时的动能为，向上滑动一段距离后速度减小为零，此后物体向下滑动，到达斜面底端时动能为。已知，重力加速度大小为。则（ ）
A. 物体向上滑动的距离为
B. 物体向下滑动时的加速度大小为
C. 物体与斜面间的动摩擦因数等于0.4
D. 物体向上滑动所用时间比向下滑动的时间短
【答案】D
【解析】
【详解】AC．设物体向上滑动的距离为x，斜面的动摩擦因数为，对物体向上滑行的过程，由动能定理可知
对物体向下滑行的过程，由动能定理可知
解得
，
故AC错误；
B．物体向下滑动时，由牛顿第二定律可知
解得
故B错误；
D．物体向上滑动和向下滑动的距离相同，而向上滑的加速度由牛顿第二定律可知
解得
即
向上滑动过程也可看作初速度为零，加速度大小等于a1的匀加速直线运动，由
可知向上滑的时间比向下滑的时间短，故D正确。
故选D。
12. 如图所示，足够长粗糙倾斜传送带与水平方向的夹角，传动带正在以恒定速度沿顺时针方向转动。某时刻将一物块以平行于传送带向上的初速度由传送带底端滑上传送带，已知，物块与传送带间的动摩擦因数。设沿传送带向上为正方向，若物块速度、位移、所受摩擦力、摩擦力对物块做功分别用v、x、f、表示，则下列关于物块在传送带上运动过程中的图像描述正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】AB．初始状态，由于，物块受到摩擦力和下滑分力都沿斜面向下，物块做减速运动，加速度为负；共速后，由于
物块相对传送带静止，两者一起以速度平行于传送带匀速向上运动。图像第二段应该水平，故AB错误；
C．共速前，由于，物块受到的摩擦力沿传送带向下
方向为负，共速后，由于
所以物块相对传送带静止，两者一起以速度平行于传送带向上运动。物块所受摩擦力为静摩擦力，与重力沿传送带向下的分力大小相等，方向相反，即
方向为正，故C错误；
D．共速前，物块受到的摩擦力平行于传送带向下，对物块做负功，即
在图像中，图像为直线，斜率为负值，大小为
共速后，物体相对传送带静止，摩擦力沿传送带向上，对物体做正功，在图像中，斜率为正值，大小为
D选项中图像与此相符，故D正确。
故选D。
13. 高血压已成为危害人类健康的一种常见病，现已查明，血管变细是其诱因之一。为研究这一问题，我们可做一些简化和假设：设血液通过一定长度血管时受到的阻力f与血液流速v成正比，即（其中k与血管粗细无关），为维持血液匀速流动，在这血管两端需要有一定的压强差。设血管内径为d时所需的压强差为，若血管内径减为时，为了维持在相同时间内流过同样多的血液，压强差必须变为（ ）
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】根据血液匀速流动，说明受力平衡，即血压产生的压力等于阻力，则在正常情况下有
血管变细后有
因为在相同时间内流过的血液量不变，则有
又
所以
所以
由可知
联立可得
故D正确，ABC错误。
故选D。
14. “约瑟夫森结”由超导体和绝缘体制成．若在结两端加恒定电压U，则它会辐射频率为v的电磁波，且与U成正比，即v = kU．已知比例系数k仅与元电荷e的2倍和普朗克常量h有关．你可能不了解此现象为机理，但仍可运用物理学中常用的方法，在下列选项中，推理判断比例系数k的值可能为
