北京市重点中学2019届高三上学期第一次月考物理

北京市重点中学2019届高三上学期第一次月考
物理试题
、单项选择题（每小题4分，共48分。

在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合要求）
1 •历史上首先正确认识力和运动的关系，推翻力是维持物体运动的原因”的物理学家是（）
2 •物体由静止开始作匀加速直线运动，它在第n秒内的位移是s,则其加速度大小为（）
2s
2n -1
3.如图所示，某人静躺在椅子
上，椅子的靠背与水平面之间有固定倾斜角0O若此人所受重力为G,则椅子各
个部分对他作用力的合力大小为（）
A •阿基米德
B .牛顿C.伽利略 D .亚里士多德
A . Gtan 0
B . Gsin0 C. Gcos 0 D. G
4.小球从空中自由下落，与水平地面第一次相碰后弹到空中某一高度，其速度随时间变化的关系如
图所示，则（）
5 .
A .小球反弹起的最大高度为 1.25m
B .碰撞时速度的改变量大小为2m/s
C.小球是从5m高处自由下落的
D .小球第一次反弹初速度的大小为3m/s
如图所示，在一粗糙水平面上有两个质量分别为m1和m2的木块1
和2,中间用一原长为L,劲度系数为k的轻弹簧连接起来，木块
与地面间的滑动摩擦因数均为仏现用一水平力向右拉木块2,当两木块一起匀速运动时两木块之间的距离是（）
A . L — m1g L —(mb m k2
)
gm：
C L mi? g D. L ( 1—)
k k m1
6. 如图所示，物体A靠在竖直墙面上，在力F作用下静止，物体
（）
A . 2 B. 3 C. 4 D. 5
7. 如图所示，两个质量相同的小球用长度不等的细线拴在同一点，
内作匀速圆周运动，则它们的（
）A .细线拉力大小相同
C .角速度大小相同B .线速度大小相同
D.向心加速度大小相同
B的受力个数为
并在同一水平面
2s n -1 2s n
8•—轻杆一端固定质量为 m 的小球，以另一端 0为圆心，使小球在竖直平面内作半 径为R 的圆周运动，如图所
示，贝U （
）.
A •小球过最高点时，杆所受弹力可以为零
B .小球过最高点时的最小速度是
gR
C •小球过最高点时，杆对球的作用力可以与球所受重力方向相反，此时重力一定小于杆对球的 作用力
D •小球过最低点时，杆对球的作用力可以跟小球所受重力的方向相同
1
丄，半径为地球半径的 3倍，则此行星的第一宇宙速度约为地球第一宇
3
11.关于环绕地球运行的卫星，下列说法正确的是（
）
A .分别沿圆轨道和椭圆轨道运行的两颗卫星，不可能具有相同的周期
B .沿椭圆轨道运行的
一颗卫星，在轨道不同位置可能具有相同的速率
C .在赤道上空运行的两颗地球同步卫星，它们的轨道半径有可能不同
D .沿不同轨道经过北京上空的两颗卫星，它们的轨道平面一定会重合
12.如图所示，有一质量为 M 的大圆环，半径为 R ，被一轻杆固定后悬挂在 0点, 有两个质量为 m
的小环（可视为质点），同时从大环两侧的对称位置由静止滑 下•两小环同时滑到大环底部时，速度都为 V ，则此时大环对轻杆的拉力大小为
（ ）
A . （2m+2M ） g
2
B . Mg - 2mv /R
2
C . 2m （ g+v /R ） +Mg
2
D . 2m （ v /R — g ） +Mg
、本题共3小题，共12分.将正确答案填在答题纸上的对应位置.
13. （ 6分）做匀加速直线运动的物体，在第 3s 内运动的位移为10m ，第5s
内的位移是14 m ,则物体的加速度大小为 _________________ m/s 2,前5s 内的 位移是 __________ m ，第 5s 末 的瞬时速度是 ____________ m/s 。

14.
（ 3分）如图所示，轻质弹簧的劲度系数为 k ，小球质量为m ，
平衡时小
球在A 处，今用力压小球至 B 处，使弹簧缩短 x ,则此时弹簧的弹力 为 ___________________ 。

