物理卷·2018届北京市一零一中学高三上学期10月月考物理试题（解析版）

物理卷·2018届北京市一零一中学高三上学期10月月考物理试题（解析版）

北京市一零一中学2018届高三10月月考物理试题 ‎2017.10.07‎ 本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分．‎ 第Ⅰ卷 一、本题共10小题：每小题4分，共40分．在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确．全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分．‎ ‎1. 天文学家发现某恒星有一颗行星在圆形轨道上绕其运动，并测出了行星的轨道半径和运行周期，万有引力恒量为，由此可推算出（ ）‎ A. 行星的质量 B. 行星的加速度 C. 恒星的质量 D. 恒星的密度 ‎【答案】C ‎【解析】行星围绕恒星转动时，万有引力提供向心力：，当知道行星的轨道半径和运行周期时，可以求出恒星的质量，故C正确，ABD错误；‎ 故选C。‎ ‎2. 一质量为的物体放在光滑的水平面上，今以恒力沿水平方向推该物体，在相同的时间间隔内，下列说法正确的是（ ）‎ A. 物体的位移相等 B. 物体动能的变化量相等 C. 对物体做的功相等 D. 物体动量的变化量相等 ‎【答案】D ‎【解析】物体在水平恒力作用下做匀加速直线运动，在相同的时间间隔内物体的位移逐渐增大．故A错误．根据动能定理得知，物体动能的变化量逐渐增大．故B错误．由功的公式W=FL知道，在相同的时间间隔内，F做功增大．故C错误．根据动量定理得：Ft=△P，F、t相等，则△P相等，即物体动量 的变化量相等．故D正确．故选D.‎ 点睛：恒力在相等时间内冲量相等，动量变化量必定相等，但位移、F做功、动能变化量并是不相等．属于简单题.‎ ‎3. 一个小球从高处由静止开始落下，从释放小球开始计时，规定竖直向上为正方向，落地点为重力势能零点．小球在接触地面前、后的动能保持不变，且忽略小球与地面发生碰撞的时间以及小球运动过程中受到的空气阻力．图中分别是小球在运动过程中的位移、速度、动能和重力势能随时间变化的图象，其中正确的是（ ）‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】B ‎【解析】A．位移，所以开始下落过程中位移随时间应该是抛物线，故A错误；‎ B．速度，与地面发生碰撞反弹速度与落地速度大小相等，方向相反，故B正确；‎ C．小球自由落下，在与地面发生碰撞的瞬间，反弹速度与落地速度大小相等，若从释放时开始计时，动能，所以开始下落过程中动能随时间应该是抛物线，故C错误；‎ D．重力势力，小球开始时离地面的高度．故D错误．‎ 故选B。‎ ‎4. 一个人竖直向上提着千克的物体，以速度速度斜向上与水平方向成匀速运动，取，以下说法正确的是（ ）‎ A. 人对物体做的功为零 B. 人对物体做功的功率为 C. 物体的机械能每秒钟增加 D. 物体的重力势能每秒钟增加 ‎【答案】CD ‎【解析】A．由于物体匀速行驶，故．做功不为零，故A错误；‎ B．根据几何关系，人在竖直向上的位移，根据功率公式，故B错误；‎ C．根据公式，故C正确；‎ D．重力做负功，故重力势能增加，故D正确．‎ 故选CD。‎ ‎5. 顶端装有滑轮的粗糙斜面固定在地面上，、两物体通过细绳如图连接，并处于静止状态（不计绳的质量和绳与滑轮间的摩擦）．现用水平力作用于悬挂的物体上，使其缓慢拉动一小角度，发现物体仍然静止．则此过程中正确的选项是（ ）‎ A. 水平力变大 B. 物体所受斜面给的摩擦力一定变大 C. 物体所受斜面给的作用力不一定变大 D. 