北京市清华大学附属中学2018届高三10月月考物理试题

高三第一学期第一次月考试卷物 理（清华附中高15级）2017.10一、本题共10小题，每小题3分，共30分．在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项是正确的，有的小题有多个选项是正确的．全部选对的得3分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分．把你认为正确答案填涂在答题纸上．1．如图所示，质量为m 的物体沿倾角为θ的斜面加速下滑，关于物体在下滑过程中所受的支持力N 和滑动摩擦力f ，下列说法中正确的是（ ）A ．sin N mg θ=B ．cos N mg θ=C ．sin f mg θ=D ．cos f mg θ=2．跳伞运动员正以5m /s 的速度竖直匀速降落，在离地10m 高处掉了一粒金属扣子．不计空气阻力对扣子的影响，取210m /s g =，则跳伞运动员比扣子晚着陆的时间为（ ）A ．2sBC ．1sD ．(2-3．如图所示，长为L 的细绳一端固定，另一端系一质量为m 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θ．下列说法中正确的是（ ）A ．小球受重力、绳的拉力和向心力作用B ．小球受的重力和绳的拉力的合力为一恒力C ．θ越大，小球运动的速度越大D ．θ越大，小球运动的周期越大4．质量为2kg 的物体在x y -平面上做曲线运动，从某时刻开始计时，在x 方向的速度图象和y 方向的位移图象分别如图甲和乙所示，在0~2s 内，下列说法正确的是（ ）A ．质点的初速度为5m /sB ．质点所受的合力为3NC ．质点初速度的方向与合力方向垂直D ．2s 末质点速度大小为6m /s5．太阳系外有一名为HD209458b 的小行星，它的一年只有3.5个地球日．这颗行星靠恒星很近绕其运转，因此它的大气层不断被恒星风吹走．据科学家估计，这颗行星每秒就丢失至少10000吨物质，最终这颗缩小行星将只剩下一个死核．假设该行星是以其球心为中心均匀减小的，且其绕恒星做匀速圆周运动．则下列说法正确的是（ ） A ．该行星绕恒星运动的线速度大小不变 B ．该行星绕恒星运动周期变大C ．该行星绕恒星运行的加速度大小会不断减小D ．该行星绕恒星运行角速度会不断变大6．同步卫星离地心距离为r ，运行速度为1v ，加速度为1a ，地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度为2a ，第一宇宙速度为2v ，地球半径为R ，则下列比值正确的是（ ）A ．12a r a R=B ．212a R a r ⎛⎫= ⎪⎝⎭C ．12v rv R=D ．1212v R v r ⎛⎫= ⎪⎝⎭7．如图所示，质量为M 、长度为L 的木板静止在光滑的水平面上，质量为m 的小物体（可视为质点）放在木板上最左端，现用一水平恒力F 作用在小物体上，使物体从静止开始做匀加速直线运动．已知物体和木板之间的摩擦力为f F ，当物体滑到木板的最右端时，木板运动的距离为x ，则在此过程中（ ）A ．物体到达木板最右端时具有的动能为()()f F F L x -+B ．物体到达木板最右端时，木板具有的动能为f F xC ．物体克服摩擦力所做的功等于摩擦生的热D ．摩擦力对物体做负功，对木板做正功，二者代数和为零8．如图所示，在竖直平面内有一半径为R 的圆弧轨道，半径OA 水平、OB 竖直，一个质量为m 的小球自A 的正上方P 点由静止开始自由下落，小球沿轨道到达最高点B 时恰好对轨道没有压力．已知2AP R =，重力加速度为g ，则小球从P 到B 的运动过程中（ ）A ．重力做功2mgRB ．机械能减少mgRC ．合外力做功mgRD ．克服摩擦力做功12mgR9．如图，表面光滑的固定斜面顶端安装一定滑轮，小物块A 、B 用轻绳连接并跨过滑轮（不计滑轮的质量和摩擦）．初始时刻，A、B处于同一高度并恰好静止状态．剪断轻绳后A下落、B沿斜面下滑，则从剪断轻绳到两物块着地，两物块（）A．速率的变化量不同B．机械能的变化量不同C．重力势能的变化量相同D．重力做功的平均功率相同10．如图所示，物体A叠放在物体B上，B置于光滑水平面上．A，B质量分别为6.0kg和2.0kg，A、B之间的动摩擦因数为0.2．在物体A上施加水平方向的拉力F，开始时10NF=，此后逐渐增大，在增大到45N的过程中，以下判断正确的是（）A．两物体间始终没有相对运动B．两物体间从受力开始就有相对运动C．当拉力12NF<时，两物体均保持静止状态D．两物体开始没有相对运动，当18NF>时，开始相对滑动二、本题共2小题，共15分．11．（1）如图甲表示用打点计时器记录小车运动情况的装置，开始时小车在水平玻璃板上匀速运动，后来在薄布面上做匀减速运动，所打出的纸带如图乙所示（附有刻度尺），纸带上相邻两点对应的时间间隔为0.02s．