甘肃省武威第一中学2025-2026学年高三上学期10月月考物理试题(含解析)

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甘肃省武威第一中学2025-2026学年高三上学期10月月考物理试题(含解析)

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甘肃省武威市凉州区甘肃省武威第一中学2025-2026学年高三上学期10月检测
姓名:__________ 班级:__________ 考号:__________
一、单选题
1.如图所示,水枪以v0 = 30 m/s的速率对着墙壁,垂直的喷出截面积S = 3.0 × 10 4 m2的水柱。水柱与墙冲击后,向四周均匀飞溅形成一个半顶角θ = 60°的圆锥面。已知飞溅的速率v = 4.0 m/s,水的密度为ρ = 1.0 × 103 kg/m3,则水柱对墙壁的冲击力为(  )
A. 252 N B. 288 N C. 306 N D. 270 N
2.如图所示,半径为R的半圆形轨道固定在竖直面内,AB是其水平直径,轨道上的C点和圆心O的连线与竖直方向夹角θ=37°。一质量为m的物块从A点由静止释放,沿轨道运动第一次到C点时速度大小为v,第一次从C点运动到圆弧最低点克服摩擦力做功为W。若在B点由静止释放,物块第一次运动到C点时速度刚好为零,物块与轨道间的动摩擦因数处处相同,则(cos37°=0.8)(  )
A. W>mv2     B. W=mv2 C. W<mv2 D. 无法判断
3.皮带传送装置如图所示,皮带的速度v足够大,轻弹簧一端固定,另一端连接一个质量为m的滑块,已知滑块与皮带之间存在摩擦,当滑块放在皮带上时,弹簧的轴线恰好水平,若滑块放到皮带上的瞬间,滑块的速度为零,且弹簧正好处于自由长度,则当弹簧从自由长度到第一次达到最长这一过程中(弹簧处于弹性限度内),物体的速度和加速度变化的情况是(  )
A. 速度增大,加速度增大 B. 速度增大,加速度减小
C. 速度先增大后减小,加速度先增大后减小 D. 速度先增大后减小,加速度先减小后增大
4.由中国科学院、中国工程院两院院士评出的2012年中国十大科技进展新闻,于2013年1月19日揭晓,“神九”载人飞船与“天宫一号”成功对接和“蛟龙”号下潜突破7 000米分别排在第一、第二。若地球半径为R,把地球看作质量分布均匀的球体。“蛟龙”下潜深度为d,“天宫一号”轨道距离地面高度为h,“蛟龙”号所在处与“天宫一号”所在处的加速度之比为(  )
A. B.
C. D.
5.如图1所示,某同学在表面平坦的雪坡下滑,不借助雪杖,能一直保持固定姿态加速滑行到坡底,该同学下滑情境可简化为图2,雪坡倾角为α,人可视为质点,图中用小物块表示,下滑过程中某一时刻滑行的速度v的方向与雪坡上所经位置的水平线夹角为β(β<90°),已知该同学和滑雪装备的总质量为m,滑雪板与雪坡之间的动摩擦因数为 A. 图2时刻β角在增大 B. 该同学所受支持力的方向不变,大小改变
C. 该同学在图2所示时刻一定是在减速 D. 该同学所受支持力的冲量为零
6.假设高速公路上甲、乙两车在同一车道上同向行驶。甲车在前,乙车在后,速度均为v0=30 m/s。甲、乙相距x0=100 m,t=0时刻甲车遭遇紧急情况后,甲、乙两车的加速度随时间变化关系分别如图甲、乙所示,取运动方向为正方向。下列说法正确的是(  )
A. t=3 s时两车相距最近
B. t=6 s时两车速度不相等
C. t=6 s时两车距离最近,且最近距离为10 m
D. 两车在0~9 s内会相撞
7.某同学用电荷量计(能测出一段时间内通过导体横截面的电荷量)测量地磁场强度,完成了如下实验:如图,将面积为S,电阻为R的矩形导线框abcd沿图示方位水平放置于地面上某处,将其从图示位置绕东西轴转180 ,测得通过线框的电荷量为Q1;将其从图示位置绕东西轴转90 ,测得通过线框的电荷量为Q2.该处地磁场的磁感应强度大小应为
