北京市师范大学良乡附属中学高三上学期10月月考物理试题

北京师范大学良乡附属中学2018届高三10月月考物理试题一、单项选择题1.如图所示，一匹马拉着车在公路上加速前进。关于马拉车的力与车拉马的力，下列说法正确的是A.由于马车加速前进，马拉车的力大于车拉马的力B.只有马车匀速前进，马拉车的力才等于车拉马的力C.马拉车的力与车拉马的力是一对平衡力，大小始终相等D.马拉车的力与车拉马的力是一对相互作用力，大小始终相等【答案】D【解析】试题分析：向前拉车的力和车向后拉马的力是一对作用力与反作用力，它们总是大小相等、方向相反、作用在同一条直线上，与运动状态无关．解：马向前拉车的力和车向后拉马的力是一对作用力与反作用力，它们总是大小相等、方向相反，加速运动时，马向前拉车的力等于车向后拉马的力，故ABC错误，D正确故选D．【点评】该题考查了牛顿第三定律：作用力与反作用力的关系，难度不大，属于基础题．2.下图为速度传感器记录的质点的速度随时间变化的图象，针对该质点的运动过程，下列分析正确的是（）A.质点运动过程加速度方向不变B.质点运动过程加速度大小一直减小C.质点通过的位移一定大于7mD.质点经过的位移先增大后减小【答案】C【解析】根据图象的斜率等于加速度，斜率的正负表示加速度的方向，则知质点的加速度先正后负，说明加速度发生了改变，故A错误．由图知，图象的斜率先减小后增大，则质点运动过程加速度大小先减小后增大，故B错误．图中每一方格面积为0.1m2．图线与时间轴所围的范围约有88格（大于等于半格的算一格，小于半格的舍去），而图线与时间轴围成的面积表示位移，所以质点通过的位移为x=88×0.1=8.8m．故C正确．质点一直沿正方向运动，则质点的位移不断增大，故D错误．故选C.点睛：本题关键有两点：一要明确速度图线与时间轴围成的面积表示位移，通过估算的方法分析位移；二抓住vt图象求出物体的加速度．3.一只蜗牛从半球形小碗内的最低点沿碗壁向上缓慢爬行，在其滑落之前的爬行过程中受力情况是（）A.碗对蜗牛的摩擦力变大B.碗对蜗牛的支持力变大C.碗对蜗牛的作用力变小D.地面对碗的摩擦力逐渐变小【答案】A【解析】蜗牛缓慢爬行受到重力mg、弹力N和摩擦力f，如图．设蜗牛所在处碗边的切线与水平方向的夹角为θ，由平衡条件则有：N=mgcosθ，f=mgsinθ

蜗牛从半球形小碗内的最低点沿碗壁向上缓缓爬行的过程中，θ逐渐增大，cosθ减小，sinθ增大，则N减小，f增大，故A正确，B错误；碗对蜗牛的作用是N和f的合力，大小与重力mg相等，保持不变，故C错误；把碗和蜗牛看成一个整体，整体受力平衡，水平方向不受地面对碗的摩擦力，故D错误．故选A.4.如图所示，水平面光滑，绳的质量及绳与滑轮的摩擦可忽略不计。物体A的质量为M，当在绳B端挂一质量为m的物体时，物体A的加速度大小为a1；当在绳B端施以大小F=mg的竖直向下的拉力作用时，A的加速度大小为a2，则a1与a2的关系正确的是（）A.a1=a2B.a1<a2C.a1>a2D.无法判断【答案】B【解析】试题分析：当在绳B端挂一质量为m的物体时，根据牛顿定律可知：T=Ma1，mgT=ma1，解得：；当在绳B端施以大小F=mg的竖直向下的拉力作用时，则，可知a1<a2，故选B.考点：牛顿第二定律的应用【名师点睛】此题是牛顿第二定律的应用问题；求解加速度时可以用隔离法，分别对两个物体列出方程联立求解加速度；此题也是实验“验证牛顿第二定律”中很重要的一个步骤，可联系此实验来思考此题.5.如图所示，一辆可视为质点的汽车以恒定的速率驶过竖直面内的凸形桥。已知凸形桥面是圆弧形柱面，则下列说法中正确的是()A.汽车在凸形桥上行驶的过程中，其所受合力始终为零B.