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北京市中央民族大学附中高三月考物理试卷（解析版）
高中物理考试
考试时间：
分钟
满分：
65 分
*注意事项：
1、填写答题卡的内容用2B铅笔填写 2、提前 xx 分钟收取答题卡
第Ⅰ卷 客观题
第Ⅰ卷的注释
一、选择题（共7题，共35分）
1、 在同一高度处有五个完全相同的小球，第一个小球由静止释放，另外四个小球以相同大小的初速度分别沿水平方向、竖直向下方向、斜向上 A． B． C． D． 2、 在游乐园中，游客乘坐升降机可以体验超重与失重的感觉，关于游客在随升降机一起运动的过程中所处的状态，下列说法中正确的是（ ） A．游客处在失重状态时，升降机一定在加速下降 B．游客处在失重状态时，升降机速度可能向上运动 C．游客处在失重状态时，升降机一定向下运动 D．游客处在失重状态时，升降机的加速度方向一定向下 3、 完全相同的甲、乙两个物体放在相同的水平面上，分别在水平拉力
A．若 B．若整个过程中甲、乙两物体的位移分别为 C．若 D．若 4、 在不计空气阻力作用的条件下，下列说法中正确的是（ ） A．自由下落的小球在空中运动的任意一段时间内，其增加的动能一定等于其减少的重力势能 B．做平抛运动的小球在空中运动的任意相同的时间内，其速度的变化量一定相同 C．做匀速圆周运动的小球在任意一段时间内其合外力做的功一定为零，合外力的冲量也一定为零 D．单摆在一个周期内，合外力对摆球做的功一定为零，合外力的冲量也一定为零 5、 在水平桌面上有一个倾角为
A. 斜面对物块的摩擦力大小是F B. 斜面对物块的摩擦力大小是 C. 桌面对斜面体的摩擦力大小是0 D. 桌面对斜面体的摩擦力大小是 6、 某载人飞船运行的轨道示意图如图所示，飞船现沿椭圆轨道1运行，近地点为Q，远地点为P。当飞船经过点P时点火加速，使飞船由椭圆轨道1转移到圆轨道2上运行，在圆轨道2上飞船运行周期约为
A. 飞船在轨道1和轨道2上运动时的机械能相等 B. 飞船在轨道1上运行经过P点的速度小于经过Q点的速度 C. 飞船在轨道2上运行的角速度是地球同步卫星运行的角速度的16倍 D. 飞船在轨道1上运行经过P点的加速度等于在轨道2上运行经过P点的加速度 7、 如图所示，长为L的小车置于光滑的水平面上，小车前端放一小物块，用大小为F的水平力将小车向右拉动一段距离
A．系统产生的内能为 B．系统增加的机械能为 C．物块增加的动能为 D．小车增加的动能为
二、实验题（共2题，共10分）
8、 在利用打点计时器时验证做自由落体运动的物体机械能守恒的实验中。 （1）需要测量物体由静止开始自由下落到某点时的瞬时速度v和下落高度h，某小组的同学利用实验得到的纸带，共设计了以下四种测量方案，其中正确的是（ ） A．用刻度尺测出物体下落的高度h，并测出下落时间t，通过 B．用刻度尺测出物体下落的高度h，并通过 C．根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度，等于这点前、后相邻两点间的平均速度，测算出瞬时速度v，并通过 D．用刻度尺测出物体下落的高度h，根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度，等于这点前、后相邻两点间的平均速度，测算出瞬时速度v。 （2）已知当地重力加速度为g，使用交流电的频率为
9、 某同学用如图所示的实验装置验证牛顿第二定律，请回答下列有关此实验的问题：
