199，北京市第一七一中学2023-2024学年高三上学期8月月考物理试卷

这是一份199，北京市第一七一中学2023-2024学年高三上学期8月月考物理试卷，共10页。试卷主要包含了 08，6m/s，0m，0 m/s2，00cm， y2  45，05cm，AB=7等内容，欢迎下载使用。
2023. 08
一、单项选择题（本题共14小题，每小题3分，共42分。）
1．下列关于物理学史或物理方法的说法中正确的是（ ）
A．伽利略利用斜面“外推”研究自由落体运动时，直接测量铜球的速度与时间的关系，得到自由落体运动的规律
B．速度、加速度、动量和动能都是利用比值法定义的物理量
C．物理模型在物理学的研究中起了重要作用，其中“质点”“点电荷”“光滑的轻滑轮”“轻弹簧”等都是理想化模型
D．牛顿发现了万有引力定律并测定了万有引力常量 G
2．小芳同学想要悬挂一个镜框，以下方法中每根绳子所受拉力最小的是 ( )
A B C D
3. 让小钢珠在水平桌面上从同一位置以相同的初速度运动，将一条形磁铁放在桌面的不同位置， 小钢珠的运动轨迹不同，图中 a、b、c、d 为其中四条运动轨迹，下列说法正确的是（ ）
A. 磁铁放在位置 A 时，小钢珠的运动轨迹如图中 c 所示
B. 磁铁放在位置 B 时，小钢珠的运动轨迹如图中 b 所示
C. 通过这个实验可以研究曲线运动的速度方向
D. 通过这个实验可以探究物体做曲线运动的条件
4．如图所示，用OA、OB 两根轻绳将花盆悬于两竖直墙之间，开始时OB 绳水平，现保持 O 点位 置不变，改变OB 绳长使绳右端由 B 点缓慢上移至 B点，此时OB 与OA之间的夹角  90 ，设此 过程中OA、OB 绳的拉力分别为 FOA 、 FOB ，则下列说法正确的是（ ）
A． FOA 一直增大
B． FOA 一直减小
C． FOB 一直减小
D． FOB 先增大后减小
5．如图 4，图甲所示为一列简谐横波在 t = 2s 时的波形图，图乙为这列波上 P 点的振动图像，下列 说法正确的是 （ ）该试卷源自 每日更新，提供24小时找卷服务，全网性价比高。
A．该横波向右传播，波速为 0.6m/s
B．t = 2s 时，Q 点的振动方向为 y 轴负方向
C．从 t = 2s 到 t = 7s 内，P 质点沿 x 轴向右平移 2.0m
D．从 t = 2s 到 t = 7s 内，Q 质点通过的路程为 25cm
6. 蹦床运动中，某运动员从高处落到蹦床上后又被弹回到原高度。运动员从高处下落到弹回的整个过程中，忽略空气阻力，他的运动速度随时间变化的图像如图所示。根据该图像可知（ ）
A. t1 - t2 和 t4 - t5 两段时间内，运动员的加速度不同
B. 0 - t1 时间段，运动员腾空
C. t2 和 t3 时刻，速度大小相同
D. t3 时刻运动员的位移是 0 m
7．充电式果汁机小巧简便，如图甲所示，被誉为出行神器，满足了人们出行也能喝上鲜榨果汁的
