北京市海淀区2024-2025学年高三上学期10月月考物理试卷 Word版含解析

2024~2025学年第一学期10月月考高三物理2024.10.05说明：本试卷共8页，共100分。考试时长90分钟。考生务必将答案答在答题纸上，在试卷上作答无效。一、不定项选择题。本题共10小题，每小题3分，共30分。在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项是正确的，有的小题有多个选项是正确的。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。把正确的答案填涂在答题纸上。1.如图所示，一台空调外机用两个三角形支架固定在外墙上，重力大小为，重心恰好在支架横梁和斜梁的连接点O的上方。横梁AO水平，斜梁BO跟横梁的夹角为30°，其中横梁对O点的拉力沿OA方向，忽略支架的重力，下列说法正确的是（ ）A.一根斜梁对O点的支持力大小为2GB.一根横梁对O点的拉力大小为C.保持O点的位置不变，若把斜梁加长一点，则横梁对O点的拉力将减小D.保持O点的位置不变，若把斜梁加长一点，则斜梁和横梁对O点的作用力将增大【答案】BC【解析】【详解】AB．以O点为研究对象，受到空调外机的压力F、OB支架的作用力F1和OA支架的作用力F2，受力如图所示根据平衡条件，可知O点对空调外机的支持力为由牛顿第三定律，可知空调外机对O点的压力由受力图结合几何关系可得，故A错误，B正确；C．保持O点的位置不变，若把斜梁加长一点，则此时θ变大，变大，可知横梁对O点的拉力将减小，故C正确；D．根据题意，由平衡条件可知，斜梁和横梁对O点的作用力的合力与空调对O点的压力等大反向，则把斜梁加长一点，则斜梁和横梁对O点的作用力不变，故D错误。故选BC。2.如图，质量均为m的两个小球A、B，由两根长均为L的轻绳系住悬挂在天花板上。现A、B随车一起向右做匀加速直线运动，绳与竖直方向的夹角为，某时刻车突然刹停，刹车前一瞬间小车的速度为v，则下列说法正确的是（ ）A.刹车前悬挂B球的轻绳对车厢的拉力大小为B.刹车前A球对车厢壁的压力为C.刹车瞬间A、B两球的加速度大小分别为，D.刹车瞬间A、B两球加速度大小分别为，【答案】BC【解析】【详解】A．刹车前对B球分析，由牛顿第二定律可知，解得，故A错误；B．刹车前对A球分析，可得根据牛顿第三定律，A球对车厢壁的压力为故B正确；CD．刹车瞬时，小球A将向右开始摆动做圆周运动，此时的加速度等于向心加速度，则当突然刹停时，由于惯性小球B将向右做平抛运动，则故C正确；D错误。故选BC。3.如图为落水车辆救援过程的照片，救援吊机先将车辆从水里竖直向上匀速吊离水面，到达一定高度后，汽车沿圆弧轨迹匀速率被吊至河边公路，此过程中不断有水从车上滴下，不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）A.汽车离开水面后的匀速上升阶段，固定汽车的每根吊绳的拉力等于吊臂上的钢绳拉力的大小B.汽车离开水面后的匀速上升阶段，吊绳对汽车做的功大于汽车增加的机械能C.汽车离开水面后的匀速上升阶段，吊绳的拉力大小保持不变D.汽车沿圆弧轨迹运动的阶段，汽车所受合力的冲量可能为零【答案】B【解析】【详解】A．由题图设对角吊绳间的夹角为θ，每根吊绳拉力为F，吊臂上的钢绳拉力为T，由力合成的平行四边形定则可得解得由于对角吊绳间的夹角大小不确定，可知固定汽车的每根吊绳的拉力与吊臂上的钢绳拉力的大小关系不能确定，A错误；BC．汽车离开水面后的匀速上升阶段，不断有水从车上滴下，吊绳的拉力大小不断改变，吊绳对汽车的拉力大于汽车的重力，由动能定理可知，吊绳对汽车做的功大于汽车增加的机械能，B正确，C错误；D．汽车沿圆弧轨迹运动的阶段，汽车的速度方向在变化，则汽车的速度一定变化，则动量一定变化，由动量定理可知，汽车所受合力的冲量不可能是零，D错误。故选B。【点睛】4.如图所示，一列简谐横波沿x轴正方向传播，在时刻波传播到处的质点C，此时处的质点A在负方向最大位移处，在时刻质点A自计时开始后第一次运动到正方向最大位移处，则（ ）A.