（1）该同学在实验前准备了图中所示的实验装置及下列辅助器材： A．交流电源、导线 B．天平（含配套砝码） C．秒表 D．刻度尺 E．细线、砂和小砂桶 其中不必要的器材是________（填代号） （2）打点计时器在小车拖动的纸带上打下一系列点迹，以此记录小车的运动情况。其中一部分纸带上的点迹情况如图甲所示，已知打点计时器打点时间间隔 （3）在验证“质量一定，加速度a与合外力F的关系”时，某学生根据实验数据作出了如图乙所示的 （4）该实验中，若砂桶和砂的质量为m，小车质量为M，细线对小车的拉力为F，则拉力F与
三、解答题（共4题，共20分）
10、 如图所示，一个质量
（1）求物体运动的加速度大小； （2）求推力F在 （3）若经过 11、 在竖直平面内有一个粗糙的
（1）小滑块离开轨道时的速度大小； （2）小滑块运动到轨道最低点时，对轨道的压力大小； （3）小滑块在轨道上运动的过程中，克服摩擦力所做的功。 12、 如图所示，质量
（1）物块从滑上小车开始，经过多长的时间速度减小为零？ （2）求物块在小车上相对小车滑动的过程中，物块相对地面的位移。 （3）物块在小车上相对小车滑动的过程中，小车和物块组成的系统机械能变化了多少？ 13、 如图所示，一物体从固定斜面顶端由静止开始经过
（1）物体与斜面间的动摩擦因数 （2）下滑过程中损失的机械能与减少的重力势能的比值； （3）下滑过程中合外力冲量的大小与重力冲量大小的比值。 |
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北京市中央民族大学附中高三月考物理试卷（解析版）
1、
在同一高度处有五个完全相同的小球，第一个小球由静止释放，另外四个小球以相同大小的初速度分别沿水平方向、竖直向下方向、斜向上
方向和斜向下
方向抛出，最后五个小球都落到同一水平地面上。五个小球落地时重力的瞬时功率分别为
、
、
、
和
。不计空气阻力，则下列说法中正确的是（ ）
A．
B．
C．
D．
D
试题分析：由于重力的功率为
，第一个球与第二个在竖直方向上都是自由落体运动，故落地时二者在竖直方向的速度相等，故
，对于第四个球与第五个球，落地时速度大小相等，则向竖直方向的分速度相等，但是比第一个球与第二大，故
，对于第三个球，由于其做向下的初速度不为零的匀加速直线运动，故其落地时速度方向竖直向下，并且最大，故
最大，故选项D正确。
2、
在游乐园中，游客乘坐升降机可以体验超重与失重的感觉，关于游客在随升降机一起运动的过程中所处的状态，下列说法中正确的是（ ）
A．游客处在失重状态时，升降机一定在加速下降
B．游客处在失重状态时，升降机速度可能向上运动
C．游客处在失重状态时，升降机一定向下运动
D．游客处在失重状态时，升降机的加速度方向一定向下
BD
试题分析：当升降机减速上升时，游客受到重力和支持力，加速度向下，升降机可能向上做减速运动，也可能向下做加速运动，故BD正确，AC错误。
3、
完全相同的甲、乙两个物体放在相同的水平面上，分别在水平拉力
、
作用下，由静止开始做匀加速直线运动，分别经过
和
，速度分别达到
和
，然后撤去、，甲、乙两物体继续匀减速直线运动直到静止，其速度随时间变化情况如图所示，则（ ）
A．若、作用时间内甲、乙两物体的位移分别为
、
，则
B．若整个过程中甲、乙两物体的位移分别为、，则
C．若、的冲量分别为
、
，则
D．若、所做的功分别为
、
，则
BD
试题分析：根据
图象与坐标轴所围“面积”大小等于位移得：
，
，则：
，故A错误；整个过程中甲、乙两物体的位移分别为：
，
．则有：
，故B正确；根据动量定理得：
，
，则得
，故C错误；由图看出，撤去拉力后两图象平行，说明加速度，由牛顿第二定律分析则知加速度
，说明两物体与地面的动摩擦因数相等，则两物体所受的摩擦力大小相等，设为
，对全过程运用动能定理得：
，
，得：
，
，由上可知，
，则
，故D正确。
4、
