北京101中学2021届上学期高三年级9月月考物理试卷

一、不定项选择题（本题共14小题；每小题3分，共42分。在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确。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）

1. 人在沼泽地行走时容易下陷，下陷时（）

A. 人对沼泽地地面的压力，大于沼泽地地面对人的支持力

B. 人对沼泽地地面的压力，等于沼泽地地面对人的支持力

C. 人对沼泽地地面的压力，小于沼泽地地面对人的支持力

D. 无法确定

2. 三段不可伸长的细绳OA、OB、OC能承受的最大拉力相同，它们共同悬挂一物体P，如图所示。其中OB是水平的，A端、B端固定，若逐渐增加物体P的质量，最先被拉断的绳是（）

A. 一定是OA B. 一定是OB

C. 一定是OC D. 可能是OA，也可能是OC

3. 伽利略在著名的斜面实验中，让小球分别沿倾角不同、阻力很小的斜面从静止开始滚下，通过实验观察和逻辑推理，得到的正确结论有（）

A. 倾角一定时，小球在斜面上的位移与时间成正比

B. 倾角一定时，小球在斜面上的速度与时间成正比

C. 斜面长度一定时，小球从顶端滚到底端时的速度与倾角无关

D. 斜面长度一定时，小球从顶端滚到底端时的时间与倾角无关

4. 某同学站在电梯底板上，利用速度传感器和计算机研究一观光电梯升降过程中的情况，如图所示的v-t图象是计算机显示的观光电梯在某一段时间内速度变化的情况（向上为正方向）。根据图象提供的信息，可以判断下列说法中正确的是（）

A. 在0～5s内，观光电梯在加速上升，该同学处于失重状态

B. 在5s～10s内，该同学对电梯底板的压力大小等于他所受的重力

C. 在10s～20s内，观光电梯在加速下降，该同学处于失重状态

D. 在20s～25s内，观光电梯在加速下降，该同学处于失重状态

5. 如图所示，A和B两物体质量分别为m₁、m₂，用轻质弹簧连接起来，放在光滑水平桌面上，现用力水平向右拉A，当达到稳定状态时，它们共同运动的加速度为a，当拉力突然停止作用的瞬间，A、B的加速度应分别为（）

A. 0和a B. a和0 C. 和a D. 和a

6. 用一个水平拉力F拉着一物体在水平面上绕着O点做匀速圆周运动。关于物体受到的拉力F和摩擦力f的受力示意图，下列四个图中可能正确的是（）

7. 质量为0.5kg的物体由静止开始沿光滑斜面下滑，下滑到斜面的底端后进入粗糙水平面滑行，直到静止，它的v-t（速率-时间）图象如图所示。（g取10m/s²）那么，下列说法中正确的是（）

A. 斜面的倾角为60°

B. 物体在斜面上受到的合外力是2.5N

C. 物体与水平面的动摩擦因数为0.25

D. 物体在水平面上受到的合外力是2.5N

8. 如下图所示，两个完全相同的光滑球的质量均为m，放以竖直挡板和倾角为α的固定斜面间，若缓慢转动挡板至与斜面垂直，此过程中（）

A. A、B两球间的弹力逐渐增大

B. B球对挡板的压力逐渐减少

C. B球对斜面的压力逐渐增大

D. A球对斜面的压力逐渐增大

9. 2019年1月3日10时26分，”嫦娥四号”探测器成功在月球背面着陆，标志着我国探月航天工程达到了一个新高度。已知地球和月球的半径之比约为4：1，其表面重力加速度之比约为6：1。则地球和月球相比较，下列说法中最接近实际的是（）

A. 地球的密度与月球的密度比为3：2

B. 地球的质量与月球的质量比为64：1

C. 地球的第一宇宙速度与月球的第一宇宙速度比为8：1

D. 苹果在地球表面受到的引力与它在月球表面受到的引力比为60：1

10. 一列简谐机械横波沿x轴正方向传播，波速为2m/s。某时刻波形如下图所示，a、b两质点的平衡位置的横坐标分别为，则下列说法中正确的是（）

A. 这列波的周期为4s

B. 此时质点b沿y轴负方向运动

C. 此时质点a的加速度比质点b的加速度大

D. 此时刻以后，a比b先到达平衡位置

11. 如图所示，用力F拉着三个物体在光滑的水平面上一起运动，现在中间物体上加上一个小物体，在原拉力F不变的条件下四个物体仍一起运动，那么连接物体的绳子张力和未放小物体前相比（）

A. T_a增大 B. T_a减小 C. T_b增大 D. T_b减小

12. 在桌球比赛中，一质量为m的球以v₁的速率垂直撞击边框后，以v₂的速率反向弹回，球与边框接触的时间为，则该撞击过程中（）

A. 球的平均加速度大小为，方向与末速度方向相同

B. 球的平均加速度大小为，方向与末速度方向相同

C. 球对边框的平均作用力大小为，方向与初速度方向相同

D. 球对边框的平均作用力大小为，方向与初速度方向相同

13. 如图所示，倾角为θ的足够长传送带以恒定的速率v₀沿逆时针方向运行。t＝0时，将质量m＝1kg的小物块（可视为质点）轻放在传送带上，物块速度随时间变化的图象如图所示。设沿传送带向下为正方向，取重力加速度g＝10m/s²。则（）