需求。如图乙所示，其主要部件是四个长短不同的切水果的锋利刀片。工作时，刀片在电机带动 下高速旋转，机身和果汁杯可视为保持静止。则果汁机在榨汁的过程中（ ）
A．某时刻不同刀片顶点的角速度都相等
B．不同刀片上各点的加速度方向始终指向圆心
C．杯壁上的水果颗粒做圆周运动时的向心力由摩擦力提供
D．消耗的电能一定等于水果颗粒以及果汁机增加的内能
8． 某同学制作了一个“竖直加速度测量仪”，可以用来测量竖直上下电梯运
行时的加速度，其构造如图所示。把一根轻弹簧上端固定在小木板上，下端悬 吊 0.9 N 重物时，弹簧下端的指针指木板上刻度为 C 的位置，把悬吊 1.0 N 重 物时指针位置 O 的刻度标记为 0，以后该重物就固定在弹簧上，和小木板上的 刻度构成了一个“竖直加速度测量仪”。加速度的方向向上为正、向下为负，g
取 10 m/s2，（ ）
A. 当指针在位置 C 时弹簧的弹力为 0.8 N
B. CO 之间的弹力之差为 0.2 N
C. 位置 C 标注的加速度为-1.0 m/s2
D. 位置 D 标注的加速度为 1.0 m/s2
9．如图所示，水平传送带在电动机带动下始终保持以速度 v 匀速运动，某时刻质量为 m 的物块无
初速地放在传送带的左端，经过一段时间物块能与传送带保持相对静止。已知物块与传送带间 的动摩擦因数为 μ。若当地的重力加速度为 g，对于物块放上传送带到物块与传送带相对静止 的过程，下列说法中正确的是 （ ）
A．物块所受摩擦力的方向水平向左
B．物块运动的时间为
C．物块相对地面的位移大小为
D．物块相对传送带的位移大小为
10. 如图所示，一个内壁光滑的圆锥筒，其轴线垂直于水平面，圆锥筒固定不动．有一个质量为 m 的小球 A 紧贴着筒内壁在水平面内做匀速圆周运动，筒口半径和筒高分别为 R 和 H，小球 A 所在 的高度为筒高的一半．已知重力加速度为 g，则（ ）
A．小球 A 受到重力、支持力和向心力三个力作用
B．小球 A 受到的合力方向垂直于筒壁斜向上
C．小球 A 受到的合力大小为
D．小球 A 做匀速圆周运动的角速度
11. 我国女子短道速滑队在 2013 年世锦赛上实现女子 3000m 接力三连冠．观察发现，“接棒”的运 动员甲提前站在“交棒”的运动员乙前面，并且开始向前滑行，待乙追上甲时，乙猛推甲一把，使甲获得更大的速度向前冲出．在乙推甲的过程中，忽略运动员与冰面间在水平方向上的相互作用， 则（ ）
A. 甲对乙 冲量一定等于乙对甲的冲量
B. 甲、乙的动量变化一定大小相等方向相反
C. 甲的动能增加量一定等于乙的动能减少量
D. 甲对乙做多少负功，乙对甲就一定做多少正功
12．某市在冬季常见最大风力为 9 级（风速约 20 m/s 到 24 m/s）。如图所示的该市某品牌抗风卷帘 门面积为 S，单位面积所能承受的最大压力为 F。设空气密度为 ρ，空气吹到卷帘门上速度立刻减 为零，则此卷帘门能承受的垂直方向最大风速 v等于（ ）
