2025-2026学年北京市十一学校高三上学期10月月考物理试卷（学生版）

这是一份2025-2026学年北京市十一学校高三上学期10月月考物理试卷（学生版），共18页。试卷主要包含了 图甲为一列简谐横波在t=0，10s到t=0，9km/s等内容，欢迎下载使用。
满分：100分 时长：90分钟
第一部分
本部分共10题，每题3分，共30分。在每题给出的四个选项中，至少有一个选项是正确的。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。把你认为正确答案的代表字母填写在答题卡上相应位置。
1. “风动石”是福建省著名的自然景观，如图所示。无风时，“风动石”在重力和底部巨石作用力F1的作用下静止不动。若“风动石”受到一水平方向的风力作用时仍保持静止，此时底部巨石对其作用力为F2，则（ ）
A. F1的大小比F2的小B. F1的大小比F2的大
C. F1与F2大小相等D. F1与F2方向相同
2. 某同学用如图所示实验来认识超重和失重现象，先保持手指和钩码静止，感受套在手指上的橡皮筋对手指压力的变化。下列说法中正确的是（ ）
A. 钩码下降过程，处于失重状态
B. 钩码上升过程，处于失重状态
C. 钩码下降和上升过程，都能出现失重现象
D. 钩码由最低点上升到最高点的过程，先出现超重现象，后出现失重现象
3. 图甲为一列简谐横波在t=0.1s时刻的波形图，P是平衡位置为x=4m处的质点，图乙为质点P的振动图象，则（ ）
A. 该波向+x方向传播
B. 该波的传播速度是40m/s
C. 从t=0.10s到t=0.25s，质点P沿x轴移动了30cm
D. t=0.15s时，质点P的加速度达到正向最大
4. 如图所示，粗糙斜面固定在水平地面上，木块以一定的初速度从斜面底端冲上斜面后又滑回斜面底端。则木块（ ）
A. 上滑过程的时间大于下滑过程的时间
B. 上滑过程的加速度小于下滑过程的加速度
C. 上滑过程与下滑过程损失的机械能相等
D. 上滑过程的动量变化量大于下滑过程的动量变化量
5. 如图所示，某卫星先沿椭圆轨道1自由飞行，后在远地点P点进行变轨，由椭圆轨道1变成地球同步圆轨道2，下列说法正确的是（ ）
A. 该卫星在轨道2运行时的速度大于7.9km/s
B. 该卫星在轨道2上的P点比在轨道1上的近地点Q点的速度小
C. 该卫星在轨道2运行时的向心加速度比在赤道上相对地球静止物体的向心加速度小
D. 该卫星运行过程中在轨道1上的P点和轨道2上的P点的加速度相等
6. 物块A、B间夹有一被压缩的轻质弹簧，组成物块一弹簧系统，并用细线连接固定，已知A的质量是B的两倍。第一种情况：将该系统静置于光滑水平面上，如图甲所示；第二种情况：将该系统静置于光滑水平面上，并使物体A一侧紧贴墙面，如图乙所示。考虑分别在以上两种情况下，烧断细线后至弹簧恢复原长的过程中（ ）
A. 物块弹簧系统均满足动量守恒
B. 物块弹簧系统均满足机械能守恒
C. 第一种情况下弹簧对物块B的做功与第二种情况下弹簧对物块B的做功之比为1:1
D. 第一种情况下弹簧对物块B的冲量与第二种情况下弹簧对物块B的冲量之比为:
7. 如图所示，长为l的细绳上端悬于P点，下端拴一质量为m的小球。小球在水平面内做匀速圆周运动，细绳与竖直方向的夹角为，不计空气阻力，重力加速度为g。下列说法正确的是（ ）
A. 细绳的拉力大小等于
B. 小球转动半圈，绳拉力的冲量与竖直方向夹角为
C. 小球转动半圈，重力的冲量等于
D. 小球转动半圈，绳拉力的冲量等于
8. 将一小球以一定的初速度在空气中竖直向上抛出，运动过程中所受空气阻力大小可视为恒定不变。取竖直向上为正方向，抛出点为重力势能零点。用下列图像描述小球的速度v随时间t或机械能E随距离抛出点的高度h之间的变化关系，其中实线表示考虑空气阻力的情况，虚线表示忽略空气阻力的情况。其中可能正确的是（ ）