9•某行星质量为地球质量的
宙速度的（
）
“ 1
A . 9 倍
B.-
3
C . 3倍
1
D .-
9
10 .原来静止的物体受到外力
F 的作用， 图甲所示为
力
v — t 图象是下图乙中的（ )
F 随时间变化的图象，则与 F — t 图象对应的
15. （3分）六个共点力F1、F2、Fs F4、F5、的大小分别为10 N、7 N、13 N、
12 N 、5 N 、15 N ，相邻两力间的夹角均为 60 °如图所示。

则它们的合力大小为 ___________________ N 。

三、本题共4小题，共40分•请将解答步骤写在答题纸上的相应位置•解答时请写出必要的文字说
明、方程式和重要的演算步骤•只写出最后答案的不能给分•有数值计算的题，答案中必须明确 写出数值和单位.
16. (8分)如图所示，某人骑摩托车在水平道路上行驶，要在
A 处越过X =5m 的壕沟，沟面对面
比A 处低h = 1.25m ，摩托车的速度至少要有多大？
17. (10分)如图所示，水平面上有一个倾角为 m ，用绳子悬挂起来，绳子与斜面的夹角为 (1)求出绳子的拉力 T ;
2)地面对斜面体的摩擦力的大小和方向.
18. (10分)如图所示，光滑水平面上静放着一辆小车， 小车上有一竖直杆， 小车与杆的总质量为 M ,
杆上套有一块质量为 m 的木块，杆与木块间的动摩擦因数为
仏木块的孔径略大于杆的直径，
小车静止时木块可沿杆自由滑下.现给小车施加一个水平向右的拉力，使整个装置向右做匀加 速直线运动，此时木块恰能沿杆匀速下滑。

求: (1)此时木块所受的摩擦力； (2 )木块的加速度；
(3 )施加给小车的水平力的大小。

0 =30的斜劈，质量为 m . —个光滑小球，质量也为 a =30；
整个系统处于静止状态.
19. ( 12分)如图所示，A、B两物体并排放在斜面上，与斜面之间的滑动摩擦因数均为卩=0.5，斜面倾角0=37°, A的质量m =1.5kg , B的质量M =2.5kg。

现对物体A施加一大小为60N、方向沿斜面向上的推力F，使A、B由静止开始一起上滑。

若斜面足够长，取g =10m/s2, sin37 °0.6, cos37 =0.8。

(1 )求A、B由静止一起上滑时两物体间的相互作用力；
A上，求B的速度减小到零时两物体
(2)若力F作用t = 2s后方向改为沿斜面向下，仍作用于之间的距
离。

