北京市顺义牛栏山第一中学2024-2025学年高三上学期10月月考物理试题

牛栏山一中2024-2025学年上学期10月月考 高三 物理试题 一、选择题：本部分共14小题，每题3分，共42分。在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。 1.如图所示,水平天花板下用三根细绳悬挂一个物体,物体处于静止状态,绳OA、OB、OC上的力分别为FA、FB、FC。已知绳OA、OB与水平方向的夹角分别为60°和30°。下列关系式正确的是(　　)　　　　　　　　　　　　　　　　 A.FA>FB B.FA<FB C.FB>FC D.FA>FC 2. 一个地球仪绕与其“赤道面”垂直的“地轴”匀速转动的示意图如图所示。P点和Q点位于同一条“经线”上、Q点和M点位于“赤道”上，O为球心。下列说法正确的是 A. P、Q的线速度大小相等 B. P、M的角速度大小相等 C. P、Q的向心加速度大小相等 D. P、M的向心加速度方向均指向O 3．一列横波沿x轴正向传播,a,b,c,d为介质中的沿波传播方向上四个质点的平衡位置。某时刻的波形如图甲所示,此后,若经过周期开始计时,则图乙描述的是(　　) 　 A.a处质点的振动图像 B.b处质点的振动图像 C.c处质点的振动图像 D.d处质点的振动图像 4.如图所示,S1和S2是两相干水波波源,它们振动同步且振幅相同,振幅A=10 cm。实线和虚线分别表示在某一时刻它们所发出的波的波峰和波谷。已知两列波的波长均为5 cm,A、B、C三质点的平衡位置在同一直线上,且B点为AC连线的中点。下列说法正确的是(　　) A.A点处于振动最弱的区 B.C点处于振动的最强区 C.此时A、C两点的竖直高度差为20 cm D.再经过半个周期,质点A点振动最弱 5．在“验证力的平行四边形定则”实验中，将轻质小圆环挂在橡皮条的一端，橡皮条的另一 端固定在水平木板上的A点，圆环上有绳套。实验中先用两个弹簧测力计分别勾住绳套，并互成角度地拉圆环，将圆环拉至某一位置O，如图所示。再只用一个弹簧测力计，通过绳套把圆环拉到与前面相同的位置O。关于此实验，下列说法正确的是 实验中只需记录弹簧测力计的示数 B．橡皮条、弹簧测力计和绳应位于与纸面平行的同一平面内 C．用平行四边形定则求得的合力方向一定沿AO方向 D．两弹簧测力计之间的夹角应取90°，以便计算合力的大小 6．如图是采用动力学方法测量空间站质量的原理图。已知飞船的质量为m，其推进器工作时飞船受到的平均推力为F。在飞船与空间站对接后，推进器工作时间为Δt，测出飞船和空间站的速度变化为Δv。下列说法正确的是 A. 空间站的质量为 eq \f ( FΔt, Δv) B. 空间站的质量为 eq \f(FΔt, Δv)－m C. 飞船对空间站的作用力大小为F D. 飞船对空间站的作用力大小一定为 7. 如图所示，圆盘可在水平面内绕通过O点的竖直轴转动，圆盘上距轴r处有一质量为m的物块（可视为质点）。某时刻起，圆盘开始绕轴转动，经过一段时间，其角速度从0增大至 。已知物块与圆盘之间的动摩擦因数 、重力加速度g，该过程中物块始终相对圆盘静止，下列说法正确的是（　　） A. 物块所受摩擦力的方向始终指向O点 B. 物块所受摩擦力的大小始终为μmg C. 物块所受摩擦力的冲量大小为mωr D. 物块所受摩擦力做的功为0 8．如图所示，在距地面同一高度处将三个相同的小球以相同的速率分别沿竖直向下、竖直向上、水平向右的方向抛出，不计空气阻力，比较这三个小球从抛出到落地的过程，下列说法正确的是（ ） A．重力对每个小球做的功都各不相同 B．重力对每个小球的冲量都各不相同 C．每个小球落地时的速度大小都各不相同 D．每个小球落地时重力做功的瞬时功率都各不相同 9、已知月球半径为R，飞船在距月球表面高度为R的圆轨道上飞行，周期为T，万有引力常量为G，下列说法正确的是 ( ) A．月球质量为 B．月球表面重力加速度为 C．月球密度为 D．月球第一宇宙速度为 10.如图甲所示MN是一条电场线上的两点，从M点由静止释放一个带正电的带电粒子，带电粒子仅在电场力作用下沿电场线M点运动到N点，其运动速度随时间t的变化规律如图乙所示下列叙述中正确的是( ) A．M点场强比N的场强小 B．M点的电势比N点的电势低 C．从M点运动到N点电势能减小 D．从M点运动到N点粒子所受电场力逐渐增大 11. 在如图所示平面内，两个带等量正电的点电荷分别固定在A、B两点，O为 连线的中点， 为 的垂直平分线，C、D两点在 上且 。下列说法正确的是（　　） O点的场强比C点的场强大 B. C点的场强与D点的场强相同 C. O点的电势比D点的电势高 D. 电子在C点的电势能比在D点的电势能大 12. 甲、乙两质点以相同的初速度从同一地点沿同一方向同时开始做直线运动，以初速度方向为正方向，其加速度随时间变化的a–t图象如图所示．关于甲、乙在0~t0时间内的运动情况，下列说法正确的是 A. 0~t0时间内，甲做减速运动，乙做加速运动 B. 0~t0时间内，甲和乙的平均速度相等 C. 在t0时刻，甲的速度比乙的速度小 D. 在t0时刻，甲和乙之间的间距最大 13、二维运动传感器设计原理如图所示，计算机可以记录各个时刻运动物体A的位置坐标。计算机可以根据位置坐标，描绘出做平抛运动物体的轨迹，也可以分别绘出物体A的水平分速度大小vx和竖直分速度vy随时间变化的v—t图像。关于传感器设计原理下列叙述正确的是： A、B1、和B2一个负责发射超声波脉冲，一个负责接收超声波脉冲 B、B1、和B2都是接收器，一个接收超声波脉冲，一个接收红外脉冲 C、物体A在做平抛运动过程能够在竖直面内向各个方向同时发射超声波脉冲和红外线脉冲,B1、和B2都是接收器,各自测出收到的超声波脉冲和红外脉冲的时间差，由此算出它们各自与物体A的距离。 D、B1、和B2都是发射器，二者同时发射超声波脉冲和红外脉冲，A是接收器，A根据接收到的超声波脉冲和红外脉冲的时间差来计算出物体A的位置。 14.无偿献血、救死扶伤的崇高行为，是文明社会的标志之一。