在不计空气阻力作用的条件下，下列说法中正确的是（ ）
A．自由下落的小球在空中运动的任意一段时间内，其增加的动能一定等于其减少的重力势能
B．做平抛运动的小球在空中运动的任意相同的时间内，其速度的变化量一定相同
C．做匀速圆周运动的小球在任意一段时间内其合外力做的功一定为零，合外力的冲量也一定为零
D．单摆在一个周期内，合外力对摆球做的功一定为零，合外力的冲量也一定为零
ABD
试题分析：不计空气阻力，自由下落的小球，其所受合外力为重力，则小球在运动的过程中机械能守恒，其增加的动能一定等于其减小的重力势能，故A正确；做平抛运动的小球所受合外力为重力，加速度的关系与方向都不变，所以小球在空中运动的任意相同的时间内，其速度的变化量一定相同，故B正确；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，小球在任意一段时间内其合外力做的功一定为零；但由于速度的方向不断变化，所以速度的变化量不一定等于0，所以合外力的冲量也不一定为零，故C错误；经过一个周期，单摆的小球又回到初位置，所有的物理量都与开始时相等，所以单摆在一个周期内，合外力对摆球做的功一定为零，合外力的冲量也一定为零，故D正确。
5、
在水平桌面上有一个倾角为
的斜面体，一个质量为m的物块，在平行于斜面的拉力F作用下，沿斜面向上做匀速运动，斜面体始终处于静止状态，如图所示，已知物块与斜面间的动摩擦因数为
，重力加速度为g，下列结论正确的是（ ）
A. 斜面对物块的摩擦力大小是F
B. 斜面对物块的摩擦力大小是
C. 桌面对斜面体的摩擦力大小是0
D. 桌面对斜面体的摩擦力大小是
D
试题分析：对m受力分析可知，m受重力、支持力及拉力的作用及摩擦力的作用而处于平衡状态；则在沿斜面方向上有：
，故A错误；斜面对物块的摩擦力大小是
，故B错误；对整体受力分析可知，整体受重力、支持力、拉力的作用，因拉力有水平向右的分量，故地面一定对斜面体有向左的摩擦力，大小为
，故C错误，D正确。
6、
某载人飞船运行的轨道示意图如图所示，飞船现沿椭圆轨道1运行，近地点为Q，远地点为P。当飞船经过点P时点火加速，使飞船由椭圆轨道1转移到圆轨道2上运行，在圆轨道2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1和轨道2上运动时的机械能相等
B. 飞船在轨道1上运行经过P点的速度小于经过Q点的速度
C. 飞船在轨道2上运行的角速度是地球同步卫星运行的角速度的16倍
D. 飞船在轨道1上运行经过P点的加速度等于在轨道2上运行经过P点的加速度
BCD
试题分析：飞船振子轨道1上经过点P时点火加速，外力对飞船做正功，飞船的机械能增加，因此在轨道2上运动时的机械能较大，故A错误；在轨道1上运行过程飞船机械能守恒，P点处重力势能大，因此动能小，在P点的速度小于Q点的速度，故B正确；同步卫星的周期为24小时，是飞船在轨道2上运行周期
的16倍，根据
可知，飞船在轨道2上运行的角速度是地球同步卫星运行的角速度的16倍，故C正确；无论在轨道1还是轨道2，飞船通过P时仅受万有引力，因此受到的万有引力相等，由牛顿第二定律可知加速度相同，故D正确。
7、
如图所示，长为L的小车置于光滑的水平面上，小车前端放一小物块，用大小为F的水平力将小车向右拉动一段距离
，物块刚好滑到小车的左端，物块与小车间的摩擦力为
，在此过程中（ ）
A．系统产生的内能为
B．系统增加的机械能为
C．物块增加的动能为
D．小车增加的动能为
A
试题分析：系统产生的内能等于系统克服摩擦力做的功，为
，故A正确；拉力做功为
，拉力做的功等于系统增加的机械能、增加的内能和增加的动能之和，所以系统增加的机械能小于
