吉林省长春市长春汽车经济技术开发区第三中学2025-2026学年高一上学期10月月考物理试题(含解析)

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吉林省长春市长春汽车经济技术开发区第三中学2025-2026学年高一上学期10月月考物理试题(含解析)

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汽开三中2025—2026学年度第一学期月考试卷
高三物理
注意事项:试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共3页,总分100分,考试时间75分钟。
第Ⅰ卷(选择题)
一、单选题(每小题4分,共28分。)
1.如图,质量为的物块在质量为的木板上滑行,木板与地面间动摩擦因数为,物块与木板间动摩擦因数为,已知木板处于静止状态,那么木板所受地面摩擦力的大小是( )
A. B. C. D.
2.如图所示,物体用跨过定滑轮的轻绳与汽车连接,汽车以的速度向右匀速运动,连接小车端的轻绳与水平方向的夹角为,在物体上升过程中,下列说法正确的是( )
A. 物体向上做减速运动 B. 绳子拉力大于物体的重力
C. 时物体的速度大小为 D. 物体始终处于失重状态
3.如图所示,小球用、两根不可伸长的轻细线连接,分别悬于、两点,其中线水平,线与竖直方向的夹角为,重力加速度大小为。则在剪断线的瞬间,小球的加速度大小为( )
A. B. C. D.
4.某广场中央的水池,喷泉的水流以与水平面成相同夹角、大小相等的速度向四周喷出。不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A. 水落回水面的速度都相同
B. 水到达最高点的速度为零
C. 初速度加倍,水在空中时间加倍
D. 初速度加倍,水的水平射程加倍
5.如图甲,一水平传送带沿顺时针方向旋转,在传送带左端处轻放一可视为质点的小物块,小物块从端到端的速度时间变化规律如图乙,时恰好到点,则( )
A. 物块与传送带之间动摩擦因数为
B. 间距离为,小物块在传送带上留下的痕迹是
C. 传送带的速度为,小物块的质量为
D. 若物块速度刚好到时,传送带速度立刻变为零,物块不能到达端
6.行星的半径是地球半径的倍,平均密度是地球的。若地球表面的重力加速度为,地球卫星的最小环绕周期为。则行星表面的重力加速度和卫星在其表面附近运行的周期分别为( )
A. , B. , C. , D. ,
7.中欧班列在欧亚大陆开辟了“生命之路”,为国际抗疫贡献了中国力量。某运送防疫物资的班列由节质量相等的车厢组成,在车头牵引下,列车沿平直轨道匀加速行驶时,第节车厢对第节车厢的牵引力为。若每节车厢所受摩擦力、空气阻力均相等,则倒数第节车厢对倒数第节车厢的牵引力为( )
A. B. C. D.
第Ⅰ卷(选择题)
二、多选题(每小题6分,共18分。)
8.一质点从坐标原点沿轴方向做匀变速直线运动,在内的图象如图所示。若时,图线所对应的切线的斜率为,则( )
A. 时,质点的加速度为 B. 和时,质点的速度大小相等
C. 和时,质点加速度的方向相反 D. 时,质点的位移为
9.中国行星探测任务名称为“天问系列”,首次火星探测任务被命名为“天问一号”。若已知“天问一号”探测器在距离火星中心为的轨道上做匀速圆周运动,其周期为。火星半径为,自转周期为。引力常量为,下列说法正确的是
A. 火星的质量为
B. 火星表面两极的重力加速度为
C. 火星的第一宇宙速度为
D. 火星的同步卫星距离星球表面高度为
10.如图所示,两个质量均为的小球,套在半径为的圆环上,圆环可绕竖直方向的直径旋转,两小球随圆环一起转动且相对圆环静止。已知与竖直方向的夹角,与垂直,小球与圆环间恰好没有摩擦力,重力加速度为,下列说法正确的是( )
A. 圆环旋转角速度的大小为 B. 圆环旋转角速度的大小为
C. 小球与圆环间摩擦力的大小为 D. 小球与圆环间摩擦力的大小为
三、实验题(每空2分,共16分。)
11.“探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系”的实验装置如图所示。
