1、人大附中 2019 届高三十月月考物理试题 2018.10.7一、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。 把你认为正确的答案填涂在答题纸上。1.一物体自t=0时开始做直线运动，其速度图线如图所示。下列选项正确的是 （ ）A. 在06s内，物体离出发点最远为30mB. 在06s内，物体经过的路程为40mC. 在06s内，物体的平均速率为7.5m/sD. 56s内，物体所受的合外力做负功【答案】B【解析】试题分析：根据图像可知，05s
2、内物体运动方向不变，5s后反向运动，5s时离出发点最远，A错误；位移等于v-t图像的面积，4s的位移为30m，平均速率为7.5m/s , C正确;5s的位移为+35m，最后一秒的位移为-5m,总路程为40m，B正确；根据动能定理可以知道56s内，物体动能增加，所受的合外力做正功，D错误。考点：本题考查了速度图像的分析。2.如图 所示，壁虎沿竖直墙面斜向上匀速爬行，速度为 v，壁虎所受的重力为 G，与墙面之间的摩擦力 为关于壁虎在竖直墙面内的受力分析，下列示意图中正确的是A. B. C. D. 【答案】A【解析】【详解】壁虎匀速直线运动，处于平衡状态；对壁虎进行受力分析：竖直向下的重力和墙面的摩
3、擦力，则f与mg大小相等，方向相反。故选A。3.如图 3所示，某同学站在体重计上观察超重与失重现象。由稳定的站姿变化到稳定 的蹲姿称为“下蹲”过程；由稳定的蹲姿变化到稳定的站姿称为“起立”过程。她稳定站 立时，体重计的示数为 A0，关于实验现象，下列说法正确的是 A. “起立”过程中，体重计的示数一直大于 A0B. “起立”过程中，先出现失重现象后出现超重现象C. “起立”、“下蹲”过程，都能出现体重计的示数大于 A0 的现象D. “起立”、“下蹲”过程，都能出现体重计的示数小于 A0 的现象【答案】CD【解析】【详解】人从下蹲状态站起来的“起立”过程中，先向上做加速运动，后向上做减速运动，最
4、后回到静止状态，人先处于超重状态，后处于失重状态；下蹲过程中，人先向下做加速运动，后向下做减速运动，所以先处于失重状态，后处于超重状态；所以“起立”、“下蹲”过程，都能出现体重计的示数大于A0的现象，也都能出现体重计的示数小于 A0的现象；故CD正确，AB错误。故选CD。【点睛】对于超重还是失重的判断，关键取决于加速度的方向：当物体的加速度向上时，处于超重状态；当加速度方向向下时，处于失重状态4.在一斜面顶端，将甲乙两个质量相同的小球分别以v和的速度沿同一方向水平抛出，两球都落在该斜面上。甲球落至斜面时的动能是乙球落至斜面时动能的A. 2倍 B. 4倍 C. 6倍 D. 8倍【答案】B【解析】
5、【详解】设斜面倾角为，小球落在斜面上速度方向偏向角为，甲球以速度v抛出，落在斜面上，如图所示；根据平抛运动的推论可得tan=2tan，所以甲乙两个小球落在斜面上时速度偏向角相等；故对甲有：，对乙有：，所以，而动能之比为;故选B。【点睛】本题主要是考查了平抛运动的规律，知道平抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动；解决本题的关键知道平抛运动的两个推论。5.如图所示，弹性轻绳的一端套在手指上，另一端与弹力球连接，用手将弹力球以某一竖直向下的初速度向下抛出，抛出后手保持不动。从球抛出瞬间至球第一次到达最低点的过程中(弹性轻绳始终在弹性限度内，空气阻力忽略不计)，下列说法正确的
