1、2015届北京市重点中学高三上学期第一次月考物理试卷与答案（带解析） 选择题 物体在运动过程中加速度不为零，则下列说法正确的是 A物体速度一定随时间变化 B物体速度的方向一定随时间变化 C物体速度的大小一定随时间变化 D物体速度不一定随时间变化 答案： A 试题分析：物体在运动过程中加速度不为零，物体受到的合力不为零；如果物体做匀速圆周运动，物体所受合力不为零，则物体的速度大小不变，速度方向时刻变化；如果物体做直线运动，物体所受合力不为零，则物体的速度方向不变，速度大小不断变化，故 A正确； 考点：考查了对曲线运动的理解 随着人们生活水平的提高，打高尔夫球将逐渐成为普通人的休闲娱乐项目之一如图
2、所示，某人从高出水平地面 h的坡上水平击出一个质量为 m的球，由于恒定的水平风力的作用，球竖直地落入距击球点水平距离为 L的 A穴下列说法正确的是 A球被击出后做平抛运动 B球从被击出到落入 A穴所用的时间为 C球被击出时的初速度大小为 D球被击出后受到的水平风力的大小为 mgh/L 答案： BC 试题分析：由于水平方向受到空气阻力，不是平抛运动，故 A错误；竖直方向为自由落体运动，由 ，得到 ，故 B正确；由于球竖直地落入 A穴，故水平方向为末速度为零匀减速直线运动，根据运动学公式，有，解得 ，故 C正确；水平方向分运动为末速度为零匀减速直线运动，由运动学公式 ，由牛顿第二定律 ，由上述各式
3、可解得 考点：牛顿第二定律；平抛运动；运动的合成和分解 如图甲所示， A、 B两物体叠放在一起，放在光滑的水平面上，从静止开始受到一变力的作用，该力与时间的关系如图乙所示， A、 B始终相对静止，设向右为正方向，则关于 A物体运动的加速度 a、速度 v、位移 x及 B对 A的摩擦力 Ff随时间变化的关系图象正确的是 答案： AD 试题分析： AB一起加速运动，故由牛顿第二定律 可知，加速度先减小后增大，故 A正确；由 可知，由于加速度先减小后增大，但一直做变加速运动，故速度不是均匀增加，故 B错误；由 可知， C错误；摩擦力将提供物体 A做加速运动，由牛顿第二定律 可知，根据 A中的加速度即可
4、判断 D正确； 考点：考查了牛顿第二定律与图像 在升降电梯内的地板上放一体重计，电梯静止时，晓敏同学站在体重计上，体重计示数为 50 kg，电梯运动过程中，某一段时间内晓敏同学发现体重计示数如图所示，在这段时间内下列说法中正确的是 A晓敏同学所受的重力变小了 B晓敏对体重计的压力等于体重计对晓敏的支持力 C电梯一定在竖直向下运动 D电梯的加速度大小为 g/5，方向一定竖直向下 答案： BD 试题分析：体重计示数小于体重说明晓敏对体重计的压力小于重力，并不是体重变小，故 A错误；晓敏对体重计的压力与体重计对晓敏的支持力是作用力与反作用力，大小相等，故 B正确；电梯做向上的减速运动也会是矢重状态，
5、示数小于其重力，故 C错误；以人为研究对象， 求得：，故 D正确 考点：考查了超重和失重 如图所示，两相同轻质硬杆 OO1、 OO2可绕其两端垂直纸面的水平轴 O、 O1、O2转动，在 O点悬挂一重物 M，将两相同木块 m紧压在竖直挡板上，此时整个系统保持静止 Ff表示木块与挡板间摩擦力的大小， FN表示木块与挡板间正压力的大小若挡板间的距离稍许增大后，系统仍静止且 O1、 O2始终等高，下列说法正确的是 A Ff变小 B Ff不变 C FN变大 D FN变小 答案： BC 试题分析：将重物重力 Mg按效果分解如图所示，应有 ，即，再对其中一个物体 m受力分析如图所示，受到的摩擦力，联立解得
6、，即木块与挡板间摩擦力大小与两板间距离无关，所以 B正确 ， A错误；由图可得，由于挡板距离增大 随之增大，故 增大，所以 C正确 D错误 考点：考查了共点力的动态平衡问题 如图所示，一个小球沿竖直固定的光滑圆形轨道的内侧做圆周运动，圆形轨道的半径为 R，小球可看作质点，则关于小球的运动情况，下列说法正确的是 A小球的线速度方向时刻在变化，但总在圆周切线方向上 B小球通过最高点的速度可以等于 0 C小球线速度的大小可以小于 D小球线速度的大小总大于或等于 答案： AD 试题分析：小球的线速度方向时刻改变，沿圆弧的切线方向，故 A正确；根据牛顿第二定律，在最高点临界情况是轨道对球的作用力为零，则