本实验主要用到的科学方法是 ;
A.控制变量法
B.等效替代法
C.理想模型法
D.演绎推理法
探究向心力与角速度之间的关系时,选择半径 选填“相同”或“不同”的两个塔轮;同时应将质量相同的小球分别放在 处;
A.挡板和挡板
B.挡板和挡板
C.挡板和挡板
探究向心力与角速度之间的关系时,若图中左右标尺上红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值为
:,运用圆周运动知识可以判断与皮带连接的左右变速塔轮对应的半径之比为 。
12.为探究物体加速度与外力和质量的关系,某研究小组在教材提供案例的基础上又设计了不同的方案,如图甲、乙、丙所示:甲方案中在小车前端固定了力传感器,并与细线相连;乙方案中拉动小车的细线通过滑轮与弹簧测力计相连;丙方案中用带有光电门的气垫导轨和滑块代替长木板和小车。
对于以上三种方案,下列说法正确的是 。
A.三种方案实验前均需要平衡摩擦力
B.乙、丙方案需要满足小车或滑块的质量远大于槽码的质量
C.甲、丙方案中的外力均为槽码的重力
D.乙方案中,小车加速运动时受到细线的拉力小于槽码所受重力的一半
某次甲方案实验得到一条纸带,部分计数点如下图所示每相邻两个计数点间还有个计时点未画出。已知打点计时器所接交流电源频率为,则小车的加速度 。结果保留三位有效数字
某同学根据乙方案的实验数据做出了小车的加速度与弹簧测力计示数的关系图像如图所示,图像不过原点的原因可能是 ;若图中图线在纵轴上的截距为,直线斜率为,则小车的质量 。
四、计算题:(本大题共3小题,共38分。)
13.钢架雪车是北京冬奥会上观赏性强、危险性高的比赛项目。钢架雪车比赛的一段赛道简化为如图甲所示,长的水平直道与长的倾斜直道在点平滑连接,斜道与水平面的夹角为。运动员从点由静止出发,推着雪车以的加速度匀加速运动到点后,紧接着快速俯卧到车上沿匀加速下滑图乙所示,到达点时的速度大小为。已知车及运动员的总质量为,运动员可视为质点,取重力加速度大小,,求雪车包括运动员
经过点时的速度大小
从点运动到点的时间
在斜道上运动时受到的阻力大小。
14.如图甲所示,质量为的物体置于倾角为的固定斜面上斜面足够长,对物体施加平行于斜面向上的恒力,作用时间时撤去拉力,物体运动的部分图像如图乙所示,取,,,
求:物体与斜面间的动摩擦因数和拉力的大小;
时物体的速度大小;
物体沿斜面上升的最大高度。
15.如图所示,为竖直光滑圆弧轨道的直径,其半径端切线水平。水平轨道与半径的光滑圆弧轨道相接于点,为圆弧轨道的最低点,圆弧轨道对应的圆心角。一质量为的小球视为质点从水平轨道上某点以某一速度冲上竖直圆轨道,并从点飞出,取。
若小球恰好能从点飞出,求小球落地点与点的水平距离;
若小球从点飞出,经过点恰好沿切线进入圆弧轨道,求小球在点对圆弧轨道的压力大小;
若小球从点飞出,经过点恰好沿切线进入圆弧轨道,求小球在点受到的支持力的大小。
答案和解析
1.【答案】
【解析】【分析】
先对木块受力分析,再对木板受力分析,抓住木板在水平方向上平衡求出水平面对木板的摩擦力大小。
解决本题的关键能够正确地受力分析,明确滑动摩擦力与静摩擦力的计算方法,由于木板受地面的静摩擦力作用,故运用共点力平衡进行求解。
【解答】
木块对木板的摩擦力大小,方向水平向左,木板在水平方向受木块的摩擦力和地面的摩擦力平衡,则水平面对木板的摩擦力,故B正确,ACD错误。
故选B。
2.【答案】
【解析】、根据关联速度,物体与小车间的速度关系为,
物体上升过程中小车与水平方向的夹角逐渐减小,则的速度逐渐增大,做加速运动,
根据牛顿第二定律可知,绳子拉力大于物体重力,物体超重,B正确,AD错误
C、将小车的速度沿绳和垂直绳方向分解,沿绳方向的分速度大小即为物体上升的速度大小,当时,,C错误。
3.【答案】
【解析】剪断瞬间,小球开始做圆周运动,沿绳方向合力为,加速度方向沿圆周运动切线方向,有,故A正确。
4.【答案】
【解析】解:速度是矢量,水落回水面的速度大小相等,方向不同,故A错误;
B.地面成一定角度的喷泉喷出的水做斜抛运动,则最高点具有水平速度,故B错误;