6、是A. 绳伸直以后，绳的拉力始终做负功，球的动能一直减小B. 该过程中，手受到的绳的拉力先增大后减小C. 该过程中，重力对球做的功大于球克服绳的拉力做的功D. 在最低点时，球、绳和地球组成的系统势能最大【答案】D【解析】绳伸直以后，绳的拉力始终做负功，但重力大于拉力时球的速度增大，故球的动能增大，当重力与拉力相等时球的速度最大，动能最大；继续向下，当重力小于拉力时球的速度减小，则球的动能减小，A错误；该过程中，手受到绳的拉力一直增大，B错误；该过程中重力对球做的功等于球克服绳的拉力做的功，C错误；在最低点时，小球的动能为零，球、绳和地球组成的系统势能最大，D正确；选D.6.如图 所示，将两个完
7、全相同的均匀长方体物块 A、B 叠放在一起置于水平地面上。两物块重均为 2mg。现用弹簧秤竖直向上拉物块 A，当弹簧秤示数为 mg 时，下列说法 中正确的是A. 物块 A 对物块 B 的压力大小为 mgB. 物块 B 对地面的压力大小等于 2mgC. 地面与物块 B 之间存在静摩擦力D. 物块 A 与物块 B 之间存在静摩擦力【答案】A【解析】【详解】以A为研究对象，竖直方向根据共点力的平衡条件可得B对A的支持力为NA=2mg-mg=mg，根据牛顿第三定律可得物块A对物块B的压力大小为mg，A正确；以整体为研究对象，竖直方向根据共点力的平衡条件可得地面对B的支持力为NB=4mg-mg=3mg，
8、根据牛顿第三定律可得物块B对地面的压力大小等于3mg，B错误；AB的整体在水平方向不受外力作用，所以水平方向不存在摩擦力，C错误；以A为研究对象，水平方向不受外力作用，所以水平方向不存在摩擦力，D错误；故选A。【点睛】本题主要是考查了共点力的平衡问题，解答此类问题的一般步骤是：确定研究对象、进行受力分析、利用平行四边形法则进行力的合成或者是正交分解法进行力的分解，然后在坐标轴上建立平衡方程进行解答注意整体法和隔离法的应用7.牛顿设想：“使月球绕地球运动的力”与“使苹果落地的力”遵循同样的规律，即都与距离的平方成反比，与两物体质量乘积成正比。已知月地距离 r 约为地球半径 R 的 60 倍，地球
9、半径 R 约为月球半径 r 月的 4 倍，根据牛顿的上述猜想和牛顿运动定律可以推知：A. 地球吸引月球的力约为地球吸引苹果的力的 1/602B. 根据求出的月球公转的加速度约为地面重力加速度的 1/602C. 自由落体在月球表面的加速度约为地球表面的 1/16D. 如果苹果在离地球 60R 的轨道上绕地球运动，加速度和月球一样大【答案】BD【解析】【详解】月球的质量与苹果质量的关系不确定，则不能比较地球吸引月球的力与地球吸引苹果的力的大小关系，选项A错误；设物体质量为m，地球质量为M，地球半径为R，月球轨道半径r=60R，物体在月球轨道上运动时的加速度为a，由牛顿第二定律：G=ma；地球表面物
10、体重力等于万有引力：G=mg；联立得：，故B正确；根据可知，因月球的质量和地球的质量关系未知，则不能比较月球表面重力加速度与地球表面重力加速度的关系，选项C错误；如果苹果在离地球 60R 的轨道上绕地球运动，加速度和月球一样大，选项D正确；故选BD。【点睛】解决本题的关键掌握月地检验的原理，掌握万有引力等于重力和万有引力提供向心力这两个理论，并能灵活运用。8.一个25 kg的小孩从高度为3.0 m的滑梯顶端由静止开始滑下，滑到底端时的速度为2.0 m/s，取g10 m/s2，关于力对小孩做的功，以下结果正确的是()A. 合外力做功50 J B. 阻力做功500 JC. 重力做功500 J D.