汽车在凸形桥上行驶的过程中，其始终处于失重状态C.汽车从桥底行驶到桥顶的过程中，其所受合外力做正功D.汽车从桥底行驶到桥顶的过程中，其机械能守恒【答案】B【解析】汽车在桥上做匀速圆周运动，此合外力充当向心力，则其合外力不为零，故A错误；由于汽车在向上行驶过程中，加速度均向下，因此一直处于失重状态，故B正确；汽车从桥底行驶到桥顶的过程中，合外力均指向圆心，与速度方向垂直，则合外力做功为零，选项C错误；汽车从桥底行驶到桥顶的过程中，动能不变，重力势能增加，则其机械能增大，选项D错误；故选B．6.火车转弯时，如果铁路弯道的内外轨一样高，外轨对轮缘（如图a所示）挤压的弹力F提供了火车转弯的向心力（如图b所示），但是靠这种办法得到向心力，铁轨和车轮极易受损。在修筑铁路时，弯道处的外轨会略高于内轨（如图c所示），当火车以规定的行驶速度转弯时，内、外轨均不会受到轮缘的挤压，设此时的速度大小为v，以下说法中正确的是（）A.该弯道的半径B.当火车质量改变时，规定的行驶速度也将改变C.当火车速率大于v时，外轨将受到轮缘的挤压D.当火车速率小于v时，外轨将受到轮缘的挤压【答案】C【解析】试题分析：火车以规定的速率v0驶过弯道时，内、外轨均不会受到轮缘的挤压，此时火车靠重力和支持力的合力提供向心力，根据得，，故A错误；根据以上速度公式可知，规定速度与火车的质量无关，故B错误；当火车的速率大于时，重力和支持力的合力小于向心力，此时外轨对轮缘有挤压，故C正确，D错误。考点：向心力【名师点睛】火车拐弯时以规定速度行驶，此时火车的重力和支持力的合力提供圆周运动所需的向心力．若速度大于规定速度，重力和支持力的合力不够提供，此时外轨对火车有侧压力；若速度小于规定速度，重力和支持力的合力提供偏大，此时内轨对火车有侧压力。7.如图所示，人用手托着质量为m的苹果，从静止开始以加速度a水平向右做匀加速直线运动，前进距离l后，速度为v，然后以速度v继续向前做匀速直线运动（苹果与手始终相对静止）．已知苹果与手掌之间的动摩擦因数为μ，则下列说法正确的是（）A.苹果一直受到水平向右的摩擦力B.手对苹果的作用力的方向始终竖直向上C.在加速阶段手对苹果的作用力等于D.手对苹果做的功为μmgl【答案】C【解析】当处于匀速直线运动时，苹果不受摩擦力．A错误；当处于加速过程中，手对苹果的作用力是支持力和摩擦力的合力，方向斜向上，而处于匀速直线运动时，则方向竖直向上，B错误；根据牛顿第二定律，结合矢量合成法则，在加速阶段手对苹果的作用力等，C正确；根据动能定理得，手对苹果做功的大小，因受到静摩擦力，不可能是，D错误；选C.【点睛】根据苹果的加速度方向，得出苹果的合力方向，根据受力确定手对苹果的作用力方向．手对苹果的作用力实际上是支持力和摩擦力的合力.8.某人造地球卫星在近似圆轨道上运行的过程中，由于轨道所在处的空间存在极其稀薄的空气，则（）A.如不加干预，卫星所受的万有引力将越来越小B.如不加干预，卫星运行一段时间后动能会增加C.卫星在近似圆轨道上正常运行时，由于失重现象卫星内的物体不受地球引力作用D.卫星在近似圆轨道上正常运行时，其速度介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间【答案】B【解析】解：A、卫星本来满足万有引力提供向心力，即=，由于摩擦阻力作用卫星的线速度减小，提供的引力大于卫星所需要的向心力，故卫星将做近心运动，即轨道半径将减小，则万有引力会增大．故A错误；B、根据万有引力提供向心力有：解得：，轨道高度降低，卫星的线速度增大，故动能将增大．故B正确；C、失重现象卫星内的物体受地球的万有引力提供其做匀速圆周运动的向心力，故C错误；D、第一宇宙速度为最大环绕速度，卫星的线速度一定小于第一宇宙速度，故以D错误．