1、12017-2018 学年北京大学附中高三（上）月考物理试卷（10 月份）一、单选题（本大题共 6 小题，共 36 分）1.下列说法中正确的是 A. 受滑动摩擦力作用的物体，可能处于静止状态B. 一对相互作用的作用力与反作用力所做的总功一定为零C. 重力的反作用力可能为支持力，也可能为拉力D. 静摩擦力的方向一定与物体速度方向在同一直线上【答案】A【解析】【详解】受滑动摩擦力作用的物体，可能处于静止状态，比如：物体在地面上滑行时，地面受到滑动摩擦力，而地面是静止的，故 A 正确。作用力与反作用力所做的功不一定一正一负，可能都做正功；则总功不一定为零，选项 B 错误；重力的反作用力不可能为支持力
2、，也不可能为拉力，而是物体对地球的吸引力。故 C 错误。静摩擦力的方向不一定与物体运动方向在同一直线上，比如：贴着正在加速行驶的汽车车厢壁物体，物体的运动方向与静摩擦力方向不共线，故 D 错误。故选 A。【点睛】考查滑动摩擦力存在与是否运动无关，掌握静摩擦力方向与速度无关，理解作用力与反作用力是同一性质力，注意作用力与反作用力所做的功之和不一定为零。2. 在工厂的车间里有一条沿水平方向匀速运行的传送带，可将放在其上的小工件（可视为质点）运送到指定位置。某次将小工件放到传送带上时，恰好带动传送带的电动机突然断电，导致传送带做匀减速运动至停止。则小工件被放到传送带上后相对于地面 （ ）A. 做匀减
3、速直线运动直到停止B. 先做匀加速直线运动，然后做匀减速直线运动C. 先做匀加速直线运动，然后做匀速直线运动D. 先做匀减速直线运动，然后做匀速直线运动【答案】B【解析】在小工件速度与传送带速度相同之前，小工件做匀加速直线运动，然后小工件做匀减速直线运动。答案选 B。3.在高速公路的拐弯处，通常路面都是外高内低如图所示，在某路段汽车向左拐弯，司2机左侧的路面比右侧的路面低一些汽车的运动可看作是做半径为 的圆周运动设内外R路面高度差为 ，路基的水平宽度为 ，路面的宽度为 己知重力加速度为 要使车轮与h d L g路面之间的横向摩擦力（即、垂直于前进方向）等于零，则汽车转弯时的车速应等于（ ）A.
4、 B. C. D. gRhL gRhd gRLh gRdh【答案】B【解析】【详解】合力提供向心力，受力如图：根据牛顿第二定律：mgtan=mv2Rtan=hd解得： 故 B 对；ACD 错v=gRhd综上所述，本题正确答案为 B。4.实验测得重力加速度的值较当地重力加速度的值偏大，可能的原因是 A. 摆球的质量偏大B. 单摆振动的振幅偏小C. 计算摆长时没有加上摆球的半径值3D. 将实际振动次数 n 次误记成 次(n+1)【答案】D【解析】【详解】根据单摆的周期公式： 得 ，从上面的表达式可得，重力加速度与T=2Lg g=42LT2小球的质量、摆的振幅都无关，故 A B 错误；计算摆长时没有
5、加上摆球的半径值，摆长偏小，所测重力加速度偏小，故 C 错误；将实际振动次数 n 次误记成 次，所测周期偏小，n+1重力加速度偏大，故 D 正确；故选 D。5.应用物理知识分析生活中的常见现象，可以使物理学习更加有趣和深入例如人原地起跳时，总是身体弯曲略下蹲，再猛然蹬地、身体打开，同时获得向上的初速度，双脚离开地面从开始蹬地到双脚离开地面的整个过程中，下列分析正确的是A. 地面对人的支持力始终等于重力B. 地面对人的支持力的冲量大于重力的冲量C. 人原地起跳过程中获得的动能来自于地面D. 人与地球所组成的系统的机械能是守恒的【答案】B【解析】人在上升过程中经历了先加速再减速过程，加速过程中人受
6、到的支持力大于人的重力；故A 错误；因支持力大于重力，作用时间相同，故支持力的冲量大于重力的冲量；故 B 正确；人起跳时，地面对人不做功，人的动能来自于本身的生物能；故 C 错误；由于有人体生物能转化为机械能，故机械能不守恒；故 D 错误；故选 B点睛：本题考查动量定理及功能转化，要注意明确支持力对人作用的位移为零，故支持力对人不做功，人是利用自身的能量得以增加机械能的6.如图所示，在水平面内有一质量分布均匀的木杆可绕端点 O 在水平面上自由转动。一颗子弹以垂直于杆的水平速度 击中静止木杆上的 P 点，并随木杆一起转动。已知木杆质量v0为 M，长度为 L；子弹质量为 m，点 P 到点 O 的距