A. B.
C. D.
9. 在运用动量定理处理二维问题时，可以在相互垂直的x、y两个方向上分别研究。如图质量为m的弹性薄片沿倾斜方向落到足够大水平弹性面上，碰前瞬间速度为v0，方向与水平方向夹角α=30°。薄片与弹性面间的动摩擦因数μ=0.5。不计空气阻力，碰撞过程中忽略薄片重力。薄片每次碰撞前后竖直方向的速度大小保持不变，并且在运动过程中始终没有旋转。下列选项正确的是（ ）
A. 薄片第1次碰后离开水平面瞬间，速度方向与水平面间夹角仍为30°
B. 薄片每次与水平面碰撞过程中，受到的冲量均相等
C. 薄片在与水平面多次碰撞后，最终将静止在水平面上
D. 薄片与水平面碰撞两次后，水平位移将不再增加
10. 地球上某处海水的周期性涨落称为潮汐。潮汐主要是月球对海水的引力造成的，太阳的引力也起一定的作用，但要弱得多。引起潮汐的力称为引潮力，引潮力沿垂直海水表面向上（背离地心）最大处，海水形成高峰；反之，引潮力沿垂直海水表面向下（指向地心）最大处，海水出现低谷。为简化研究，只在地—月系统分析问题，此时引潮力可称为月潮力。假设地球表面全部被海水覆盖，如图所示，月地距离为r，地球半径为R，月球质量为M月，地球质量为M地；A为近月点，B为远月点。取直角坐标系的x轴沿月地连线，x正半轴沿逆时针方向转动角与地表相交于P点，该处质量为△m的海水所受的月潮力在x轴、y轴上的分力Fx、Fy分别是；。依据所学知识，结合上述公式，判断下列说法正确的是（ ）
A. 月潮力就是地球对海水的引力
B. 月潮力就是月球对海水的引力
C. 近月点A处的海水月潮力向下（指向地心）最大
D. 远月点B处的海水月潮力向上（背离地心）最大
第二部分
本部分共8题，共70分。
11. 图甲为“研究平抛物体的运动”实验装置示意图，小球抛出后砸在横梁（图中未画出）上时会挤压复写纸，进而在白纸上留下点迹，小球多次落下后，会在纸上留下多个点迹，将这些点迹连成光滑的曲线就是小球的运动轨迹。图乙是实验后在白纸上描出的轨迹和所测得的数据。
（1）有关实验的一些操作，下列说法正确的有___________。
A. 安装斜槽时必须使其末端切线水平
B. 固定木板在竖直平面内，且斜槽应尽可能光滑
C. 每次都要从斜槽上不同位置释放小球，才能更好地描出运动轨迹
D. 每次都要由静止释放小球
（2）图甲中的重垂线、小球平抛运动的起始点O及Ox、Oy轴，应为___________。
（3）根据图乙中数据，求出此平抛运动的初速度v0=___________m/s。（结果保留2位有效数字，取重力加速度g=9.8m/s2）
12. 某实验小组利用图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。需要用垫块将长木板无滑轮的一端垫高来平衡摩擦力。具体操作是：把长木板垫高后，小车放在长木板上，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他阻力的影响。
（2）通过对小车所牵引纸带的测量，就能得出小车的加速度a。如图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。实验中使用的交流电源频率f=50Hz。根据以上数据，可以算出小车的加速度a=___________m/s2（保留3位有效数字）。
（3）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，如图所示。由图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F直等于砂桶和砂的总重力F，而实际上F直与F并不相等。现考虑已平衡摩擦力的实验，将记为相对误差δ，设砂桶和砂的总质量为m，小车的质量为M，则相对误差δ与m/M的关系应为___________。