故选：B【点评】解决卫星运行规律问题的核心原理是万有引力提供向心力，通过选择不同的向心力公式，来研究不同的物理量与轨道半径的关系，知道第一宇宙速度为最大环绕速度，卫星的线速度一定小于第一宇宙速度．9.如图.所示，重10N的滑块在倾角为30°的斜面上，从a点由静止开始下滑，到b点开始压缩轻弹簧，到c点时达到最大速度，到d点(图中未画出)开始弹回，返回b点离开弹簧，恰能再回到a点．若bc＝0.1m，弹簧弹性势能的最大值为8J，则下列说法正确的是()A.轻弹簧的劲度系数是50N/mB.从d到b滑块克服重力做功8JC.滑块的动能最大值为8JD.从d点到c点弹簧的弹力对滑块做功8J【答案】A考点：机械能守恒定律【名师点睛】本题的关键是认真分析物理过程，把复杂的物理过程分成几个小过程并且找到每个过程遵守的物理规律，列出相应的物理方程解题．同时要明确弹簧弹力做的功等于弹性势能的变化。10.如图所示，小物块以初速度v0从O点沿斜面向上运动，同时从O点斜向上抛出一个速度大小也为v0的小球，物块和小球在斜面上的P点相遇．已知物块和小球质量相等(均可视为质点)，空气阻力忽略不计．则下列说法正确的是()A.斜面可能是光滑的B.小球运动到最高点时离斜面最远C.在P点时，小球的动能大于物块的动能D.小球和物块到达P点过程中克服重力做功的平均功率不相等【答案】C【解析】把小球的速度分解到沿斜面方向和垂直斜面方向，则沿斜面方向的速度小于物块的速度，若斜面光滑，则小球和物块沿斜面方向的加速度相同，则不可能在P点相遇，所以斜面不可能是光滑的，故A错误；当小球的速度方向与斜面平行时，离斜面最远，此时竖直方向速度不为零，不是运动到最高点，故B错误．物块在斜面上运动时，摩擦力对物块做功，则物块的机械能减小，所以在P点时，小球的动能应该大于物块的动能，故C正确；小球和物块初末位移相同，则高度差相等，而重力相等，则重力做功相等，时间又相同，所以小球和物块到达P点过程中克服重力做功的平均功率相等，故D错误．故选C.点睛：本题主要考查了运动的合成与分解问题，要求同学们能正确分析小球和物块的受力情况和运动情况，特别要知道小球的速度方向与斜面平行时，离斜面最远．二、多项选择题11.如图所示，一木箱放在水平面上，木箱重G1，人重G2，人站在木箱里用力F向上推木箱，则（）A.人对木箱底的压力大小为G2+FB.木箱对人的作用力大小为G2C.木箱对地面的压力大小为G1+G2﹣FD.地面对木箱的支持力大小为G1+G2【答案】ABD【解析】试题分析：由于人站在木箱里用力F向上推木箱，则反过来，木箱上面对人也会有向下的压力，大小也是F，所以对于人而言，他受重力G2、木箱上面对人的压力F和木箱底面对人向上的支持力，其大小为G2+F，所以人对木箱的压力大小也是G2+F，因为它们是相互作用力，选项A正确；从整体来看，人与木箱发生相互作用，则人受重力与木箱对人的作用力，人处于静止状态，故这两个力大小相等，所以木箱对人的作用力大小与人的重力大小相等，为G2，选项B正确；对地面而言，其上放置木箱和人，故木箱对地面的压力就是木箱和人的重务之和，所以地面对木箱的支持力也等于木箱的重力与人的重力之和，选项C错误，D正确。考点：受力分析，整体法与隔离法的应用。12.我国高铁技术处于世界领先水平.如图所示，和谐号动车组是由动车和拖车编组而成，提供动力的车厢叫动车，不提供动力的车厢叫拖车.假设动车组各车厢质量均相等，动车的额定功率都相同，动车组在水平直轨道上运行过程中阻力与车重成正比.某列车组由8节车厢组成，其中第1、5节车厢为动车，其余为拖车，则该动车组()A.