11、 支持力做功50 J【答案】A【解析】试题分析：根据动能定理得：合外力做功为：W合=mv2=254J=50J故A正确重力做功为：WG=mgh=25102=500J故C正确因为支持力方向总与小孩的位移垂直，则支持力不做功故D错误由动能定理得：mgh+Wf=mv2，得到阻力做功为：Wf=mv2-mgh=50-500=-450J故B错误故选AC考点：动能定理；功9.暑假里，小明去游乐场游玩，坐了一次名叫“摇头飞椅”的游艺机，如图 所示，该游艺机顶上有一个“伞盖”，“伞盖”在转动过程中通过悬绳带动下面的椅子和游客转动，其示意图如图 所示。在某段时间内，“伞 盖”保持在水平面内稳定旋转，游客和椅子也在某
12、水平面内匀速转动。细心的小明发现转速较快时，悬绳 并不在竖直平面内、而与竖直平面成一明显角度，如图 所示。图中 P 表示游客和椅子，实线 PM 表示悬 绳，虚线 O1PQO2 表示经过游客和椅子的竖直平面。则“伞盖”在水平面内以较快的速度稳定匀速旋转一周的过程中，下列说法中正确的有：A. 游客和椅子所需向心力由重力和绳子拉力的合力提供；B. 游客和椅子所受合力做功为零；C. 绳子拉力对游客和椅子做正功D. 绳子拉力对游客和椅子做功为零；【答案】ABD【解析】【详解】游客和椅子受重力和绳子的拉力作用，所需向心力由重力和绳子拉力的合力提供，选项A正确；游客和椅子匀速转动，动能不变，根据动能定理可知
13、，游客和椅子所受合力做功为零，选项B正确；绳子拉力与游客和椅子的线速度方向垂直，可知绳子拉力对游客和椅子做功为零，选项C错误，D正确；故选ABD.【点睛】飞椅做的是圆周运动，确定圆周运动所需要的向心力是解题的关键，向心力都是有物体受到的某一个力或几个力的合力来提供，向心力的方向与速度垂直，对物体不做功10.如图 8甲所示，轻弹簧竖直放置，下端固定在水平地面上，一质量为 m 的小球，从离弹簧上端高 h 处 由静止释放.某同学在研究小球落到弹簧上后继续向下运动到最低点的过程，他以小球开始下落的位置为原 点，沿竖直向下方向建立坐标轴 Ox，做出小球所受弹力 F 大小随小球下落的位置坐标 x 的变化关
14、系如图 乙所示，不计空气阻力，重力加速度为 g。以下判断正确的是A. 小球受到的弹力最大值等于 2mgB. 当 x=h+x0，重力势能与弹性势能之和最小C. 小球动能的最大值为D. 弹力 F 随时间 t 变化的图象也应该是线性图象【答案】BC【解析】【详解】根据乙图可知，当x=h+x0，小球的重力等于弹簧的弹力，此时小球具有最大速度，以弹簧和小球组成的系统，机械能守恒可知，重力势能与弹性势能之和最小，故B正确；根据运动的对称性可知，小球运动的最低点大于h+2x0，小球受到的弹力最大值大于2mg，故A错误；小球达到最大速度的过程中，根据动能定理可知mg(h+x0)mgx0mv2，故小球动能的最大
15、值为mgh+mgx0，故C正确；随弹簧的压缩量逐渐变大，加速度要发生变化，可知x与t不是线性关系，则弹力 F 随时间 t 变化的图象也不应该是线性图象，选项D错误；故选BC.【点睛】本题关键是将物体的运动分为自由落体、变加速下降和变减速下降三个阶段，同时物体的动能和重力势能以及弹簧弹性势能总量守恒；二、本题共 1 小题,5 小问，共 15 分。11.如图所示装置，可以进行以下实验： A“研究匀变速直线运动” B“验证牛顿第二定律”C“研究合外力做功和物体动能变化关系(1)在 A、B、C 这三个实验中，_需要平衡摩擦阻 力。(2)已知小车的质量为 M，盘和砝码的总质量为m，且将 mg 视为细绳对
