北京市2018届高三10月月考物理试卷

一、单选题

1. 难度：中等

如图所示，用轻绳OA把球挂在光滑的竖直墙壁上，O点为绳的固定点，B点为球与墙壁的接触点．现保持固定点O不动，将轻绳OA加长，使绳与墙壁的夹角θ变小，则球静止后与绳OA加长之前相比（    ）

 

A. 绳对球的拉力变大

B. 球对墙壁的压力变小

C. 球对墙壁的压力不变

D. 球所受的合力变大

2. 难度：困难

在2016年的夏季奥运会上，我国跳水运动员获得多枚奖牌，为祖国赢得荣誉。高台跳水比赛时，运动员起跳后在空中做出各种动作，最后沿竖直方向进入水中。若此过程中运动员头部连续的运动轨迹示意图如图中虚线所示， a、b、c、d为运动轨迹上的四个点。关于运动员头部经过这四个点时的速度方向，下列说法中正确的是

A. 经过a、b、c、d四个点的速度方向均可能竖直向下

B. 只有经过a、c两个点的速度方向可能竖直向下

C. 只有经过b、d两个点的速度方向可能竖直向下

D. 只有经过c点的速度方向可能竖直向下

3. 难度：中等

从同一高度水平抛出的物体，在空中运动一段时间，落到同一水平地面上。在不计空气阻力的条件下，由平抛运动规律可知

A．水平初速度越大，物体在空中运动的时间越长

B．质量越大，物体在空中运动的时间越短

C．水平初速度越大，物体的水平位移越大

D．水平初速度越大，物体落地时的速度越大

4. 难度：简单

游乐园中，游客乘坐能加速或减速运动的升降机，可以体会超重与失重的感觉．下列描述正确的是（ ）

A. 当升降机加速上升时，游客是处在失重状态

B. 当升降机减速下降时，游客是处在超重状态

C. 当升降机减速上升时，游客是处在失重状态

D. 当升降机加速下降时，游客是处在超重状态

二、null

5. 难度：简单

如图所示，长为的细绳一端固定，另一端系一质量为的小球．给小球一个合适的初速度，小球便可在水平面内做匀速圆周运动，这样就构成了一个圆锥摆，设细绳与竖直方向的夹角为．下列说法中正确的是（    ）

①小球受重力、绳的拉力和向心力作用

②小球只受重力和绳的拉力作用

③越大，小球运动的速度越大

④越大，小球运动的周期越大

A. ①③    B. ①④    C. ②③    D. ②④

三、多选题

6. 难度：中等

如图甲所示，光滑平直轨道和底端平滑对接，将它们固定在同一竖直平面内，两轨道与水平地面间的夹角分别为和，且，它们的上端和位于同一水平面内．现将可视为质点的一小滑块从端由静止释放，若小滑块经过两轨道的底端连接处的时间可忽略不计且无机械能损失，小滑块沿轨道可运动到端．以、分别表示小滑块沿轨道运动的加速度大小和机械能，表示时间，图乙是小滑块由端释放至第一次到达端的运动过程中的图象和图象，其中可能正确的是（    ）

A.     B.     C.     D.

四、单选题

7. 难度：中等

在不计空气阻力作用的条件下，下列说法中正确的是

A．自由下落的小球，其所受合外力的方向与其速度方向相同

B．做平抛运动的小球，其所受合外力的方向不断改变

C．做匀速圆周运动的小球，其所受合外力的方向一定指向圆心

D．做简谐运动的单摆小球，其所受合外力的方向总与速度方向相同

五、null

8. 难度：中等

如图所示为竖直平面内的直角坐标系．一个质量为的质点，在恒力和重力的作用下，从坐标原点由静止开始沿直线斜向下运动，直线与轴负方向成角（）．不计空气阻力，重力加速度为，则以下说法正确的是（    ）

①当时，质点的机械能守恒

②当时，质点的机械能守恒

③当时，质点的机械能可能减小也可能增大

④当时，质点的机械能可能减小也可能增大

A. ②③    B. ②④    C. ①③    D. ①④

六、单选题

9. 难度：中等

如图所示，物体A放置在物体B上，B与一轻弹簧相连，它们一起在光滑水平面上以O点为平衡位置做简谐运动，所能到达相对于O点的最大位移处分别为P点和Q点，运动过程中A、B之间无相对运动。已知弹簧的劲度系数为k，系统的振动周期为T，弹簧始终处于弹性限度内。下列说法中正确的是

