2025~2026学年北京市第一零一中学高三上学期10月月考物理试卷

2025~2026学年北京市第一零一中学高三上学期10月月考物理试卷一、多选题(★★)1.如图所示，在一架摩天轮上悬挂着透明的座舱，乘客随座舱在竖直面内做匀速圆周运动。从最低点到最高点运动的过程中，下列叙述正确的是（）

A．乘客的机械能守恒B．乘客先超重再失重C．乘客受合力冲量为零D．乘客受合力做功为零二、单选题(★★★)2.“天舟一号”货运飞船于2017年4月20日在文昌航天发射中心成功发射升空，它与“天宫二号”空间实验室对接前，在距离地面约380km的圆轨道上飞行。已知地球静止卫星距地面的高度约为36000km。关于“天舟一号”，下列说法正确的是（）

A．线速度小于地球静止卫星的线速度B．线速度小于第一宇宙速度C．向心加速度小于地球静止卫星加速度D．周期大于地球自转周期(★★)3.双人花样滑冰比赛是一项极具观赏性的项目。比赛中，女运动员有时会被男运动员拉着离开冰面在空中做水平面内的匀速圆周运动，如图所示。通过目测估计男运动员的手臂与水平冰面的夹角约为，女运动员与其身上的装备总质量约为，重力加速度g取。仅根据以上信息，可估算（）

A．女运动员旋转的向心加速度约为B．女运动员旋转的角速度约为C．男运动员对女运动员的拉力约为D．男运动员对冰面的压力约为(★★★)4.如图所示为一皮带传动装置，右轮的半径为r，a是它边缘上的一点，左侧是一轮轴，大轮的半径是4r，小轮的半径为2r，b点在小轮上，到小轮中心的距离为r，c点和d点分别位于小轮和大轮的边缘上，若在传动过程中，皮带不打滑，则（）

A．a点与b点的线速度大小相等B．a点与b点的角速度大小相等C．a点与d点的线速度大小相等D．a点与d点的向心加速度大小相等(★★★)5.蹦床是体操运动的一种，有“空中芭蕾”之称。为了能够更好地完成空中动作，在网上准备阶段运动员要设法使自己弹得足够高。如图所示，蹦床的中心由弹性网面组成，若运动员从离水平网面3m高处由静止自由下落，着网后沿竖直方向回到离水平网面5m高处，则在此过程中（）

A．只有重力对运动员做功，运动员的机械能守恒B．运动员的机械能增加，是因为弹性网弹力对运动员做正功C．弹性网弹力对运动员的冲量大小等于运动员重力的冲量大小D．弹性网弹力对运动员的冲量大小大于运动员重力的冲量大小(★★★)6.“探究加速度与力的关系”的实验装置示意图如图所示。实验中平衡了摩擦力，如果砂桶（含砂）的质量m不满足比小车质量M小得多的条件，那么，若保持M不变，将m增大为原来的2倍，不计绳的质量和滑轮摩擦，在砂桶下落相同高度的过程中，下列说法正确的是（）

A．小车的加速度增大到原来的2倍B．绳上的拉力增大到原来的2倍C．砂桶机械能的减少量小于原来的2倍D．砂桶和小车组成的系统损失的机械能比原来多(★★)7.跳台滑雪主要分为4个阶段，助滑阶段、起跳阶段、飞行阶段和落地阶段．在飞行阶段，运动员会采取一种身体向前倾，同时滑雪板向前分开呈“V”字型的经典姿势，如图所示．这种姿势能够加大运动员与下方空气接触的面积，并且还可以让身体和雪板与水平方向呈最为理想的夹角，就像飞机起飞一样，从而获得较大的空气托举力．关于运动员在飞行阶段采用“V”字型姿势，下列说法正确的是（）

A．可以增加水平方向的飞行速度B．可以增加竖直方向的加速度C．可以增加运动员的机械能D．可以获得更长的飞行时间三、多选题(★★)8.如图所示，长l=1m的轻质细绳下端悬挂质量m=1kg的钢球，对钢球施加水平恒力F=10N，将小球从最低点A由静止开始拉动，且拉动过程中细绳始终绷直。若不计空气阻力，g取10m/s2，下列说法正确的是（）

A．θ=30°时，钢球的速度最大B．θ=45°时，钢球的速度最大C．θ=60°时，钢球的速度为零D．θ=90°时，钢球的速度为零四、单选题(★★★)9.如图所示，用高压水枪喷出的强力水柱冲击煤层，设水柱直径为，水流速度大小为，方向水平向右。水柱垂直煤层表面，水柱冲击煤层后水的速度变为零，水的密度为，高压水枪的重力不可忽略，手持高压水枪操作，下列说法正确的是（）