启动时乘客受到车厢作用力的方向与车运动的方向相反B.做匀加速运动时，第5、6节与第6、7节车厢间的作用力之比为3∶2C.进站时从关闭发动机到停下来滑行的距离与关闭发动机时的速度成正比D.与改为4节动车带4节拖车的动车组最大速度之比为1∶2【答案】BD【解析】试题分析：设每节动车的功率为P，牵引力为F，每一节车厢的质量是，阻力为，对于选项A、启动时乘客的加速度的方向与车厢运动的方向是相同的，所以乘客受到车厢作用力的方向与车运动的方向相同．所以A错误；对于选项B、做加速运动时，有两节动力车厢，对整个的车进行受力分析得：把6、7、8车厢看成一个整体，第5、6节车厢间的作用力为，由牛顿第二定律得：对7、8车厢看成一个整体，第6、7节车厢间的作用力为，由牛顿第二定律得：联立可得所以B正确；对于选项C、设进站时从关闭发动机到停下来滑行的距离为S，则由动能定理：可得：可知进站时从关闭发动机到停下来滑行的距离与关闭发动机时的速度的平方成正比．所以C错误；对于选项D、当只有两节动力车时，最大速率为，由瞬时功率表达式：改为4节动车带4节拖车的动车组时最大速率为，由瞬时功率表达式：：可得：，所以D正确．考点：动能定理的应用；瞬时功率；牛顿第二定律13.如图所示，a、b两点位于同一条竖直线上，从a、b两点分别以速度v1、v2水平抛出两个相同的小球，可视为质点，它们在水平地面上方的P点相遇．假设在相遇过程中两球的运动没有受到影响，空气阻力忽略不计，则下列说法正确的是（）A.两个小球从a、b两点同时抛出B.两小球抛出的初速度v1<v2C.从b点抛出的小球着地时水平射程较小D.从a点抛出的小球着地时重力的瞬时功率较大【答案】BD【解析】因为两个小球在P点相遇，可知a球下降的高度大于b球下降的高度，可知a球的运动时间较长，所以a球先抛出．故A错误．因为从抛出到P点的过程中，水平位移相等，a球的运动时间较长，则a球的初速度较小，即v1＜v2，故B正确．到达P点时，a球的竖直分速度较大，所以从P点到地面，a球先落地，b球后落地，b的初速度大，所以b球的水平射程较大，故C错误；根据P=mgvy知，a球距离地面的高度大，则a球落地时竖直分速度较长，则a球着地时重力的瞬时功率较大，故D正确．故选BD.14.2013年12月6日，“嫦娥三号”携带月球车“玉兔号”运动到地月转移轨道的P点时做近月制动后被月球俘获，成功进入环月圆形轨道Ⅰ上运行，如图所示。在“嫦娥三号”沿轨道Ⅰ经过P点时，通过调整速度使其进入椭圆轨道Ⅱ，在沿轨道Ⅱ经过Q点时，再次调整速度后又经过一系列辅助动作，成功实现了其在月球上的“软着陆”。对于A.沿轨道Ⅱ经过P点时的速度小于经过Q点时的速度B.沿轨道Ⅱ经过P点时的机械能小于经过Q点时的机械能C.沿轨道Ⅰ经过P点时的速度大于沿轨道Ⅱ经过P点时的速度D.沿轨道Ⅰ经过P点时的加速度大于沿轨道Ⅱ经过P点时的加速度【答案】AC【解析】试题分析：在同一椭圆轨道上，由开普勒第三定律可得近地点速度大于远地点速度，A对；在同一轨道上机械能守恒，B错；轨道Ⅰ的机械能大于轨道Ⅱ的机械能，在同一点P重力势能相等，故Ek1>Ek2，vk1>vk2，C对；由于卫星只受万有引力，F=GMm/r2，在同一点距离月球距离相等，所受力相等，加速度相等，D错。故选AC。考点：万有引力定律及其应用。15.将一质量为m的排球竖直向上抛出，它上升了H高度后落回到抛出点。设排球运动过程中受到方向与运动方向相反、大小恒为f的空气阻力作用，已知重力加速度大小为g，且f<mg。不考虑排球的转动，则下列说法中正确的是()A.排球运动过程中的加速度始终小于gB.排球从抛出至上升到最高点的过程中，机械能减少了fHC.