A. 1～2s内，物块的加速度为1m/s²

B. 小物块受到的摩擦力的方向始终沿传送带向下

C. 传送带的倾角θ＝37°

D. 小物块与传送带之间的动摩擦因数μ＝0.5

14. 如图所示，一轻质细绳的下端系一质量为m的小球，绳的上端固定于O点。现用手将小球拉至水平位置（绳处于水平拉直状态），松手后小球由静止开始运动。在小球摆动过程中绳突然被拉断，绳断时与竖直方向的夹角为α。已知绳能承受的最大拉力为F，若想求出cosα值，你有可能不会求解，但是你可以通过一定的物理分析，对下列结果目的合理性做出判断。根据你的判断cosα值应为（）

A. B.

C. D.

二、论述、计算题。（本题共5小题，共58分。要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。有数值计算的题，答案必须明确写出数值和单位）

15. 商场工作人员拉着质量m＝20kg的木箱沿水平地面运动。若用F₁＝100N的水平力拉木箱，木箱恰好做匀速直线运动；现改用F₂＝150N、与水平方向成53°斜向上的拉力作用于静止的木箱上，如图所示。已知sin53°＝0.80，cos53°＝0.60，重力加速度g取10m/s²。求：

（1）木箱与地面之间的动摩擦因数；

（2）F₂作用在木箱上时，木箱运动的加速度大小；

（3）F₂作用在木箱上4.0s后，撤去拉力，木箱沿水平地面还能滑多远。

16. 如图所示，AB为水平光滑轨道上的两点，水平轨道与竖直半圆形光滑轨道在B点平滑连接，AB段长x＝1m，半圆形轨道半径R＝2.5m。质量m＝0.10kg的小滑块（可视为质点）在水平恒力F作用下，从A点由静止开始运动，经B点时撤去力F，小滑块进入半圆形轨道，沿轨道恰好能运动到最高点C，从C点水平飞出，落到水平轨道上的D点（D点未标出）。重力加速度g取10m/s²。求：

（1）滑块刚进入半圆形轨道时，在B点对轨道压力的大小；

（2）BD的长度；

（3）水平恒力F的大小。

17.”神舟五号”飞船完成了预定的空间科学和技术试验任务后，返回舱开始从太空向地球表面按预定轨道返回，返回舱开始时通过自身制动发动机进行调控减速下降，穿越大气层后，在一定的高度打开阻力降落伞进一步减速下降，这一过程中若返回舱所受空气摩擦阻力与速度的平方成正比，比例系数（空气阻力系数）为k，所受空气浮力恒定不变，且认为竖直降落，从某时刻开始计时，返回舱的速度——时间图象如下图中的AD曲线所示，图中AB是曲线在A点的切线，切线交于横轴一点B，其坐标为（8，0），CD是曲线AD的渐近线，假如返回舱总质量为M＝400kg，重力加速度g取10m/s²。

试问：

（1）返回舱在这一阶段是怎样运动的；

（2）在t＝0时，返回舱的加速度多大；

（3）计算阻力系数k。

18. 如图所示，用不可伸长的轻绳将物块A悬挂于O点。现将轻绳拉至水平，将物块A由静止释放。当物块A运动至最低点时，恰好与静止在水平面上的物块B发生完全弹性碰撞。碰撞后物块B在水平面上滑行一段距离后停下来。已知轻绳的长度为L，物块A的质量为m，物块B的质量为3m，A、B均可视为质点，重力加速度大小为g，不计空气阻力的影响。

（1）求碰撞前瞬间，轻绳对物块A的拉力大小；

（2）求碰撞后瞬间，物块B的速度大小；

（3）有同学认为：两物块碰撞后，物块B在水平面上滑行一段距离后停下来，是因为碰撞后没有力来维持它的运动。你认为这种说法是否正确，并说明你的理由。

19. 如图甲所示，平行于光滑斜面的轻弹簧劲度系数为k，一端固定在倾角为θ的斜面底端，另一端与物块A连接；两物块A、B质量均为m，初始时均静止。现用平行于斜面向上的力F拉动物块B，使B做加速度为a（a<gsinθ）的匀加速运动，A、B两物块在开始一段时间内的v-t关系分别对应图乙中A、B图线（t₁时刻A、B的图线相切，t₂时刻对应A图线的最高点，v₁、v₂、t₁、t₂未知），重力加速度为g。

（1）求t₁时刻弹簧的形变量以及t₁；

（2）写出0-t₁时间内拉力大小F随位移大小x的表达式，并画出示意图；并求出该过程中拉力所做的功；

（3）从t₁时刻开始，A还需要向上运动多少距离速度再次达到v₁。