A. 物体B从P向O运动的过程中，弹簧的弹性势能逐渐变小

B. 物体B处于PO之间某位置时开始计时，经T/2时间，物体B一定运动到OQ之间

C. 物体B的速度为v时开始计时，每经过T时间，物体B的速度仍为v

D. 当物体B相对平衡位置的位移为x时，A、B间摩擦力的大小等于kx

七、null

10. 难度：简单

一上下均光滑的凹形斜面体置于光滑水平面上，现将一物块从斜面的顶端由静止释放，物块到达斜面底端时，物块和斜面体的动能分别是和．物块从斜面的顶端滑到底端的过程中，重力对物块所做功的大小为，斜面对物块所做功的大小为，物块对斜面体所做功的大小为，以下表达式正确的是（    ）

A.     B.

C.     D.

八、多选题

11. 难度：困难

如图所示，一列简谐横波沿轴正方向传播，在时刻波传播到处的质点，此时处的质点在负方向最大位移处，在时刻质点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

B. 质点开始振动时的运动方向沿轴负方向

C. 在时间内，处的质点通过的路程为

D. 在时刻，位于处的质点处于平衡位置且开始沿轴正方向运动

九、单选题

12. 难度：中等

某载人飞船动行的轨道示意图如图所示，飞船先沿椭圆轨道支行，近地点为，远地点为．当飞船经过点时点火加速，使飞船由椭圆轨道转移到圆轨道上运行，在圆轨道上飞船运行周期约为．关于飞船的运行过程，下列说法中正确的是（    ）

A. 飞船在轨道和轨道上运动时的机械能相等

B. 飞船在轨道上运行经过点的速度小于经过点的速度

C. 轨道的半径小于地球同步卫星的轨道半径

D. 飞船在轨道上运行经过点的加速度等于在轨道上运行经过点的加速度

13. 难度：中等

将一质量为m的排球竖直向上抛出，它上升了H高度后落回到抛出点。设排球运动过程中受到方向与运动方向相反、大小恒为f的空气阻力作用，已知重力加速度大小为g，且f<mg。不考虑排球的转动，则下列说法中正确的是

A. 排球运动过程中的加速度始终小于g

B. 排球从抛出至上升到最高点的过程中，机械能减少了fH

C. 排球整个上升过程克服重力做的功大于整个下降过程重力做的功

D. 排球整个上升过程克服重力做功的平均功率大于整个下降过程重力做功的平均功率

14. 难度：简单

位于地球赤道上随地球自转的物体P和地球的同步通信卫星Q均在赤道平面上绕地心做匀速圆周运动。已知地球同步通信卫星轨道半径为r，地球半径为R，第一宇宙速度为v。仅利用以上已知条件能求出

A. 地球同步通信卫星运行速率

B. 地球同步通信卫星的向心加速度

C. 随地球自转的物体的向心加速度

D. 万有引力常量

十、null

15. 难度：中等

如图所示，劲度系数为k的轻弹簧的一端固定在墙上，另一端与置于水平面上质量为m的物体A接触，但未与物体A连接，弹簧水平且无形变。现对物体A施加一个水平向右的瞬间冲量，大小为，测得物体A向右运动的最大距离为，之后物体A被弹簧弹回最终停在距离初始位置左侧处。已知弹簧始终在弹簧弹性限度内，物体A与水平面间的动摩擦因数为，重力加速度为g，下列说法中正确的（  ）

A. 物体A整个运动过程，弹簧对物体A的冲量为零

B. 物体A向右运动过程中与弹簧接触时间一定等于物体A向左运动过程中与弹簧接触的时间

C. 物体A向左运动的最大速度

D. 物体A与弹簧作用的过程中，系统的最大弹性势能

十一、解答题

16. 难度：简单

用F＝135N的水平力拉质量m=30kg的箱子，使箱子在水平地面上由静止开始做匀加速直线运动，当箱子的速度达到v=10m/s时撤去力F。已知箱子运动过程中所受滑动摩擦力的大小f=75N，取重力加速度g =10m/s²。求：