A．水枪单位时间内喷出水的质量为B．高压水枪的喷水功率为C．水柱对煤层的平均冲击力大小为D．为了使高压水枪保持静止状态，手对高压水枪的作用力方向为水平向左(★★★)10.两个天体组成双星系统，它们在相互之间的万有引力作用下，绕连线上某点做周期相同的匀速圆周运动。科学家在地球上用望远镜观测由两个小行星构成的双星系统，看到一个亮度周期性变化的光点，这是因为当其中一个天体挡住另一个天体时，光点亮度会减弱。科学家用航天器以某速度撞击该双星系统中较小的小行星，撞击后，科学家观测到光点明暗变化的时间间隔变短。不考虑撞击后双星系统的质量变化。根据上述材料，下列说法正确的是（）

A．被航天器撞击后，双星系统的运动周期变大B．被航天器撞击后，两个小行星中心连线的距离增大C．被航天器撞击后，双星系统的引力势能减小D．小行星质量越大，其运动的轨道越容易被改变五、实验题(★★★)11.物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验操作、数据分析等。(1)某同学利用图1装置“探究小车速度随时间变化的规律”。图2为实验所得的一条纸带，选其中一个合适的点当作计时起点O，每隔4个点选取一个计数点，测得各计数点A、B、C、D、E、F到O点间的距离分别为：OA=7.05cm，OB=14.73cm，OC=23.04cm，OD=31.99cm，OE=41.58cm，OF=51.78cm。已知交变电流的频率为50Hz。根据纸带数据计算小车运动的加速度a=________m/s2（结果均保留两位有效数字）(2)适当调整图1装置，该同学想进一步“探究小车加速度与力的关系”。则下列调整和分析正确的是（）

A．在平衡小车所受的摩擦力时，小车的左端需要悬挂细绳和钩码B．为使小车所受拉力与钩码重力近似相等，钩码质量要远小于小车质量C．认为小车所受拉力等于钩码重力，由此带来的误差属于系统误差D．当打点计时器工作的实际电压略低于额定电压时，利用纸带求得的加速度将偏小(3)在正确完成（2）中操作后，该同学继续用此装置“探究钩码重力所做的功W和小车速度平方的变化量（）间的关系”，则从理论上分析，下列图像正确的是（）