现代献血常采用机采成分血的方式，就是指把健康人捐献的血液，通过血液分离机分离出其中某一种成分（如血小板、粒细胞或外周血干细胞）储存起来，再将分离后的血液回输到捐献者体内。分离血液成分需要用到一种叫离心分离器的装置，其工作原理的示意图如图所示，将血液装入离心分离器的封闭试管内，离心分离器转动时给血液提供一种“模拟重力”的环境，“模拟重力”的方向沿试管远离转轴的方向，其大小与血液中细胞的质量以及其到转轴距离成正比。 初始时试管静止，血液内离转轴同样距离处有两种细胞a、b，其密度分别为ρa和ρb，它们的大小与周围血浆密度ρ0的关系为ρa<ρ0<ρb。对于试管由静止开始绕轴旋转并不断增大转速的过程中，下列说法中正确的是 A．血浆相对试管向外侧运动，细胞a和细胞b相对试管向内侧运动 B．细胞a相对试管向外侧运动，细胞b相对试管向内侧运动 C．这种离心分离器“模拟重力”对应的“重力加速度”沿转动半径方向向外侧逐渐变大 D．这种离心分离器“模拟重力”对应的“重力加速度”沿转动半径方向各处大小相同 二、实验题（本题共2小题，共18分。） 15.（8分） 用如图1所示装置验证机械能守恒定律。 （1）除带夹子的重物、纸带、铁架台（含夹子）、电磁打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还需要使用的一组器材是 。 A． 直流电源、天平 （含砝码） B． 直流电源、刻度尺 C． 交流电源、天平 （含砝码） D． 交流电源、刻度尺 （2）实验中，先接通电源，再释放重物，得到如图2所示的一条纸带。在纸带上选取连续打出的5个点A、B、C、D、E， 测得C、D、E三个点到起始点O的距离分别为 hc、hD、hE。已知当地重力加速度为g， 打点计时器打点的周期为T。设重物的质量为m，则从打下O点到打下D点的过程中，重物的重力势能减少量为 ，动能增加量为 。（用上述测量量和已知量的符号表示） （3）若操作过程无误，可发现重力势能的减少量总是 （填“大于”、“小于”或“等于”）动能的增加量。 16（10分）某校同学们分组进行碰撞的实验研究。 （1）第一组利用气垫导轨通过频闪照相进行探究碰撞中的不变量这一实验。若要求碰撞时系统损失的机械能最多，则应选下图中的_______（填“甲”或“乙”）（甲图两滑块分别装有弹性圈，乙图两滑块分别装有撞针和橡皮泥）； （2）第二组同学用如图丙所示的实验装置“验证动量守恒定律”。 　　　　　　　　　　　 ①若入射小球质量为ma，半径为ra；被碰小球质量为mb，半径为rb，则__________。 A．ma>mb，ra>rb　　 B．ma>mb，ra<rb C．ma>mb，ra＝rb D．ma<mb，ra＝rb ②设入射小球的质量为ma，被碰小球的质量为mb，则在用图丙所示装置进行实验时(P为碰前入射小球落点的平均位置)，当所测物理量满足表达式__________时，即说明两球碰撞中动量守恒；当所测物理量满足表达式__________时，即说明两球碰撞为完全弹性碰撞。(用装置图中的字母表示) (3)第三组同学也用上述两球进行实验，但将实验装置进行了改装：如图丁所示，将白纸、复写纸固定在竖直放置的木条上，用来记录实验中球a（质量为ma）、球b（质量为mb）与木条的撞击点。实验时，首先将木条竖直立在轨道末端右侧并与轨道接触，让入射球a从斜轨上起始位置由静止释放，撞击点为O′；然后将木条平移到图中所示位置，入射球a从斜轨上起始位置由静止释放，确定其撞击点；再将入射球a从斜轨上起始位置由静止释放，与球b相撞，确定球a和球b相撞后的撞击点。这些撞击点分别对应图中的A′、B′、C′，测得A′、B′、C′与O′的高度差分别为HA、HB、HC．若所测物理量满足表达式_________时，即说明球a和球b碰撞中动量守恒。 三、计算题：（本题共5小题，40分。解答应画出必要的示意图，写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。） 17.（9分）如图所示，小物块A、B的质量均为m = 0.10 kg，B静止在轨道水平段的末端。A以水平速度v0与B碰撞，碰后两物块粘在一起水平抛出。抛出点距离水平地面的竖直高度为h = 0.45 m，两物块落地点距离轨道末端的水平距离为s = 0.30 m，取重力加速度g = 10 m/s2。求： （1）两物块在空中运动的时间t； （2）两物块碰前A的速度v0的大小； （3）两物块碰撞过程中损失的机械能 。 18、（9分）如图18（a）所示，把一个小球用一根不可伸长的轻质细线悬挂起来，就成为一个摆，摆长L＝1m，最大摆角为θ＝37º小球质量m＝0.2kg.重力加速度g=10m/s2(sin37º＝0.6；cos37º＝0.8)求： （1）小球摆到最低位置O时，细线对小球的拉力F的大小； （2）如图18（b）所示，若在O点的正下方钉一个钉子B。当细线与钉子相碰时，钉子的位置越靠近小球，细线就越容易被拉断。请解释这现象。 （3）若让小球在水平面做如图18（c）所示的匀速圆周运动，请分析论证：要使细线与竖直方向夹角增大，需要使小球运动的角速度增大是减小？ 　 19. （10分）摩擦无处不在，宏观世界和微观尺度里摩擦可能遵循不同规律。 （1）达·芬奇最早对摩擦进行定量的研究并提出摩擦系数的概念。如图1为达·芬奇研究木板与物块间摩擦力的模型图，两物体接触面间的压力为FN，滑动速度为v，摩擦力为f ；图2为他在某次实验中用得到的数据绘制的f - FN图像。达·芬奇定义该图像的斜率为摩擦系数。 a．求两物体接触面间的摩擦系数μ； b．若图1中木板质量为 、长为 ，开始时静止在光滑水平桌面上。上面的小物块（可视为质点）质量为 ，从木板上的左端以速度V0=8m/s开始运动。求最终物块和木板的速度分别为多大。重力加速度 。 （2）随着研究的深入，人们发现了摩擦力在原子尺度上与宏观表现出不同的规律。图3为清华大学课题组通过对石墨烯体系施加面内拉伸形变时得到的数据组；图4为佐治亚理工学院课题组用硅包裹的纳米针尖在云母表面上以不同的速度v滑动时得到的数据组，五组实验中针尖与云母表面间压力在4nN~12nN之间。 通过这些研究数据你能得到哪些与宏观不一样的结论。 20．