1、北京市海淀区2023高三上学期10月月考物理试卷一、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。1. 下列关于能量的单位（焦耳）与基本单位千克、米、秒之间关系正确的是A. 1J1kgms-1B. 1J1kgms-2C. 1J1kgm2s-1D. 1J1kgm2. s-22. 质量为m的物体用轻绳AB悬挂于天花板上。用水平向左的力F缓慢拉动绳的中点O，如图所示。用T表示绳OA段拉力的大小，在O点向左移动的过程中A. F逐渐变大B. F逐渐变小C. T逐渐变大D.
2、T逐渐变小3. 如图，物块a、b和c的质量相同，a和b、b和c之间用完全相同的轻弹簧S1和S2相连，通过系在a上的细线悬挂于固定点O；整个系统处于静止状态；现将细绳剪断，将物块a的加速度记为a1，S1和S2相对原长的伸长分别为l1和l2，重力加速度大小为g，在剪断瞬间A. a13gB. a12gC. l12l2D. l1l24. 某人将重物由静止开始举高h，并使物体获得速度v，不计空气阻力。则下列说法中哪些是正确的A. 物体所受合外力对它做的功等于物体动能的增量B. 人的举力对物体做的功等于物体机械能的增量C. 物体所受合外力对它做的功等于动能、重力势能的增量之和D. 重力对重物做的功等于物体
3、重力势能的增量5. 在2017年6月，我国又成功发射一颗“墨子号”量子科学实验卫星，实现远距离光子纠缠，刷新世界纪录。“墨子号”的轨道低于地球同步卫星的轨道，关于“墨子号”科学实验卫星，下列说法中正确的是A. “墨子号”科学实验卫星相对于地面是静止的B. “墨子号”科学实验卫星的轨道平面一定通过地球的球心C. “墨子号”科学实验卫星运行的线速度大于地球通讯卫星的线速度D. “墨子号”科学实验卫星运行的质量一定大于地球通讯卫星的质量6. 如图甲所示，两小球a、b在足够长的光滑水平面上发生正碰。小球a、b质量分别为m1和m2，且m1200g。取水平向右为正方向，两小球碰撞前后位移随时间变化的x-t
4、图像如图乙所示。下列说法正确的是A. 碰撞前球a做加速运动，球b做匀速运动B. 碰撞后球a做匀速运动，球b做匀速运动C. 碰撞前后两小球的机械能总量减小D. 碰撞前后两小球的机械能总量不变7. 如图所示，海王星绕太阳沿椭圆轨道运动，运行的周期为T0，图中P为近日点，Q为远日点，M、N为轨道短轴的两个端点。若只考虑海王星和太阳之间的相互作用，则海王星在从P经M、Q到N的运动过程中A. 从P到M所用的时间小于T0/4B. 从Q到N阶段，机械能逐渐变大C. 从P到Q阶段，速率逐渐变小D. 从P到M阶段，万有引力对它做正功8. 蹦床是体操运动的一种，有“空中芭蕾”之称。为了能够更好地完成空中动作，在网
5、上准备阶段运动员要设法使自己弹得足够高。如图所示，蹦床的中心由弹性网面组成，若运动员从离水平网面3m高处由静止自由下落，着网后沿竖直方向回到离水平网面5m高处，则在此过程中A. 只有重力对运动员做功，运动员的机械能守恒B. 运动员的机械能增加，是因为弹性网弹力对运动员做正功C. 弹性网弹力对运动员的冲量大小等于运动员重力的冲量大小D. 弹性网弹力对运动员的冲量大小大于运动员重力的冲量大小9. 如图所示，质量均为m的小球A、B用长为L的细线相连，放在高为h的光滑水平桌面上（L2h），A球刚好在桌边。从静止释放两球，不计空气阻力，若A、B两球落地后均不再弹起，则下面说法中正确的是A. A球落地前的
6、加速度为B. B球到达桌边的速度为C. A、B两落地的水平距离为hD. 绳L对B球做的功为mgh10. 光滑斜面上，某物体在沿斜面向上的恒力作用下从静止开始沿斜面运动，一段时间后撤去恒力，不计空气阻力，设斜面足够长。物体的速度用v表示，物体的动能用Ek表示，物体和地球组成系统的重力势能用Ep表示、机械能用E表示，运动时间用t表示、路程用l表示。对整个运动过程，下图表示的可能是A. v随t变化的v-t图像B. Ep随t变化的Ep-t图像C. E随l变化的E-l图像D. Ek随l变化的Ek-l图像二、本题共2小题，共16分。11. 在用打点计时器研究小车速度随时间变化规律的实验中，得到一条纸带如图