细绳对物体的拉力不变 ‎【答案】A ‎【解析】如图所示，对物块受力分析，‎ 则有：，，当被拉动一个小角度后，角增大，力增大，同时细绳对物体的拉力增大，受到斜面的摩擦力根据初始状态的不同，可能增大也可能减小，物体受到斜面给的作用力一定改变，故A正确，BCD错误；‎ 故选A。‎ ‎6. 如图所示，运动员“”跳板跳水运动的过程可简化为：运动员走上跳板，将跳板从水平 位置压到最低点，跳板又将运动员竖直向上弹到最高点，然后运动员做自由落体运动，竖直落入水中．跳板自身重力忽略不计，则下列说法正确的是（ ）‎ A. 运动员向下运动（→）的过程中，先失重后超重，对板的压力先减小后增大 B. 运动员向下运动（→）的过程中，先失重后超重，所受合力一直增大 C. 运动员向上运动（→）的过程中，先超重后失重，对板的压力先增大后减小 D. 运动员向上运动（→）的过程中，先超重后失重，对板的压力一直减小 ‎【答案】D ‎【解析】AB、人受到重力及板向上的弹力，人在向下运动的过程中，人受到的板的弹力越来越大，开始时加速度向下减小，然后加速度再向上增大，故人应先失重后超重，但人对板的压力一直增大，故AB错误；‎ CD、运动员在向上运动时，由于弹力减小，但开始时一定大于重力，故合外力先减小后增大，而加速度先向上，后向下，故人先超重后失重，但人对板的压力一直减小，故C错误，D正确；‎ 故选D。‎ ‎7. 一个轻质弹簧，固定于天花板的点处，原长为，如图，一个质量为的物块从点竖直向上抛出，以速度与弹簧在点相接触，然后向上压缩弹簧，到点时物块速度为零，在上升过程中无机械能损失，则下列说法正确的是（ ）‎ A. 由到的过程中，物块动能和重力势能之和不变 B. 由到的过程中，弹簧的弹性势能、物块重力势能与动能之和不变，加速度先变小后变大 C. 由到的过程中，物块重力势能的变化量与克服弹力做的功 D. 由到的过程中，弹性势能的变化量与克服弹力做的功相等 ‎【答案】D ‎【解析】A、由到的过程中，物块与弹簧组成的系统，只有重力和弹簧的弹力做功，系统的机械能守恒，即物块的重力势能，动能与弹簧的弹性势能总和不变，而弹簧的弹性势能增大，所以重力势能、动能之和减小，故A错误；‎ B、由到的过程中，系统的机械能守恒，即物块的重力势能、动能与弹簧的弹性势能总和不变，物块的重力势能增大，则弹性势能和动能之和减小，故B错误；‎ C、由到的过程中，重力势能和动能的变化量之和与物块克服弹力做的功相等，故C错误；‎ D、根据功能关系可知，由到的过程中，弹性势能的变化量与克服弹力做的功相等，故D正确；‎ 故选D。‎ ‎8. 如图所示，一个质量为的物体以某一速度从点冲上倾角为的斜面，其运动的加速度为，这物体在斜面上上升的最大高度为，则这过程（ ）‎ A. 重力势能增加了 B. 动能减少了 C. 机械能减少了 D. 物体回到斜面底端时的动能为 ‎【答案】B ‎【解析】A、由题物体在斜面上上升的最大高度为，克服重力做功为，则重力势能增加了，故A错误；‎ B、合外力对物体做功为，则根据动能定理得知，物体动能损失，故B正确；‎ ‎ ‎ D、根据牛二定律，，故摩擦力．根据动能定理，故解得，故D错误；‎ 故选B。‎ ‎9. 在年北京奥运会上，我国运动员包揽了蹦床项目的两枚金牌．蹦床运动中运动员在一张绷紧的弹性网上蹦起、腾空并做空中动作，右图中记录的是一运动员从空中落下与蹦床接触又被弹起过程中的速度随时间变化的图线，由图象可知（ ）‎ A. 运动员与蹦床接触的时间为从到 B. 在和时刻，运动员受到蹦床给他的弹力最大 C. 在时刻运动员所受合力为零 D. 在时刻运动员受到蹦床给他的弹力大于自身体重的倍 ‎【答案】D ‎【解析】试题分析：运动员从空中落下的过程中做匀加速直线运动过程，即0-时刻为在空中运动过程，当运动员和蹦床相接触的时候，先做加速运动，到速度最大后，开始做减速运动，直到速度为零，所以时刻，为运动员与蹦床接触时间，A错误，当速度为零时，蹦床对运动员的弹力最大，所以B错误，到速度最大时，运动员的合力为零，所以C错误，图像的斜率表示物体的加速度，所以D正确，‎ 考点：本题考查了v-t图像的理解 点评：对于多过程中v-t图像，可从加速度入手，判断力的变化 ‎10. 