A. B. C. 2ehD.
【答案】B
【解析】
【详解】根据题中给出的v=kU，和普朗克能量子E=hv可知E=hKU，则k=，再根据电流做功W=UIt=qU，k=，选B．另外本题也可根据单位制判断，由v=kU可得k的单位为，B选项中的单位为，所以B正确．
二、非选择题
15. 某同学和你一起探究弹力和弹簧伸长的关系，并测弹簧的劲度系数k。做法是先将待测弹簧的一端固定在铁架台上，然后将最小刻度是毫米的刻度尺竖直放在弹簧一侧，并使弹簧另一端的指针恰好落在刻度尺上。当弹簧自然下垂时，指针指示的刻度数值记作L0，弹簧下端挂一个50 g的砝码时，指针指示的刻度数值记作L1；弹簧下端挂两个50 g的砝码时，指针指示的刻度数值记作L2；……；挂七个50 g的砝码时，指针指示的刻度数值记作L7。
（1）下表记录的是该同学已测出的6个值，其中有两个数值在记录时有误，它们的代表符号分别是____和____。
测量记录表：
（2）实验中，L3和L7两个值还没有测定，请你根据上图将这两个测量值填入记录表中____、____。
（3）为充分利用测量数据，该同学将所测得的数值按如下方法逐一求差，分别计算出了三个差值：d1=L4－L0=6.90 cm，d2=L5－L1=6.90 cm，d3=L6－L2=7.00 cm。请你给出第四个差值：d4=____cm。
（4）根据以上差值，可以求出每增加50 g砝码的弹簧平均伸长量ΔL。ΔL用d1、d2、d3、d4表示的式子为___，代入数据解得ΔL=___cm。
（5）计算弹簧的劲度系数k=____N/m（g取9.8 m/s2）。
【答案】 ①. L5 ②. L6 ③. 6.85 ④. 14.05 ⑤. 7.20 ⑥. ⑦. 1.75 ⑧. 28
【解析】
【详解】（1）[1][2]读数时应估读一位，所以其中L5 、L6两个数值在记录时有效数字有误。
（2）[3][4]根据图中刻度尺的读数可知L3=6.85cm和L7=14.05cm。
（3）[5]题中三组数据在寻求多挂4个砝码形成的长度差，故
d4=L7－L3=（14.05－6.85）cm=7.20cm
（4）[6][7]每增加4个砝码弹簧的平均伸长量
=
则每增加一个砝码弹簧的平均伸长量
=
代入数据得
=1.75cm
（5）[8]由（3）（4）可知代入数据得
k==N/m=28N/m
16. 某实验小组利用图甲所示的装置探究物体的加速度与所受合力的关系。
（1）为了让细线对小车的拉力等于小车所受的合外力。需要用小木块将长木板无滑轮的一端垫高来平衡摩擦力。具体操作是：把木板垫高后，小车放在木板上，在不挂砂桶且计时器打点的情况下，轻推一下小车，若___________，表明已经消除了摩擦力和其它阻力的影响。
（2）通过对小车所牵引纸带测量，就能得出小车的加速度a、图乙是某次实验所打出的一条纸带，在纸带上标出了5个计数点，在相邻的两个计数点之间还有4个点未标出，图中数据的单位是cm。实验中使用的电源是频率的交变电流。根据以上数据，可以算出小车的加速度___________（保留3位有效数字）。
（3）已知砂桶和砂的总重力远小于小车的重力，若始终保持长木板水平，取砂桶和砂的总重力为F。根据测得的数据作出小车的加速度a随F变化的图线，如图丙所示。由图丙中的数据可知小车所受的阻力大小为___________N，小车的质量为___________kg。
（4）观察图丙可以发现，图线发生了“弯曲”。若实验平衡了摩擦力，再次作出小车的加速度a随F变化的图线（未画出），图线依然会“弯曲”。经过思考后可知，图线“弯曲”的原因在于实验中认为细线对小车的拉力等于砂桶和砂的总重力F，而实际上与F并不相等。现考虑已平衡摩擦力的实验，将记为相对误差，设砂桶和砂的总质量为，小车的质量为，则相对误差与的关系图线应为___________。
A. B.
C. D.
【答案】 ①. 打点计时器打出一系列间隔均匀的点 ②. ③. 1 ④. 0.5 ⑤. D
【解析】
【详解】（1）[1]根据题意可知，平衡摩擦力之后，小车在木板上应做匀速直线运动，则轻推一下小车，打点计时器应该打出一系列间隔均匀的点。
（2）[2]使用的电源是频率的交变电流，相邻的两个计数点之间还有4个点未标出，则相邻计数点间的时间间隔为
由逐差法有
解得
（3）[3][4]根据题意，设小车的质量为，所受阻力为，由牛顿第二定律有
解得
结合图丙有
，
解得
，
（4）[5]根据题意，由牛顿第二定律有
则
则相对误差与的关系图线应为正比例函数。
故选D。
17. 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，到达B点时速度vB=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FN的大小。
【答案】(1)；(2)；(3) ，3 900 N
【解析】
【详解】1）已知AB段的初末速度，则利用运动学公式可以求解斜面的长度，即
可解得
(2)根据动量定理可知合外力的冲量等于动量的该变量所以
(3)小球在最低点的受力如图所示
由牛顿第二定律可得
从B运动到C由动能定理可知
解得
【点睛】本题考查了动能定理和圆周运动，会利用动能定理求解最低点的速度，并利用牛顿第二定律求解最低点受到的支持力大小。