7、所示。A、B、C、D、E、F、G为计数点（相邻两计数点间有四个点未画出），相邻计数点间时间间隔为0.10s，x11.20cm，x21.60cm，x31.98cm，x42.38cm，x52.79cm，x63.18cm。（1）根据图上数据，则打B点时小车的速度是_m/s，小车的加速度是_m/s2。（结果保留2位有效数字）（2）某同学用以下办法绘制了小车运动的v-t图像：先把纸带每隔T=0.1s剪断，得到若干段纸条，长度分别为x1、x2、x3、x4、x5、x6。再把这些纸条并排贴在一张纸上，使这些纸条的下端对齐，作为时间轴，标出时间。最后根据纸条上端中心位置做一条直线，于是得到v-t图像（如下图所示
8、）。t1处应标为_s；v1处应标为_（此空用第（2）问中的字母表示）；12. 用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律。重锤从高处由静止开始下落，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。已知当地重力加速度为g。（1）除图甲中所示的装置之外，还必须使用的器材是（ ）A. 直流电源、天平（含砝码）B. 直流电源、刻度尺C. 交流电源、天平（含砝码）D. 交流电源、刻度尺（2）下面列举了该实验的几个操作步骤：A. 按照图甲所示安装好实验器材并连接好电源B. 先打开夹子释放纸带，再接通电源开关打出一条纸带C. 测量纸带上某些点间的距离D. 根据测
9、量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能，其中没有必要进行的或者操作不当的步骤是（ ）（选填步骤前的字母）；（3）如图乙所示，根据打出的纸带，选取纸带上的连续的五个点A、B、C、D、E，通过测量并计算出点A距起始点O的距离为s0，点AC间的距离为s1，点CE间的距离为s2，若相邻两点的打点时间间隔为T，重锤质量为m，根据这些条件计算重锤从释放到下落OC距离时的重力势能减少量Fp_，动能增加量Ek_；在实际计算中发现，重锤减小的重力势能总是大于重锤增加的动能。（4）某同学利用图乙中纸带，先分别测量出从A点到B、C、D、E、F、G点的距离h（其中F、G点为E点后连续打出的点，图中
10、未画出），再计算打出B、C、D、E、F各点时重锤下落的速度v和v2，绘制v2-h图像，如图丙所示，并求得图线的纵轴截距b和斜率k。若假设上述实验操作中不受一切阻力影响，此时绘制的v2-h图线的纵轴截距b和斜率k与b、k的关系最可能的是（ ）A. bb，kkB. bb，kkC. bb，kkD. bb，kk（5）某同学认为要验证机械能守恒，必须选择第1、2两点间距离约为2mm的纸带进行数据处理，你认为他的观点是否正确，请说明理由。三、本题包括6小题，共54分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。13. （8分）如
11、图所示，一质量m2kg的木箱静止在粗糙水平面上。从t0开始，木箱受到F10N、与水平面的夹角为37的恒定拉力，沿水平面匀加速运动。已知木箱与水平面间的动摩擦因数0.2，重力加速度g10m/s2，sin370.6，cos370.8。（1）画出木箱受力的示意图；（2）求木箱的加速度a的大小；（3）求02s时间内，木箱速度的大小。14. （8分）北京在2022年举办冬季奥运会，如图所示，一个滑雪运动员，质量m75kg，以v02.0m/s的初速度沿山坡匀加速滑下，山坡的倾角30，在t5.0s的时间内滑下的路程x60m。取重力加速度g10m/s2。求：（1）滑雪运动员受到阻力f的大小（2）滑雪运动员下滑
12、5s时，重力的瞬时功率15. （8分）如图甲所示，游乐场的过山车可以底朝上在圆轨道上运行，游客却不会掉下来。我们把这种情形抽象为如图乙所示的模型：弧形轨道的下端与半径为R的竖直圆轨道相接，B、C分别为圆轨道的最低点和最高点。质量为m的小球（可视为质点）从弧形轨道上的A点由静止滚下，到达B点时的速度为vB，且恰好能通过C点。已知A、B间的高度差为h4R，重力加速度为g。求：（1）小球运动到B点时，轨道对小球的支持力F的大小；（2）小球通过C点时的速率vC；（3）小球从A点运动到C点的过程中，克服摩擦阻力做的功W。16. （9分）如图甲所示，一光滑杆固定在底座上，构成支架，放置在水平地面上，光滑杆