13. 如图所示，质量为m=0.6kg的物体静止放在粗糙水平地面上，现对该物体施加一个与水平方向成斜向下的恒力F=5N，物体开始运动，物体与地面间的动摩擦因数。经过t=3s后撤去F，最终物体停止运动。已知重力加速度，，。求：
（1）在撤去F前物体所受摩擦力的大小f；
（2）3s时物体的速度大小v；
（3）全过程物体运动的位移大小x。
14. 民航客机一般都有紧急出口，发生意外情况的飞机紧急着陆后，打开紧急出口，狭长的气囊会自动充气，形成一条连接出口与地面的斜面，人员可沿着斜面滑行到地上，如图甲所示，图乙是其简化模型．若紧急出口下沿距地面的高度h=3.0m，气囊所构成的斜面长度L=5.0m。质量m=60kg的某旅客从斜面顶端由静止开始滑到斜面底端。已知旅客与斜面间摩擦因数μ=0.55，不计空气阻力及斜面的形变，旅客下滑过程中可视为质点，取重力加速度g=10m/s2。求：
（1）旅客沿斜面下滑时的加速度大小；
（2）旅客滑到斜面底端时的速度大小；
（3）旅客从斜面顶端滑到斜面底端的过程中，斜面对旅客所施加的支持力的冲量的大小和方向。
15. 如图所示，光滑水平轨道与竖直平面内的半圆形轨道平滑连接，半圆形轨道是粗糙的，其轨道的半径。一轻质弹簧的左端固定在竖直墙上，右端连接一个质量的小滑块。开始时滑块静止在点，弹簧正好处于原长。现水平向左推滑块压缩弹簧，使弹簧具有一定的弹性势能，然后释放滑块，滑块运动到半圆形轨道的最低点时的速度，运动到最高点时的速度，已知重力加速度。求：
（1）弹簧处于压缩状态时具有的弹性势能；
（2）滑块在半圆形轨道上向上运动的过程中，摩擦力所做的功；
（3）滑块落地时重力的瞬时功率。
16. 游乐场的过山车在圆轨道上运行过程如图甲所示。其简化模型如图乙所示：弧形轨道的下端与竖直圆轨道平滑相接，为圆轨道的最高点。使小球（可视为质点）从弧形轨道上端滚下，小球进入圆轨道下端后沿圆轨道运动。不考虑小球运动所受的摩擦和空气阻力。已知重力加速度，圆形轨道的半径为，将一质量为的小球A，从弧形轨道距地面高的处由静止释放。
（1）求小球通过最低点时受到轨道的支持力；
（2）请通过分析计算，说明小球能否通过圆轨道的最高点；
（3）如果在弧形轨道下端处静置另一个质量为的小球B。现改变小球A释放的高度，从弧形轨道某一位置处由静止释放，两小球将发生弹性正碰，若碰撞后要使被碰小球B能通过圆轨道的最高点，请通过分析计算，试问小球A释放时距地面的高度的最小值为多少？
17. 小行星撞击地球虽然发生概率较低，却会使地球生命面临重大威胁。我国已经提出了近地小行星防御的发展蓝图，计划在2030年实现一次对小行星的动能撞击，2030至2035年间实现推离偏转。已知地球质量为M，可视为质量分布均匀的球体，引力常量为G。若一颗质量为m的小行星距离地心为r时，速度的大小，m远小于M。不考虑地球运动及其它天体的影响。
（1）若小行星的速度方向垂直于它与地心的连线，通过分析判断该小行星能否围绕地球做圆周运动。
（2）若小行星的速度方向沿着它与地心的连线指向地心。已知取无穷远处的引力势能为零，则小行星在距地心为r处的引力势能。
a．设想提前发射质量为0.1m的无人飞行器，在距离地心为r处与小行星发生迎面撞击，小行星撞后未解体。将撞击过程简化为完全非弹性的对心碰撞。为彻底解除小行星对地球的威胁，使其不与地球碰撞。求飞行器撞击小行星时的最小速度。