，故B错误；C、对物块，根据动能定理得：物块增加的动能为
，故C错误；对小车，根据动能定理得：小车增加的动能为
，故D错误。
8、
在利用打点计时器时验证做自由落体运动的物体机械能守恒的实验中。
（1）需要测量物体由静止开始自由下落到某点时的瞬时速度v和下落高度h，某小组的同学利用实验得到的纸带，共设计了以下四种测量方案，其中正确的是（ ）
A．用刻度尺测出物体下落的高度h，并测出下落时间t，通过
计算出瞬时速度
；
B．用刻度尺测出物体下落的高度h，并通过
计算出瞬时速度v；
C．根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度，等于这点前、后相邻两点间的平均速度，测算出瞬时速度v，并通过
计算出高点h；
D．用刻度尺测出物体下落的高度h，根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度，等于这点前、后相邻两点间的平均速度，测算出瞬时速度v。
（2）已知当地重力加速度为g，使用交流电的频率为
。在打出的纸带上选取连续打出的五个点A、B、C、D、E，如图所示，测出A点距离起始点O的距离为
，A、C两点间的距离为
，C、E两点间的距离为
，根据前述条件，如果在实验误差允许的范围内满足关系式________，即验证了物体下落过程中机械能是守恒的。而在实际的实验结果中，往往吹出现物体的动能增加量略小于重力势能的减小量，出现这样结果的主要原因是__________。
（1）D
（2）
；打点计时器对纸带的阻力做功
试题分析：（1）该实验是验证机械能守恒定律的实验．因为我们知道自由落体运动只受重力，机械能就守恒．如果把重物看成自由落体运动，再运用自由落体的规律求解速度，那么就不需要验证呢，其中ABC三项都是运用了自由落体的运动规律求解的，故ABC错误，D正确。
（2）匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度，等于这点前、后相邻两点间的平均速度，因此C点速度为：
，根据机械能守恒定律有：
，即：为所需要验证的公式，由于重物下滑过程中需要克服阻力做功，因此重力势能的减小量略大于动能的增加量。
9、
某同学用如图所示的实验装置验证牛顿第二定律，请回答下列有关此实验的问题：
（1）该同学在实验前准备了图中所示的实验装置及下列辅助器材：
A．交流电源、导线
B．天平（含配套砝码）
C．秒表
D．刻度尺
E．细线、砂和小砂桶
其中不必要的器材是________（填代号）
（2）打点计时器在小车拖动的纸带上打下一系列点迹，以此记录小车的运动情况。其中一部分纸带上的点迹情况如图甲所示，已知打点计时器打点时间间隔
，测得A点到B、C点的距离分别为
、
，则在打下点迹B时，小车运动的速度
______
；小车做匀加速直线运动的加速度
_____
（结果保留三位有效数字）。
（3）在验证“质量一定，加速度a与合外力F的关系”时，某学生根据实验数据作出了如图乙所示的
图像，其中图线不过原点的原因是________，图线在末端弯曲的原因是__________。
（4）该实验中，若砂桶和砂的质量为m，小车质量为M，细线对小车的拉力为F，则拉力F与
的关系式为____，若要使
，则m与M的关系应满足________。
（1）C；（2）
，
（3）平衡摩擦力过度；没有满足砂和砂桶的总质量远小于小车的总质量
（4）
，
试题分析：（1）在实验中，打点计时器可以测量时间，所以不需要秒表，上述器材中不必要的为C。
（2）B点的速度等于AC段的平均速度，则有：
，
根据
得：
．