（12分）小行星撞击地球虽然发生概率较低，却会使地球生命面临重大威胁。我国已经提出了近地小行星防御的发展蓝图，计划在2030年实现一次对小行星的动能撞击，2030至2035年间实现推离偏转。 已知地球质量为 ，可视为质量分布均匀的球体，引力常量为 。若一颗质量为 的小行星距离地心为 时，速度的大小 远小于 。不考虑地球运动及其它天体的影响。 （1）若小行星的速度方向垂直于它与地心的连线，通过分析判断该小行星能否围绕地球做圆周运动。 （2）若小行星的速度方向沿着它与地心的连线指向地心。已知取无穷远处的引力势能为零，则小行星在距地心为 处的引力势能 。 a．设想提前发射质量为 的无人飞行器，在距离地心为 处与小行星发生迎面撞击，小行星撞后未解体。将撞击过程简化为完全非弹性的对心碰撞。为彻底解除小行星对地球的威胁，使其不与地球碰撞。求飞行器撞击小行星时的最小速度 。 b．设想对小行星施加适当的“推力”后，使其在距离地心为 处的速度方向与它和地心连线的夹角变为300，速度大小不变，也能解除对地球的威胁。已知小行星仅在地球引力作用下的运动过程，它与地心的连线在任意相等时间内扫过相等的面积。求小行星在此后的运动过程中，距地心的最近距离 。 A O 飞船 空间站 F O 10题图 ω 内侧 外侧 转轴 a b 图丙 图丁 图18（b） 图18（a） 图18（c） $牛栏山一中2024-2025学年上学期10月月考 高三 物理试题 第一部分 一、选择题：本部分共14题，每题3分，共42分。在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。 1.如图所示,水平天花板下用三根细绳悬挂一个物体,物体处于静止状态,绳OA、OB、OC上的力分别为FA、FB、FC。已知绳OA、OB与水平方向的夹角分别为60°和30°。下列关系式正确的是(　　)　　　　　　　　　　　　　　　　 A.FA>FB B.FA<FB C.FB>FC D.FA>FC 　【答案】A 2. 一个地球仪绕与其“赤道面”垂直的“地轴”匀速转动的示意图如图所示。P点和Q点位于同一条“经线”上、Q点和M点位于“赤道”上，O为球心。下列说法正确的是（　　） A. P、Q的线速度大小相等 B. P、M的角速度大小相等 C. P、Q的向心加速度大小相等 D. P、M的向心加速度方向均指向O 【答案】B 【解析】 【详解】B．由于同轴转动的物体的角速度相等，可知P、Q、M的角速度均相等，B正确； A．图中球面上各点圆周运动的半径为各点到地轴的垂直距离，因此有 根据 结合上述可知 A错误； C．根据 结合上述可知 C错误； D．根据上述可知，M的向心加速度方向指向O，P的向心加速度方向指向P到地轴垂线的垂足，D错误。 故选B。 3.(2010北京)一列横波沿x轴正向传播,a,b,c,d为介质中的沿波传播方向上四个质点的平衡位置。某时刻的波形如图甲所示,此后,若经过周期开始计时,则图乙描述的是(　　) 　 A.a处质点的振动图像 B.b处质点的振动图像 C.c处质点的振动图像 D.d处质点的振动图像 【答案】B 【解析】此时a的振动方向向上,过周期后,在波谷,与振动图像计时起点的情况不符,A错误;此时b在波谷,过周期后,经平衡位置向下,与振动图像计时起点的情况相符,B正确;此时c经平衡位置向下,过周期后,到达波峰,与振动图像计时起点的情况不符,C错误;此时d在波峰,过周期后,经平衡位置向上,与振动图像计时起点的情况不符,D错误。故选B。 4.(2023·通州一模)如图所示,S1和S2是两相干水波波源,它们振动同步且振幅相同,振幅A=10 cm。实线和虚线分别表示在某一时刻它们所发出的波的波峰和波谷。已知两列波的波长均为5 cm,A、B、C三质点的平衡位置在同一直线上,且B点为AC连线的中点。下列说法正确的是(　　) A点处于振动的最弱区 B.C点处于振动的最强区 C.此时A、C两点的竖直高度差为20 cm D.再经过半个周期,质点A点振动最弱 【答案】B 【解析】A.此时A点位于波峰,C点位于波谷,B点位于平衡位置,结合波的传播方向可知,此时B点正竖直向下运动,A正确;B.C点是波谷与波谷相遇处,C点处于振动的加强区,B错误;C.A点处与C点处振动都加强,振幅都为A'=2A=2×10 cm=20 cm,此时A、C两点的竖直高度差为Δh=2A'=2×20 cm=40 cm,C错误;D.质点C只上下振动,不会随波迁移,再经过半个周期,质点C运动到波峰位置,D错误。故选A。 5．在“验证力的平行四边形定则”实验中，将轻质小圆环挂在橡皮条的一端，橡皮条的另一 端固定在水平木板上的A点，圆环上有绳套。实验中先用两个弹簧测力计分别勾住绳套，并互成角度地拉圆环，将圆环拉至某一位置O，如图所示。再只用一个弹簧测力计，通过绳套把圆环拉到与前面相同的位置O。关于此实验，下列说法正确的是 实验中只需记录弹簧测力计的示数 B．橡皮条、弹簧测力计和绳应位于与纸面平行的同一平面内 C．用平行四边形定则求得的合力方向一定沿AO方向 D．两弹簧测力计之间的夹角应取90°，以便计算合力的大小 【答案】B 6．如图是采用动力学方法测量空间站质量的原理图。已知飞船的质量为m，其推进器工作时飞船受到的平均推力为F。在飞船与空间站对接后，推进器工作时间为Δt，测出飞船和空间站的速度变化为Δv。下列说法正确的是 A. 空间站的质量为 eq \f ( FΔt, Δv) B. 空间站的质量为 eq \f(FΔt, Δv)－m C. 飞船对空间站的作用力大小为F D. 飞船对空间站的作用力大小一定为 答案：B 7. 如图所示，圆盘可在水平面内绕通过O点的竖直轴转动（俯视），圆盘上距轴r处有一质量为m的物块（可视为质点）。某时刻起，圆盘开始绕轴转动，经过一段时间，其角速度从0增大至 。已知物块与圆盘之间的动摩擦因数 、重力加速度g，该过程中物块始终相对圆盘静止，下列说法正确的是（　　） A. 物块所受摩擦力的方向始终指向O点 B. 物块所受摩擦力的大小始终为μmg C. 物块所受摩擦力的冲量大小为mωr D. 物块所受摩擦力做的功为0 【答案】C 【解析】 【详解】A．在角速度从0增大至 过程中，物块有切线方向的加速度，则摩擦力有切向分力，不是指向O点，故A错误； B．