排球整个上升过程克服重力做的功大于整个下降过程重力做的功D.排球整个上升过程克服重力做功的平均功率大于整个下降过程重力做功的平均功率【答案】BD【解析】试题分析：排球上升过程中合力F合=mg+f>mg，故a>g，A错；排球上升过程中机械能的减少量等于空气阻力做的功，W=fH，B对；重力做功W=mgh，排球上升与下降过程位移大小相等，故重力做功大小均为mgH，C错；排球上升与下降两个过程中，重力做功相等，位移大小也相等，但在上升过程中F1=mg+f，a1=g+f/m，下降过程F2=mgf，a2=gf/m，a1>a2，t2>t1，由P=W/t知时间越小功率越大，D对；故选BD。考点：功和功率功能关系、机械能守恒定律及其应用牛顿运动定律、牛顿定律的应用。16.如图甲所示，两个皮带轮顺时针转动，带动水平传送带以恒定的速率v运行。现使一个质量为m的物体（可视为质点）沿与水平传送带等高的光滑水平面以初速度v0（v0<v）从传送带左端滑上传送带。若从物体滑上传送带开始计时，t0时刻物体的速度达到v，2t0时刻物体到达传送带最右端。物体在传送带上运动的vt图象（以地面为参考系）如图乙所示，不计空气阻力，则()A.0~t0时间内，物体受到滑动摩擦力的作用，t0~2t0时间内物体受到静摩擦力的作用B.0~t0时间内，物体所受摩擦力对物体做功的功率越来越大C.若增大物体的初速度v0但v0仍小于v，则物体在传送带上运动的时间一定小于2t0D.若增大物体的初速度v0但v0仍小于v，则物体被传送的整个过程中传送带对物体所做的功也一定增加【答案】BC【解析】试题分析：0~t0时间内，物体速度与传送带速度不同，发生相对运动，所以物体受到滑动摩擦力作用，t0~2t0时间内物体速度与传送带速度相同，无相对滑动及相对滑动趋势，物体不受摩擦力，A错；0~t0时间内物体速度越来越大，P=fv，所以摩擦力的功率越来越大，B对；当物体初速度增大时，物体加速时间缩短，在传送带上运动时间小于2t0，C对；物体初速度增大，末速度不变，动能改变量减小，故传送带做功减小，D错。故选BC。考点：功和功率。三、实验题17.用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律．实验所用的电源为学生电源，输出电压为6V的交流电和直流电两种．重锤从高处由静止开始落下，重锤上拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律，已知重力加速度为g.(1)下面列举了该实验的几个操作步骤：A．按照图示的装置安装器件；B．将打点计时器接到电源的直流输出端上；C．用天平测量出重锤的质量；D．先释放悬挂纸带的夹子，然后接通电源开关打出一条纸带；E．测量打出的纸带上某些点之间的距离；F．根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能在误差范围内是否等于增加的动能．其中没有必要或操作不恰当的步骤是________(填写选项对应的字母)．(2)如图所示是实验中得到一条纸带，将起始点记为O，并在离O点较远的任意点依次选取6个连续的点，分别记为A、B、C、D、E、F，量出各点与O点的距离分别为h1、h2、h3、h4、h5、h6，使用交流电的周期为T，设重锤质量为m，则在打E点时重锤的动能为________，在打O点和E点这段时间内的重力势能的减少量为________．(3)在本实验中发现，重锤减少的重力势能总是______(填“大于”或“小于”)重锤增加的动能，主要是因为在重锤下落过程中存在着阻力的作用，为了测定阻力大小，可算出(2)问中纸带各点对应的速度，分别记为v1至v6,并作vn2—hn图象，如图所示，直线斜率为k，则可测出阻力大小为________．