2022-2023学年北京市西城外国语学校高三（上）第一次月考物理试卷

一、选择题（共12小题，每小题0分，满分0分）

• 1．如图所示，在光滑墙壁上用轻质网兜把足球挂在A点，足球与墙壁的接触点为B．足球的重力为G，悬绳与墙壁的夹角为α．则悬绳对球的拉力F的大小为（　　）

  A．F=Gtanα

  B．F=Gsinα

  C． F = G cosα

  D． F = G tanα
  组卷：333引用：6难度：0.8

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• 2．关于力和物体运动的关系，下列说法正确的是（　　）

  A．物体受到的合外力越大，速度的改变量就越大

  B．物体受到的合外力不变（F合≠0）物体的速度仍会改变

  C．物体受到的合外力改变，速度的大小就一定改变

  D．物体受到的合外力不变，其运动状态就不会改变
  组卷：76引用：1难度：0.7

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• 3．利用速度传感器与计算机结合，可以自动做出物体的速度v随时间t的变化图像。某次实验中获得的v-t图像如图所示，由此可以推断该物体在（　　）

  A．t=2s时速度的方向发生了变化

  B．t=2s时加速度的方向发生了变化

  C．0～4s内做曲线运动

  D．0～4s内的位移约为12.8m
  组卷：112引用：2难度：0.5

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• 4．如图所示，将质量为m的滑块放在倾角为θ的固定斜面上．滑块与斜面之间的动摩擦因数为μ．若滑块与斜面之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力大小相等，重力加速度为g,则（　　）

  A．将滑块由静止释放，如果μ＞tanθ，滑块将下滑

  B．给滑块沿斜面向下的初速度，如果μ＜tanθ，滑块将减速下滑

  C．用平行于斜面向下的力拉滑块向下匀速滑动，如果μ=tanθ，拉力大小应是mgsinθ

  D．用平行于斜面向上的力拉滑块向上匀速滑动，如果μ=tanθ，拉力大小应是2mgsinθ
  组卷：542引用：25难度：0.7

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• 5．一质量为m的人站在电梯中，电梯加速上升，加速度大小为

  g

  3

  ，g为重力加速度。人对电梯底部的压力为（　　）

  A． mg 3

  B．2mg

  C．mg

  D． 4 mg 3
  组卷：198引用：7难度：0.8

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• 6．为了研究超重和失重现象，某同学站在力传感器上做“下蹲”和“站起”的动作，力传感器将采集到的数据输入计算机，可以绘制出压力随时间变化的图线。某次实验获得的图线如图所示，a、b、c为图线上的三点，有关图线的说法可能正确的是（　　）

  A．a→b→c为一次“下蹲”过程

  B．a→b→c为一次“站起”过程

  C．a→b 为“下蹲”过程，b→c为“站起”过程

  D．a→b 为“站起”过程，b→c为“下蹲”过程
  组卷：192引用：15难度：0.9

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• 7．在水平地面附近某一高度处，将一个小球以初速度v₀水平抛出，小球经时间t落地，落地时的速度大小为v,落地点与抛出点的水平距离为x,不计空气阻力．若将小球从相同位置以2v₀的速度水平抛出，则小球（　　）

  A．落地的时间将变为2t

  B．落地时的速度大小将变为2v

  C．落地的时间仍为t

  D．落地点与抛出点的水平距离仍为x
  组卷：163引用：10难度：0.7

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三、计算论述题（本题共5小题，共52分。解答应有必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。解题过程中需要用到，但题目中没有给出的物理量，要在解题时做必要的说明。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的，答案中必须写出数值和单位。）

• 20．如图所示，水平光滑轨道AB与竖直半圆形光滑轨道在B点平滑连接，AB段长x=10m,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，沿轨道运动到最高点C，从C点水平飞出。重力加速度g取10m/s²。
  （1）若小滑块从C点水平飞出后又恰好落在A点。求：①滑块通过C点时的速度大小；②滑块刚进入半圆形轨道时，在B点对轨道压力的大小；
  （2）如果要使小滑块能够通过C点，求水平恒力F应满足的条件。
  组卷：53引用：5难度：0.7

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• 21．万有引力定律发现的历史是物理学中一段波澜壮阔的历史，开普勒、牛顿等科学家都贡献了自己的智慧。开普勒在第谷留下的浩繁的观测数据中发现了行星运动的三大定律：①所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上；②对任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等时间内扫过相等的面积；③所有行星的轨道的半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等，即：

  a

  3

  T

  2

  =K．牛顿是经典物理学的集大成者，他利用数学工具和开普勒定律发现万有引力定律之时，虽未得到万有引力常量G的具体值，但在不停的思考中猜想到：拉住月球使它围绕地球运动的力与使苹果落地的力，是否都是地球的引力，并且都与太阳和行星间的引力遵循统一的规律—平方反比规律？牛顿给出了著名的“月—地检验”方案：他认为月球绕地球近似做匀速圆周运动，首先从运动学的角度计算出了月球绕地球做匀速圆周运动的向心加速度a_n1；他又从动力学的角度计算出了物体在月球轨道上的向心加速度a_n2．他认为可以通过比较两个加速度的计算结果是否一致验证遵循统一规律的猜想。
  （1）牛顿对于万有引力定律的推导过程严谨而繁琐，中学阶段可以借鉴牛顿的思想（即从运动角度推理物体的受力）由简化的模型得到。若将行星绕太阳的运动视为匀速圆周运动，圆周运动半径为r,行星质量为m,太阳质量为M，请你结合开普勒定律、圆周运动、牛顿定律等知识，证明：太阳与行星之间的引力与它们质量的乘积成正比，它们距离平方成反比，即：F_引∝

  M

  m

  r

  2

  。
  （2）牛顿时代已知如下数据：月球绕地球运行的周期T、地球半径R、月球与地球间的距离60R、地球表面的重力加速度g。
  a.请你分别从运动学的角度和动力学的角度推导出“月—地检验”中的两个加速度a_n1、a_n2的大小表达式；
  b.已知月球绕地球做圆周运动的周期约为T=2.4×10⁶s,地球半径约为R=6.4×10⁶m,计算时可取g≈π²m/s²．结合题中的已知条件，求上述两个加速度大小的比值

  a

  n

  1

  a

  n

  2

  （保留两位有效数字），并得出合理的结论。
  组卷：362引用：4难度：0.4

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