7、离为 忽略木杆与水平面间的摩擦。设子x.弹击中木杆后绕点 O 转动的角速度为 下面给出 的四个表达式中只有一个是合理的。根. 据你的判断， 的合理表达式应为 4A. B. =3Mv0x3Mx2+mL2 = 3mv0x23mx2+ML2C. D. =3mv0x3mx2+ML2 = 3mv0L3mL2+Mx2【答案】C【解析】【详解】首先从单位上看 B 的单位是线速度单位，则 B 错误；如果 ，则角速度为 0，x=0所以 D 错误；如果是轻杆则 M=0，但轻杆对子弹没有阻挡作用，相当于作半径为 x 的圆周运动，由此可知 A 错误，则选 C。【点睛】此题用常规的思路是很难求解的，可以用排除法解答，可
8、以从物理量的量纲中考虑，或者从特殊值中考虑.二、多选题（本大题共 4 小题，共 12.0 分）7.如图所示，用轻绳 AO 和 OB 将重为 G 的重物悬挂在水平天花板和竖直墙壁之间处于静止状态，AO 绳水平，OB 绳与竖直方向的夹角为 则 AO 绳的拉力 T1、OB 绳的拉力 T2的大小与 G 之间的关系为（ ）A. T1=GtanB. T1=Gtan C. T2=GcosD. T2=Gcos【答案】BC【解析】试题分析：由题系统处于静止状态，以结点 O 为研究对象，分析受力情况，作出力图，由平衡条件求出 AO 绳的拉力 T1、OB 绳的拉力 T2的大小与 G 之间的关系解：以结点 O 为研究
9、对象，分析受力情况，作出力图如图5由平衡条件得 T 1=Gtan，T 2=故选 BC【点评】本题悬绳固定的物体平衡问题，往往以结点为研究对象，作出力图，由平衡条件求解8.如图所示， x 轴在水平地面内， y 轴沿竖直方向图中画出了从 y 轴上沿 x 轴正向抛出的三个小球 a、 b 和 c 的运动轨迹，其中 b 和 c 是从同一点抛出的不计空气阻力，则( )A. a 的飞行时间比 b 的长B. b 和 c 的飞行时间相同C. a 的水平速度比 b 的小D. b 的初速度比 c 的大【答案】BD【解析】b、c 的高度相同，大于 a 的高度，根据 h= gt2，得 ，知 b、c 的运动时间相同，a
10、的12 t= 2hg飞行时间小于 b 的时间故 A 错误,B 正确；因为 a 的飞行时间短，但是水平位移大，根据x=v0t 知，a 的水平速度大于 b 的水平速度故 C 错误；b、c 的运动时间相同，b 的水平位移大于 c 的水平位移，则 b 的初速度大于 c 的初速度故 D 正确故选：BD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，知道平抛运动的时间由高度决定，初速度和时间共同决定水平位移.视频9.如图所示，一轻弹簧与质量为 m 的物体组成弹簧振子，物体在同一条竖直直线上的 A、 B6两点间做简谐运动， O 为平衡位置， C 为 AO 的中点，振子的周期为 时刻物体恰经
11、过T.t1=0C 点并向上运动，则 A. 时刻物体运动到 OA 之间，且向下运动t2=T2B. 时刻物体运动到 OB 之间，且向下运动t2=T2C. 时间内重力的冲量大小为t1-t2=T2 mgT2D. 时间内回复力的冲量为零t1-t2=T2【答案】BC【解析】【详解】由简谐运动的对称性可知，从 C 点开始经过 的时间时，物体运动到 C 点关于平衡T2位置对称的位置，即到达 O 点下方在 OB 之间运动，速度方向向下。故 A 错误， B 正确。重力是恒力，则重力的冲量大小为 故 C 正确。取向上方向为正方向，则由动量I=Gt=mgT2，定理得，回复力冲量为 故 D 错误。故选 BC。I=-mv