A. B. C. D.
13．一物理学习小组在竖直电梯里研究超重失重现象：力传感器上端固定在铁架台上，下端悬挂 一个质量为 m的钩码。当电梯 1 楼和 3 楼之间运行时，数据采集系统采集到拉力 F 随时间 t 的变化如图所示。忽略由于轻微抖动引起的示数变化，下列说法正确的是（ ）
A．a 到 b 过程中电梯向上运动，b 到 c 过程中电梯向下运动
B．a 到 c 过程中钩码的机械能先增加后减小
C．图形 abc 的面积等于图形 def 的面积
D．a 到 b 过程中钩码处于超重状态，b 到 c 过程中钩码处于失重状态
14. 如图所示，滑块 P、Q 静止在粗糙水平面上，一根轻弹簧一端与滑块 Q 相连，另一端固定在 墙上，弹簧处于原长状态。现使滑块 P 以初速度 v0 向右运动，与滑块 Q 发生碰撞（碰撞时间极短），
碰后两滑块一起向右压缩弹簧至最短，然后在弹簧弹力作用下两滑块向左运动，两滑块分离后， 最终都静止在水平面上。已知滑块 P、Q 的质量分别为 2m 和 m，它们与水平面间的动摩擦因数不相等。下列说法中正确的是 （ ）
A．两滑块发生碰撞的过程中，其动量和机械能均守恒
B．两滑块分离时，弹簧一定处于原长状态
C．滑块 P 最终一定停在出发点右侧的某一位置
D．整个过程中，两滑块克服摩擦力做功的和为 mv02
二、实验题（共 18 分）
15．（8 分）
（1）在探究两个互成角度的力的合成规律的实验中，橡皮条的一端连接轻质小圆环，另一端固定，通过两个弹簧测力计共同拉动小圆环。小圆环受到拉力 F1、F2 的共同作用静止于 O 点。撤去 F1、 F2，改用一个拉力 F 单独拉住小圆环，仍使它静止于 O 点。甲、乙、丙三位同学在白纸上记录的 F1、F2 和 F 的大小以及表示作用线方向的点如下图所示，其中最有助于得到正确的实验结论的是同学___________的实验结果（选填“甲”“乙”或“丙”）。
（2）某同学做“研究平抛运动的特点”实验。
① 用图甲所示装置研究平抛运动竖直分运动的特点。A、B 为两个完全相同的小球，用小锤击 打弹性金属片后，A 球沿水平方向飞出，同时 B 球自由下落。两球在空中运动的过程中，下列说法正确的是________。
A．A 球的运动时间比较长
B．两球的运动时间一样长
C．只改变小锤的击打力度，不会影响两球的运动时间
D．只改变两小球开始运动时距地面的高度，不会影响两球的运动时间
② 用频闪照相的方法研究平抛运动水平分运动的特点。图乙所示的频闪照片中记录了做平抛运动的小球每隔相等时间的位置。有同学认为，小球在水平方向做匀速直线运动，其判断依据是________________________。
③ 图丙是某同学根据实验画出的小球做平抛运动的轨迹，O 为平抛的起点。在轨迹上取两点 A、 B，测得 A、B 两点的纵坐标分别为 y1  5.00cm， y2  45.00cm ，A、B 两点间的水平距离 x2  x1  40.00cm 。g 取 10m/s2，则小球的初速度 v0 为________m/s（结果保留两位有效数字）。
16. （10分）用图 1 所示的实验装置研究小车速度随时间变化的规律。
主要实验步骤如下：
a.安装好实验器材。接通电源后，让拖着纸带的小车沿长木板运动，重复几次。
b．选出一条点迹清晰的纸带，找一个合适的点当作计时起点 O（t = 0），然后每隔 0.1s 选取一个计数点，如图 2 中 A、B、C、D、E、F……所示。
c.通过测量、计算可以得到在打 A、B、C、D、E……点时小车的速度，分别记作 v1、v2、v3、 v4、v5……
d.以速度 v 为纵轴、时间 t 为横轴建立直角坐标系，在坐标纸上描点，如图 3 所示。
结合上述实验步骤，请你完成下列问题：
（1）在下列仪器和器材中，还必须使用的有 _____ 和 _______（填选项前的字母）。
A．电压合适的 50 Hz 交流电源 B．电压可调的直流电源
C．刻度尺 D．秒表
E．天平（含砝码）