该简谐横波的波速等于5m/sB.质点C开始振动时的运动方向沿y轴负方向C.在时间内，处的质点B通过的路程为4.0cmD.在时刻，位于处的质点D处于平衡位置且开始沿y轴正方向运动【答案】ACD【解析】【详解】A．由图可知，波长，质点A经过0.2s第一次到达正方向最大位移处，所以解得所以故A正确；B．波向x轴正方向传播，所以C开始振动的运动方向沿y轴正方向，故B错误；C．，B由平衡位置向下运动到负方向最大位移处后回到平衡位置，通过的路程为4cm，故C正确；D．时间，波传播的距离是1m，所以D质点开始振动，振动方向沿轴正方向，故D正确。故选ACD。5.宇航员抵达月球后，已知月球半径R，在月球表面向倾角为的固定斜面上，沿水平方向以抛出一个小球，运动时间t时落回该斜面，已知引力常量为G。则下面正确的是（ ）A.月球表面的重力加速度为B.月球的质量为C.月球的密度为D.月球的第一宇宙速度为【答案】CD【解析】【详解】A．令小球的位移为x，则有，解得故A错误；B．在月球表面有结合上述解得故B错误；C．月球的密度结合上述解得故C正确；D．月球的第一宇宙速度等于近月表面运行的卫星的环绕速度，则有结合上述解得故D正确。故选CD。6.静止在地面上的物体在竖直向上的恒力作用下上升,在某一高度撤去恒力．若不计空气阻力,则在整个上升过程中,下列关于物体的速度大小v、机械能E、重力势能Ep、动能Ek随时间变化的关系中,大致正确的是(取地面为零势面）（）A. B.C. D.【答案】D【解析】【详解】A．撤去F前v=atv-t图象是过原点的直线．撤去F后v=v0-gtv-t图象是向下倾斜的直线；故A错误；B．设物体在恒力作用下的加速度为a，由功能原理可知机械能增量为知E-t图象是开口向上的抛物线．撤去拉力后，机械能守恒，则机械能随时间不变；故B错误；C．以地面为参考平面，撤去恒力前，重力势能为Ep-t图象是开口向上的抛物线．撤去拉力后Ep应先增大后减小；故C错误；D．撤去恒力前，动能为Ek-t图象是开口向上的抛物线（右支）．撤去拉力后Ek-t图象是开口向上的抛物线（左支），故D正确。故选D。【点睛】解决本题的关键是要明确物体的运动情况，掌握功能关系以及动能、重力势能的决定因素，根据表达式来分析图象的形状。7.某同学在“探究加速度与物体受力的关系”实验中，使用了如图甲所示的实验装置。保持小车质量不变，改变砂桶中砂的质量，小车的加速度a随其所受拉力F变化图线如图乙所示。对图线未经过原点O的原因分析，可能正确的是（ ）A.平衡小车所受阻力时木板右端垫得过高 B.未将木板右端垫高以平衡小车所受阻力C.仅用桶中砂重力来代替小车所受拉力F D.小车质量未远大于砂和砂桶的总质量【答案】AC【解析】【详解】AB．图线不过原点，说明在没有拉力时，小车已经加速运动，即平衡小车所受阻力时木板右端垫得过高，故A正确，B错误；C．设桶的质量为m1，砂的质量为m2，在小车质量远大于砂和砂桶的总质量时，有如果仅用桶中砂的重力来代替小车所受拉力F，则有即在a轴有截距，故C正确；D．如果小车质量M未远大于砂和砂桶的总质量m，则有可得影响图线的斜率，不影响截距，故D错误。故选AC。8.将一小球以初速度水平抛出，不计空气阻力，小球轨迹如图a所示，按此轨迹制作一条光滑轨道，并将轨道固定在竖直面，如图所示。现把质量为m的小球套在轨道上，从轨道顶点O由静止开始下滑，已知当地重力加速度为g，则沿该轨道下滑的小球（ ）A做平抛运动B.始终处于失重状态C.下滑高度h时，重力的瞬时功率为D.与图a中的小球相比，下滑相同高度时，耗时相同【答案】BC【解析】【详解】A．沿该轨道下滑的小球除受重力外，还受轨道的支持力，则小球不会做平抛运动，故A错误；B．小球沿该轨道加速下滑，始终处于失重状态。故B正确；C．小球下滑高度时，由机械能守恒得得小球平抛运动下落高度h时，设速度方向与水平方向的夹角为，则重力瞬时功率联立解得故C正确；D．