该过程中物块始终相对圆盘静止，则摩擦力始终小于最大静摩擦力 ，故B错误； C．物块受到的支持力与重力的冲量大小相等方向相反，则根据动量定理物块的动量改变量等于摩擦力的冲量，为 故C正确； D．支持力和重力不做功，根据动能定理，摩擦力做功等于动能改变量为 故D错误。 故选C。 8．如图所示，在距地面同一高度处将三个相同的小球以相同的速率分别沿竖直向下、竖直向上、水平向右的方向抛出，不计空气阻力，比较这三个小球从抛出到落地的过程，下列说法正确的是（ ） A．重力对每个小球做的功都各不相同 B．重力对每个小球的冲量都各不相同 C．每个小球落地时的速度大小都各不相同 D．每个小球落地时重力做功的瞬时功率都各不相同 答案：B 9、已知月球半径为R，飞船在距月球表面高度为R的圆轨道上飞行，周期为T，万有引力常量为G，下列说法正确的是 ( ) A．月球质量为 B．月球表面重力加速度为 C．月球密度为 D．月球第一宇宙速度为 【答案】A 10.如图甲所示MN是一条电场线上的两点，从M点由静止释放一个带正电的带电粒子，带电粒子仅在电场力作用下沿电场线M点运动到N点，其运动速度随时间t的变化规律如图乙所示下列叙述中正确的是( ) A．M点场强比N的场强小 B．M点的电势比N点的电势低 C．从M点运动到N点电势能减小 D．从M点运动到N点粒子所受电场力逐渐增大 【答案】C 11. 在如图所示平面内，两个带等量正电的点电荷分别固定在A、B两点，O为 连线的中点， 为 的垂直平分线，C、D两点在 上且 。下列说法正确的是（　　） A. O点的场强比C点的场强大 B. C点的场强与D点的场强相同 C. O点的电势比D点的电势高 D. 电子在C点的电势能比在D点的电势能大 【答案】C 【解析】 【详解】A．两个带等量正电的点电荷在A、B中点产生的场强为零，而C点的场强不为零，故O点的场强比C点的场强小，A错误； B．根据对称关系可知，C点的场强与D点的场强大小相等，但方向相反，B错误； C．两个带等量正电的点电荷的中垂线的电场方向有O点指向远处，所以O点的电势比D点的电势高，C正确； D．根据对称性可知，C点的电势与D点的电势相同，故电子在C点的电势能与在D点的电势能相等，D错误。 故选C。 12. 甲、乙两质点以相同的初速度从同一地点沿同一方向同时开始做直线运动，以初速度方向为正方向，其加速度随时间变化的a–t图象如图所示．关于甲、乙在0~t0时间内的运动情况，下列说法正确的是 A. 0~t0时间内，甲做减速运动，乙做加速运动 B. 0~t0时间内，甲和乙的平均速度相等 C. 在t0时刻，甲的速度比乙的速度小 D. 在t0时刻，甲和乙之间的间距最大 【答案】D 【解析】 【详解】0~t0时间内，甲做加速度减小的加速运动，乙做加速度增加的加速运动，选项A错误；两物体的初速度相同，由图像可知，速度的变化量相同，则在t0时刻两物体的速度相同，但是由于甲做加速度减小的加速运动，乙做加速度增加的加速运动，则甲的位移大于乙的位移，可知甲的平均速度大于乙，选项BC错误；在t0时刻，甲和乙速度相同，则甲乙之间的间距最大，选项D正确；故选D. 点睛：此题关键是先搞清a-t图像的物理意义，知道图像的“面积”等于速度的变化量；可借助于v-t图像进行分析. 13、二维运动传感器设计原理如图12所示，计算机可以记录各个时刻运动物体A的位置坐标。计算机可以根据位置坐标，描绘出做平抛运动物体的轨迹，也可以分别绘出物体A的水平分速度大小vx和竖直分速度vy随时间变化的v—t图像。关于传感器设计原理下列叙述正确的是： A、B1、和B2一个负责发射超声波脉冲，一个负责接收超声波脉冲 B、B1、和B2都是接收器，一个接收超声波脉冲，一个接收红外脉冲 C、物体A在做平抛运动过程能够在竖直面内向各个方向同时发射超声波脉冲和红外线脉冲,B1、和B2都是接收器,各自测出收到的超声波脉冲和红外脉冲的时间差，由此算出它们各自与物体A的距离。 D、B1、和B2都是发射器，二者同时发射超声波脉冲和红外脉冲，A是接收器，A根据接收到的超声波脉冲和红外脉冲的时间差来计算出物体A的位置。 答案：C 14.无偿献血、救死扶伤的崇高行为，是文明社会的标志之一。现代献血常采用机采成分血的方式，就是指把健康人捐献的血液，通过血液分离机分离出其中某一种成分（如血小板、粒细胞或外周血干细胞）储存起来，再将分离后的血液回输到捐献者体内。分离血液成分需要用到一种叫离心分离器的装置，其工作原理的示意图如图所示，将血液装入离心分离器的封闭试管内，离心分离器转动时给血液提供一种“模拟重力”的环境，“模拟重力”的方向沿试管远离转轴的方向，其大小与血液中细胞的质量以及其到转轴距离成正比。 初始时试管静止，血液内离转轴同样距离处有两种细胞a、b，其密度分别为ρa和ρb，它们的大小与周围血浆密度ρ0的关系为ρa<ρ0<ρb。对于试管由静止开始绕轴旋转并不断增大转速的过程中，下列说法中正确的是 A．血浆相对试管向外侧运动，细胞a和细胞b相对试管向内侧运动 B．细胞a相对试管向外侧运动，细胞b相对试管向内侧运动 C．这种离心分离器“模拟重力”对应的“重力加速度”沿转动半径方向向外侧逐渐变大 D．这种离心分离器“模拟重力”对应的“重力加速度”沿转动半径方向各处大小相同 14答案：C 二、实验题（本题共2小题，共18分。） 15.（8分） 用如图1所示装置验证机械能守恒定律。 （1）除带夹子的重物、纸带、铁架台（含夹子）、电磁打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还需要使用的一组器材是 。 A． 直流电源、天平 （含砝码） B． 直流电源、刻度尺 C． 交流电源、天平 （含砝码） D． 交流电源、刻度尺 （2）实验中，先接通电源，再释放重物，得到如图2所示的一条纸带。在纸带上选取连续打出的5个点A、B、C、D、E， 测得C、D、E三个点到起始点O的距离分别为 hc、hD、hE。已知当地重力加速度为g， 打点计时器打点的周期为T。设重物的质量为m，则从打下O点到打下D点的过程中，重物的重力势能减少量为 ，动能增加量为 。