如图所示，甲、乙两小车的质量分别为、，且，用轻弹簧将两小车连接，静止在光滑的水平面上．现在同时对甲、乙两车施加等大反向的水平恒力、，使 甲、乙两车同时由静止开始运动，直到弹簧被拉到最长（弹簧仍在弹性限度内）的过程中．对甲、乙两小车及弹簧组成的系统，下列说法正确的是（ ）‎ A. 系统受到外力作用，动量不断增大 B. 弹簧伸长到最长时，系统的机械能最大 C. 甲车的最大动能小于乙车的最大动能 D. 两车的速度减小到零时，弹簧的弹力大小等于外力、的大小 ‎【答案】BC ‎【解析】A、由图可知，运动员与蹦床接触的时间从到，故A错误；‎ B、当运动员运动到最低点时，速度为零，此时蹦床的形变量最大，弹力最大，即在时刻，故B错误；‎ C、．当运动员合力为零时，速度最大，所以合力为零时在和时刻，故C错误；‎ 故选D。‎ 第Ⅱ卷 三、论述、计算题．（本题共6小题，共80分．要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤．有数值计算的题，答案必须明确写出数值和单位，重力加速度取）‎ ‎11. 质量为的箱子放在水平地面上，箱子和地面的滑动摩擦因数为，现用与水平方向成倾角的力拉箱子，如图所示．箱子从静止开始运动，末撤去拉力，（，），求：‎ ‎(1)撤去拉力时箱子的速度为多大？‎ ‎(2)箱子继续运动多长时间才能静止？‎ ‎(3)箱子在整个运动过程中克服摩擦力做功为多少？‎ ‎【答案】(1)12m/s(2)2.4s(3)960J ‎【解析】(1)物体在拉力作用下加速滑行，受重力、拉力、支持力和滑动摩擦力，根据牛顿第二定律有：，解得 ‎(2)撤去拉力后，物体由于惯性继续滑行，受力，支持力和滑动摩擦力，根据牛顿第二定律有：，解得．匀减速过程，根据速度时间关系公式有，解得 ‎(3)根据几何关系可知 根据牛二定律，，解得 根据运动学公式，根据运动学公式解得 根据几何关系，根据牛二定律 解得：．根据运动学公式 故 ‎12. 某位同学为了研究超重和失重现象，将重为的物体带上竖直方向上运动的电梯，并将它水平放在电梯中的传感器上，若电梯由静止开始运动，并开始计时，测得重物对支持面的压力随时间变化的图象如图所示，根据图中的信息，求：‎ ‎(1)判断电梯的运动方向．‎ ‎(2)电梯运动的最大速度．‎ ‎(3)电梯运动的最大距离．‎ ‎【答案】(1)方向一直向下(2)1.2m/s(3)8.4m ‎【解析】(1)根据题可知，根据牛二定律，解得，方向向下，‎ 由题可知，故电梯做匀速运动，‎ ‎：解得：，方向向上． ‎ 故电梯一直向下运动 ‎(2)由(1)可知，根据运动学公式，解得 ‎(3)根据运动学公式内，‎ ‎：，‎ ‎：，‎ 故电梯运动的最大距离 ‎13. 下面为某报纸的一篇科技报道，你能发现其中的科学性问题吗？请通过必要的计算加以说明．下面的数据在你需要时可选用．‎ 本报讯……首个由中国人研制的目前世界上口径最大的空间太阳望远镜将于年升空，这标志着中国科学家将全面参与全球科学领域最尖端的太阳探测活动．据悉，这座口径为的热光学望远镜将安装在一颗天文探测卫星上，被运载火箭送入离地面的地球同步轨道．它将用于全面观测太阳磁场、太阳大气的精细结构、太阳耀斑能量的积累和释放以及日地空间环境等．‎ 引力常量；地球表面重力加速度；地球半径；地球自转周期；地球公转周期．（取；的立方根约取）‎ ‎【答案】3.6×104Km ‎【解析】此报道中，地球同步轨道的高度的数据出错，以下计算可以说明，‎ 设卫星的质量为，离地面高度为，有，‎ 在地球表面上，质量为的物体受到地球引力等于物体的重力，即，‎ 则代入数据解得：‎ ‎14. 滑板运动是青少年喜爱的一项活动．