16、小车的拉力；为此需要满足 mM。 前述 A、B、C 三个实验中，_不需要满足此要求。 (3)接通打点计时器电源，由静止释放小车，打出若干条纸带，从中挑选一条点迹清晰的纸带，如图所 示。纸带上打出相邻两个点之间的时间间隔为T，O 点是打点计时器打出的第一个点，从 O 点到 A、B、C、D、E、F 点的距离依次为 s1、s2、s3、s4、s5、s6。但 OA 之间可能还有一些点没打上，打 F 点时小车已经 撞上木板末端的挡板，A 到 E 各点正常。由纸带可以求得小车加速度的表达式为_。(4)如果用此装置做“研究合外力做功和物体动能变化关系这个实验，由此可求得纸带上由 O 点到 D 点所对 应的运动
17、过程中，盘和砝码受到的重力所做功的表达式 W=_，该小车动能改变量的表达式Ek=_。由于实验中存在系统误差，所以W_Ek。(选填“小于”、“等于”或“大于”)。(5)如果前述纸带为如图所示“用打点计时器验证机械能守恒”实验中打出的纸带， 且 OA 之间可能还有没打出的点，但 A 到 F 各点都正常，有两位同学提出了处理数据的办法，其中合理的是：_甲：如果 BC-AB=CD-BC=DE-CD=EF-DE，则重锤机械能守恒；乙：以各点对应的x为横坐标，以各点速度平方 v2 为纵坐标，描点作图线，若图线为直线，且斜率为 2g，则重锤机械能守恒.【答案】 (1). （1）BC (2). （2）A (3
18、). （3） (4). （4）mgs4； (5). ； (6). 大于； (7). （5）乙【解析】【详解】（1）在 A、B、C 这三个实验中，“验证牛顿第二定律”、“研究合外力做功和物体动能变化关系，都需要平衡摩擦阻力；故选BC。（2）已知小车的质量为 M，盘和砝码的总质量为 m，且将 mg 视为细绳对小车的拉力。为此需要满足 mM。 前述 A、B、C 三个实验中，实验A只需要小车做匀加速运动即可，不需要满足此要求。 （3）由题意可知，求解小车的加速度可用从A到E之间的纸带来求解，则根据x=aT2可得（4）纸带上由O点到D点所对应的运动过程中，盘和砝码受到的重力所做功的表达式：W=mgs4；
19、打D点时的速度：，则小车动能的改变量：； 由于实验中存在系统误差，所以盘和砝码受到的重力所做功W大于小车动能的增量Ek。（5）如果 BC-AB=CD-BC=DE-CD=EF-DE，则重物做匀加速下落，但是不能说明加速度就等于g，则不能说明重锤机械能守恒，故甲错误；以各点对应的x为横坐标，以各点速度平方v2为纵坐标，描点作图线，若图线为直线，且斜率为 2g，则满足v2=2gx，重物下落的加速度为g，则重锤只有重力做功，机械能守恒，则乙做法正确；故选乙；【点睛】此题涉及到三个高中物理的重要实验，基本装置都相同，只是实验的原理及目的不同；关键是弄清每个实验的原理及操作的方法、注意事项等问题，做到融会
20、贯通不混淆.三、本题包括 6 小题，共 55 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。12.商场工作人员推着质量 m=20kg 的货箱沿水平地面滑行。若用力 F1=100N 沿水平方向推货箱，货箱恰好做匀速直线运动；现改用 F2=100N 与水平方向成 37斜向上的拉力把货箱从静止开始拉动。(已知 sin37=06，cos37=0.8，g 取 10m/s2)(1)求货箱与地面之间的动摩擦因数；(2)F2 作用在货箱上时，求货箱运动的加速度大小；(3)在 F2 作用下，货箱运动 10s 时撤掉推力，求货箱从静