（用上述测量量和已知量的符号表示） （3）若操作过程无误，可发现重力势能的减少量总是 （填“大于”、“小于”或“等于”）动能的增加量。 15. （8分） （1） D （1分） （2）mghD， （4分） （3） 大于 （1分） 物体克服阻力做功， 有一部分机械能转化为内能（2分） 16（10分）某校同学们分组进行碰撞的实验研究。 （1）第一组利用气垫导轨通过频闪照相进行探究碰撞中的不变量这一实验。若要求碰撞动能损失最多则应选下图中的_______（填“甲”或“乙”）（甲图两滑块分别装有弹性圈，乙图两滑块分别装有撞针和橡皮泥）； （2）第二组同学用如图丙所示的实验装置“验证动量守恒定律”。 　　　　　　　　　　　 ①若入射小球质量为ma，半径为ra；被碰小球质量为mb，半径为rb，则__________。 A．ma>mb，ra>rb　　 B．ma>mb，ra<rb C．ma>mb，ra＝rb D．ma<mb，ra＝rb ②若采用图甲所示装置进行实验，以下所提供的测量工具中一定需要的是 __________。 A．毫米刻度尺 B．游标卡尺　　C．天平 D．弹簧测力计　　E．秒表 ③设入射小球的质量为ma，被碰小球的质量为mb，则在用图甲所示装置进行实验时(P为碰前入射小球落点的平均位置)，当所测物理量满足表达式__________时，即说明两球碰撞中动量守恒；当所测物理量满足表达式__________时，即说明两球碰撞为完全弹性碰撞。(用装置图中的字母表示) (3)第三组同学也用上述两球进行实验，但将实验装置进行了改装：如图丁所示，将白纸、复写纸固定在竖直放置的木条上，用来记录实验中球a（质量为ma）、球b（质量为mb）与木条的撞击点。实验时，首先将木条竖直立在轨道末端右侧并与轨道接触，让入射球a从斜轨上起始位置由静止释放，撞击点为O′；然后将木条平移到图中所示位置，入射球a从斜轨上起始位置由静止释放，确定其撞击点；再将入射球a从斜轨上起始位置由静止释放，与球b相撞，确定球a和球b相撞后的撞击点。这些撞击点分别对应图中的A′、B′、C′，测得A′、B′、C′与O′的高度差分别为HA、HB、HC．若所测物理量满足表达式_________时，即说明球a和球b碰撞中动量守恒。 （1）乙；（2）C （3）maxB=maxA+mbxC (6)[10]由平抛规律有： x=v0t 所以 当水平位移相等时，v0与 成正比（与竖直位移的二次方根成反比） 动量守恒要验证的式子是 即 【答案】 (1). BE (2). ACD (3). ＞ (4). = (5). A (6). C (7). 50.10cm (8). maxB=maxA+mbxC (9). xA+xB=xC (10). 【解析】 【详解】(1)[1] 球离开轨道后做平抛运动，小球在空中的运动时间t相等，如果碰撞过程动量守恒，则有 ① 两边同时乘以时间t得 ② 结合平抛运动的规律有 ③ 当该关系式成立时，即可验证碰撞过程动量守恒，因此实验只需要测量：小球a、b的质量分别为ma、mb；记录纸上O点到A、B、C各点的距离OA、OB、OC，故BE正确，ACD错误。 故选BE。 (2)[2] A．小球离开轨道后做平抛运动，要确保小球每次都从斜槽末端飞出时速度沿水平方向，斜槽轨道末端必须水平，故A正确; B．本实验不需要测量量时间，所以不用秒表，故B错误； C．为了保证碰撞两小球从同一高度做平抛运动，所以要求小球碰撞为对心正碰，两球相碰时，两球心必须在同一水平面上，故C正确； D．在同一组实验的不同碰撞中，每次入射球必须从同一高度由静止释放，保证碰前的速度相同，故D正确。 故选ACD。 (3)[3][4] 为防止碰撞过程入射球反弹，入射球的质量应大于被碰球的质量，所以有 ；为了保证小球碰撞为对心正碰，两小球半径相等，所以 。 (4)[5][6] 碰撞后两小球做平抛运动，高度相同，所以运动时间相同， a小球和b小球相撞后，b小球的速度增大，a小球的速度减小，所以碰撞后a球的落地点距离O点最近，b小球离O点最远，中间一个点是未放b球时a的落地点，所以相碰后，小球a、b的平均落点位置依次是图中A、C点； [7]根据图中给出了小球a落点附近的情况，由图可得小球a落点到O点的距离应为50.10cm (5)①[8]根据第(1)可知，两球碰撞中动量守恒，所测物理量满足表达式 maxB=maxA+mbxC④ ②[9] 两球碰撞为完全弹性碰撞，还要满足 ⑤ 变形得 EMBED Equation.DSMT4 ⑥ 由④⑥式解得 xA+xB=xC (6)[10]由平抛规律有： x=v0t 所以 当水平位移相等时，v0与 成正比（与竖直位移的二次方根成反比） 动量守恒要验证的式子是 即 三、计算题：（本题共5小题，40分。解答应画出必要的示意图，写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。） 17.（9分）如图所示，小物块A、B的质量均为m = 0.10 kg，B静止在轨道水平段的末端。A以水平速度v0与B碰撞，碰后两物块粘在一起水平抛出。抛出点距离水平地面的竖直高度为h = 0.45 m，两物块落地点距离轨道末端的水平距离为s = 0.30 m，取重力加速度g = 10 m/s2。求： （1）两物块在空中运动的时间t； （2）两物块碰前A的速度v0的大小； （3）两物块碰撞过程中损失的机械能 。 【答案】（1）0.30 s；（2） ；（3） 【详解】（1）竖直方向为自由落体运动，由 得 t = 0.30 s （2）设A、B碰后速度为 ，水平方向为匀速运动，由 得 根据动量守恒定律，由 得 （3）两物体碰撞过程中损失的机械能 得 18、（9分）如图18（a）所示，把一个小球用一根不可伸长的轻质细线悬挂起来，就成为一个摆，摆长L＝1m，最大摆角为θ＝37º小球质量m＝0.2kg.重力加速度g=10m/s2(sin37º＝0.6；cos37º＝0.8)求： （1）小球摆到最低位置O时，细线对小球的拉力F的大小； （2）如图18（b）所示，若在O点的正下方钉一个钉子B。当细线与钉子相碰时，钉子的位置越靠近小球，细线就越容易被拉断。请解释这现象。 （3）若让小球在水平面做如图18（c）所示的匀速圆周运动，请分析论证：要使细线与竖直方向夹角增大，需要使小球运动的角速度增大是减小？ 　 19. （10分）摩擦无处不在，宏观世界和微观尺度里摩擦可能遵循不同规律。 （1）达·芬奇最早对摩擦进行定量的研究并提出摩擦系数的概念。如图1为达·芬奇研究木板与物块间摩擦力的模型图，两物体接触面间的压力为FN，滑动速度为v，摩擦力为f ；图2为他在某次实验中用得到的数据绘制的f - FN图像。达·芬奇定义该图像的斜率为摩擦系数。 a．求两物体接触面间的摩擦系数μ； b．若图1中木板质量为 、长为 ，开始时静止在光滑水平桌面上。上面的小物块（可视为质点）质量为 ，从木板上的左端以速度V0=8m/s开始运动。求最终物块和木板的速度分别为多大（木板很薄，可忽略物块掉落引起的速度变化）。重力加速度 。 （2）随着研究的深入，人们发现了摩擦力在原子尺度上与宏观表现出不同的规律。图3为清华大学课题组通过对石墨烯体系施加面内拉伸形变时得到的数据组；图4为佐治亚理工学院课题组用硅包裹的纳米针尖在云母表面上以不同的速度v滑动时得到的数据组，五组实验中针尖与云母表面间压力在4nN~12nN之间。 通过这些研究数据你能得到哪些与宏观不一样的结论。 【答案】（1）a． b．v1=v2=2m/s；（2）见解析。 【解析】 【详解】（1）a．根据题意结合图2分析知两物体接触面间的摩擦系数 b．设最终物块和木板速度分别为 和 ，系统动量守恒 根据能量守恒定律 联立解得 v1=v2=2m/s （2）通过图3分析知对石墨烯体系施加面内拉伸形变增大时，摩擦系数减小；通过图4分析知针尖与云母表面间压力在4nN~12nN之间时，硅包裹的纳米针尖在云母表面上滑动时，压力相同时，速度越大，摩擦力就越大，且速度相同时，压力越大，摩擦力就越大。 20．（12分）小行星撞击地球虽然发生概率较低，却会使地球生命面临重大威胁。我国已经提出了近地小行星防御的发展蓝图，计划在2030年实现一次对小行星的动能撞击，2030至2035年间实现推离偏转。 已知地球质量为 ，可视为质量分布均匀的球体，引力常量为 。若一颗质量为 的小行星距离地心为 时，速度的大小 远小于 。不考虑地球运动及其它天体的影响。 （1）若小行星的速度方向垂直于它与地心的连线，通过分析判断该小行星能否围绕地球做圆周运动。 （2）若小行星的速度方向沿着它与地心的连线指向地心。已知取无穷远处的引力势能为零，则小行星在距地心为 处的引力势能 。 a．设想提前发射质量为 的无人飞行器，在距离地心为 处与小行星发生迎面撞击，小行星撞后未解体。将撞击过程简化为完全非弹性的对心碰撞。为彻底解除小行星对地球的威胁，使其不与地球碰撞。求飞行器撞击小行星时的最小速度 。 b．设想对小行星施加适当的“推力”后，使其在距离地心为 处的速度方向与它和地心连线的夹角变为300，速度大小不变，也能解除对地球的威胁。已知小行星仅在地球引力作用下的运动过程，它与地心的连线在任意相等时间内扫过相等的面积。求小行星在此后的运动过程中，距地心的最近距离 。 20．（1）若小行星在该位置做匀速圆周运动，设速度大小为 由万有引力提供向心力 得 由于V1<V小行星不能围绕地球做圆周运动 （2）a．设碰撞后小行星的速度大小为 为彻底解除小行星的威胁，应使小行星被撞后能运动至无穷远处 根据能量守恒定律有 得 以飞行器速度方向为正方向，飞行器撞击小行星的过程 根据动量守恒定律有 得 b．设小行星离地心最近时，速度的大小为 小行星与地心的连线在相等时间扫过相等面积有 根据能量守恒定律有 得 A O 飞船 空间站 F 图12 ω 内侧 外侧 转轴 a b 图丙 图丁 图18（b） 图18（a） 图18（c） $ 牛栏山一中2024-2025学年上学期10月月考高三物理试题 一、选择题：本部分共14小题，每题3分，共42分。在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。 1. 如图所示，水平天花板下用三根细绳悬挂一个物体，物体处于静止状态，绳OA、OB、OC上的力分别为FA、FB、FC 。已知知绳OA、OB与水平方向的夹角分别为60°和30°。下列关系式正确的是（　　） A. FA>FB B. FA<FB C. FB>FC D. FA>FC 2. 一个地球仪绕与其“赤道面”垂直的“地轴”匀速转动的示意图如图所示。P点和Q点位于同一条“经线”上、Q点和M点位于“赤道”上，O为球心。下列说法正确的是（　　） A. P、Q的线速度大小相等 B. P、M的角速度大小相等 C. P、Q的向心加速度大小相等 D. P、M的向心加速度方向均指向O 3. 一列横波沿x轴正向传播，a、b、c、d为介质中沿波传播方向上四个质点的平衡位置．某时刻的波形如图1所示，此后，若经过周期开始计时，则图2描述的是 A. a处质点的振动图像 B. b处质点的振动图像 C. c处质点的振动图像 D. d处质点的振动图像 4. 如图所示，和是两相干水波波源，它们振动同步且振幅相同，振幅。实线和虚线分别表示在某一时刻它们所发出的波的波峰和波谷。已知两列波的波长均为三质点的平衡位置在同一直线上，且B点为AC连线的中点。下列说法正确的是（　　） A. A点处于振动最弱的区 B. C点处于振动的最强区 C. 此时A、C两点的竖直高度差为20cm D. 再经过半个周期，质点A点振动最弱 5. 在“验证力的平行四边形定则”实验中，将轻质小圆环挂在橡皮条的一端，橡皮条的另一端固定在水平木板上的A点，圆环上有绳套。实验中先用两个弹簧测力计分别勾住绳套，并互成角度地拉圆环，将圆环拉至某一位置O，如图所示。再只用一个弹簧测力计，通过绳套把圆环拉到与前面相同的位置O。关于此实验，下列说法正确的是（　　） A. 橡皮条、弹簧测力计和绳应位于与纸面平行的同一平面内 B. 实验中只需记录弹簧测力计的示数 C. 用平行四边形定则求得的合力方向一定沿AO方向 D. 两弹簧测力计之间的夹角应取90°，以便计算合力的大小 6. 如图是采用动力学方法测量空间站质量的原理图。已知飞船的质量为m，其推进器工作时飞船受到的平均推力为F。在飞船与空间站对接后，推进器工作时间为，测出飞船和空间站的速度变化为。