图a中的小球做平抛运动，竖直方向做自由落体运动，沿该轨道下滑的小球除受重力外，还受轨道的支持力，支持力有沿竖直向上的分力，使小球在竖直方向的加速度小于重力加速度，则下滑相同高度时，耗时较长，故D错误。故选BC。9.如图甲所示，质量为m的物块静止在竖直放置的轻弹簧上（物块与弹簧不相连），弹簧下端固定，劲度系数为k。时刻，对物块施加一竖直向上的外力F，使物块由静止向上运动，当弹簧第一次恢复原长时，撤去外力F。从0时刻到F撤去前，物块的加速度a随位移x的变化关系如图乙所示。重力加速度为g，忽略空气阻力，在物块上升阶段，下列说法正确的是（ ）A.外力F为恒力，且大小为B.物块的最大加速度大小为C.弹簧的弹性势能减小了D.外力F撤去后物块可以继续上升的最大高度为【答案】ACD【解析】【详解】A．根据图像可知，F撤去前瞬间，加速度为零，故初始时对物块有整理可得根据图像可知，是纵轴截距，所以F为恒力，故A正确；B．初始时刻加速度最大，为故B错误；D．从初始到物体脱离弹簧，根据速度位移公式可知a-x图象围成的面积表示，则有从脱离弹力到最高点，根据动能定理有联立解得外力F撤去后物块可以继续上升的最大高度为故D正确；C．从初始到物体脱离弹簧，根据功能关系有解得后来弹簧恢复为原长，弹簧的弹性势能减小了，故C正确。故选ACD。10.有一些问题你可能不会求解，但是你仍有可能对这些问题的解是否合理进行分析和判断。例如从解的物理量的单位，解随某些已知量变化的趋势，解在一定特殊条件下的结果等方面进行分析，并与预期结果、实验结论等进行比较，从而判断解的合理性或正确性。举例如下：如图所示，质量为M、倾角为的滑块A放于水平地面上。把质量为m的滑块B放在A的斜面上。忽略一切摩擦，有人求得B相对地面的加速度，式中g为重力加速度。对于上述解，某同学首先分析了等号右侧量的单位，没发现问题。他进一步利用特殊条件对该解做了如下四项分析和判断，所得结论都是“解可能是对的”。但是，其中有一项是错误的。请你指出该项（ ）A.当时，该解给出，这符合常识，说明该解可能是对的B.当时，该解给出，这符合实验结论，说明该解可能是对的C.当时，该解给出，这符合预期的结果，说明该解可能是对的D.当时，该解给出，这符合预期的结果，说明该解可能是对的【答案】D【解析】【详解】A．当时，则则有A正确；B．当时，则则有B正确；C．当时，可得滑块A近似不动，可得C正确；D．当时，可知滑块A与滑块B分离，滑块B近似自由落体运动，则有。可该解给出与实际不符，D错误。故选D。二、本题共3小题，共20分，其中第11题10分；第12题8分；第13题2分11.用图甲所示装置做“验证动量守恒定律”实验。实验中使用的小球1和2质量分别为、，直径分别为、。在木板上铺一张白纸，白纸上面铺放复写纸，记下重锤线所指的位置O。（1）小球1和2的质量应满足______，直径应满足______。（选填“大于”“等于”或“小于”）（2）实验时，先不放小球2，使小球1从斜槽上某一点S由静止释放，找到其平均落地点的位置P，测量平抛射程OP。再把小球2静置于斜槽轨道末端，让小球1仍从S处由静止释放，与小球2碰撞，并多次重复。该实验需要完成的必要步骤还有______。（选填选项前的字母）A.测量两个小球的质量、B.测量小球1的释放点S距桌面的高度hC.测量斜槽轨道末端距地面的高度HD.分别找到小球1与小球2相碰后平均落地点的位置M、NE.测量平抛射程OM、ON（3）要验证两球碰撞前后动量守恒，仅需验证关系式______是否成立【用（2）中测量的量表示】。请分析说明可以这样验证的理由______。（4）另一同学也用上述两球进行实验，但将实验装置进行了改装：如图乙所示，将白纸、复写纸固定在竖直放置的木条上，用来记录实验中球A、球B与木条的撞击点。实验时，首先将木条竖直立在轨道末端右侧并与轨道接触，让入射球A从斜轨上起始位置由静止释放，撞击点为；然后将木条平移到图中所示位置，入射球A从斜轨上起始位置由静止释放，确定其撞击点；再将入射球A从斜轨上起始位置由静止释放，与球B相撞，确定球A和球B相撞后的撞击点分别为和。测得与，，各点