（1）箱子与地面间的动摩擦因数；

（2）水平力F的作用时间；

（3）在撤去力F后，箱子在水平地面上滑行的最大距离。

17. 难度：中等

如图所示，在倾角的足够长的固定光滑斜面的底端，有一质量、可视为质点的物体，以的初速度沿斜面上滑．已知， ，重力加速度取，不计空气阻力．求：

（1）物体沿斜面向上运动的加速度大小．

（2）物体在沿斜面运动的过程中，物体克服重力所做功的最大值．

（3）物体在沿斜面向上运动至返回到斜面底端的过程中，重力的冲量．

18. 难度：困难

由于地球自转的影响，地球表面的重力加速度会随纬度的变化而有所不同．已知地球表面两极处的重力加速度大小为，在赤道处的重力加速度大小为，地球自转的周期为，引力常量为．假设地球可视为质量均匀分布的球体．求：

（1）质量为的物体在地球北极所受地球对它的万有引力的大小．

（2）地球的半径．

（3）地球的密度．

19. 难度：困难

如图所示， 为固定在竖直面内、半径为的四分之一圆弧形光滑轨道，其末端（端）切线水平，且距水平地面的高度也为． 、两小滑块（均可视为质点）用轻细绳拴接在一起，在它们中间夹住一个被压缩的微小轻质弹簧．两滑块从圆弧形轨道的最高点由静止滑下，当两滑块滑至圆弧形轨道最低点时，拴接两滑块的细绳突然断开，弹簧迅速将两滑块弹开，滑块恰好能沿圆弧形轨道运动到轨道的最高点．已知，滑块的质量，滑块的质量，重力加速度取，空气阻力可忽略不计．求：

（1）两滑块一起运动到圆弧形轨道最低点细绳断开前瞬间对轨道的压力大小．

（2）在将两滑块弹开的整个过程中弹簧释放的弹性势能．

（3）滑块的落地点与滑块的落地点之间的距离．

20. 难度：中等

如图甲所示，水平传送带A、B两轮间的距离，质量的物块（可视为质点）随传送带一起以恒定的速率v向左匀速运动．当物块运动到最左端时，质量的子弹以的水平速度向右射中物块并穿出．在传送带的右端有一传感器，画出物块被击穿后的速度随时间的变化关系如图乙所示（图中取向右运动的方向为正方向，子弹射出物块的瞬间为时刻）．设子弹击穿物块的时间极短．且不会击中传感器而发生危险．物块的质量保持不变．不计空气阻力及A、B轮的大小，取重力加速度．

(1)求物块与传送带间的动摩擦因数．

(2)求子弹击穿物块的过程中产生的热量．

(3)若从第一颗子弹击中物块开始，每隔就有一颗相同的子弹以同样的速度击穿物块，直至物块最终离开传送带．设所有子弹与物块间的相互作用力均相同，求整个过程中物块与传动带之间因摩擦产生的热量．

21. 难度：困难

香港迪士尼游乐园入口旁有一喷泉，在水泵作用下会从鲸鱼模型背部喷出竖直向上的水柱，将站在冲浪板上的米老鼠模型托起，稳定地悬停在空中，伴随着音乐旋律，米老鼠模型能够上下运动，引人驻足，如图所示。这一景观可做如下简化，假设水柱以一定的速度从喷口竖直向上喷出，水柱的流量为Q（流量定义：在单位时间内向上通过水柱横截面的水的体积），设同一高度水柱横截面上各处水的速率都相同，冲浪板底部为平板且其面积大于水柱的横截面积，保证所有水都能喷到冲浪板的底部。水柱冲击冲浪板前其水平方向的速度可忽略不计，冲击冲浪板后，水在竖直方向的速度立即变为零，在水平方向朝四周均匀散开。已知米老鼠模型和冲浪板的总质量为M，水的密度为ρ，重力加速度大小为g，空气阻力及水的粘滞阻力均可忽略不计。

（1）求喷泉单位时间内喷出的水的质量；

（2）由于水柱顶部的水与冲浪板相互作用的时间很短，因此在分析水对冲浪板的作用力时可忽略这部分水所受的重力。试计算米老鼠模型在空中悬停时，水到达冲浪板底部的速度大小；

（3）要使米老鼠模型在空中悬停的高度发生变化，需调整水泵对水做功的功率。水泵对水做功的功率定义为单位时间内从喷口喷出的水的动能。请根据第（2）问中的计算结果，推导冲浪板底部距离喷口的高度h与水泵对水做功的功率P₀之间的关系式。