A．B．C．(★★★)12.某实验小组设计方案验证机械能守恒定律。(1)如图1所示，利用打点计时器记录重物自由下落的运动过程。a.下列实验操作和数据处理正确的是______。A.实验中必须测量重物的质量B.打开打点计时器前，应提住纸带上端使纸带竖直C.实验中应先接通打点计时器的电源，再释放重物D.测量纸带上某点的速度时，可由公式计算b.图2为实验所得的一条纸带，在纸带上选取连续的、点迹清晰的3个点A、B、C，测出A、B、C与起始点O之间的距离分别为、、。已知打点计时器的打点周期为T，当地重力加速度为g。从打O点到打B点的过程中，若满足______则表明小球在上述运动过程中机械能守恒。(2)某同学利用如图3所示的装置验证机械能守恒定律。将直径为d的小球通过细线系在固定点上，使小球可以在竖直平面内做圆周运动。调节小球的释放位置，记录小球释放时球心到光电门中光信号的竖直高度h，并将其无初速度释放。当小球经过光电门时，光电门可以记录小球遮挡光信号的时间t。改变小球的释放位置，重复上述步骤，得到多组竖直高度h和对应时间t的数据。a.若小球向下摆动的过程中机械能守恒，则描绘以h为横坐标、以______为纵坐标的图像，在误差允许范围内可以得到一条倾斜的直线。该图线的斜率k=______（用d、g表示）。b.该同学利用上述方案验证机械能守恒定律时，得到图像的斜率总是略大于a问中的k。请分析说明其中的原因，并提出合理的解决办法____。六、解答题(★★★)13.民航客机都有紧急出口，发生意外情况的飞机紧急着陆后，打开紧急出口，狭长的气囊会自动充气，生成一条连接出口与地面的斜面，人员可沿斜面滑行到地面，如图所示。若机舱口下沿距地面h=3m，气囊所构成的斜面长度为L=5m，一个质量为60kg的人沿气囊滑下时所受的阻力是210N，重力加速度g取10m/s2。求：(1)当人滑至气囊底端时速度的大小；(2)当人滑至气囊底端时重力的瞬时功率大小；(3)下滑过程中支持力的冲量大小。(★★★)14.如图所示，将一个小球以速度v0=5m/s从O点水平抛出，P是轨迹上的一点，已知O和P两点连线与竖直方向的夹角为45o，重力加速度g取10m/s2。求：(1)小球从O点运动到P点的时间；(2)小球通过P点时的速度；(3)小球运动的轨迹方程。(★★★)15.如图所示，质量的篮球从离地高度处由静止释放，与地面发生第一次碰撞后反弹，达到最高点时离地高度，篮球与地面发生作用的时间。篮球反弹至最高点后，运动员通过竖直向下拍击篮球对其做功，使篮球与地面发生第二次碰撞，碰后恰能反弹至离地高度处。若篮球两次与地面碰撞损失的机械能相同，重力加速度，不计空气阻力。求：（1）篮球第一次与地面碰撞的过程中，损失的机械能；（2）篮球第一次与地面碰撞的过程中，受到地面的平均作用力的大小F；（3）运动员拍击篮球的过程，对篮球做的功W。(★★★)16.如图甲所示，光滑的半圆形竖直轨道最低点与水平直轨道相切。水平轨道分为左右两部分：右侧为光滑区域，左侧为粗糙区域。在水平轨道的右侧区域放置一弹簧，弹簧右端固定在水平轨道右侧的墙面上。通过外力使滑块（可视为质点）压缩弹簧至某一位置后，无初速度释放，滑块在光滑区域被弹簧弹开，向左滑动，经过光滑区域和粗糙区域后冲上半圆形轨道。已知半圆形轨道半径为R，滑块质量为m，水平轨道粗糙区域长度为L，滑块与水平轨道粗糙区域间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，弹簧为轻质弹簧，且压缩时未超出水平轨道的光滑区域范围。(1)若使滑块能通过水平轨道的粗糙区域部分，求被压缩的弹簧具有弹性势能的最小值；(2)若滑块恰好能通过半圆形轨道的最高点，求这种情况下滑块经过半圆形轨道最低点时对轨道的压力大小；(3)在图乙中画出滑块沿半圆形轨道上滑的最大高度h随滑块通过半圆形轨道最低点对轨道的压力大小F的关系图像。（h为相对于水平轨道平面的竖直高度）(★★★★)17.蹦极是极限运动的一种。为保证安全，要研究下落最大距离与人的质量、弹性绳弹性系数、阻力等诸多因素的关系。实际情况比较复杂，可简化为如下模型：弹性绳视为轻弹簧，质量可忽略不计，弹力的大小，弹性势能，其中x是弹性绳的形变量，k是劲度系数；人视为质点，始终在一竖直线上运动。已知，蹦极用弹性绳原长为，劲度系数为k，重力加速度为g。（1）质量为m的人从平台由静止下落，到达A点时弹性绳恰好伸直，继续向下到达最低点B，A、B两点间距离为d；之后又会反弹到某个高度，再下落……最后停在空中。人受到的阻力与速度大小有关，速度为0时，阻力为0。a.求人在B点时的加速度的大小及方向。b.将人、弹性绳和地球视为一个系统，求从人离开平台到停在空中的整个过程，系统损失的机械能。（2）实际上，人在运动过程中受到的空气阻力较小，可忽略不计。甲、乙两人质量分别为、，且，分别用同一弹性绳蹦极，以平台为原点，向下为正方向，两人下落最大位移分别为、。图2所示为甲下落过程中加速度a与下落位移h之间的关系图。a.请在图2中画出乙下落过程中加速度与下落位移的关系图。b.类比直线运动中由图像求位移的方法，尝试利用图证明。‍‍(★★★★★)18.物理模型对于研究有重要意义，研究中要根据解决问题的需要对模型进行改进和优化，以提高其可靠性和实用性。已知地球质量为M，可视为质量均匀分布的半径为R的球体，引力常量为G，不考虑地球自转。(1)在地球表面将物体以初速度竖直上抛a．若忽略万有引力的变化，物体上升过程的图像如图1所示。求重力加速度的大小g及物体上升到最高点所用的时间。b．若考虑万有引力的变化，在图1中定性画出物体上升阶段的图像，标出物体上升到最高点的时间，(2)在地球赤道表面向北极发射洲际导弹a．若忽略万有引力大小