（2）在图 3 中已标出计数点 A、B、D、E 对应的坐标点，请在该图中标出计数点 C（v3=0.86m/s） 对应的坐标点，并画出 v-t 图像。
（3）观察 v-t 图像，可以判断小车做匀变速直线运动，其依据是_________________。根 据 v-t 图像计算出小车的加速度 a =________m/s2 。
（4）某同学测量了相邻两计数点间的距离：OA=7.05cm，AB=7.68cm，BC=8.31cm， CD=8.95cm， DE=9.57cm，EF=10.20cm，通过分析小车的位移变化情况，也能判断 小车是否做匀变速直线运动。 请你说明这样分析的依据是__________。
三、论述计算题（本题共 4 小题，共 40 分。解答时应画出必要的受力图，写出必要的文字说明和
原始方程。只写出最后答案不能得分。有数值计算的题，答案中要明确写出数值和单位。）
17.（9 分）如图所示，用平行于斜面的恒定拉力 F 拉着小车上的轻绳，使小车由静止开始沿光滑 斜面向上运动。已知小车的质量为 1.0 kg，斜面倾角为 30°，拉力 F大小为 6.0 N。经过 3.0 s，轻绳突然断开。g 取 10 m/s2。求：
（1）轻绳断开前，小车运动的加速度大小；3 分
（2）轻绳断开时，小车运动速度的大小；3 分
（3）轻绳断开后 1.0 s 内小车重力所做的功。3 分
18．（9 分） “天舟一号”货运飞船于 2017 年 4 月 20 日在海南文昌航天发射中心成功发射升空，完 成了与天宫二号空间实验室交会对接。已知地球质量为 M，万有引力常量为 G，将地球视为 半径为 R、质量均匀分布的球体。
（1）求飞船在距地面高度为 h 的圆轨道运行时线速度的大小 v； （3 分）
（2）已知地球的自转周期为 T，求将质量为 m 的飞船停放在赤道上时飞船受到重力的大小 G 船； （4 分）
（3）海南文昌航天发射场是我国的低纬度滨海发射基地，相比高纬度发射基地，发射相同的同步 轨道静止卫星可节省燃料，请你从能量的角度说明可能的原因是什么（写出一条即可）。（2 分）
19. （10 分）首钢滑雪大跳台（如图甲所示）又称“雪飞天”， 是北京 2022 年冬奥会自由式滑雪和单板滑雪比赛场地，谷 爱凌和苏翊鸣在此圆梦冠军。为研究滑雪运动员的运动情况，建立如图乙所示 的模型。跳台滑雪运动员从滑道上的 A 点由静止滑下，从跳台 O 点沿水平方向飞出。已知 O 点是斜坡的起 点，A 点与 O 点在竖直方向的距离为 h，斜坡的倾角 为 θ，运动员的质量为 m。重力加速度为 g。不计一 切摩擦和空气阻力。
求：
（1）运动员经过跳台 O 时的速度大小 v；（3 分）
（2）从离开 O 点到落在斜坡上，运动员在空中运动的时间 t；（4 分）
（3）从离开 O 点到落在斜坡上，运动员在空中运动的过程中动量的变化量。（3 分）
20．（12 分）某科技小组学习了反冲现象后，设计了以下实验。
如图甲所示，小车上固定一个右端开口的小管，管口刚好与小车右端对齐。小管内装有一根质量可忽略不计的硬弹簧，小车与管的总质量为 M=0.2kg。将一个大小合适、质量为 m=0.05kg 的小球压入管内，管口的锁定装置既可控制小球不弹出，也可通过无线遥控解锁。小球弹出时间极 短，在管内运动的摩擦可忽略。该小组利用此装置完成以下实验。
实验一：测量弹簧储存的弹性势能
如图乙所示，将该装置放在水平桌面上，小车右端与桌面右端对齐，并在小车右端悬挂重锤 线到地面，标记出 O 点。固定小车，解锁后，小球水平飞出，落到地面上的 A 点。测得 OA 的距 离为 x=2.4m，小球抛出点的竖直高度为 h=0.8m。取 g 10 m/s2。
实验二：对小车反冲距离的理论预测与实验检验
如图丙所示，将该装置放在水平地面上静止不动，解除锁定，小球弹出瞬间小车向相反方向 运动。已知地面对小车的阻力恒为车对地面压力的 k=0.3 倍。该小组在实验一的基础上，先通过理 论计算得出小车反冲距离的预测值为 s，再通过实验测得反冲距离的实际值为 s'。