设初速度大小为,与水平方向的夹角为,斜抛运动在竖直方向上的分运动为竖直上抛运动,其上升到最高点的时间为,则其水在空中运动的时间为,斜抛运动在水平方向上的分运动为匀速直线运动,则水的水平射程,由此可知,若水的初速度加倍变为,则水在空中飞行的时间也变为原来的二倍,其水平射程为原来的四倍,故C正确,D错误。
故选:。
根据速度的矢量性、斜抛运动最高点的速度和斜抛运动的时间规律,位移规律进行分析解答。
考查速度的矢量性、斜抛运动最高点的速度和斜抛运动的时间规律,位移规律,会根据题意进行准确分析解答。
5.【答案】
【解析】【分析】
明确图乙的性质,由图乙可明确物体加速时的加速度以及匀速过程的速度;从而可确定传送带的速度;同时根据图象与时间轴围成的面积求出物体的位移,根据传送带的速度可求得传送带的位移,从而确定做功情况;再根据物块的受力情况确定减速过程的加速度,从而确定对应的位移。
本题考查传送带中的受力和运动过程分析,要结合图象进行分析即可明确物块在传送带上的运动过程,即物块滑上传送带先做匀加速直线运动,达到共同速度时做匀速直线运动,再根据功的计算公式等即可正确解答。
【解答】
A、由图乙可知,加速过程的加速度;由牛顿第二定律可知,,联立解得:,故A正确;
、由图可知,后物体与传送带的速度相同,故传送带速度为;图中图象与时间轴所围成的面积表示位移,故AB的长度;小物体在传送带上留下的痕迹是,由题中条件无法分析小物块的质量,因为小物块的加速度与小物块的质量无关,故BC错误;
D、物块速度刚好到时,传送带速度立刻变为零,物体将做减速运动;且加速度与加速过程的加速度相同,则减速过程的位移同样为,则大于正常运行时内的位移,故物块可以到达端,故D错误。
故选A。
6.【答案】
【解析】解:天体表面的重力加速度表达式为:,由公式可知天体表面的重力加速度与天体的半径和天体密度的乘积成正比,带入数据可得行星表面的重力加速度为。
绕天体转动的卫星周期表达式为:,若卫星绕天体表面转动,则:,可知绕天体表面转动周期只和密度有关,带入数据可得行星的卫星在其表面附近运行的周期为,故ACD错误,B正确。
7.【答案】
【解析】解:设每节车厢的质量为,每节车厢所受摩擦力、空气阻力为,从第节到第节车厢看成一个整体,对其进行受力分析,由牛顿第二定律得:
解得:
把最后两节车厢看成一个整体,对其进行受力分析,由牛顿第二定律得:
解得:
联立解得倒数第节对倒数第节车厢的牵引力为:,故C正确,ABD错误。
故选:。
把第节到第节车厢看成一个整体,应用牛顿第二定律列方程;把最后两节车厢看成一个整体,应用牛顿第二定律列方程求解即可。
本题以中欧运送防疫物资的班列为背景考查匀变速直线运动中应用牛顿第二定律求解力的问题,很好地体现了新高考的鲜明的时代特色,表明了中国的科技进步,能够激发学生的学习积极性和爱国热情。
8.【答案】
【解析】已知质点做匀变速直线运动,设其位移随时间变化的关系式为
根据内的图象的对称轴可知
时,图线所对应的切线的斜率即此时的速度为,可知
联立解得,
因为质点做匀变速直线运动,所以质点的加速度不会发生变化,故AC均错误;
B.利用速度公式,可得时,质点的速度为,时,质点的速度为,这两个时刻质点的速度大小都为,故B正确;
D.将代入,解得,即时质点的位移为,故D正确。
故选BD。
9.【答案】
【解析】【分析】
本题考查了万有引力定律在天体运动中的应用,对于天体问题主要根据两个式子分析计算:星球表面万一引力提供重力;对于卫星,万有引力提供向心力。
【解答】
A.对探测器有,得火星质量,故A错误;
B.由,得火星表面两极的重力加速度为,故B正确;
C.由,得火星的第一宇宙速度为,故C正确;
D.对同步卫星和探测器,由开普勒第三定律有,火星的同步卫星距离星球表面高度为,故D错误。
故选BC。
10.【答案】
【解析】【分析】
解决本题的关键搞清物块做圆周运动向心力的来源,结合牛顿第二定律,抓住竖直方向上合力为零,水平方向上的合力提供向心力进行求解。
【解答】
解:小球与圆环间恰好没有摩擦力,由支持力和重力的合力提供向心力,
有:,
解得:,则A正确,B错误;
对小球受力分析,有:


联立解得:,故C错误,D正确。
11.【答案】
不同


【解析】由于向心力大小与半径、角速度、质量有关,因此要采用控制变量法,故A正确,BCD错误。
故选:;
探究向心力与角速度之间的关系时,根据线速度与角速度的关系可知应选择半径不同的两个塔轮;
为了保证两小球做圆周运动的半径相同,应将质量相同的两小球分别放在挡板和挡板,故AC错误,B正确。
故选:;
探究向心力与角速度之间的关系时,左右标尺上红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值为:;
根据向心力公式,
角速度之比,
根据线速度与角速度的关系,
因此左右塔轮半径之比。
12.【答案】
平衡摩擦力过度,倾角过大

【解析】、为保证绳子拉力等于小车或者滑块受到的合力,甲、乙均需要平衡摩擦力,而丙实验装置是气垫导轨,阻力忽略不计,不需要平衡摩擦力,故A错误;
B、甲有力传感器、乙有弹簧测力计,均可以直接测量绳子拉力,不需要小车的质量远大于槽码的质量,而丙实验用槽码重力代替绳子拉力,需要满足滑块的质量远大于槽码的质量,故B错误;
C、甲方案中外力通过力传感器测量,不是槽码重力实际上小于槽码重力,丙方案中,使用槽码的重力代替外力实际上也小于槽码重力,故C错误;
D、对槽码分析,根据,可得,故D正确。
故选D。
打点周期为,相邻计数点的时间间隔为,
根据逐差法。
当时,,即没有拉力时,小车仍有加速度,说明平衡摩擦力过度,倾角过大;
的表达式为,斜率,则.
13.【答案】当运动员在水平直道 上运动时
解得
当运动员在水平直道 上运动时
解得
当运动员在倾斜直道 上运动时
解得
总时间为
当运动员在倾斜直道 上运动时
解得
由牛顿第二定律可知
解得

【解析】详细解答和解析过程见【答案】
14.【答案】解:设力作用时物体的加速度为,对物体进行受力分析由牛顿第二定律可知
撤去力后,由牛顿第二定律有
根据速度图象的斜率等于加速度可知
联立解得
物体向上减速运动的时间
故向上运动的时间
末物体速度减为零,之后物体下滑,在内,下滑的时间
根据牛顿第二定律有
解得:
由速度时间公式得到
即物体末速度为;
物体沿斜面上滑的最大位移
物体沿斜面上升的最大高度
答:物体与斜面间的动摩擦因数和拉力的大小分别为和;
时物体速度为;
物体沿斜面上升的最大高度为。
【解析】详细解答和解析过程见【答案】
15.【答案】小球恰好能从 点飞出,在 点,重力提供向心力,有
又小球落地时间 满足
水平位移
联立解得 ;
将小球在 处的速度分解在竖直方向上有
在水平方向上有
联立并代入数据得 ,
在 处,对小球,由牛顿第二定律得
解得
根据牛顿第三定律知,圆弧轨道受到的压力大小 ;
小球在 处速度
其受力分析如图所示:
由牛顿第二定律得:
解得 。

【解析】详细解答和解析过程见【答案】

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