b．设想对小行星施加适当的“推力”后，使其在距离地心为r处的速度方向与它和地心连线的夹角变为，速度大小不变，也能解除对地球的威胁。已知小行星仅在地球引力所用下的运动过程，它与地心的连线在任意相等时间内扫过相等的面积。求小行星在此后的运动过程中，距地心的最近距离。
18. 某同学将质量的篮球从距地面高度处由静止释放，篮球与地面碰撞后反弹高度。设篮球始终在竖直方向做一维运动，不计空气阻力，取重力加速度。
（1）假设篮球每次与地面碰撞损失的机械能相同，篮球通过在地面多次碰撞反弹，反弹高度会越来越低，最终停下来。求由静止释放到最终停下来，篮球与地面碰撞的次数；
（2）实际上篮球每次因碰撞损失的机械能会随着碰前动能的减小而减小，假设篮球每次与地面碰撞前后的动能之比不变。为了使篮球反弹得高一些，可以通过拍球来实现。
a．当篮球第一次与地面碰撞后反弹至时，该同学向下拍球，要使篮球落地后反弹的高度仍为，求该同学在拍球过程中需要对篮球所做的功；
b．在拍球过程中，可以通过改变拍球的作用力大小而改变拍球的节奏，我们会发现不管是篮球的下落还是上升，有一段过程篮球好像粘在手上一样。这是因为球开始下落的同时向下拍球，手通过接触会对球施加一向下的动力；当球反弹上升至某一高度时，手通过接触对球施加一向下的阻力，使球和手一起向上运动至最高点。若拍球过程中篮球最大高度始终为，手对球的两次作用力均视为恒力，且在上升和下降过程中，球与手作用的距离均为。请推导大小与大小之间的关系式，并在图中画出图线，标出图线与横轴交点的横坐标。
参考答案
1. 【答案】A
【解析】无风时，底面巨石对“风动石”的作用力方向竖直向上，与重力平衡，大小为，当受到一个水平风力时，底面巨石对“风动石”的作用力与竖直向下的重力及水平方向的风力F，三力平衡。根据平衡条件可知，底面巨石对“风动石”的作用力大小为，故F2大于F1。故选A。
2. 【答案】CD
【解析】钩码在最上端向下运动的过程中，先是加速下降，后是减速下降，其加速度的方向先是向下的，后是向上的，所以是先失重后超重；钩码在最下端向上运动的过程中，先是加速上升，后是减速上升，其加速度的方向先是向上的，后是向下的，所以是先超重后失重；可见钩码上升和下降的过程都可能出现失重现象，当然也都可能出现超重现象，选项CD正确，AB错误。故选CD。
3. 【答案】BD
【解析】A．根据乙图可知t=0.1s后P点向下振动，根据同侧法可知波向-x方向传播，故A错误；
B．根据甲图可知波长，根据乙图可知周期
传播速度，故B正确；
C．在波传播的过程中，质点不会随波迁移，只会在平衡位置附近做往复运动，故C错误；
D．做简谐运动时，质点在平衡位置加速度为零，在两端加速度最大，t=0.15s时质点P位于下端，加速度最大且方向为正，故D正确。故选BD。
4. 【答案】CD
【解析】AB．设斜面倾角为，木块受到摩擦力大小为f，木块质量为m，上滑最大距离为x，则木块上滑过程加速度大小
木块下滑过程加速度大小
将上滑的过程采用逆向思维，根据位移时间公式得
因为，可知，故AB错误；
C．木块机械能损失等于克服摩擦力做的功，上滑和下滑过程中摩擦力大小相等、位移大小相等，所以克服摩擦力做功相等，损失的机械能相等，故C正确；
D．由公式且，可知上滑时木块的初速度大于木块下滑到低端时的速度，可知上滑过程的速度变化量大于下滑过程的速度变化量，故上滑过程的动量变化量大于下滑过程的动量变化量，故D正确。故选CD。
5. 【答案】BD
【解析】A．卫星在近地轨道的运行速度与第一宇宙速度相同，为7.9km/s，在更高的轨道2上运行速度更小，故A错误；
B．当万有引力充当向心力时，有，可解得
所以卫星在Q点所在的圆轨道上的速度大于在轨道2的运行速度，而轨道1上的Q点速度大于Q点的圆形轨道速度，故B正确；