参考答案
1C 2A 3D 4D 5A 6C 7C 8A 9B 10B 11B 12C
13: 2 36 15 （每空2 分）14: m g + k x 15: 0
16解析
x 5
摩托车能越过壕沟的速度至少为v0m/ s = 10m/s
t 0.5
17解析
考点：共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用.
专题：共点力作用下物体平衡专题.
⑴唾mg ⑵心mg,方向水平向左
3 6
分析：（1）分析小球的受力情况，根据平衡条件求解绳子的拉力T;
（2）对整体，根据平衡条件得到地面的支持力N与摩擦力f的表达式，为了使整个系统始
终保持静止，摩擦力必须满足f Sf结合条件f m=kN，得到k满足的条件.
mg、斜面的支持力N1和绳子的拉力T三个力作用，由平衡条件
2mg、地面的支持力N和摩擦力f，绳子的拉力T,则由平衡条件
答：（1）绳子的拉力T是一| ;
（2）为了使整个系统始终保持静止，k值必须满足的条件是心］
18解析:
考点牛顿第二定律；力的合成与分解的运用；共点力平衡的条件及其应用.
专题牛顿运动定律综合专题.
分析
木块竖直方向匀速下滑，水平方向具有与小车相同的加速度•分析木块竖直方向的受力：重力mg和滑动摩擦力f，二力平衡，即可得到滑动摩擦力f,由f= ^N,求出杆对木块的弹力，根据牛顿第二定律求出木块水平方向的加速度，小车与木块水平方向有相冋的加速度，再对
例1:在竖直方向上，摩托车越过壕沟经历的时间s =0.5s在水平方向上,
解答：解：（1）对小球：受到重力得mgsin 0 =Tcos a 解得：（3）对整体：受到总重力得Tcos （ a +）0 =f Tsin （ a +0 +N=2mg 依题意，有：f wf kN t 二
解得:
整体根据牛顿第二定律求出水平力
F 的大小.
解：设小车的加速度为 a .
对木块：
竖直方向：受到重力 mg 和滑动摩擦力f ，木块匀速下滑时，则有
f=mg
水平方向：受到杆的弹力 N ，则有N=ma ,
又 f=(iN
a=_
对整体，根据牛顿第二定律得: 水平方向：F= ( M+m ) a
答：小车施加丄(M+m ) g 的水平力让车在光滑水平面上运动时，木块才能匀速下滑.
点评：本题运用正交分解法研究木块的受力情况，再运用整体法，根据牛顿第二定律即可求解水平 力F .
F
2
19 解析：(1)整体 a
g(sin v ■ "cosr)=5 m/s 2
m + M
B 与整体加速度相同，
F N - Mg si nr - "M gcos^ =
v v
B 的速度减小到0的时间t B 1 s B 的位移s B t B = 5 m
a B 2
A 速度减小到零前的加速度
a^—
g(sin^」cos 71) =50 m/s 2
m
v
A 的速度减小到零的时间t 1
0.2 s
a A
1
A 的位移s 1 vt 1 = 1 m
2
A 反向加速：a 2=F
g(sin )-」cos6 =42 m/s 2 m
1 2
A 反向加速的位移s 2 a 2(t
B -t 1) = 13.44m
2
解答: 联立以上二式，得
Ma
M |
得 F N
F =37.5N
m + M
(2)整体 a 二一F 一
m +M
力F 作用t = 2 s 时，v -g(sin v - cos 打=5m/s 2
=at =10 m/s
力F 改
为反向
=g(sin v ■ ■' cos" =10 m/s 2
解得,
A 、
B 间距离=S = S B - S 1 S 2 =17.44 m 。