21、止开始运动的总位移大小。【答案】（1）0.5；（2）0.5m/s2；（3）27.5m。【解析】【详解】（1）货箱对地面的压力FN=mg=200N，用F1推货箱时，货箱恰好做匀速直线运动，故由受力平衡可得：F1=f=FN，所以动摩擦因数；（2）对货箱进行受力分析，由牛顿第二定律可得： ；解得：a0.5m/s2；（3）F2作用下，货箱做匀加速直线运动，故位移s1at20.5102m25m，末速度v=at=5m/s；那么撤去推力后，货箱做减速运动，加速度ag5m/s2，所以位移s22.5m；故货箱从静止开始运动的总位移s=s1+s2=27.5m。【点睛】牛顿第二定律的考查，一般由受力分析求得合外力，
22、由运动状态求得加速度，然后根据牛顿第二定律将力与运动联立求解。13.航空母舰上的起飞跑道由水平跑道和倾斜跑道两部分组成，飞机在发动机的推力作用下，在水 平和倾斜跑道上滑行。我们可以把这种情景简化为如图所示的模型，水平面 AB 长度 x1 未知，斜面 BC 长 度 x2=2m，两部分在 B 点通过极短的光滑圆弧轨道平滑连接且两部分末端的高度差 h=1m。一个质量 m=2kg 的物块，在推力 F 作用下，从 A 点开始在水平面和斜面上运动，推力大小恒为 F=24N，方向沿着水平方向 和平行斜面方向。物块与水平面间的动摩擦因数为 0.5，与斜面间的动摩擦因数为 /3，不计空气阻力 g 取 10m/s
23、2 求:(1)物块分别在水平面上与斜面上运动时的加速度大小 a1、a2； (2)如果要求物块到达斜面末端 C 点时的速度大小达到 6m/s，物块的机械能增量为多少? (3)如果要求物块到达斜面末端 C 点时的速度大小达到 6m/s，AB 的最短长度为多少?【答案】（1）7m/s2；2m/s2（2）56J（3）2m【解析】【详解】（1）在水平面上运动时，根据牛顿第二定律F-1mg=ma1代入数据解得加速度：a1=7m/s2；在斜面上运动时，根据牛顿第二定律，其中=300，解得a2=2m/s2 （2）如果要求物块到达斜面末端 C 点时的速度大小达到 6m/s，物块的机械能增量为： （3）物块在水平
24、面上运动时，设到达B点的速度为v1，则：v12=2ax1；在斜面上运动时：v2-v12=2a2x2解得x1=2m【点睛】本题主要是考查了牛顿第二定律的综合应用；解题的关键是受力分析，根据牛顿第二定律求解加速度，结合运动公式求解；此题第3问也可以用动能定理求解；14.在某质量均匀的星球表面以初速度 v0 竖直上抛一个物体，若物体只受该星球引力作用，物体上 升的最大高度为 h，已知该星球的半径为 R，万有引力恒量为 G，忽略其它力的影响，试求： (1)该星球表面处的重力加速度 gx(2)该星球的质量 M；(3)如果已知两个质点之间的万有引力势能满足 Ep= (两质点相距无穷远时引力势能为零)，其中
25、m1、m2 为两质点的质量，r 为两质点之间的距离。这一规律也满足于两个均匀质量的球体之间，这时 r 为两球心之间的距离。现在设想从该星球表面发射一个物体，使其脱离该星球的引力范围而逃逸，这个速度至少多大?是否必须沿着该星球的竖直向上方向发射?【答案】（1） （2） （3）v；不一定；【解析】【详解】（1）物体做竖直上抛物体，则由v02=2gxh可得.（2）根据万有引力等于重力可得：解得.（3）若物体能运动到距离星球无穷远处而脱离星球的束缚，根据机械能守恒有：解得 ，则v；发射的方向不一定沿着该星球的竖直向上方向。【点睛】本题是一道信息给予题，认真审题，由题意获取所需信息，应用万有引力定律、牛
26、顿第二定律与能量守恒定律可以解题15.设想人类在某一 X 行星发射了两颗质量均为 m 的“人造 X 星卫星”，行星可以看做质量 M、半径 R 的均匀球体，甲乙两颗卫星的轨道半径分别为 2R 和 3R，在同一平面内，运行方向相同，不计两卫星之 间的万有引力，万有引力常量为 G。(1)试求甲乙两卫星各自的周期； (2)若某时刻两卫星与行星中心正好在一条直线上，最短经过多长时间，三者正好又在一条直线上? (3)如果将两颗卫星用轻而结实的绳连接并且给以合适的速度，它们将可以一起绕行星运动且与行星中心始 终在一条直线上，求此情况下两颗卫星的运动周期。【答案】（1）；（2）（3）【解析】【详解】（1）卫星