12、-mv=-2mv0.【点睛】此题要抓住简谐运动的周期性和对称性，注意动量是矢量，应用动量定理研究合力的冲量是常用的思路。10.如图所示，一固定斜面倾角为 30，一质量为 m 的小物块自斜面底端以一定的初速度沿斜面向上做匀减速运动，加速度大小等于重力加速度的大小 g物块上升的最大高度为H，则此过程中，物块的（）A. 动能损失了 2mgHB. 动能损失了 mgH7C. 机械能损失了 mgHD. 机械能损失了12mgH【答案】AC【解析】试题分析：知道加速度，根据牛顿第二定律和动能定理可求得动能的损失；根据牛顿第二定律求出摩擦力，得到摩擦力做功，即可根据功能关系求解机械能的损失已知物体上滑的加速度大
13、小为 g，由动能定理得：动能损失等于物体克服合外力做功，为：，故 A 正确 B 错误；设摩擦力的大小为 f，根据牛Ek=W合 =F合 Hsin30=mg2H=2mgH顿第二定律得 ，得 ，则物块克服摩擦力做功为mgsin30+f=ma=mg f=0.5mg，根据功能关系可知机械能损失了 mgH，故 C 正确 D 错误Wf=f2H=0.5mg2H=mgH【点睛】解决本题的关键根据动能定理可求得动能的变化，掌握功能关系，明确除了重力以外的力做功等于物体机械能的变化视频三、填空题（本大题共 1 小题，共 9.0 分）11.在“验证力的平行四边形定则”的实验中某同学的实验情况如图甲所示，其中 A 为固
14、定橡皮筋的图钉 O 为橡皮筋与细绳的结点， OB 和 OC 为细绳图乙是在白纸上根据实验结果画出的图(1)图乙中_是力 F1和 F2的合力的理论值；_是力 F1和 F2的合力的实际测量值(2)在实验中，如果将细绳也换成橡皮筋，那么实验结果是否会发生变化？ 答：_（选填“变”或“不变” ）【答案】 （1）F F 1（2）不会【解析】由平行四边形得到的对角线为实验值（2）绳子起到的作用是标注拉力的方向8四、实验题探究题（本大题共 1 小题，共 6.0 分）12. 在探究加速度与力、质量的关系时，小王同学采用如图所示装置，图中小车及砝码的质量用 M 表示，沙桶及沙的质量用 m 表示，小车的加速度可由
15、小车后拖动的纸带计算出（1）往沙桶中加入定量的沙子，当 M 与 m 的大小关系满足_时，可近似认为绳对小车的拉力大小等于沙桶和沙的重力；（2）在平衡摩擦力后，他用打点计时器打出的纸带的段如图所示，该纸带上相邻两个计数点间还有 4 个点未标出，打点计时器使用交流电的频率是 50Hz，则小车的加速度大小_m/s2；（结果保留三位有效数字）（3）小张同学用同装置做实验，他们俩在同坐标系中画出了 a-F 关系图，如图所示，小张和小王同学做实验，哪个物理量是不同的_【答案】 （1） Mm （2） 0.390m/s 2；（3） 小车质量【解析】试题分析：（1）往沙桶中加入定量的沙子，当 M 与 m 的大小
16、关系满足 Mm 时，可近似认为绳对小车的拉力大小等于沙桶和沙的重力；（2）小车的加速度大小 a=xBDxOB(2T)2=xOD2xOB4T2 =(15.0626.75)10240.12 m/s2=0.390m/s2（3）根据 ，可知，两图线的斜率不同，则两小车的质量不同.a=1mF考点：探究加速度与力、质量的关系五、计算题（本大题共 6 小题，共 55.0 分）13.如图所示，一物体从光滑斜面顶端由静止开始下滑已知物体的质量 ，斜面的m=0.50kg倾角 ，斜面长度 ，重力加速度取 求：=30 L=2.5m g=10m/s2.9物体沿斜面下滑的加速度大小(1)物体滑到斜面底端时的速度大小(2)
17、物体下滑的全过程中重力对物体的冲量大小(3)【答案】 (1)5.0m/s2 (2)5.0m/s (3)5Ns【解析】【详解】 （1）物体在斜面上所受合力沿斜面向下，大小为 F合 =mgsin设物体沿斜面下滑的加速度大小为 a，根据牛顿第二定律有 mgsin=ma解得 a=5.0m/s2（2）设物体滑到斜面底端时的速度大小为 v，则有 v2=2aL解得 v=5.0m/s（3）设物体下滑过程的时间为 t，则有 v=at解得 t=1.0s在此过程中重力对物体的冲量为 IG=mgt=5Ns14.如图所示为半径 R=0.50m 的四分之一圆弧轨道，底端距水平地面的高度 h=0.45m一质量 m=1.0k