1解析
考 伽利略研究自由落体运动的实验和推理方法；物理学史. 占：
八、、♦ 牛顿运动定律综合专题.
阿基米德是古希腊哲学家、数学家、物理学家，其所做的工作被认为是物理学真正开始前的准
备工作；
亚公元前四世纪的希腊哲学家亚里士多德认为：必须不断地给一个物体以外力，才能使它产生 不断地运动.如果物体失去了力的作用， 它就会立刻停止.即--力是维持物体运动的原因. 亚
里士多德的观点很符合人们的日常经验，如停着的车不推它它就不会动，停止推它它就会停下 来…所以亚里士多
德的观点当时占着统治地位，而且一直统治了人们两千年；
伽利略斜面实验在牛顿第一定律的建立过程中起到了重要作用，它揭示了力与运动的关系，即 物体的运动并不需要力来维持；
牛顿系统总结了前人的经验，并通过大量的实验提出了牛顿三大定律，标志着物理学的真正开 端.
解 解：A 、阿基米德是古希腊哲学家、数学家、物理学家，其所做的工作被认为是物理学真正开 答:始前的准备工作，故 A 错误；
B 、 牛顿系统总结了前人的经验，并通过大量的实验提出了牛顿三大定律，
是力学的奠基人，故 B 错
误；
C 、 伽利略通过理想斜面实验得出了力不是维持运动的原因，而是改变物体速度的原因，故
C
正确；
D 、 亚里士多德认为运动需要力来维持，故
D 错误；
故选C . 点 本题关键要知道阿基米德、亚
里斯多德、伽利略、牛顿等人对物理学发展的主要贡献. 评：
2解析
考点 专题
分析：要求物体的加速度，知道物体在第
n 秒内的位移，根据平均速度公式
s= t ，需求物体在第n
题: 分
析: 匀变速直线运动规律的综合运用. 计算题.
秒内的平均速度，故需求物体在第n秒初的速度v i和在第n秒末的速度V2. 解答：解：设物体的加速度为a,由于物体做初速度为0的匀加速直线运动，根据V t=v o+at可得
物体在第（n - 1）秒末的速度为V i= （n - 1）a,
物体在第n秒末的速度为V2= na,
则在第n 秒内的平均速度—「宀 '
2
根据s= t
2“ — 1
物体在第n 秒内的位移s= fXl 2 a
故物体的加速度a= ■■
2n- 1
故选A .
"2 '
点评： 知道某段时间内的位移，求物体的加速度，可以利用平均速度公式求解，要求平均速度，需
要知道物体的初速度和末速度的表达式.
3解析
考点： 自由落体运动；匀变速直线运动的图像. 专题： 自由落体运动专题. 分析：
解决本题的关键是正确理解速度时间图象的物理意义：速度图象的斜率代表物体的加速度， 速度图象与时间轴围成的面积代表物体的位移，最后求出反弹的高度.
解答： 解: A 、由图象可知，小球第一次反弹后初速度的大小为
3m/s ，故A 正确；
B 、 碰撞时速度的改变量为△ v= - 3m/s - 5m/s= - 8m/s ，则速度的改变量大小为
8m/s ,故B 错
误；
C 、 由图象可知：前 0.5s 内物体自由下落，后 0.3s 物体反弹，根据 v - t 图象中速度图象与时 间轴围成的
面积表示位移可得：小球下落的高度为：
h=!X0.5 3m=1.25m
，故 C 错误； D 、 小球能弹起的最大高度对应图中
0.5s - 0.8s 内速度图象的面积，
所以h 气X 0.3 3m=0.45m ,
故D 错误； 故选A .
点评： 解决本题要明确v -t 图象的含义：在v - t 图象中每时刻对应于速度的大小，速度的正负表示 其运动方向，图
象的斜率表示物体运动的加速度，图象与时间轴围成的面积为物体的位移， 时间轴上方面积表示位移为止，
卜方表示为负.
故选A
点评：本题是平衡条件和胡克定律的综合应用，关键是选择研究对象，分析物体的受力情况.
5解析
共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用.
考点：
专题：共点力作用下物体平衡专题.
分析：
分析小球受力情况：重力G,细线的拉力T和半球面的支持力N，作出N、T的合力F,根据三角形相似法分
析N、T的变化.
解答：解：以小球为研究对象，分析小球受力情况：重力G,细线的拉力T和半球面的支持力N, 作出N、T的合力F，由平衡条件得知F=G .
得到
由题缓慢地将小球从A点拉到B点过程中，O i O, AO不变，O i A变小可见T变小；N不变.
故选D .
点评：本题是平衡问题中动态变化分析问题，N与T不垂直，运用三角形相似法分析，作为一种方法要学会应用.
6. C
7. C
& A
9解析
考点：人造卫星的加速度、周期和轨道的关系.
专题：人造卫星问题.
度的大小是相同的，B 项正确；同步卫星的轨道半径、周期、线速度等都是相同的，
C 项错误；经过 同一点的卫星可有不同的轨道，
D 项错误.本题答案为 B 项.
分析：物体在地面附近绕地球做匀速圆周运动的速度叫做第一宇宙速度，大小 在圆轨
道上运行时的速度公式
v=p 解得. 7.9km/s ，可根据卫星 解答: 解：设地球质量M ，某星球质量M ，地球半径「，某星球半径3r
由万有引力提供向心力做匀速圆周运动得:
解得：卫星在圆轨道上运行时的速度公式
分别代入地球和某星球的各物理量得
此行星的第一宇宙速度约为地球第一宇宙速度的
点评：本题要掌握第一宇宙速度的定义，正确利用万有引力公式列出第一宇宙速度的表达式.
10: B
11. B ［解析］ a
由开普勒第三定律T 2 = k 可知，只要椭圆轨道的半长轴与圆轨道的半径相等，它
们的周期是相同的, A 项错误；沿椭圆轨道运行的一颗卫星，在关于长轴
(或短轴)对称的点上，线速。