27、做圆周运动的向心力等于X星的万有引力，则对甲：解得；对乙：解得；（2）当三者正好又在一条直线上时需要的最短时间满足：，解得 （3）设绳的拉力为F，则对甲： ；对卫星乙：联立解得.16.如图所示，竖直平面内的 3/4 圆弧形光滑管道半径略大于小球半径，管道中心到圆心距离为 R， A 端与圆心 O 等高，AD 为水平面，B 端在 O 的正下方，小球自 A 点正上方由静止释放，自由下落至 A 点时进入管道(1)如果管道与小球接触的内侧壁(图中较小的 3/4 圆周)始终对小球没有弹力，小球释放点距离 A 点的最小 高度为多大?(2)如果小球到达 B 点时，管壁对小球的弹力大小为小球重力大小的 9 倍。
28、求：a释放点距 A 点的竖直高度b落点 C 与 A 的水平距离【答案】（1）1.5R；（2）a.3R ；b. （2-1）R；【解析】【详解】（1）如果管道与小球接触的内侧壁始终对小球没有弹力，则小球到达最高点时的最小速度满足：mg=m；从开始下落到到达管的最高点，由机械能守恒： 解得：hA=1.5R，则小球释放点距离A点的最小高度为1.5R.（2）a.在B点，管壁对小球的弹力F=9mg，小球做圆周运动，由牛顿第二定律可得：F-mg=m，从小球开始下落到达B点的过程中，由动能定理可得：mg（h+R）=mvB2-0，解得，h=3R；b.小球从B点到达管道最高点过程中，由动能定理可得：-2mgR=m
29、v2-mvB2，小球离开管道后做平抛运动，在竖直方向上：R=gt2，在水平方向上：x=vt，解得：x=2R，落点C与A的水平距离为（2-1）R；【点睛】本题是一道力学综合题，应用牛顿第二定律、动能定理、平抛运动规律即可正确解题；要搞清物体在最高点对轨道内壁无压力的条件，挖掘隐含条件.17.小物块从桌面上的 A 点以初速度 3 米/秒出发经过桌边的 B 点抛出而落到地面上的 D 点。已知 AB 相距 0.5 米，桌面离地的高度为 1.25 米，落点 D 离 B 的水平距离为 1 米，重力加速度取 g=10m/s2 (1)求物块与桌面之间的滑动摩擦因素；(2)为了研究物体从光滑抛物线轨道顶端无初速
30、下滑的运动，特制作一个与小物块平抛轨道完全相同的光滑 轨道，并将该轨道固定在与 OD 曲线重合的位置，让物块沿该轨道无初速下滑(经分析，A 下滑过程中不会 脱离轨道)a求小物块即将落地时的水平分速度b试论证小物块沿轨道无初速度下滑到低端的时间大于从 B 点自由落体的落地时间。【答案】（1）0.5（2）a.；b.证明过程见解析.【解析】【详解】（1）物块做平抛运动，满足：x=vBt； h=gt2解得vB=2m/s从A到B由动能定理： 解得=0.5（2）a.若物块做平抛运动，则到达地面时的速度方向与水平方向的夹角为：；则 ；物体沿抛物线轨道下滑，到达底端的速度大小满足：，解得vD=5m/s则物块即将落地时的水平分速度： b.滑块做自由落体运动时，竖直方向加速度为g；沿抛物线轨道下滑时，竖直方向受重力和轨道向上的轨道的支持力的分力，则竖直方向的加速度小于g，根据h=at2可知，小物块沿轨道无初速度下滑到低端的时间大于从 B 点自由落体的落地时间。【点睛】解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，注意小球沿轨道的运动不是平抛运动，不能结合平抛运动的规律求解D点的水平分速度。