18. 如图光滑水平导轨AB的左端有一压缩的弹簧，弹簧左端固定，右端前放一个质量为m=1kg的物块（可视为质点），物块与弹簧不粘连，B点与水平传送带的左端刚好平齐接触，传送带的长度BC的长为L=6m，沿逆时针方向以恒定速度v=1m/s匀速转动。CD为光滑的水平轨道，C点与传送带的右端刚好平齐接触，DE是竖直放置的半径为R=0.4m的光滑半圆轨道，DE与CD相切于D点。已知物块与传送带间的动摩擦因数μ=0.2，取g=10m/s2
（1）若释放弹簧，物块离开弹簧，滑上传送带刚好能到达C点，求弹簧储存的弹性势能；
（2）若释放弹簧，物块离开弹簧，滑上传送带能够通过C点，并经过圆弧轨道DE，从其最高点E飞出，最终落在CD上距D点的距离为x=1.2m处（CD长大于1.2m），求物块通过E点时受到的压力大小；
（3）满足（1）条件时，求物块通过传送带的过程中产生的热能。
【答案】（1）12J；（2）12.5N；（3）16.9J
【解析】
【详解】（1）由动能定理知
由能量守恒定律知
解得
（2）由平抛运动知：竖直方向
水平方向
在E点，由牛顿第二定律知
解得
FN=12.5N
（3）物块在B点的速度
从B到C的时间
物块相对传送带的位移
由能量守恒定律知
19. 如图所示，将小物体（可视为质点）置于桌面上的薄纸板上，用水平向右的恒力F拉动纸板，拉力大小不同，纸板和小物体的运动情况也不同．若纸板的质量m1=0.1kg，小物体的质量m2=0.4kg，小物体与桌面右边缘的距离d=0.15m，已知各接触面间的动摩擦因数均为μ=0.2，最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，g取10m/s2．求：
（1）当小物体与纸板一起运动时，桌面给纸板的摩擦力大小；
（2）拉力F满足什么条件，小物体才能与纸板发生相对滑动；
（3）若拉力作用0.3s时，纸板刚好从小物体下抽出，通过计算判断小物体是否会留在桌面上．
【答案】（1）1N；（2）F＞2Ｎ时小物体与纸板有相对滑动；（3）小物体不会留在桌面上
【解析】
【详解】⑴当小物体与纸板一起运动时，桌面给纸板的滑动摩擦力
代入数据，解得
f1=1N
（2）在力F作用下，纸板和小物体一起加速运动，随力F增大，加速度增大，小物体受到的静摩擦力也增大，直到达到最大静摩擦力
小物体的加速度为两者一起运动的最大加速度
根据牛顿第二定律有
解得
Fm==2N
F>2N时小物体与纸板有相对滑动
⑶纸板抽出前，小物体在滑动摩擦力作用下做加速运动，加速度为
0.3s离开纸板时通过的距离
=0.09m
速度
0.6m/s
纸板抽出后，小物体在桌面上受滑动摩擦力作用做匀减速运动，加速度大小也为a2，小物体减速运动可能的最大距离为
则小物体在桌面上可能运动总距离
因此小物体不会留在桌面上。
20. 蹦极是极限运动的一种。为保证安全，要研究下落最大距离与人的质量、弹性绳弹性系数、阻力等诸多因素的关系。实际情况比较复杂，可简化为如下模型：弹性绳视为轻弹簧，质量可忽略不计，弹力的大小，弹性势能，其中x是弹性绳的形变量，k是劲度系数；人视为质点，始终在一竖直线上运动。
已知，蹦极用弹性绳原长为，劲度系数为k，重力加速度为g。
（1）质量为m的人从平台由静止下落，到达A点时弹性绳恰好伸直，继续向下到达最低点B，A、B两点间距离为d；之后又会反弹到某个高度，再下落……最后停在空中。人受到的阻力与速度大小有关，速度为0时，阻力为0。
a.求人在B点时的加速度的大小及方向。
b.将人、弹性绳和地球视为一个系统，求从人离开平台到停在空中的整个过程，系统损失的机械能。
（2）实际上，人在运动过程中受到的空气阻力较小，可忽略不计。甲、乙两人质量分别为、，且，分别用同一弹性绳蹦极，以平台为原点，向下为正方向，两人下落最大位移分别为、。图2所示为甲下落过程中加速度a与下落位移h之间的关系图。
a.请在图2中画出乙下落过程中加速度与下落位移的关系图。
b.类比直线运动中由图像求位移的方法，尝试利用图证明。
‍‍
【答案】（1）a.，方向向上；b. ；（2）见解析
【解析】
【详解】（1）a. 根据牛顿第二定律有
其中
解得
加速度的方向向上；
b.最后停在空中受力平衡
人在空中运动的过程中系统损失的机械能
（2）a. 下降高度小于弹性绳原长时，人只受重力
下降高度大于弹性绳原长至最低点时，人受重力和弹性绳弹力，规定向下为正
得
乙下落过程中加速度与下落位移的关系图如图
b. 根据牛顿运动定律
及功的定义式
类比直线运动中由v-t图像求位移的方法，可将人下降的过程分成很多段微元运动，则
可知人下落过程中受合力做的功与a-h图中图线与横轴围成的“面积”成正比，下落全过程人的动能变化量为0，根据动能定理可知合力对人做的总功也为0，即横轴以上的“面积”与横轴以下的“面积”应大小相等。由a-h图可知，乙图线横轴以上的“面积”小于甲图线横轴以上的“面积”，因此，乙图线横轴以下的“面积”也应小于甲图线横轴以下的“面积”，所以h1>h2。
（说明：其他论证方法合理也可）代表符号
L0
L1
L2
L3
L4
L5
L6
L7
刻度数值/cm
1.70
3.40
5.10
8.60
10.3
12.1