18、g 的小滑块从圆弧轨道顶端 A 由静止释放，到达轨道底端 B 点的速度v=2.0m/s忽略空气的阻力取 g=10m/s2求：（1）小滑块在圆弧轨道底端 B 点受到的支持力大小 FN；（2）小滑块由 A 到 B 的过程中，克服摩擦力所做的功 W；（3）小滑块落地点与 B 点的水平距离 x【答案】 （1）18N（2）3J（3）0.6m【解析】试题分析：（1）小滑块在圆弧轨道底端 B 点受重力和支持力，10根据牛顿第二定律，FN-mg=m （2 分）v2R解得：FN=18N（1 分）（2）小滑块由 A 到 B 的过程中，根据动能定理得，mgR-W= （2 分）12mv2解得：W=“mgR-“12mv
19、2W =3J（1 分）（3）小滑块从 B 点出发做平抛运动，根据平抛运动的规律得水平方向：x=vt（1 分）竖直方向：h= （2 分）12gt2解得：x=0.6m（1 分）考点：本题考查了圆周运动和平抛运动15.我国已于 2004 年启动“嫦娥绕月工程” ，发射绕月飞行的飞船.已知月球半径 R，月球表面的重力加速度 g.如果飞船关闭发动机后绕月做匀速圆周运动，距离月球表面的高度h，求飞船速度的大小。【答案】gR2R+h【解析】:在月球表面 飞船在轨道上运行时 由式解得: 16.如图，小球 a、 b 用等长细线悬挂于同一固定点 O。让球 a 静止下垂，将球 b 向右拉起，使细线水平。从静止释放球
20、 b，两球碰后粘在一起向左摆动，此后细线与竖直方向之间的最大偏角为 60。忽略空气阻力，求11(1)两球 a、 b 的质量之比；(2)两球在碰撞过程中损失的机械能与球 b 在碰前的最大动能之比。【答案】(1) (2) m1m2=(21)1 QEb=222【解析】试题分析：（1）b 球下摆过程中，只有重力做功，由动能定理可以求出碰前 b 球的速度；碰撞过程中动量守恒，由动量守恒定律列方程，两球向左摆动过程中，机械能守恒，由机械能守恒定律或动能定理列方程，解方程组可以求出两球质量之比 （2）求出碰撞过程中机械能的损失，求出碰前 b 求的动能，然后求出能量之比（1）b 球下摆过程中，由动能定理得：
21、m2gL=12m2v020碰撞过程动量守恒，由动量守恒定律可得： ，m2v0=(m1+m2)v两球向左摆动过程中，由机械能守恒定律得：12(m1+m2)v2=(m1+m2)gL(1cos)解得：m1m2=( 1（1cos1):1=(21):1（2）两球碰撞过程中损失是机械能： ，Q=m2gL(m1+m2)gL(1cos)碰前 b 球的最大动能 ，Eb=12m2v02QEb=1m1+m2m2(1cos)1 =1221视频17.如图所示，轻质长绳水平地跨在相距 2 的两个小定滑轮 A、B 上，质量为 m 的物块悬挂在绳上 O 点，O 与 A、B 两滑轮的距离相等在轻绳两端 C、D 分别施加竖直向下
22、的恒力F=mg先托住物块，使绳处于水平拉直状态，静止释放物块，在物块下落过程中，保持 CM两端的拉力 F 不变12(1)当物块下落距离 h 为多大时，物块的加速度为零？(2)在物块下落上述距离的过程中，克服 C 端恒力 F 做功 W 为多少？ (3)求物块下落过程中的最大速度 Vm和最大距离 H.【答案】 （1） （2） （3） ，33L (2331)mgL vm=2(23)gl H=43L【解析】试题分析：由静止释放后，由于绳 OC 和绳 OB 对物块的合力小于重力，所以物块向下先作加速运动，随着物块的下落，两绳间的夹角逐渐减小因为绳子对物块的拉力大小不变，恒等于 F，所以随着两绳间的夹角减
23、小，两绳对物块拉力的合力将逐渐增大，物块所受的合力逐渐减小，向下加速度逐渐减小当物两绳的合力等于物块的重力时，即块的合外力为零时，速度达到最大值 vm故加速度为零时重力等于两绳的合力之后，因为两绳间夹角继续减小，两绳合力大于物块的重力，物块所受合外力竖直向上，且逐渐增大，物块将作加速度逐渐增大的减速运动当物块下降速度减为零时，物块竖直下落的距离达到最大值 H当物块的加速度为零时，由共点力平衡条件可求出相应的 角，再由 角求出相应的距离 h，进而求出克服 C 端恒力 F 所做的功对物块运用动能定理可求出物块下落过程中的最大速度 Vm 和最大距离 H（1）故加速度为零时应有重力等于两绳的合力（2）