如图所示，滑板运动员以某一初速度从点水平离开高的平台，运动员（连同滑板）恰好能无碰撞的从点沿圆弧切线进入竖直光滑圆弧轨道，然后经点固定斜面向上运动至最高点．圆弧轨道的半径为，、为圆弧的两端点，其连线水平，圆弧对应圆心角，斜面与圆弧相切于点．已知滑板与斜面间的动摩擦因数为，，，，不计空气阻力，运动员（连同滑板）质量为，可视为质点，求：‎ ‎(1)运动员（连同滑板）离开平台时的初速度．‎ ‎(2)运动员（连同滑板）通过圆弧轨道最底点对轨道的压力．‎ ‎(3)运动员（连同滑板）在斜面上滑行的最大距离．‎ ‎【答案】(1)3m/s(2)2150N(3)1.25m ‎【解析】(1)运动员离开平台后从至的过程中，在竖直方向有：①‎ 在点有：②‎ 由①②得：③‎ ‎(2)运动员在圆弧轨道做圆周运动，由牛顿第二定律可得④‎ 由机械能守恒得⑤‎ 取立③④⑤解得 ‎(3)运动员从至过程有：⑥‎ 运动员从至过程有：⑦‎ 由③⑥⑦解得：‎ ‎15. 如图所示，质量的小车放在光滑的水平面上，给小车施加一水平向右的恒力．当向右运动的速度达到时，有一物块以水平向左的初速度滑上小车的右端，小物块的质量，物块与小车表面的动摩擦因数．设小车足够长，重力加速度取．‎ ‎(1)物块从滑上小车开始，经过多长的时间速度减小为零？‎ ‎(2)求物块在小车上相对小车滑动的过程中，物块相对地面的位移．‎ ‎(3)物块在小车上相对小车滑动的过程中，小车和物块组成的系统机械能变化了多少？‎ ‎【答案】(1)0.5s(2)1.1m(3)8.4J ‎【解析】(1)设物块滑上小车后，做加速度为的匀变速运动，经过时间速度减为堆以，根据牛顿第二定律得又 解得，‎ ‎(2)小车做加速度为的匀加速运动，根据牛顿第二定律 解得 设经过物块与小车具有共同的速度，物块对地的位移为，小车运动的位移为，取向右为正方向，则对物块：，‎ 对小车：，‎ 取立解得：，‎ ‎(3)系统产生的内能：‎ ‎16. 我们一般认为，飞船在远离星球的宇宙深处航行时，其它星体对飞船的万有引力作用很微弱，可忽略不计．此时飞船将不受外力作用而做匀速直线运动．‎ 设想有一质量为的宇宙飞船，正以速度在宇宙中飞行．飞船可视为横截面积为的圆柱体（如图所示）．某时刻飞船监测到前面有一片尘埃云．‎ ‎(1)已知在开始进入尘埃云的一段很短的时间内，飞船的速度减小了，求这段时间内飞船受到的阻力大小．‎ ‎(2)已知尘埃云公布均匀，密度为．‎ a．假设尘埃碰到飞船时，立即吸附在飞船表面．若不采取任何措施，飞船将不断减速．通过监测得到飞船速度的倒数“”与飞行距离“”的关系如图所示．求飞船的速度由减小的过程中发生的位移及所用的时间．‎ b．假设尘埃与飞船发生的是弹性碰撞，且不考虑尘埃间的相互作用．为了保证飞船能以速度匀速穿过尘埃云，在刚进入尘埃云时，飞船立即开启内置的离子加速器．已知该离子加速器是利用电场加速带电粒子，形成向外发射的高速（远远大于飞船速度）粒子流，从 而对飞行器产生推力的．若发射的是一价阳离子，每个阳离子的质量为，加速电压为，元电荷为．在加速过程中飞行器质量的变化可忽略．求单位时间内射出的阳离子数．‎ ‎【答案】（）（）a． b．‎ ‎【解析】(1)飞船的加速度，根据牛顿第二定律有：‎ 则飞船受到的阻力 ‎(2)a．对飞船和尘埃，设飞船的方向为正方向，根据动量守恒定律有：‎ ‎，解得 由图象可得：‎ 解得：；‎ b．设在很短时间内，与飞船碰撞的尘埃的质量为，所受飞船的作用力为，飞船与尘埃发生弹性碰撞，‎ 由动量守恒定律可知：‎ 由机械能守恒定律可知：‎ 解得 由于，所以碰撞后尘埃的速度 对尘埃，根据动量定理可得：，其中 则飞船所受到的阻力 设一个离子在电场中加速后获得的速度为 根据动能定理可能得： ‎ 设单位时间内射出的离子数为，在很短的时间内，‎ 根据动量定理可得：‎ 则飞船所受动车，飞船做匀速运动，，‎ 解得：‎ ‎ ‎