1、北京市第四十三中学2021届高三物理12月月考试题一、单项选择题（共25个小题，每小题2分，共50分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题意的。）1关于自由落体运动，下列选项正确的是（ ）A物体做自由落体运动时不受任何外力作用B自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动C在空气中，不考虑空气阻力的运动就是自由落体运动D质量大的物体受到的重力大，自由落体运动到地面时的速度也大2关于牛顿运动定律，下列选项正确的是（ ）A牛顿运动定律都可以通过实验操作进行验证B由牛顿第一定律可知物体只有在不受力时才具有惯性C由牛顿第二定律可得到1 N=1 kgm/s2D由牛顿第三定律可知相互作用力就是一对平
2、衡力3滑雪运动员沿斜坡滑道下滑了一段距离，重力对他做功1000 J，他克服阻力做功100 J。此过程关于运动员的说法，下列选项正确的是（ ）A重力势能减少了900 J B动能增加了1100 JC机械能增加了1000 J D机械能减少了100 J4下列物理量的“”号表示大小的是（ ）A物体的速度=-8.0 m/s B物体的带电量q=-8.0 CC物体的重力势能Ep=-8.0 J DP、Q两点间的电势差UPQ=-8.0 V5如图，气垫导轨上滑块经过光电门时，其上的遮光条将光遮住，电子计时器可自动记录遮光时间t。测得遮光条的宽度为x，用近似代表滑块通过光电门时的瞬时速度。为使更接近瞬时速度，正确的措
3、施是（ ）A换用宽度更窄的遮光条B提高测量遮光条宽度的精确度C使滑块的释放点更靠近光电门D增大气垫导轨与水平面的夹角6如图所示，用同样大小的力F1、F2提一桶水沿水平路面做匀速直线运动。已知两个力F1、F2在同一竖直平面内。下列说法中正确的是（ ）F2F1A两个力间的夹角大些比小些省力B两个力间的夹角大些或小些，F1、F2的大小不变C两个力间的夹角变大，F1、F2的合力也变大D两个力间的夹角变大，F1、F2的合力保持不变7在如图所示的实验中，用小锤打击弹性金属片后，A球沿水平方向抛出，同时B球被松开，自由下落。不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）A两球落地时的速度大小相同B从开始运动至落地，两
4、小球动能的变化量相同C从开始运动至落地，重力对A球做功较多D从开始运动至落地，重力对A小球做功的平均功率较小ab8如图，在同一根竖直的悬绳上、下两个不同的位置上，两个杂技演员在同一侧面沿水平方向抛出两小球a、b。空气阻力可以忽略不计。要使两小球在空中相撞，下列说法正确的是（ ）A应该同时抛出a、b两球B应该先抛出a球、后抛出b球Ca、b两球质量一定要相等Da球抛出速度大于b球抛出速度9酒后驾驶会导致许多安全隐患。酒后驾驶员的反应时间变长，“反应时间”是指驾驶员从发现情况到采取制动的时间，表中“反应距离”是指“反应时间”内汽车行驶的距离；“制动距离”是指驾驶员从发现情况到汽车停止行驶的距离。假设
5、汽车以不同速度行驶时制动的加速度大小都相同。分析表中数据可知，下列选项错误的是（ ）反应距离/m制动距离/m速度/(ms-1)正常酒后正常酒后157.515.022.530.0A驾驶员酒后反应时间比正常情况下多0.5 sB驾驶员采取制动措施后汽车刹车的加速度大小为7.5 m/s2C若汽车以25 m/s的速度行驶时发现前方60 m处有险情，酒后驾驶不能安全停车D若汽车的初速度增加一倍，制动距离也增大一倍10如图所示为某质点做直线运动的-t图像，下列说法正确的是（ ）O/ms-1t/s12345-55A03 s内质点做匀加速直线运动B03 s内质点的加速度大于3 s4 s内质点的加速度C质点在t=
6、3 s前后的速度方向发生了变化D04 s内质点的位移为2.5 m11取一根较长的轻质软绳，用手握住一端O，将绳拉平后在竖直平面内连续向上、向下抖动长绳，手上下振动的周期是T，可以看到一列波产生和传播的情形，如图所示。在绳上做个标记P（图中未标出），且O、P的平衡位置间距为L。t=0时，O位于最高点，P离开平衡位置的位移恰好为零，振动方向竖直向上。若该波可以看作是简谐波，下列判断正确的是（ ）OA该波是纵波B该波的最大波长为4LCt=T时，P的振动方向竖直向上D若手上下振动加快，该简谐波的波速将变大平衡位置OMNx12一弹簧振子沿x轴做简谐运动，取平衡位置O为x轴坐标原点。从某时刻开始计时，经过