C．轨道2是同步圆轨道，该卫星在轨道2上运行时与赤道上相对地球静止的物体角速度相同，根据公式可知，在轨道2上时，向心加速度更大，故C错误；
D．卫星运行过程中，由受到的万有引力提供加速度，即
即，同一位置处的加速度相等，故D正确。故选BD。
6. 【答案】BD
【解析】AB．甲图（A、B 都在光滑水平面），烧断细线后至弹簧恢复原长的过程中，系统在水平方向不受外力，满足动量守恒，且系统内只有弹簧弹力做功，系统机械能守恒；乙图（A 紧贴墙面），烧断细线后至弹簧恢复原长的过程中，墙对 A 有弹力，系统合外力不为零，不满足动量守恒，但系统内只有弹簧弹力做功，系统机械能守恒，故A错误，B正确；
C．设B的质量为m，规定向右为正方向，初始时弹簧弹性势能为，第一种情况下，设烧断细线后至弹簧恢复原长时AB速度分别为，根据动量守恒、机械能守恒分别有
根据动能定理，可知弹簧对 B 做功
联立解得
第二种情况下，弹簧弹性势能全部转化为B的动能，即弹簧对 B 做功
综合以上可知，故B错误；
D．由C选项可知
根据动量定理，可知第一种情况下弹簧对物块B的冲量与第二种情况下弹簧对物块B的冲量之比，故D正确。故选BD。
7. 【答案】C
【解析】A．小球竖直方向有，解得细绳的拉力大小，故A错误；
BC．对小球有
解得，
小球转动半圈，重力的冲量
小球转动半圈，动量变化量大小
设绳拉力的冲量与竖直方向夹角为，则
联立解得，可知，故B错误，故C正确；
D．小球转动半圈，根据动量原理，可知绳拉力的冲量
联立解得绳拉力的冲量，故D错误。故选C。
8. 【答案】AD
【解析】AB．若考虑空气阻力，设空气阻力大小为f，上升过程，
根据牛顿第二定律有
同理下降过程有
若不考虑空气阻力，则整个过程有
综合可知
因为图像斜率表示加速度，综合以上可知A选项符合题意，故A正确，B错误；
CD．若考虑空气阻力，根据功能关系可知
可知E随h线性减小；若不考虑空气阻力，则小球机械能能守恒，综合可知D选项符合题意，故C错误，D正确。故选AD。
9. 【答案】D
【解析】A．薄片第1次碰后因竖直速度不变，但是由于薄片与地面之间有摩擦力作用，则水平方向速度减小，则薄片离开水平面瞬间，速度方向与水平面间夹角大于30°，选项A错误；
BCD．以竖直向上为正方向，薄片第一次与地面碰撞时，竖直速度不变，
竖直方向
水平方向
即每次与地面碰撞一次后，水平方向动量减小0.5mv0，而水平方向的初动量为
即薄片与水平面碰撞两次后，水平方向动量减为零，即水平方向位移将不再增加，薄片将在竖直方向不断与地面碰撞；由以上分析可知，薄片在前两次与水平面碰撞过程中，竖直方向受到的冲量相等，水平方向受到的冲量不相等，则薄片与地面碰撞中受到的冲量不相等。选项D正确，BC错误。故选D。
10. 【答案】D
【解析】AB．月潮力是月球引力和地球引力二者结合起来产生的合力，故AB错误；
C．月潮力在x轴、y轴上的分力Fx、Fy分别是，，近月点处对应的夹角是180°，Fx最大，方向指向月心，所以近月点处的海水月潮力向上最大，故C错误；
D．远月点处对应的夹角是0°，Fx最大，方向背向月心，远月点处的海水月潮力向上最大，故D正确；故选D。
11. 【答案】（1）AD （2）A （3）1.6
【解析】【小问1】A．斜槽末端切线水平是保证小球做平抛运动的关键，故A正确；
B．斜槽不需要绝对光滑，只要每次小球从同一位置由静止释放，初速度就相同，故B错误；
C．每次应从斜槽上同一位置由静止释放小球，保证初速度一致，故C错误；
D．每次由静止释放小球，能确保初速度相同，故D正确。故选AD。