请根据上述实验数据及所学知识解答以下问题：
（1）求小球锁定时弹簧储存的弹性势能 EP；（4 分）
（2）请你帮助该小组计算小车反冲距离的预测值 s；（4 分）
（3）请分析说明根据现有信息能否预测 s'与 s 的大小关系。（4 分）
参考答案
一、单项选择题（本题共14小题，每小题3分，共42分。）
二、实验题（共 18 分）
15 答案：（1） 乙 （2分）
（2）① BC （2 分） ② 照片中任意相邻小球间的水平距离近似相等（2 分） ③ 2.0
16. 答案：（1）AC；（2）略；（3）小车速度随时间均匀变化；0.62；（4）相邻相等时间（0.1s） 内的位移变化量均为0.63cm左右，在误差范围内相等，所以小车做匀变速直线运动。
三、论述计算题（本题共 4 小题，共 40 分。解答时应画出必要的受力图，写出必要的文字说明和 原始方程。只写出最后答案不能得分。有数值计算的题，答案中要明确写出数值和单位。）
17. （9 分）解：（1）以小车为研究对象，轻绳断开前它在重力、支持力、拉力作用下沿斜面向 上做匀加速直线运动根据牛顿第二定律 F  mg sin 30°＝ ma1
代入数据，解得小车运动的加速度大小 a1  1m/ s2
（2）根据匀变速直线运动规律 v1  a1t1
代入数据，解得轻绳断开时，小车运动速度的大小 v1  3m / s
（3）轻绳断开后，小车在重力、支持力作用下继续沿斜面向上做匀减速直线运动，之后沿斜 面向下做匀加速直线运动根据牛顿第二定律 mgsin 30°＝ma2
根据匀变速直线运动规律
根据功的定义 W＝mgscs 120°
代入数据，解得轻绳断开 1.0 s 内小车重力所做的功为－2.5J。
说明：其他方法正确同样给分
18. （9 分）
（1）根据万有引力定律和牛顿第二定律有
解得 （3 分）
（2）根据万有引力定律及向心力公式，有 及

解得
（4 分）
（3）在任何地点发射卫星，需要达到的环绕速度是相同的，卫星在地球表面上的不同纬度， 随地球自转，由于角速度相同，依据 v0=ωr，低纬度 r 大，则 v0 大，卫星具有的初动 能就较大，因此节省燃料。 （2 分）
19 答案．（10 分）
（1）运动员从 A 点滑到 O 点，根据机械能守恒定律
（2 分）
解得
（1 分）
（2）运动员从 O 点到斜坡上，根据平抛运动规律
（2 分）
（1 分）
解得
（1 分）
（3）运动员从 O 点到斜坡上，设动量变化量为 P ，根据动量定理
P  mgt （2 分）
则运动员的动量变化量大小为 ，方向竖直向下 （1 分）
20. （1）小球弹出后做平抛运动，则①
x  v0t ②
小球弹出前后瞬间，小球与弹簧系统机械能守恒，则
③
联立①②③式可得

代入相关数据可得 EP=0.9J
（2）设向右方向为正，在小球弹出瞬间，小球与小车系统动量守恒、机械能守恒，则 0  mv1  Mv2 ④
⑤
小球弹出后，小车在阻力作用下逐渐减速为零的过程中，由动能定理得
⑥
联立④⑤⑥式可得
⑦
代入相关数据可得 s=0.3m
（3）仅根据现有信息，不能预测 s'与 s 的大小关系．理由如下：
第一，在实验一中，上述计算弹簧储存的弹性势能 EP 时，由于没有考虑小球平抛运动过程中所受 阻力的影响，使得 EP 的预测值比实际值偏小，由⑦式可知预测值 s 将偏小；
第二，在实验二中，上述预测计算时没有考虑弹出小球过程中地面摩擦的影响，使得小车速度 v2
的预测值要比实际值偏大；同时，在上述预测计算中，也没有考虑小车反冲过程中所受空气阻力 的因素，由⑥式可知，均致使预测值 s 偏大．
综上，仅根据现有信息，无法比较上述偏差的大小关系，所以不能预测 s'与 s 的大小关系．1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
C
B
D
B
D
B
A
C
D
D
B
B
C
无答案