7、四分之三周期，振子受到沿x轴正方向的最大回复力。则下列能正确反映振子位移x与时间t关系的图像是（ ）OxtAOxtBOxtDOxtC13如图，一顾客乘扶梯上楼，随电梯一起加速运动。在这一过程中，关于顾客的受力分析正确的是（ ）NGCfNGDfNGANGBf14如图，质量为m的箱子在与水平方向成角的恒力F作用下，静止在水平地面上。下列说法正确的是（ ）FmA物块受到的支持力大小为mgB物块受到的支持力大小为FsinC物块受到的摩擦力大小为0D物块受到的摩擦力大小为Fcos15倾角为、质量为M的斜面体静止在水平桌面上，质量为m的木块静止在斜面体上。下列结论正确的是（ ）MmA木块受到的摩擦力大小是
8、mgcosB木块对斜面体的压力大小是mgsinC桌面对斜面体的摩擦力大小是mgsincosD桌面对斜面体的支持力大小是(M+m)g16斜面放置在水平地面上始终处于静止状态，物体在沿斜向上的拉力F作用下正沿斜面向上运动，某时刻撤去拉力F，那么物体在撤去拉力后的瞬间与撤去拉力前相比较，以下说法正确的是（ ）FA斜面对地面的压力一定增大B斜面对地面的压力可能变小C斜面对地面的静摩擦力可能增大D斜面对地面的静摩擦力一定不变17如图甲所示，修正带是通过两个齿轮的相互咬合进行工作的，其原理可简化为图乙所示。a、c两点在大齿轮上，b、d两点在小齿轮上。a、b是两个齿轮边缘上的两点，c、d是两齿轮半径中点处的
9、两点。则下列说法正确的是（ ）图甲图乙abcdAa、b两点的周期相等Ba、c两点的线速度大小相等Ca点的向心加速度小于b点的向心加速度Dc点的角速度大于d点的角速度LAO18如图，不可伸长的轻质细绳的一端固定于O点，另一端系一个小球，在O点的正下方钉一个钉子A，小球从右侧某一高度，由静止释放后摆下，不计空气阻力和细绳与钉子相碰时的能量损失。下列正确的是（ ）A小球摆动过程中，所受合力大小保持不变B小球在左侧所能达到的最大高度可能大于在右侧释放时的高度C当细绳与钉子碰后的瞬间，小球的向心加速度突然变小D钉子的位置越靠近小球，在细绳与钉子相碰时绳就越容易断L19一个圆锥摆由长为l的摆线、质量为m的
10、小球构成，小球在水平面内做匀速圆周运动，摆线与竖直方向的夹角为，如图所示。已知重力加速度大小为g，空气阻力忽略不计。下列选项正确的是（ ）A小球受到重力、拉力和向心力的作用B小球的向心加速度大小为a = gsinC小球圆周运动的周期为T=2D某时刻剪断摆线，小球将做平抛运动20两根长度不同的细线下面分别悬挂着小球，细线上端固定在同一点，若两个小球以相同的角速度，绕共同的竖直轴在水平面内做匀速圆周运动，则两个小球在运动过程中的相对位置关系示意图，正确的是（ ）ACBDFacb21如图，光滑水平面上，小球在拉力F作用下，沿逆时针做匀速圆周运动。若小球运动到P点时，拉力F发生变化，关于小球运动情况的
11、说法错误的是（ ）A若拉力突然消失，小球将沿轨迹Pa做离心运动PB若拉力突然变小，小球将沿轨迹Pb做离心运动C若拉力突然变大，小球将沿轨迹Pc做近心运动D不管拉力是变大还是变小，小球都将沿轨迹Pa运动22在环绕地球运动的空间实验室内，下列几项实验中不能进行的是（ ）用天平测物体质量用弹簧秤测作用于秤钩上的拉力用单摆测该处的重力加速度验证力的合成得平行四边形法则A B C Dabc23有三颗质量相同的人造地球卫星a、b、c，a是放置在赤道附近还未发射的卫星，b是靠近地球表面做圆周运动的卫星，c是在高空的一颗地球同步卫星。则三颗人造卫星的运动周期T、线速度、角速度和向心力F，下列判断正确的是（ ）
12、ATaTbTc Ba=cbCabc DFa=FcFb月球PQIIIIII242020年底发射的“嫦娥五号”将执行月球采样返回任务。如图所示，“嫦娥五号”登陆月球前在圆形轨道上运动到达轨道的P点时点火变轨进入椭圆轨道，到达轨道的近月点Q时，再次点火进入近月轨道绕月做圆周运动，下列说法正确的是（ ）A飞船在轨道上运行的周期小于轨道III上运行的周期B飞船在轨道I的运行速率大于轨道III上的运行速率C飞船在轨道上经过P点的加速度等于在轨道上经过P点的加速度D飞船在轨道I上经过Q点的运行速率小于飞船在轨道III上经过Q点的运行速率25如图1所示，质量不计的弹簧竖直固定在水平面上，t=0时刻，将一金属小