【小问2】小球平抛运动的起始点O应在斜槽末端小球球心处，Ox轴沿水平方向，Oy轴沿竖直方向（与重垂线重合），可知A选项符合。故选A。
【小问3】结合图乙，由平抛规律可知
解得
12. 【答案】（1）打点计时器应该打出一系列间隔均匀的点 （2）0.340
（3） 1 ； 0.5 （4）
【解析】【小问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。
【小问2】题意可知相邻计数点时间间隔，逐差法可知
【小问3】根据题意，设小车的质量为M，所受阻力为f，由牛顿第二定律有
整理得
可知
联立解得
【小问4】根据题意，由牛顿第二定律有
联立可得
13. 【答案】（1）1N （2）10m/s （3）65m
【解析】【小问1】在撤去F前物体所受摩擦力的大小
【小问2】加速运动的加速度
3s时物体的速度大小
【小问3】加速阶段的位移
撤去力F后的加速度大小
则减速阶段的位移
则全过程物体运动的位移大小
14. 【答案】（1）1.6m/s2；（2）4m/s；（3）1200，方向垂直斜面向上
【解析】（1）设斜面倾角为θ，则有
所以
对沿斜面下滑时的旅客受力分析，由牛顿第二定律可得
解得旅客沿斜面下滑时的加速度大小
（2）旅客从斜面顶端由静止开始滑到斜面底端，据运动学公式可得
解得旅客滑到斜面底端时的速度大小
（3）旅客从斜面顶端由静止开始滑到斜面底端，据运动学公式可得
解得旅客从斜面滑到斜面底端所需时间
对沿斜面下滑时的旅客受力分析，斜面对旅客所施加的支持力
由冲量定义式
解得旅客从斜面顶端滑到斜面底端的过程中，
斜面对旅客所施加的支持力的冲量大小，方向竖直斜面向上。
15. 【答案】（1） （2）-1.1J （3）
【解析】【小问1】根据能量守恒定律，弹簧的弹性势能
代入数据可得
【小问2】滑块在半圆形轨道上向上运动的过程中
根据能量守恒定律
代入数据可得
小问3】滑块从点做平抛运动，根据，可得
落地时重力的瞬时功率
16. 【答案】（1） （2）能 （3）
【解析】【小问1】根据机械能守恒定律
可得
在最低点根据牛顿第二定律
可得
【小问2】假设小球能通过最高点，根据机械能守恒定律
可得
因为，所以小球能通过最高点
【小问3】设小球释放时距地面的高度为，根据机械能守恒定律
可得
两小球发生弹性正碰，根据动量守恒定律
根据能量守恒定律，联立可得
要使B能通过最高点，则
即，解得
17. 【答案】（1）不能；（2）a．；b．
【解析】（1）若小行星在该位置做匀速圆周运动，设速度大小为，由万有引力提供向心力，可得，解得
由于可知，小行星不能围绕地球做圆周运动。
（2）a．设碰撞后小行星的速度大小为，为彻底解除小行星的威胁，应使小行星被撞后能运动至无穷远处。根据能量守恒定律有解得
以飞行器速度方向为正方向，飞行器撞击小行星的过程根据动量守恒定律
有，解得
b．设小行星离地心最近时，速度的大小为，小行星与地心的连线在相等时间扫过相等面积有
根据能量守恒定律有，解得
18. 【答案】（1）5；（2）a．1.8J；b．，见解析
【解析】（1）篮球与地面发生一次碰撞损失的机械能为 ①
根据能量守恒定律可得篮球与地面碰撞次数为 ②
（2）a．篮球每次与地面碰撞后瞬间与碰撞前瞬间的动能的比值为 ③
同学向下拍球后，对篮球下落过程，根据动能定理有 ④
篮球与地面碰撞后反弹，对篮球上升过程，同理有 ⑤
联立③④⑤解得 ⑥
b．当拍球过程中分别施加作用力F1和F2后，设篮球在与地面碰撞前、后瞬间的动能分别为、，则对篮球下落和上升过程根据动能定理分别有 ⑦
⑧
由题意可知 ⑨
联立⑦⑧⑨解得 ⑩
作出图线如图所示。