13、沿竖直方向，一轻弹簧套在光滑杆上。一圆环套在杆上，圆环从距弹簧上端H处由静止释放，接触弹簧后，将弹簧压缩，弹簧的形变始终在弹性限度内。已知圆环的质量为m，支架的质量为3m，弹簧的劲度系数为k，重力加速度为g，不计空气阻力。取圆环刚接触弹簧时的位置为坐标原点O，竖直向下为正方向，建立x轴。（1）在圆环压缩弹簧的过程中，圆环所受合力为F，请在图乙中画出F随x变化的示意图；（2）借助F-x图像可以确定合力做功的规律，在此基础上，求圆环在下落过程中最大速度vm的大小。（3）试论证当圆环运动到最低点时，底座对地面的压力FN5mg。17. （9分）秋千由踏板和绳构成，人在秋千上的摆动过程可以简化为单摆的摆
14、动，等效“摆球”的质量为m，人蹲在踏板上时摆长为l1，人站立时摆长为l2，。不计空气阻力，重力加速度大小为g。（1）如果摆长为l1，“摆球”通过最低点时的速度为v，求此时“摆球”受到拉力T的大小。（2）在没有别人帮助的情况下，人可以通过在低处站起、在高处蹲下的方式使“摆球”摆得越来越高。a. 人蹲在踏板上从最大摆角1开始运动，到最低点时突然站起，此后保持站立姿势摆到另一边的最大摆角为2。假定人在最低点站起前后“摆球”摆动速度大小不变，通过计算证明21。b. 实际上人在最低点快速站起后“摆球”摆动速度的大小会增大。随着摆动越来越高，达到某个最大摆角后，如果再次经过最低点时，通过一次站起并保持站立
15、姿势就能实现在竖直平面内做完整的圆周运动，求在最低点“摆球”增加的动能Ek应满足的条件。18. （12分）雨滴落到地面的速度通常仅为几米每秒，这与雨滴下落过程中受到空气阻力有关。雨滴间无相互作用且雨滴质量不变，重力加速度为g。（1）质量为m的雨滴由静止开始，下落高度h时速度为，求这一过程中克服空气阻力所做的功W。（2）将雨滴看作半径为r的球体，设其竖直落向地面的过程中所受空气阻力fkr2v2，其中v是雨滴的速度，k是比例系数。a. 设雨滴的密度为，推导雨滴下落趋近的最大速度vm与半径r的关系式；b. 示意图中画出了半径为r1、r2（r1r2）的雨滴在空气中无初速下落的v-t图线，其中_对应半径
16、为r1的雨滴（选填、）；若不计空气阻力，请在图中画出雨滴无初速下落的v-t图线。（3）由于大量气体分子在各方向运动的几率相等，其对静止雨滴的作用力为零。将雨滴简化为垂直于运动方向面积为S的圆盘，证明：圆盘以速度v下落时受到的空气阻力fv2（提示：设单位体积内空气分子数为n，空气分子质量为m0）。物理参考答案一、不定项选择题（30分）12345678910DACACABBCBDACCACD二、实验题（16分）11. 0.14 0.39 （2）0.10 12. （1）D （2）B （3） （4）A（5）观点不正确。选择第1个点到某个需要验证的点之间，利用打第1个点时初速度为0，选择从B到D点也可以
17、验证，mg（hD-hB）=m-m，不需要1、2两点间距离2mm。13. 8分（1）如图（2） （3）v=at v=5.2m/s14. 8分（1） m/s2 （2） m/s15. 8分（1）B点： F7mg（2）恰好通过C点： （3） 16. 9分（1）如图（2）设最大速度时形变量为x或（3）A到B B到C 底座： F5mg牛三 17. 9分（1）T-mg T=mg+(2)a. 人在最低点站起来摆动速度大小分别为v1、v2， b. 由最大摆角摆至最低点时动能为Ek。Ekmgl1（1-cos）在最高点 （vm：最高点最小速度）在最低点： Ek+Ek2mgl2mEkmgl2-mgl1（1- cos） 18. 12分（1）mgh-Wm2 Wmgh-m2（2）a. mg-fma a0 达vm m=（2）b （3）在t时间内，与圆盘碰撞空气分子质量：F表示圆盘对气体分子作用力：由牛顿第三定律：f=F 采用不同碰撞模型，也可得到相同结论。