【答案】(1).(1)BCD(2).(2)(3).mgh5(4).(3)大于(5).m(g－)【解析】试题分析：①步骤B应该将打点计时器接到电源的交流输出端上；步骤C中没必要用天平测量出重锤的质量；步骤D中应该先接通电源开关，然后释放悬挂纸带的夹子，然后打出一条纸带；故没有必要或操作不恰当的步骤是BCD；②在打E点时重锤的速度为：，则在打E点时重锤的动能为：；在打O点和E点这段时间内的重力势能的减少量为mgh5；③在本实验中，重锤减少的重力势能总是大于重锤增加的动能；根据vn2=2ahn可知，vn2—hn图象的斜率k=2a，而mgf=ma，解得。考点：验证机械能守恒定律【名师点睛】此题考查了验证机械能守恒定律试验；关键是搞清试验的原理、注意事项及试验步骤等问题；知道要验证的表达式以及试验中出现误差的原因；能对物理图像的意义进行分析．三、计算18.（8分）如图所示，水平地面上有一质量m=2.0kg的物块，物块与水平地面间的动摩擦因数μ=0.20，在与水平方向成θ=37°角斜向下的推力F作用下由静止开始向右做匀加速直线运动。已知F=10N，sin37º=0.60，cos37º=0.80，重力加速度g取10m/s2，不计空气阻力。求：（1）物块运动过程中所受滑动摩擦力的大小；（2）物块运动过程中加速度的大小；（3）物块开始运动5.0s所通过的位移大小。【答案】（1）5.2N（2）1.4m/s2（3）17.5m【解析】试题分析：（1）物块沿竖直方向所受合力为零，设物块受地面的支持力为N，因此有N=mg+Fsin37º=26N…（2分）物块运动过程中所受的滑动摩擦力大小f=μN=5．2N…（1分）（2）设物块的加速度大小为a，根据物块沿水平方向的受力情况，由牛顿第二定律有Fcos37ºf=ma……（2分）解得：a=1．4m/s2…（1分）（3）物块运动5．0s所通过的位移大小s=at2/2=17．5m…（2分）考点：匀变速直线运动及其公式、图像牛顿运动定律、牛顿定律的应用。19.如图所示，A、B两物块的质量分别为mA=2kg，mB=1kg，静止叠放在水平地面上.A、B间的动摩擦因数为0.2，B与地面间的动摩擦因数为0.1最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度取g＝10m/s2。.现对A施加一水平拉力F，（1）F＝5N时，求A、B的加速度（2）当F＝10N时，求A、B的加速度（3）当F为多少时，A相对B滑动【答案】（1）aA=aB=2/3m/s2（2）aA=3m/s2；aB=1m/s2（3）F=6N【解析】两物体将要产生相对滑动时，对物体B：对AB整体：解得F0=6Na0=1m/s2（2）F＝10N>F0，此时AB之间有相对滑动：此时B的加速度为：aB=a0=1m/s2对物体A：解得aA=3m/s2（3）当F=6N时，A相对B滑动.20.质量为m的卫星发射前静止在地球赤道表面。假设地球可视为质量均匀分布的球体，半径为R。（1）已知地球质量为M，自转周期为T，引力常量为G。求此时卫星对地表的压力N的大小；（2）卫星发射前随地球一起自转的速度大小为v0，卫星发射后先在近地轨道上运行（轨道离地面的高度可以忽略不计），运行的速度大小为v1，之后经过变轨成为地球的同步卫星，此时离地面高度为H，运行的速度大小为v2。a．求比值v1/v2；b．求比值v0/v2【答案】（1）（2）【解析】（1）卫星静止在地球上，随地球一起做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律得：