从纸带上记录的点迹情况可知，A、E两点迹之间的距离为__________cm，小车在玻璃板上匀速运动的速度大小为__________m/s，小车在布面上运动的加速度大小为m/s__________2（2）如图是小球做平抛运动的频闪照片，图中的小黑点代表小球不同时刻所在的位置．图中每个小方格的边长都是l．已知闪光频率是f，那么由此实验数据得到的重力加速度g 是__________，小球的初速度是__________．（用题目中的字母量表示）12．某物理小组对轻弹簧的弹性势能进行探究，实验装置如图（a）所示：轻弹簧放置在光滑水平桌面上，弹簧左端固定，右端与一物块接触而不连接，纸带穿过打点计时器并与物块连接．向左推物块使弹簧压缩一段距离，由静止释放物块，通过测量和计算，可求得弹簧被压缩后的弹性势能．（1）实验中涉及下列操作步骤：①把纸带向左拉直②松手释放物块③接通打点计时器电源④向左推物块使弹簧压缩，并测量弹簧压缩量上述步骤正确的操作顺序是__________（填入代表步骤的序号）．（2）图（b）中M和L纸带是分别把弹簧压缩到不同位置后所得到的实际打点结果．打点计时器所用交流电的频率为50Hz．由M纸带所给的数据，可求出在该纸带对应的实验中物块脱离弹簧时的速度为__________m/s．比轻两纸带可知，__________（填“M”或“L”）纸带对应的实验中弹簧被压缩后的弹性势能大．（保留3位有效数字）三、本题包括6小题，共55分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．13．（8分）一个物体静止地放在台式弹簧秤上，试证明物体对弹簧秤的压力等于物体所受的重力（证明时在图上标出所涉及的力）14．（8分）如图所示，用一个平行于斜面向上的恒图将质量10.0kgm=的箱子从斜坡底端由静止推上斜坡，斜坡与水平面的夹角θ=37︒，推力的大小100=，斜坡长度 4.8mF Ns=，木箱底面与斜坡间的动摩擦因数μ=0.20．重力加速度g取210m/s且已知sin370.60︒=，︒=．求：cos370.80（1）木箱沿斜坡向上滑行的加速度的大小．（2）木箱滑到斜坡顶端时速度的大小．15．（8分）2008年9月25日21点10分，我国继“神舟”五号、六号载人飞船后又成功地发射了“神舟”七号载人飞船．飞船绕地飞行五圈后成功变轨到距地面一定高度的近似圆形轨道．航天员翟志刚于27日16点35分开启舱门，开始进行令人振奋的太空舱外活动．若地球表面的重力加速度为g，地球半径为R，飞航运行的圆轨道距地面的高度为h，不计地球自转的影响，求：（1）飞船绕地球运行加速度的大小．（2）飞船绕地球运行的周期．16．（9分）如图所示，用内壁光滑的薄壁细圆管变成的由半圆形APB（圆半径比细管的内径大得多）和直线BC组成的轨道固定在水平桌面上，已知APB部分的半径 1.0mR=，BC段长 1.5mL=．弹射装置将一个质量为1kg的小球（可视为质点）以05m/sv=的水平初速度从A点弹入轨道，小球从C点离开轨道随即水平抛出，桌子的高度 1.2mh=，不计空气阻力，g取210m/s．求：（1）小球在半圆轨道上运动时的角速度ω、向心加速度a的大小及小球对圆管在水平方向上的作用力的大小．（2）小球从A点运动到C点的时间t．（3）小球将要落到地面上D点时的速度大小．17．（10分）如图所示，弹簧的一端固定，另一端连接一个物块，弹簧质量不计．物块（可视为质点）的质量为m，在水平桌面上沿x轴运动，与桌面间的动摩擦因数为μ．以弹簧原长时物块的位置为坐标原点O，当弹簧的伸长量为x时，物块所受弹簧弹力大小为F kx=，k为常量．（1）请画出F随x变化的示意图；并根据F x-图像求物块沿x轴从O点运动到位置x的过程中弹力所做的功．（2）物块由1x 向右运动到3x ，然后由3x 返回到2x ，在这个过程中， a ．求弹力所做的功，并据此求弹性势能的变化量；b ．求滑动摩擦力所做的功；并与弹力做功比较，说明为什么不存在与摩擦力对应的“摩擦力势能”的概念．18．（12分）如图所示，一条带有圆轨道的长轨道水平固定，圆轨道竖直，底端分别与两侧的直轨道相切，半径0.5m R =，物块A 以06m /s v =的速度滑入圆轨道，滑过最高点Q ，再沿圆轨道滑出后，与直轨道上P 处静止的物块B 碰撞，碰后粘在一起运动，P 点左侧轨道光滑，右侧轨道呈粗糙段、光滑段交替排列，每段长度都为0.1m L =，物块与各粗糙段间的动摩擦因数都为μ=0.1，A 、B 的质量均为1kg m =（重力加速度g 以210m /s ；A 、B 视为质点，碰撞时间极短）．（1）求A 滑过Q 点时的速度大小v 和受到的弹力大小F ． （2）碰后AB 最终停止在第k 个粗糙段上，求k 的数值．（3）碰后AB 滑至第n 个（n k <）光滑段上的速度n v 与n 的关系式．。