下列说法正确的是（ ） A. 空间站的质量为 B. 空间站的质量为 C. 飞船对空间站的作用力大小为F D. 飞船对空间站的作用力大小一定为 7. 如图所示，圆盘可在水平面内绕通过O点的竖直轴转动（俯视），圆盘上距轴r处有一质量为m的物块（可视为质点）。某时刻起，圆盘开始绕轴转动，经过一段时间，其角速度从0增大至。已知物块与圆盘之间的动摩擦因数、重力加速度g，该过程中物块始终相对圆盘静止，下列说法正确的是（　　） A. 物块所受摩擦力的方向始终指向O点 B. 物块所受摩擦力的大小始终为 C. 物块所受摩擦力的冲量大小为 D. 物块所受摩擦力做的功为0 8. 如图所示，在距地面同一高度处将三个相同的小球以相同的速率分别沿竖直向下、竖直向上、水平向右的方向抛出，不计空气阻力，比较这三个小球从抛出到落地的过程，下列说法正确的是（　　） A. 重力对每个小球做的功都各不相同 B. 重力对每个小球的冲量都各不相同 C. 每个小球落地时的速度都各不相同 D. 每个小球落地时重力做功的瞬时功率都各不相同 9. 已知月球半径为R，飞船在距月球表面高度为R的圆轨道上飞行，周期为T，万有引力常量为G，下列说法正确的是 ( ) A. 月球质量为 B. 月球表面重力加速度为 C. 月球密度为 D. 月球第一宇宙速度为 10. 如图甲所示MN是一条电场线上的两点，从M点由静止释放一个带正电的带电粒子，带电粒子仅在电场力作用下沿电场线M点运动到N点，其运动速度随时间t的变化规律如图乙所示下列叙述中正确的是（　　） A. M点场强比N的场强小 B. M点的电势比N点的电势低 C. 从M点运动到N点电势能减小 D. 从M点运动到N点粒子所受电场力逐渐增大 11. 在如图所示平面内，两个带等量正电的点电荷分别固定在A、B两点，O为连线的中点，为的垂直平分线，C、D两点在上且。下列说法正确的是（　　） A. O点的场强比C点的场强大 B. C点的场强与D点的场强相同 C. O点的电势比D点的电势高 D. 电子在C点的电势能比在D点的电势能大 12. 甲、乙两质点以相同的初速度从同一地点沿同一方向同时开始做直线运动，以初速度方向为正方向，其加速度随时间变化的a–t图象如图所示．关于甲、乙在0~t0时间内的运动情况，下列说法正确的是 A. 0~t0时间内，甲做减速运动，乙做加速运动 B. 0~t0时间内，甲和乙的平均速度相等 C. 在t0时刻，甲的速度比乙的速度小 D. 在t0时刻，甲和乙之间的间距最大 13. 二维运动传感器设计原理如图所示，计算机可以记录各个时刻运动物体A的位置坐标。计算机可以根据位置坐标，描绘出做平抛运动物体的轨迹，也可以分别绘出物体A的水平分速度大小和竖直分速度，随时间变化的图像。关于传感器设计原理下列叙述正确的是（　　） A. B1、和B2一个负责发射超声波脉冲，一个负责接收超声波脉冲 B. B1和B2都是接收器，一个接收超声波脉冲，一个接收红外脉冲 C. 物体A在做平抛运动过程能够在竖直面内向各个方向同时发射超声波脉冲和红外线脉冲，B1、和B2都是接收器，各自测出收到的超声波脉冲和红外脉冲的时间差，由此算出它们各自与物体A的距离 D. B1和B2都是发射器，二者同时发射超声波脉冲和红外脉冲，A是接收器，A根据接收到的超声波脉冲和红外脉冲的时间差来计算出物体A的位置 14. 无偿献血、救死扶伤的崇高行为，是文明社会的标志之一。现代献血常采用机采成分血的方式，就是指把健康人捐献的血液，通过血液分离机分离出其中某一种成分（如血小板、粒细胞或外周血干细胞）储存起来，再将分离后的血液回输到捐献者体内。分离血液成分需要用到一种叫离心分离器的装置，其工作原理的示意图如图所示，将血液装入离心分离器的封闭试管内，离心分离器转动时给血液提供一种“模拟重力”的环境，“模拟重力”的方向沿试管远离转轴的方向，其大小与血液中细胞的质量以及其到转轴距离成正比。初始时试管静止，血液内离转轴同样距离处有两种细胞，其密度分别为和，它们的大小与周围血浆密度的关系为。对于试管由静止开始绕轴旋转并不断增大转速的过程中，下列说法中正确的是（　　） A. 血浆相对试管向外侧运动，细胞a和细胞b相对试管向内侧运动 B. 细胞a相对试管向外侧运动，细胞b相对试管向内侧运动 C. 这种离心分离器“模拟重力”对应的“重力加速度”沿转动半径方向向外侧逐渐变大 D. 这种离心分离器“模拟重力”对应的“重力加速度”沿转动半径方向各处大小相同 二、实验题（本题共2小题，共18分。） 15. 用如图1所示装置验证机械能守恒定律。 （1）除带夹子的重物、纸带、铁架台（含夹子）、电磁打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还需要使用的一组器材是______。 A. 直流电源、天平（含砝码） B. 直流电源、刻度尺 C. 交流电源、天平（含砝码） D. 交流电源、刻度尺 （2）实验中，先接通电源，再释放重物，得到如图2所示的一条纸带。在纸带上选取连续打出的5个点，测得三个点到起始点的距离分别为。已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T。设重物的质量为m，则从打下O点到打下D点的过程中，重物的重力势能减少量为______，动能增加量为______。（用上述测量量和已知量的符号表示） （3）若操作过程无误，可发现重力势能的减少量总是______（填“大于”、“小于”或“等于”）动能的增加量。 16. 某校同学们分组进行碰撞的实验研究。 （1）第一组利用气垫导轨通过频闪照相进行探究碰撞中的不变量这一实验。若要求碰撞时系统损失的机械能最多，则应选下图中的_______（填“甲”或“乙”）（甲图两滑块分别装有弹性圈，乙图两滑块分别装有撞针和橡皮泥）； （2）第二组同学用如图丙所示的实验装置“验证动量守恒定律”。 ①若入射小球质量为，半径为；被碰小球质量为，半径为，则______。 A．　　B． C．　　D． ②设入射小球的质量为，被碰小球的质量为，则在用图丙所示装置进行实验时（P为碰前入射小球落点的平均位置），当所测物理量满足表达式__________时，即说明两球碰撞中动量守恒；当所测物理量满足表达式__________时，即说明两球碰撞为完全弹性碰撞。