7、 解得 ，故 B错误；最高点的最小速度为 ，则小球的线速度的大小总大于或等于 故 C错误 D正确 考点：考查了圆周运动实例分析 物体从静止开始做匀加速直线运动，第 3 s内通过的位移是 3 m，下列说法正确的是 A第 3 s内的平均速度是 3 m/s B物体的加速度是 1.2 m/s2 C前 3 s内的位移是 6 m D 3 s末的速度是 4 m/s 答案： AB 试题分析：第 3s内的位移 ，解得物体的加速度,第 3s末的速度 ，第 3 s内的平均速度是 ，前 3s内的位移是，故 AB正确 考点：考查了匀变速直线运动规律的应用 如图所示，一根轻弹簧竖直直立在水平地面上，下端固定，在弹簧的正上
8、方有一个物块，物块从高处自由下落到弹簧上端 O，将弹簧压缩，弹簧被压缩了 x0时，物块的速度变为零从物块与弹簧接触开始，物块的加速度的大小随下降的位移 x变化的图象可能是下图中的 答案： D 试题分析：物块接触弹簧后，在开始阶段，物块的重力大于弹簧的弹力，合力向下，加速度向下，根据牛顿第二定律得 ，得到 ， a与x是线性关系，当 x增大时， a减小；当弹力等于重力时，物块的合力为零，加速度 a=0；当弹力大于重力后，物块的合力向上，加速度向上，根据牛顿第二定律得， ，得到 ， a与 x是线性关系，当 x增大时， a增大若物块接触弹簧时无初速度，根据简谐运动的对称性，可知物块运动到最低点时加速度
9、大小等于 g，方向竖直向上，当小球以一定的初速度压缩弹簧后，物块到达最低点时，弹簧的压缩增大，加速度增大，大于 g故 ABC 错误，D正确； 考点：考查了牛顿第二定律，胡克定律 一个物体在光滑水平面上做匀速直线运动，从某一时刻起该物体受到一个始终跟速度方向垂直、大小不变的 水平力作用，此后物体的运动 A轨迹为圆 B轨迹为抛物线 C加速度的大小和方向均变化 D速度的大小和方向均变化 答案： A 试题分析：物体刚开始做匀速直线运动，合力为零，后来受到跟速度方向垂直、大小不变的水平力作用，则合力与物体的运动方向垂直，所以物体做匀速圆周运动，故 A正确 考点：考查了匀速圆周运动 人用绳子通过定滑轮拉物
10、体 A， A穿在光滑的竖直杆上，当以速度 v0匀速地拉绳使物体 A到达如图所示位置时，绳与竖直杆的夹角为 ，则物体 A实际运动的速度是 A v0sin BC v0cos D答案： D 试题分析：将 A的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向，如图所示，拉绳子的速度等于 A沿绳子方向的分速度，根据平行四边形定则得，实际速度为： 考点：考查了速度的合成与分解 轻杆的一端安装有一个小滑轮 P，用手握住杆的另一端支持着悬挂重物的绳子，如图所示现保持滑轮的位置不变，使杆向下转动一个角度到虚线位置，则下列关于杆对滑轮 P的作用力的判断正确的是 A变大 B不变 C变小 D无法确定 答案： B 试题分析：据题意
11、，保持滑轮的位置不变，处于静止状态，其合力为零，重物也静止，则 知绳子的拉力大小始终等于重物的重力大小，保持不变，两绳的夹角也不变，故析两绳拉力的合力保持不变使杆向下转动一个角度到虚线位置的过程中，根据平衡条件知，杆对滑轮 P 的作用力与两绳拉力的合力大小相等、方向相反，所以杆对滑轮 P的作用力保持不变故 B正确， ACD错误 考点：考查了共点力平衡条件，力的合成与分解 一物块以某一初速度沿粗糙的斜面向上沿直线滑行，到达最高点后自行向下滑动，不计空气阻力，设物块与斜面间的动摩擦因数处处相同，下列哪个图象能正确地表示物块在这一过程中的速率与时间的关系 答案： C 试题分析：由于整个过程当中摩擦力
12、始终对物体做负功，故物体的机械能持续减小，所以物体回到出发点的速率小于开始运动时的初速度，故 D错误由于物体上升和下降过程中通过的路程相同，而上升时的平均速度大于下降时的平均速度，故物体上升的时间小于物体下降的时间故 AB错误，而 C正确 考点：考查了速度时间图像 实验题 某同学利用 “研究匀变速直线运动 ”的实验装置来测量一个质量为 m 50g的重锤下落时的加速度值，实验中使用的是电磁打点计时器该学生将重锤固定在纸带下端，让纸带穿过打点计时器，实验装置如图所示 (1)以下 是该同学正确的计算过程，请填写其中的空白部分： 重锤下落后，该同学取下纸带，取其中的一段标出计数点如图所示，测出相邻计数
13、点间的距离分别为 x1 2.60cm， x2 4.14cm， x3 5.69cm， x4 7.22cm， x5 8.75cm， x6 10.29cm，已知打点计时器的打点间隔 T 0.02s，为了尽量减小误差，则计算重锤运动加速度的表达式为 a _，代入数据，可得加速度大小 a _m/s2(计算结果保留三位有效数字 ) (2)该同学从实验结果发现，重锤下落时的加速度与 实际的重力加速度不相等，为了有效地缩小这个实验测得的加速度与实际的重力加速度之差，请你提出一个有效的改进方法： _ 答案： ) 、 9.60(2)将重锤换成较大质量的重锤或者换用电火花打点计时器或改用频闪照相法 (答出任何一种都
14、可以得分 ) 试题分析：（ 1）根据匀变速直线运动的推论 ，有： ， ，联立 解得：； 代入数据解得： (2)将重锤 换成较大质量的重锤或者换用电火花打点计时器或改用频闪照相法 考点： “研究匀变速直线运动 ”的实验 某同学设计了如图所示的装置来探究加速度与力的关系弹簧测力计固定在一合适的木块上，桌面的右边缘固定一个光滑的定滑轮，细绳的两端分别与弹簧测力计的挂钩和矿泉水瓶连接在桌面上画出两条平行线 P、 Q，并测出间距 d开始时将木块置于 P处，现缓慢向瓶中加水，直到木块刚刚开始运动为止，记下弹簧测力计的示数 F0，以此表示滑动摩擦力的大小再将木块放回原处并按住，继续向瓶中加水后，记下弹簧测力
15、计的示数 F，然后释放木块，并用秒表记 下木块从 P运动到 Q处的时间 t (1)木块的加速度可以用 d、 t表示为 a _ (2)改变瓶中水的质量，重复实验，确定加速度 a与弹簧测力计示数 F的关系下列图象能表示该同学实验结果的是 _ (3)用加水的方法改变拉力的大小与挂钩码的方法相比，它的优点是 _ A可以改变滑动摩擦力的大小 B可以更方便地获取更多组实验数据 C可以更精确地测出摩擦力的大小 D可以获得更大的加速度以提高实验精度 答案： ) (2)C (3)BC(只填写 “B”或 “C”给 1分 ) 试题分析：（ 1）根据匀变速直线运动公式得： ，解得： ， （ 2）当 时，木板才产生加速
16、度随着继续向瓶中加水后，矿泉水瓶的质量不断增加，矿泉水瓶的质量不能远小于木板的质量，那么水的重力与绳子的拉力差值越来越大，则图象出现弯曲故选 C （ 3）不可以改变滑动摩擦力的大小，故 A错误；缓慢向瓶中加水，可以更方便地获取多组实验数据，故 B 正确缓慢向瓶中加水，直到木板刚刚开始运动，可以比较精确地测出摩擦力的大小，故 C正确并没有获得很大的加速度，可以获取多组实验数据以提高实验精度故 D错误 考点：探究加速 度与 力的关系 某同学在做 “测量平抛运动的初速度 ”的课题研究时，在白纸上记录了一段小球做平抛运动的轨迹和一条表示竖直方向的直线，然后在这张白纸上覆盖了一张透明的方格纸，如图所示。
17、他测出小方格的边长为 l0，又透过方格纸在小球的运动轨迹上取了 a、 b、 c三个数据点，由此可知小球从 a点到 b点运动的时间 _(填：大于、小于、等于 )小球从 b点到 c点的运动时间，小球做平抛运动的初速度为 _ (已知重力加速度为 g) 答案：等于 试题分析：平抛运动水平方向匀速直线运动，球从 a点到 b点和 b点 到 c点的水平位移相等，所以运动时间也相等；在竖直方向上有： ，其中，代入求得： ，水平方向： ，其中 ，所以 。 考点：考查了平抛运动 为了测量某一弹簧的劲度系数，将该弹簧竖直悬挂起来，在自由端挂上不同质量的砝码实验测出了砝码质量 m与弹簧长度 l的相应数据，其对应点已在
18、图上标出 (g 9.8 m/s2) (1)作出 m-l的关系图线； (2)弹簧的劲度系数为 _N/m 答案： )如图所示 (2)0.210.29 试题分析：（ 1）根据实验数据在坐标纸上描出的点，基本上在同一条直线上可以判定 m和 l间是一次函数关系画一条直线，使尽可能多的点落在这条直线上，不在直线上的点均匀地分布在直线两侧如图所示 （ 2）由胡克定律 得： 考点：测量某一弹簧的劲度系数 李明同学在做 “互成角度的两个力的合成 ”实验时，利用坐标纸记下了橡皮筋的结点位置 O点以及两只弹簧测力计拉力的大小，如图所示 三 (1)试在图中作出 F1和 F2的合力图示，并用 F表示此力 (2)如图所示
19、是李明和张华两位同学在做以上实验时得到的结果，其中比较符合实验事实的是 _ (力 F是用一只弹簧测力计拉时的图示 ) 答案： )如图所示 (画出合力的图示给 1分，标出合力符号 “F” 给 1分 ) (2)张华 试题分析：（ 1）以 和 为邻边作平行四边形，与 和 共点的对角线表示合力 F，标上箭头如图所示 （ 2）用平行四边形定则求出的合力可以与橡皮条拉力的方向有偏差，但用一只弹簧测力计拉结点的拉力与橡皮条拉力一定在同一直线上，故张华符合实验事实 考点： “互成角度的两个力的合成 ”实验 计算题 如图所示，质量为 m的物体，放在一固定斜面上，当斜面倾角为 30时恰能沿斜面匀速下滑对物体施加一
20、个水平向右的恒力 F，物体可沿斜面匀速向上滑行试求： (1)物体与斜面间的动摩擦因数； (2)水平向右的恒力 F的大小 答案： ) (2) mg 试题分析： (1)斜面倾角为 30时，物体恰能匀速下滑， 满足 mgsin 30 mgcos 30 2分 解得 1分 (2)设斜面倾角为 ，受力情况如图，由匀速直线运动的条件： Fcos mgsin Ff 1分 FN mgcos Fsin 1分 Ff FN 解得： F mg 1分 考点：考查了共点力平衡条件、力的合成与分解 质量 m=1.5kg的物体，在水平恒力 F=15N的作用下，从静止开始运动 0.5s后撤去该力，物体继续滑行一段时间后停下来已知
21、物体与水平面的动摩擦因数为 =0.2， g取 10m/s2求： (1)恒力作用于物体时的加速度大小； (2)撤去恒力后物体继续滑行的时间； (3)物体从开始运动到停下来的总位移大小 答案： )8.0m/s2(2)2.0s(3)5.0m 试题分析： (1)以 m为研究对象，受力情况如图所示 : 设物体在恒力作用下的加速度为 a1， 根据牛顿运动定律： 2分 (2)撤去恒力 F后受力分析如图所示，设撤去恒力 F的瞬间物体的速度为 v，根据运动学公式： 设撤去恒力 F后，物体做匀减速直线运动的加速度为 a2，设滑行的时间为 3分 (3)设物体做匀加速直线运动和匀减速直线运动的位移分别是 s1和 s2
22、，根据运动学公式： 3分 考点：考查了运动学公式的综合应用 “太极球 ”是近年来在广大市民中较流行的一种健身器材做该项运动时，健身者半马步站立，手持太极球拍，拍上放一橡胶太极球，健身者舞动球拍时，球却不会掉落地上现将太极球简化成如图甲所示的平板和小球，熟练的健身者让球在竖直面内始终不脱离板而做匀速圆周运动，且在运动到图中的 A、 B、C、 D 位置时小球与板间无相对运动趋势 A 为圆周的最高点， C 为最低点， B、D与圆心 O等高，圆的半径为 R已知小球的重力为 1 N，不计平板的重力，且在 A处板对小球的作用力为 F (1)设小球在 A处的速度大小为 v，写出在 A处板对小球的作 用力与小
23、球速度大小的关系式； (2)求在 C处板对小球的作用力比在 A处大多少？ (3)当球运动到 B、 D位置时，板与水平方向需有一定的夹角 ，才能使小球在竖直面内做匀速圆周运动，请作出 tan -F的关系图象 答案： )F m -mg (2)2N(3)如右图 试题分析： (1)由于小球在 A处的速度大小为 v，半径为 R 则在 A处时有 F mg m 2分 (2)在 C处时 F-mg m 1分 由 式得 F F-F 2mg 2 N 1分 (3)在 A处时板对小球的作用力为 F，球做匀速圆周运动的向心力： F 向 F mg 由于无相对运动趋势，在 B处不受摩擦力作用，受力分析如图所示 则 tan F
24、 1 1分 作出的 tan -F的关系图象如图所示 2分 考点：考查了牛顿第二定律与圆周运动 如图所示，长为 L的细绳上端系一质量不计的环，环套在光滑水平杆上，在细绳的下端吊一个质量为 m的铁球 (可视作质点 )，球离地的高度 h L现让环与球一起以 v的速度向右运动，在 A处环被挡住而立即停止，已知 A离右墙的水平距离也为 L，当地的重力加速度为 g，不计空气阻力求： (1)在环被挡住而立即停止时绳对小球的拉力大小； (2)若在环被挡住后，细绳突然断裂，则在以后的运动过程中，球的第一次碰撞点离墙角 B点的距离是多少？ 答案： )3mg (2) L 试题分析： (1)在环被挡住而立即停止后小球
25、立即以速率 v绕 A点做圆周运动，根据牛第二定律和圆周运动的向心力公式有： F-mg m 2分 解得： F 3mg 1分 (2)细绳断裂后，此后小球做平 运动 假设小球直接落到地面上，则： h L gt2 1分 球的水平位移： x vt 2LL 1分 故小球先碰到右墙，则 L vt 1分 小球下落的高度 h gt2 1分 所以球的第一次碰撞点距 B的距离为： H L- L 1分 考点：考查了牛第二定律 ,圆周运动、平抛运动 如图所示，水平地面上一个质量 M=4.0kg、长度 L=2.0m的木板，在F=8.0 N的水平拉力作用下，以 v0=2.0m/s的速度向右做匀速直线运动某时刻将质量 m=1
26、.0 kg的物块 (物块可视为质点 )轻放在木板最右端 (g取 10m/s2) (1)若物块与木板间无摩擦，求物块离开木板所需的时间； (2)若物块与木板间有摩擦，且物块与木板间的动摩擦因数和木板 与地面间的动摩擦因数相等，求将物块放在木板上后，经过多长时间木板停止运动 答案： )1.2s(2)4.0 试题分析： (1)未放物块之前，木板做匀速运动 因此木板与地面之间的动摩擦因数 = = 0.20 1分 若物块与木板间无摩擦，物块放在木板上后将保持静止 .木板水平方向受力如图所示，它将做匀减速直线运动，设其加速度的大小为 a1 f1-F = Ma1 ， f1 = (m+M) g 1分 a1 =
27、 = 0.50 m/s2 设物块经过时间 t离开木板 木板在这段时间内的位移 L = v0t- a1t2 1分 解得 t = 1.2 s 1分 或 6.8 s其中 t = 6.8 s不合题意，舍去 . 因此 1.2s后物块离开木板 (2)若物块与木板间的动摩擦因数也为 则物块放在木板上后将做匀加速运动，设物块的加速度的大小为 a2 mg = ma2 a2 = g = 2.0 m/s2 1分 木板水平方向受力如图所示，它做匀减速直线运动，设其加速度的大小为 a3 f1 + f2-F = Ma3 1分 (M+m) g + mg-F = Ma3 a3 = 1.0 m/s2 设经时间 t1，物块与木板
28、速度相等，此时它们的速度为 v，此过程中木板的位移为 s1，物块位移为 s2 v = v0-a3t1 v = a2t1 s1 = v0t1- a3t12 s2 = a2t12 解得 t1 = s， v = m/s， s1 = m， s2 = m 1分 因为 s1-s2 L，所以物块仍然在木板上之后，它们在水平方向的受力如图所示，二者一起做匀减速直线 运动，设它们共同运动的加速度的大小为 a4 f1-F = (M+m) a4 1分 (M+m) g-F = (M+m) a4 a4 = 0.40 m/s2 设再经过时间 t ，它们停止运动 0 = v-a4t2 t2 = s 1分 t 总 = t1 + t2= 4.0 s 1分 因此将物块放在木板上后，经过 4.0 s木板停止运动 考点：考查了运动学公式的综合应用