（3）由图象可知小车的拉力为0时，小车的加速度大于0，说明合外力大于0，说明平衡摩擦力过度，即木板与水平面的夹角太大，该实验中当小车的质量远大于钩码质量时，才能近似认为细线对小车的拉力大小等于砝码盘和砝码的总重力大小，随着F的增大，即随着钩码质量增大，逐渐的钩码质量不再比小车质量小的多，因此会出现较大误差，图象会产生偏折现象．
（4）对整体分析，根据牛顿第二定律得，
，则绳子的拉力
,要使
，解得
．
10、
如图所示，一个质量
的物体放在水平地面上，对物体施加一个
的推力，使物体做初速为零的匀加速直线运动，已知推力与水平方向的夹角
，物体与水平地面间的动摩擦因数
，
，
，取重力加速度
。
（1）求物体运动的加速度大小；
（2）求推力F在
内所做的功；
（3）若经过
后撤去推力F，求物体全程运动的最大距离。
（1）
；（2）
；（3）
试题分析：（1）对物体受力分析可知：物体受到重力、推力、地面的支持力和滑动摩擦力，摩擦力大小为：
，根据牛顿第二定律得：
联立解得：。
（2）
内物体的位移为：
推力F在
内所做的功为：
（3）
末物体的速度为：
，设撤去F后物体继续滑行的距离为
，则由动能定理得：
，得：
，
故物体全程运动的最大距离为：
。
11、
在竖直平面内有一个粗糙的
圆弧轨道，其半径
，轨道的最低点距地面高度
，如图所示，一质量
的小滑块从轨道的最高点A由静止释放，到达最低点的水平距离
，空气阻力不计，g取
，求：
（1）小滑块离开轨道时的速度大小；
（2）小滑块运动到轨道最低点时，对轨道的压力大小；
（3）小滑块在轨道上运动的过程中，克服摩擦力所做的功。
（1）
；（2）
；（3）
试题分析：（1）小滑块离开轨道后做平抛运动，设运动时间为
，初速度为
，则
，
解得：。
（2）小滑块到达轨道最低点时，受重力和轨道对它的弹力为N，根据牛顿第二定律：
，解得：
。根据牛顿第三定律，轨道受到的压力大小
，方向竖直向下。
（3）在滑块从轨道的最高点到最低点的过程中，根据动能定理：
，
，所以小滑块克服摩擦力做功为。
12、
如图所示，质量
的小车放在光滑的水平面上，给小车施加一水平向右的恒力
。当向右运动的速度达到
时，有一物块以水平向左的初速度
滑上小车的右端。小物块的质量
，物块与小车表面的动摩擦因数
。设小车足够长，重力加速度g取
。
（1）物块从滑上小车开始，经过多长的时间速度减小为零？
（2）求物块在小车上相对小车滑动的过程中，物块相对地面的位移。
（3）物块在小车上相对小车滑动的过程中，小车和物块组成的系统机械能变化了多少？
（1）
；（2）
；（3）
试题分析：（1）设物块滑上小车后，做加速度为
的匀变速运动，经过时间
速度减为零，根据牛顿第二定律得：
，又
解得
，
。
（2）小车做加速度为
的匀加速运动，根据牛顿第二定律：
，解得
设经过
物块与小车具有共同的速度
，物块对地的位移为
，小车运动的位移为
，取向右为正方向，则对物块：
，
对小车：
，
联立解得：
，
。
（3）系统产生的内能：
拉力对系统做的功：
小车和物块组成的系统机械能变化：
。
13、
如图所示，一物体从固定斜面顶端由静止开始经过
下滑到底端，已知斜面的倾角
，斜面长度
，
，
，取重力加速度
，求：
（1）物体与斜面间的动摩擦因数
；
（2）下滑过程中损失的机械能与减少的重力势能的比值；
（3）下滑过程中合外力冲量的大小与重力冲量大小的比值。
（1）
；（2）
；（3）
试题分析：（1）根据
，解得：
，根据牛顿第二定律得：
解得：。
（2）损失的机械能等于克服摩擦力做的功，为：
减少的重力势能为：
故损失的机械能与减少的重力势能的比值为：
。
（3）设物体下滑到斜面底端时速度大小为
，则有：
根据动量定理得：合外力冲量的大小为：
在下滑过程中重力的冲量为：
所以下滑的过程中合外力冲量的大小与重力冲量大小的比值为：。