（用装置图中的字母表示） （3）第三组同学也用上述两球进行实验，但将实验装置进行了改装：如图丁所示，将白纸、复写纸固定在竖直放置的木条上，用来记录实验中球a（质量为）、球b（质量为）与木条的撞击点。实验时，首先将木条竖直立在轨道末端右侧并与轨道接触，让入射球a从斜轨上起始位置由静止释放，撞击点为；然后将木条平移到图中所示位置，入射球a从斜轨上起始位置由静止释放，确定其撞击点；再将入射球a从斜轨上起始位置由静止释放，与球b相撞，确定球a和球b相撞后的撞击点。这些撞击点分别对应图中的，测得与的高度差分别为、若所测物理量满足表达式______时，即说明球a和球b碰撞中动量守恒。 三、计算题：（本题共5小题，40分。解答应画出必要的示意图，写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。） 17. 如图所示，小物块A、B的质量均为m = 0.10 kg，B静止在轨道水平段的末端。A以水平速度v0与B碰撞，碰后两物块粘在一起水平抛出。抛出点距离水平地面的竖直高度为h = 0.45 m，两物块落地点距离轨道末端的水平距离为s = 0.30 m，取重力加速度g = 10 m/s2。求： （1）两物块在空中运动的时间t； （2）两物块碰前A的速度v0的大小； （3）两物块碰撞过程中损失的机械能。 18. 如图（a）所示，把一个小球用一根不可伸长的轻质细线悬挂起来，就成为一个摆，摆长，最大摆角为。小球质量m=0.2kg。重力加速度g=10m/s2（sin370=0.6、cos37°=0.8）求： （1）小球摆到最低位置O时，细线对小球的拉力的大小； （2）如图（b）所示，若在O点的正下方钉一个钉子B。当细线与钉子相碰时，钉子的位置越靠近小球。细线就越容易被拉断。请解释这现象； （3）若让小球在水平面做如图（c）所示的匀速圆周运动，请分析论证：要使细线与竖直方向夹角增大，需要使小球运动的角速度增大是减小？ 19. 摩擦无处不在，宏观世界和微观尺度里摩擦可能遵循不同的规律。 （1）达·芬奇最早对摩擦进行定量的研究并提出摩擦系数的概念。如图1为达·芬奇研究木板与物块间摩擦力的模型图，两物体接触面间的压力为，滑动速度为，摩擦力为；图2为他在某次实验中用得到的数据绘制的图像。达·芬奇定义该图像的斜率为摩擦系数。 a．求两物体接触面间的摩擦系数； b．若图1中木板质量为、长为，开始时静止在光滑水平桌面上。上面的小物块（可视为质点）质量为，从木板上的左端以速度开始运动。求最终物块和木板的速度分别为多大。重力加速度。 （2）随着研究的深入，人们发现了摩擦力在原子尺度上与宏观表现出不同的规律。图3为清华大学课题组通过对石墨烯体系施加面内拉伸形变时得到的数据组；图4为佐治亚理工学院课题组用硅包裹的纳米针尖在云母表面上以不同的速度v滑动时得到的数据组，五组实验中针尖与云母表面间压力在4nN~12nN之间。通过这些研究数据你能得到哪些与宏观不一样的结论。 20. 小行星撞击地球虽然发生概率较低，却会使地球生命面临重大威胁。我国已经提出了近地小行星防御的发展蓝图，计划在2030年实现一次对小行星的动能撞击，2030至2035年间实现推离偏转。已知地球质量为M，可视为质量分布均匀的球体，引力常量为G。若一颗质量为m的小行星距离地心为r时，速度的大小，m远小于M。不考虑地球运动及其它天体的影响。 （1）若小行星的速度方向垂直于它与地心的连线，通过分析判断该小行星能否围绕地球做圆周运动。 （2）若小行星的速度方向沿着它与地心的连线指向地心。已知取无穷远处的引力势能为零，则小行星在距地心为r处的引力势能。 a．设想提前发射质量为0.1m的无人飞行器，在距离地心为r处与小行星发生迎面撞击，小行星撞后未解体。将撞击过程简化为完全非弹性的对心碰撞。为彻底解除小行星对地球的威胁，使其不与地球碰撞。求飞行器撞击小行星时的最小速度。 b．设想对小行星施加适当的“推力”后，使其在距离地心为r处的速度方向与它和地心连线的夹角变为，速度大小不变，也能解除对地球的威胁。已知小行星仅在地球引力所用下的运动过程，它与地心的连线在任意相等时间内扫过相等的面积。求小行星在此后的运动过程中，距地心的最近距离。 牛栏山一中2024-2025学年上学期10月月考高三物理试题 一、选择题：本部分共14小题，每题3分，共42分。在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。 【1题答案】 【答案】A 【2题答案】 【答案】B 【3题答案】 【答案】B 【4题答案】 【答案】B 【5题答案】 【答案】A 【6题答案】 【答案】B 【7题答案】 【答案】C 【8题答案】 【答案】B 【9题答案】 【答案】A 【10题答案】 【答案】C 【11题答案】 【答案】C 【12题答案】 【答案】D 【13题答案】 【答案】C 【14题答案】 【答案】C 二、实验题（本题共2小题，共18分。） 【15题答案】 【答案】（1）D （2） ①. mghD ②. （3）大于 【16题答案】 【答案】（1）乙 （2） ①. C ②. ③. （3） 三、计算题：（本题共5小题，40分。解答应画出必要的示意图，写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。） 【17题答案】 【答案】（1）0.30 s；（2）；（3） 【18题答案】 【答案】（1）2m/s；（2）2.8N；（3）见解析 【19题答案】 【答案】（1）a．0.6m/s；b．v1=v2=2m/s （2）通过图3分析知对石墨烯体系施加面内拉伸形变增大时，摩擦系数减小；通过图4分析知针尖与云母表面间压力在4nN~12nN之间时，硅包裹的纳米针尖在云母表面上滑动时，压力相同时，速度越大，摩擦力就越大，且速度相同时，压力越大，摩擦力就越大。 【20题答案】 【答案】（1）不能；（2）a．；b． 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $