2024年北京十五中高三（上）10月月考物理試題及答案

2024北京十五中高三10月月考物理2024.10一．單項(xiàng)選擇題（本題共12小題，每小題3分，共36分。在每小題給出的四個選項(xiàng)中，只有一個選項(xiàng)是符合題意的）1．如圖所示，用長短不同的輕繩先后將同一足球掛在光滑豎直墻壁上，足球靜止時分別處于A、B位置。若繩子拉力大小分別為T、T，墻對足球的支持力AB大小分別為F、F，則ABA．T<T，F(xiàn)<FB．T>T，F(xiàn)>FBABABBABAC．T>T，F(xiàn)<FD．T<T，F(xiàn)>FABABABA2．一皮帶傳動裝置的示意圖如圖所示，右輪半徑為r，A是其邊緣上的一點(diǎn)，左輪半徑為2r，C點(diǎn)位于左輪邊緣上，B點(diǎn)在左輪上且到輪心的距離為r。傳動過程中皮帶不打滑。則A．A、B兩點(diǎn)的角速度之比為1:1B．A、B兩點(diǎn)的角速度之比為1:2C．A、C兩點(diǎn)的向心加速度之比為1:4D．A、C兩點(diǎn)的向心加速度之比為2:13．在“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”實(shí)驗(yàn)中，將輕質(zhì)小圓環(huán)掛在橡皮條的一端，橡皮條的另一端固定在水平木板上的A點(diǎn)，圓環(huán)上有繩套。實(shí)驗(yàn)中先用兩個彈簧測力計(jì)分別勾住繩套，并互成角度地拉圓環(huán)，將圓環(huán)拉至某一位置O，如圖所示。再只用一個彈簧測力計(jì)，通過繩套把圓環(huán)拉到與前面相同的位置O。關(guān)于此實(shí)驗(yàn)，下列說法正確的是AA．橡皮條、彈簧測力計(jì)和繩應(yīng)位于與紙面平行的同一平面內(nèi)B．實(shí)驗(yàn)中只需記錄彈簧測力計(jì)的示數(shù)OC．用平行四邊形定則求得的合力方向一定沿AO方向D．兩彈簧測力計(jì)之間的夾角應(yīng)取90°，以便計(jì)算合力的大小4.質(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動的位移x與時間t的關(guān)系為x=t2+5t（各物理量單位均采用國際單位A．加速度是1m/s2B．初速度是2.5m/sC．第1s內(nèi)的位移是5mD．第1s末的速度是7m/s5．如圖是采用動力學(xué)方法測量空間站質(zhì)量的原理圖。已知飛船的質(zhì)量為m，其推進(jìn)器工作時飛船受到的平均推力為。在飛船與空間站對接后，推進(jìn)器工作時間為Δt，測出飛船和空間站的速度變化為Δv。下列說法正確的是FΔtΔvA.空間站的質(zhì)量為F飛船空間站第1頁/共9頁FΔtΔvB.空間站的質(zhì)量為－mC.飛船對空間站的作用力大小為FvtD.飛船對空間站的作用力大小一定為m6．如圖所示，長為l的細(xì)線上端固定于懸點(diǎn)O，細(xì)線下面懸掛一質(zhì)量為m的小鋼球。鋼球在水平面內(nèi)以O(shè)′為圓心做勻速圓周運(yùn)動時，細(xì)線與OO′的夾角為θ。忽略空氣阻力，重力加速度為。則A．小鋼球受重力、拉力和向心力B．細(xì)繩拉力大小為mgcosθOθC．小鋼球受向心力大小為mgtanθO′gtanD．小鋼球運(yùn)動的角速度大小為l7．某質(zhì)量m=1kg的質(zhì)點(diǎn)在Oxy平面內(nèi)運(yùn)動。t＝0時，質(zhì)點(diǎn)位于y軸上。它在x方向運(yùn)動的速度-時間圖像如圖甲所示，它在y方向運(yùn)動的位移-時間圖像如圖乙所示。下列說法正確的是A．質(zhì)點(diǎn)所受的合力為4NB．從t時刻開始質(zhì)點(diǎn)做勻變速直線運(yùn)動C．t=1.0s時，質(zhì)點(diǎn)的位置坐標(biāo)為（5m，5m）D．t=1.0s時，質(zhì)點(diǎn)的速度方向與x軸夾角為60°8．如圖所示，質(zhì)量為m的木塊沿著斜面體勻速下滑。已知斜面體的傾角為α、質(zhì)量為M，始終靜止在水平桌面上。下列說法正確的是A．木塊受到的摩擦力大小是mgcosαB．木塊對斜面體的壓力大小是mgsinαC．桌面對斜面體的摩擦力大小是mgsinαcosαD．桌面對斜面體的支持力大小是(M+m)g9．如圖所示的曲線MN是某一質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動軌跡，AA′為曲線上A點(diǎn)處的切線。質(zhì)點(diǎn)從B點(diǎn)運(yùn)動到A點(diǎn)所發(fā)生的位移為，所用時間為t。下列說法不正確的是A′xBA．表示質(zhì)點(diǎn)從B點(diǎn)運(yùn)動到A點(diǎn)過程的平均速度AtMB．質(zhì)點(diǎn)從B點(diǎn)運(yùn)動到A點(diǎn)的過程，平均速度的方向由B點(diǎn)指向A點(diǎn)NxC．若B點(diǎn)越接近A點(diǎn)，則越接近質(zhì)點(diǎn)在A點(diǎn)時的瞬時速度tD．質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過A點(diǎn)時所受合力可能沿著AA′的方向第2頁/共9頁10．如圖1所示，長為R且不可伸長的輕繩一端固定在O點(diǎn)，另一端系一小球，使小球在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動。由于阻力的影響，小球每次通過最高點(diǎn)時速度大小不同。測量小球經(jīng)過最高點(diǎn)時速度的大小v、繩子拉力的大小F，作出F與2的關(guān)系圖線如圖2所示。下列說法中正確的F是abA．根據(jù)圖線可以得出小球的質(zhì)量mOaB．根據(jù)圖線可以得出重力加速度g=Ob2bv2R圖1圖2C．繩長不變，用質(zhì)量更小的球做實(shí)驗(yàn)，得到的圖線斜率更大D．用更長的繩做實(shí)驗(yàn)，得到的圖線與橫軸交點(diǎn)的位置不變．2023年，我國“雙曲線二號”火箭完成垂直起降飛行試驗(yàn)，意味著運(yùn)載火箭的可重復(fù)使用技術(shù)取得了重要突破。試驗(yàn)過程中，火箭持續(xù)向下噴射燃?xì)猥@得豎直向上的推力，若地面測控系統(tǒng)測出火箭豎直起降全過程的v-t圖像如圖所示，火箭在t=0時刻離開地面，在t4時刻落回起點(diǎn)。不計(jì)空氣阻力及火箭質(zhì)量的變v化，下列說法正確的是A．在t1時刻，火箭上升到最高位置t0B．在0~t1時間內(nèi)，火箭受到的推力先增大后逐漸減小為零tttt4123C．在t~t時間內(nèi)，火箭動能的減少量小于重力勢能的增加量12D．在t~t時間內(nèi)，火箭處于失重狀態(tài)3412．根據(jù)高中所學(xué)知識可知，做自由落體運(yùn)動的小球，將落在正下方位置。但實(shí)際上，赤道上方200m處無初速下落的小球?qū)⒙湓谡路轿恢闷珫|約6cm處。這一現(xiàn)象可解釋為，除的速度大小成正比?，F(xiàn)將小球從赤道地面豎直上拋，考慮對稱性，上升過程該“力”水平向西，則小球A．落地點(diǎn)在拋出點(diǎn)西側(cè)B．落地點(diǎn)在拋出點(diǎn)東側(cè)C．到最高點(diǎn)時，水平方向的加速度和速度均為零D．到最高點(diǎn)時，水平方向的加速度和速度均不為零二、多項(xiàng)選擇題（本題共4小題，每小題3分，共12分。每小題全部選對的得3分，選對但不全的得2分，有選錯的得013．如圖所示，木塊A、B分別重50N和60，它們與水平地面之間的動摩擦因數(shù)均為0.20，夾在A、B之間的輕彈簧被壓縮了1cm，彈簧的勁度系數(shù)為400N/m，系統(tǒng)置于水平地面上靜止不動（可認(rèn)為木塊與水平地面之間的最大靜摩擦力大小等于滑動摩擦力）?，F(xiàn)用F=2N的水平拉力作用在木塊B上，此時木塊A、B所受摩擦力分別記為f和fFABABA．fA=10NC．fB=6NB．fA的方向水平向左D．fB的方向水平向左第3頁/共9頁14．某同學(xué)設(shè)計(jì)制作了一個“豎直加速度測量儀”，其結(jié)構(gòu)如圖所示。一根輕彈簧上端固定，在彈簧旁沿彈簧長度方向固定一根直尺，彈簧下端掛一個質(zhì)量m=0.10kg的重物，重物靜止時彈簧的伸長量0=5.00cm，指針指在O點(diǎn)。已知圖中OM=ON=1.00cm，規(guī)定豎直向下為正方向，取重力加速度g=10m/s2。下列說法正確的是NOMA．若指針指在OM之間某點(diǎn)時，被測物體處于失重狀態(tài)B．若指針指在ON之間某點(diǎn)時，被測物體可能在減速上升C．M點(diǎn)應(yīng)標(biāo)記的加速度值為-2.0m/s2D．該測量儀上的刻度所對應(yīng)加速度的值是均勻的15．如圖甲所示，兩個皮帶輪順時針轉(zhuǎn)動，帶動水平傳送帶以恒定的速率v運(yùn)v0v行?，F(xiàn)使一個質(zhì)量為m的物體（可視為質(zhì)點(diǎn)）沿與水平傳送帶等高的光滑水平面以初速度v（vv）從傳送帶左端滑上傳送帶。若從物體滑上傳送帶開始00甲v計(jì)時，t時刻物體的速度達(dá)到v，t時刻物體到達(dá)傳送帶最右端。物體在傳送00v帶上運(yùn)動的圖象（以地面為參考系）如圖乙所示，不計(jì)空氣阻力，則A．0~t0時間內(nèi)，物體相對傳送帶向后運(yùn)動受到向前的滑動摩擦力的作用B．t~2t時間內(nèi)物體受到靜摩擦力的作用v00t0乙2t0t00C．若增大物體的初速度v但v仍小于v，則物體在傳送帶上運(yùn)動的時間00一定小于20D．若增大傳送帶的速度，則傳送帶速度越快物體被傳送的整個過程時間會越短16．無償獻(xiàn)血、救死扶傷的崇高行為，是文明社會的標(biāo)志之一?，F(xiàn)代獻(xiàn)血常采用機(jī)采成分血的方式，就是指把健康人捐獻(xiàn)的血液，通過血液分離機(jī)分離出其中某一種成分（如血小板、粒細(xì)胞或外周血干細(xì)胞）儲存起來，再將分離后的血液回輸?shù)骄璜I(xiàn)者體內(nèi)。分離血液成分需要用到一種叫離心分離器的裝置，其工作原理的示意圖如圖所示，將血液裝入離心分離器的封閉試管內(nèi)，離心分離器轉(zhuǎn)動時給血液提供一種“模擬重力”的環(huán)境，“模擬重力”的方向沿試管遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)軸的方向，其大小與血液中細(xì)胞的質(zhì)量以及其到轉(zhuǎn)軸距離成正比。初始時試管靜止，血液內(nèi)離轉(zhuǎn)軸同樣距離處有兩種細(xì)胞ab，其密度分別為ρ和ρ，它們的大小與周ab圍血漿密度ρ的關(guān)系為ρ<ρ<ρ。對于試管由靜止開始繞軸旋轉(zhuǎn)并不斷增大轉(zhuǎn)0a0bωab速的過程中，下列說法中正確的是內(nèi)側(cè)外側(cè)A．細(xì)胞a相對試管向內(nèi)側(cè)運(yùn)動，細(xì)胞b相對試管向外側(cè)運(yùn)動B．細(xì)胞a相對試管向外側(cè)運(yùn)動，細(xì)胞b相對試管向內(nèi)側(cè)運(yùn)動轉(zhuǎn)軸C．這種離心分離器“模擬重力”對應(yīng)的“重力加速度”沿轉(zhuǎn)動半徑方向向外側(cè)逐漸變大D．這種離心分離器“模擬重力”對應(yīng)的“重力加速度”沿轉(zhuǎn)動半徑方向各處大小相同三、實(shí)驗(yàn)題（本題共2小題，共16分。）第4頁/共9頁178分）某同學(xué)用如圖甲所示的裝置研究平拋運(yùn)動及其特點(diǎn)。鋼球在斜槽軌道某一高度處由靜止釋放，并從末端水平飛出。在裝置中有一個水平放置的可上下調(diào)節(jié)的傾斜擋板，實(shí)驗(yàn)前，先將一張白紙和復(fù)寫紙固定在裝置的背板上。鋼球落到擋板上擠壓復(fù)寫紙并在白紙上留下印跡。上下調(diào)節(jié)擋板，通過多次釋放鋼球，記錄鋼球所經(jīng)過的多個斜槽軌道背板Oyx（x，y）A11B（x，y）22C（x，y）33重錘擋板甲乙位置。以鋼球拋出時球心所在位置為坐標(biāo)原點(diǎn)O，以水平向右和豎直向下分別為x軸和y軸的正方向，建立直角坐標(biāo)系，用平滑曲線把這些印跡連接起來，就得到鋼球做平拋運(yùn)動的軌跡如圖乙所示。（1）對于本實(shí)驗(yàn)，下列說法正確的是A．每次必須從同一高度由靜止釋放鋼球B．斜槽軌道必須光滑。C．擋板必須等間隔上下移動D．裝置的背板必須豎直放置（2）通過研究得出鋼球在豎直方向?yàn)樽杂陕潴w運(yùn)動之后，為進(jìn)一步研究鋼球在水平方向的運(yùn)動規(guī)律，該Cxyxyxy112233方向的運(yùn)動可能為勻速直線運(yùn)動的是。A．若yy:y=1:3:5時，滿足x:x:x=1:2:3123123B．若y=y-y=y-y時，滿足x:x:x=1:2:312132123C．在軌跡上取若干點(diǎn)獲取數(shù)據(jù)，它們的坐標(biāo)可以用一條二次函數(shù)曲線擬合（即滿足y=kx2）D．在軌跡上取若干點(diǎn)獲取數(shù)據(jù)，畫出的y-x2圖像是一條過原點(diǎn)的直線（3）另外一組同學(xué)在研究平拋運(yùn)動時，用印有小方格的紙記錄軌跡，小方格的邊長為L，若小球在平拋運(yùn)動中的幾個位置如圖中的a、bcd所示，則小球通過相鄰位置的時間間隔T=188分）某同學(xué)用如圖1所示的裝置進(jìn)行“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)。（1）下列說法正確的是，小球平拋的初速度v0=）。電源打點(diǎn)計(jì)時器紙帶小車A．本實(shí)驗(yàn)還需要天平、秒表B．和小車相連的細(xì)線與長木板不一定要平行C．應(yīng)該先釋放小車，再接通電源木板小吊盤D．平衡摩擦的目的是為了使小車加速運(yùn)動時所受合力的大小等于細(xì)線拉力的大小圖1（2）某次實(shí)驗(yàn)得到的紙帶如圖2所示，每兩個計(jì)數(shù)點(diǎn)間有四個點(diǎn)未畫出。已知實(shí)驗(yàn)所用電源的頻率為50Hz。根據(jù)紙帶可求出小車的單位：cmABCDE加速度大小m/s。（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）（3）該同學(xué)在探究“加速度與質(zhì)量的關(guān)系”時，保持小吊盤及盤中砝碼的總質(zhì)量m不變，通過改變小車中的為2，打點(diǎn)計(jì)時器打B點(diǎn)時小車的速度為6.196.707.21圖27.72第5頁/共9頁重物來改變小車的質(zhì)量M，分別測出小車相應(yīng)的加速度。為了通過圖像直觀地判斷小車的加速度a與質(zhì)量M之間是否成反比，應(yīng)該做出a與的圖像。（4）該同學(xué)在“探究加速度與力的關(guān)系”時，首先平衡了小車所受的摩擦力，然后保持小車的質(zhì)量M不變。改變小吊盤中砝碼數(shù)量來改變細(xì)線對小車的拉力，小吊盤及盤中砝碼的總質(zhì)量用m表示。若該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中逐漸增加盤中砝碼的數(shù)量，直到m=M。實(shí)驗(yàn)中他操作過程規(guī)范，并正確測量獲得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，則圖3所示圖像能正確反映小車的加速度a和m之間關(guān)系的是。