24、由加速度为零时下落的高度 h，可以由几何关系解出 C 点向上运动的距离，从而可以求出 F 做的功 WF，故克服力 F 做的功为W F（3）由于下落 h 时速度为 vm，故由动能定理即可求出 vm；物块速度为零时下落距离为 H，由动能定理求解 H解：（1）当物块所受的合外力为零时，加速度为零，此时物块下降距离为 h因为 F 恒定，所以两绳对物块拉力大小分别为 F，两绳与竖直方向夹角均为 ，由平衡条件知：2Fcos=mg2=120，所以 =60，13由图知：h=Ltan30= L （2）物块下落 h 时，绳的 C、D 端均上升 h由几何关系可得：h= L 克服 C 端恒力 F 做的功为：W=Fh由
25、式联立解得：W=（ 1）mgL（3）在物块下落过程中，共有三个力对物块做功重力做正功，两端绳子对物块的拉力做负功两端绳子拉力做的功就等于作用在 C、D 端的恒力 F 所做的功因为物块下降距离 h时动能最大由动能定理得：mgh2W= 将式代入式解得：v m=当物块速度减小为零时，物块下落距离达到最大值 H，绳 C、D 上升的距离为 H由动能定理得：mgH2mgH=0，又 H= L，联立解得：H= 答：（1）当物块下落距离 h 为 时，物块的加速度为零（2）在物块下落上述距离的过程中，克服 C 端恒力 F 做功 W 为（ 1）mgL（3）物块下落过程中的最大速度 vm为 ，最大距离 H 为 【点评
26、】本题是连接体问题，根据牛顿第二定律研究加速度为零时的条件，由系统机械能守恒研究物块下降的最大距离，同时要合理运用几何关系辅助求解18.（20 分）如下图所示，光滑水平面 MN 左端挡板处有一弹射装置 P，右端 N 与处于同一高度的水平传送带之间的距离可忽略，传送带水平部分 NQ 的长度 L=8m，皮带轮逆时针转动带动传送带以 v = 2m/s 的速度匀速转动。MN 上放置两个质量都为 m =“ 1“ kg 的小物块A、B，它们与传送带间的动摩擦因数 = 0.4。开始时 A、B 静止，A、B 间压缩一轻质弹簧，其弹性势能 Ep =“ 16“ J。现解除锁定，弹开 A、B，并迅速移走弹簧。取 g
27、=10m/s2。14（1）求物块 B 被弹开时速度的大小；（2）求物块 B 在传送带上向右滑行的最远距离及返回水平面 MN 时的速度 vB；（3）A 与 P 相碰后静止。当物块 B 返回水平面 MN 后，A 被 P 弹出，A、B 相碰后粘接在一起向右滑动，要使 A、B 连接体恰好能到达 Q 端，求 P 对 A 做的功。【答案】 （1） （2） （3）vB=4.0m/s vB=2m/s W 162J【解析】试题分析：（1） （6 分）解除锁定弹开 AB 过程中，系统机械能守恒：2 分设向右为正方向，由动量守恒 2 分mvBmvA=0解得 2 分vB=vA=4.0m/s（2） （6 分）B 滑上传
28、送带做匀减速运动，当速度减为零时，滑动的距离最远。由动能定理得 2 分解得 1 分 SM=vB22g=2m物块 B 在传送带上速度减为零后，受传送带给它的摩擦力，向左加速，若一直加速，则受力和位移相同时，物块 B 滑回水平面 MN 时的速度 ，高于传送带速度，说明 B 滑vB=4m/s回过程先加速到与传送带共速，后以 的速度做匀速直线运动。 1 分2m/s物块 B 滑回水平面 MN 的速度 2 分 vB=v=2m/s（3） （8 分）弹射装置将 A 弹出后与 B 碰撞，设碰撞前 A 的速度为 ，碰撞后 A、B 共同的速度为 V，根据动量守恒定律， 2 分 A、B 恰好滑出平台 Q 端，由能量关系有 2 分设弹射装置对 A 做功为 ， 2 分 15由 解得 2 分考点：相对运动 动能定理 动量守恒