13、球从弹簧正上方某一高处由静止释放，小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点，然后又被弹起离开弹簧，上升到一定高度后再下落，如此反复。通过安装在弹簧下端的压力传感器，测出这一过程弹簧弹力F随时间t变化的图像如图2所示。不计空气阻力，则下列说法中正确的是（ ）At1时刻小球动能最大Bt2时刻小球动能最大Ct2t3这段时间内，小球的动能先增加后减少Dt2t3这段时间内，小球增加的动能等于弹簧减少的弹性势能图1压力传感器OtFt1t2t3图2二、计算题（本题共4小题，9分+9分+10分+10分+12分=50分。）26如图所示，两根细绳AO和BO连接于O点，O点的下方用细绳CO悬挂一花盆并处于静止状态。已知花盆的
14、总质量为m，细绳AO与竖直方向的夹角为，细绳BO沿水平方向。（1）画出O点的受力示意图；（2）求细绳BO受到的拉力FBO；（3）若已知各段细绳能承受的最大拉力均为F0，则细绳不被拉断的情况下，求花盆的最大质量。OABC27已知地面附近的重力加速度为g，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。忽略地球自转影响。求：（1）地球的质量M；（2）地球的第一宇宙速度；（3）若要利用地球绕太阳的运动估算太阳的质量，需要知道哪些相关数据？请分析说明。28如图所示为某公园的大型滑梯，滑梯长度L=9 m，滑梯平面与水平面夹角=37，滑梯底端与水平面平滑连接。某同学从滑梯顶端由静止滑下，与倾斜接
15、触面间的动摩擦因数1=0.5，与水平接触面之间的动摩擦因数2=0.6。已知sin37=0.6，cos37=0.8，g=10 m/s2，求：（1）该同学在斜面上下滑时的加速度大小；（2）该同学滑到斜面底端时的速度大小；（3）该同学在水平面上滑行的距离。29沙尘暴和雾霾，都会对我们的健康造成伤害。沙尘暴是通过强风的推动，将地面上大量的沙子和尘土吹起来卷入空中，使空气变得浑浊。根据流体力学知识，空气对物体的作用力可用f=k0S2来表达，k为一系数，0为空气密度，S为物体的截面积，为物体的速度。地球表面的重力加速度为g。Ot（1）若沙尘颗粒在静稳空气中由静止开始下落，请你定性在坐标系中画出沙尘颗粒下落
16、过程的-t图线；（2）将沙尘颗粒近似为球形，沙尘颗粒密度为，半径为r（球体积公式为V=r3）。a若沙尘颗粒在静稳空气中由静止开始下落，推导其下落过程趋近的最大速度m与半径r的关系式；b结合上问结果说明地面附近形成扬沙天气的风速条件。30如图，一截面为正方形的塑料管道固定在水平桌面上，管道内充满液体，其右端面上有一截面积为S的小喷口，喷口离地的高度为h（h远远大于喷口的直径）。管道中有一与截面平行的活塞，活塞沿管道向右匀速推动液体使液体从喷口水平射出，液体落地点离喷口的水平距离为h。若液体的密度为，重力加速度为g。液体在空中不散开，不计空气阻力，液体不可压缩且没有黏滞性。（1）液体从小喷口水平射
17、出速度的大小v0；（2）喷射过程稳定后，空中液体的质量m；（3）假设液体击打在水平地面上后速度立即变为零，求液体击打地面水平向右的平均作用力的大小Fx。活塞hh答案：16171819202122232425DCDDBDBBCCOABCF2F1F326、解：（1）如图，O点受到三个力拉力作用F1、F2、F3。（2）由牛顿第三定律得：细绳BO受到的拉力（3）在三条细绳中，细绳AO受到的力最大。令,则：27解：（1）忽略地球自转影响，万有引力与重力相等，则：（2）第一宇宙速度时：（3）需要知道万有引力常量G、地球绕太阳运动的轨道半径r和周期T。由太阳对地球的万有引力提供地球绕太阳做匀速圆周运动的向心
18、力，得：28、解：（1）由牛顿第二定律可得mgsin-1mgcos=ma代入数据可得a=2m/s2（2）设滑到底端时速度大小为v，由匀加速直线运动公式v2=2aL代入数据可得v=6m/s（3）设在水平面上滑行的距离为x，在水平方向对物体由能量守恒可得代入数据可得x=3m29解：（1）如图（2）a. 当f=mg时颗粒达到最大速度f =0Av2 ，m=V，A=r2联立得b. 当风速的竖直向上分量达到或大于vm时，即可将沙尘颗粒吹起形成扬沙30（1）因为液体做平抛运动，水平方向上：h=v0t；竖直方向上：h=gt2；解得：v0=；（2）由于喷出的时间为t=；故空中液体的质量m=v0tS=hS；（3）设液体与水平地面间的作用时间为t，取t时间内液体为研究对象；液体水平向右的初速度为v0，末速度为0，取向右为正方向，根据动量定理得：Fxt=0-mv0；因为m= v0tS；解之得：Fx=-Sv02；根据牛顿第三定律可知：Fx=- Fx=Sv02；