OOOOABCD圖3四、論述與計(jì)算題（本題共4小題，共36198θ＝37°的AB段和水平BC段組成，二者在B點(diǎn)通過一段長度可忽略不計(jì)的弧形軌道平滑連接，如圖所示。用一質(zhì)量m＝60.0kg的滑塊K（可視為質(zhì)點(diǎn)）代替載有人的氣墊，滑塊K從A點(diǎn)由靜止釋放后沿AB做勻加速運(yùn)動，下滑過程的加速度大小＝2.0m/s2。已知AB段長度L＝25.0m，sin37°0.60，cos37°＝0.80，取重力加速度g＝10m/s2，忽略空氣阻力。（1）求滑塊K與AB段滑道的動摩擦因數(shù)μ；·K（2）求從A點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)的過程所用的時間，及到達(dá)斜面底端B度；K·θB（3）若滑塊K與BC段滑道的動摩擦因數(shù)仍為μK滑下后，在C點(diǎn)停下來，求BC段的長度d。208分）環(huán)保人員在一次檢查時發(fā)現(xiàn)，有一根排污管正在沿水平方向向河道內(nèi)排出大量污水，如圖所示。水流穩(wěn)定時，環(huán)保人員測出了管口中心管口D到河面的高度H，噴出污水的水平射程為L，管口的直徑為D（D遠(yuǎn)小于H力，已知重力加速度為。求：HL（1）污水從排污管噴出時初速度的大小v0；（2）污水落至河面時速度的大小v；（3）由管口至河面間空中污水的體積A。2110分）摩天大樓中一部直通高層的客運(yùn)電梯，行程超過百米。電梯的簡化模型如圖1所示?？紤]安全、舒適、省時等因素，電梯的加速度a是隨時間t變化的。已知電梯在t=0時由靜止開始上升，a-t圖像如圖2所示。電梯總質(zhì)量m=2.0×103kg，忽略一切阻力，重力加速度g取10m/s2。第6頁/共9頁（1）求電梯在上升過程中受到的最大拉力F1和最小拉力F2；a/(ms-2)拉力1.0（2）類比是一種常用的研究方法，對于直線運(yùn)動，教科書中講解了由-t圖像求位移的方法。請你借鑒此方法，對比加速度和速度的定義，根據(jù)圖2a-t圖像，求電梯在第內(nèi)的速度改變量Δv2s末的速率v；O電梯301210-1.0圖1圖212（3）求電梯以最大速率上升時，拉力做功的功率P；再求在時間內(nèi)，拉力和重力對電梯所做的總功W。2210分）物體在運(yùn)動速度不太大時，其所受空氣阻力可視為與速度成正比。（1）在講授自由落體運(yùn)動的課上老師做了如下演示實(shí)驗(yàn)：將質(zhì)量均為m的兩張紙揉成一大一小兩個紙團(tuán)，在空氣中同時靜止釋放，豎直下落時大紙團(tuán)下落要慢一些。設(shè)紙團(tuán)半徑為r，下落速度為v時，空氣阻力f可寫成f=krv（kg。a．若下落高度足夠大，求紙團(tuán)的最終速度大小m；b．兩紙團(tuán)下落情況對比，關(guān)于它們運(yùn)動的vt圖線，請你判斷能否出現(xiàn)圖1中的①、②情形，并說明理由。v①②Ot圖1（2）由于空氣阻力的作用，從地面以速度大小1豎直向上拋出一個質(zhì)量為m的小球，小球返回原地時速度大小為v2。重力加速度為g。a．以豎直向上為正方向，在圖2中定性畫出小球從拋出到返回原地過程中速度-時間圖像(在圖像中標(biāo)出v、v)；12b．計(jì)算小球在此過程中所受重力沖量的大小IG。vOt圖2第7頁/共9頁參考答案1B2D3A4D5B6C7C8D9D10A11C12A13CD14BCD1516LgLg171）AD（2CD2）；21181）D（2分）（）0.51；0.64（2分）（3）（2分）M（4B（2分）198分）（1）將物體所受重力mg沿平行斜面與垂直斜面分解，根據(jù)牛頓運(yùn)動定律，可得mgsin?f=maN?mgcos=0物體所受滑動摩擦力大小為f=N聯(lián)立上述三式，可得sincosa=?=0.5gcos12L