A. B.
C. D.
二、多选题
8.如图甲所示,固定的光滑平行导轨(电阻不计)与水平面夹角为θ=30°,导轨足够长且间距L=0.5 m,底端接有阻值为R=4 Ω的电阻,整个装置处于垂直于导体框架向上的匀强磁场中,一质量为m=1 kg、电阻r=1 Ω、长度也为L的导体棒MN在沿导轨向上的外力F作用下由静止开始运动,拉力F与导体棒速率倒数关系如图乙所示。已知g=10 m/s2。则(  )
A. v=5 m/s时拉力大小为12 N
B. v=5 m/s时拉力的功率为70 W
C. 匀强磁场的磁感应强度的大小为2 T
D. 当棒的加速度a=8 m/s2时,导体棒受到的安培力的大小为1 N
9.如图所示,在MN右侧区域有垂直于纸面向里的匀强磁场,其磁感应强度随时间变化的关系为B=kt(k为大于零的常量)。一高为a、电阻为R的正三角形金属线框向右匀速运动。在t=0时刻,线框底边恰好到达MN处;在t=T时刻,线框恰好完全进入磁场。在线框匀速进入磁场的过程中(  )
A. 线框中的电流始终为逆时针方向 B. 线框中的电流先逆时针方向,后顺时针方向
C. t=时刻,流过线框的电流大小为 D. t=时刻,流过线框的电流大小为
三、实验题
10.某同学想改装一个简易多用电表,没有找到表头,只找到一个量程为的电压表,表盘上标记了其内阻为。该同学利用该电压表改装完成后,其电路如图所示,回答以下问题。
(1)接0、1两个接线柱时,电流量程为,则定值电阻    Ω;
(2)在(1)的前提下,接0、3两个接线柱时,量程为,则定值电阻    Ω;
(3)在(1)的前提下,接0、2两个接线柱时,所改装的欧姆档倍率为,要使欧姆档刻度盘正中央的数字为15,则此时所需用到的电源电动势    V;若实际接入的电源电动势略大于该值,则用改装后的欧姆档规范操作后测电阻时其测量值    (选填“大于”、“等于”或“小于”)真实值。
11.如图所示,甲是“探究小车加速度与力关系”的实验装置,长木板置于水平桌面上,一端系有沙桶的细绳通过滑轮与固定的拉力传感器相连,拉力传感器可显示绳中拉力F的大小,改变沙桶中沙的质量进行多次实验。
(1)下列说法中正确的是___________。
A.本实验需要测出沙和沙桶的总质量
B.应先接通电源,再释放小车,同时记录拉力传感器的示数
C.本实验不需要平衡摩擦力
D.为减小误差,实验中应使沙和沙桶的总质量远小于小车的质量
(2)实验中得到一条纸带,相邻计数点间有四个点未标出。电源的频率为50Hz,则小车的加速度大小为___________m/s2。
(3)以拉力传感器的示数F为横坐标,以加速度a为纵坐标,作出a一F图线,求出其斜率为k,则小车的质量为___________。
四、计算题
12.如图所示,一个空中运动接力轨道竖直放置。倾斜光滑直轨道与光滑圆弧轨道在B点相切,竖直,C是圆的最高点,另一光滑圆弧轨道的圆心为是圆的最低点,两点在同一水平高度,,并与顺时针转动的水平传送带平滑连接。已知长为l,与水平方向的夹角。质量为m的物块a,以初速度从A点开始沿轨道运动,已知。物块a运动到C点后水平抛出,恰好无碰撞进入圆弧轨道内侧继续运动,到F点与另一静止的物块b发生弹性碰撞,物块b质量为,碰撞后,物块b通过传送带到达A点。两物块均可看成质点,两物块与传送带之间的动摩擦因数,不计空气阻力和所有轨道的摩擦,已知重力加速度为g,。
(1)求物块a在C点时对轨道的压力大小;
(2)求物块碰撞后瞬间,物块b的速度大小;
(3)若物块b通过传送带后到达A点的速度也是,求传送带长度L的取值范围。
13.如图所示,两平行导轨EMP、FNQ按如图(a)方式固定,其中倾斜导轨的倾角为,其中虚线1为倾斜导轨和水平导轨(水平导轨足够长)的衔接处,虚线2为水平导轨的末端,末端与倾角为的平行导轨相接,两虚线间存在竖直向上的匀强磁场,磁场的磁感应强度随时间的变化规律如图(b)所示。金属棒乙锁定在水平轨道上,距离虚线1的间距为s=2m,t=0时刻金属棒甲由距离虚线1为处静止释放。已知两导轨之间的距离为L=1m,两金属棒的长度均为L=1m,电阻均为金属棒甲、乙与导轨接触良好,质量分别为,m2=,重力加速度。,忽略一切摩擦和导轨的电阻。求:
(1)金属棒甲从释放到虚线1的过程中,金属棒乙中产生的焦耳热为多少?
(2)如果金属棒甲运动到虚线1的瞬间,金属棒乙的锁定立即解除,以后的过程中两金属棒没有碰撞,且金属棒乙离开水平导轨前二者已共速,则从金属棒甲静止释放到金属棒乙离开水平导轨的过程中,通过金属棒乙某一横截面的电荷量为多少?
(3)假设虚线2右侧斜面足够长,通过计算说明金属棒乙落在斜面上后金属棒甲是否在水平导轨上?
14.航母上的舰载机采用滑跃式起飞,故甲板是由水平甲板和上翘甲板两部分构成。为了便于研究舰载机的起飞过程,假设上翘甲板BC是与水平甲板AB相切的一段圆弧,示意如图所示,AB长,BC水平投影,图中C点切线方向与水平方向的夹角()。若舰载机从A点由静止开始做匀加速直线运动,经t=6 s到达B点进入BC。已知飞行员的质量,g取10 m/s2,求:
(1)舰载机水平运动的过程中,飞行员受到的水平力所做功W;
(2)舰载机刚进入BC时,飞行员受到竖直向上的压力FN多大。
甘肃省武威市凉州区甘肃省武威第一中学2025-2026学年高三上学期10月检测
姓名:__________ 班级:__________ 考号:__________
一、单选题
1.【答案】B
【解析】在垂直于墙壁方向,水反弹的速度大小为v1 = 2 m/s,由动量定理得,得故选B。
2.【答案】A
【解析】由题意知,从A到C克服摩擦力做功为W1,根据动能定理:-W1+0.8mgR=mv2,即:W1=0.8mgR-mv2,从B到C克服摩擦力做功为W2,根据动能定理:-W2+0.8mgR=0-0,即:W2=0.8mgR,从A到C和从B到与C等高的C′点,根据对称性速度相等也为v,从圆弧右侧与C等高的位置运动到C点克服摩擦力做功为W3,W3=W2-W1=mv2,即:W3=mv2,由于从圆弧右侧与C等高的位置运动到圆弧最低点的过程物块的速度相对从圆弧最低点运动到C点的过程物块的速度大,根据Fn=m,从圆弧右侧与C等高的位置运动到圆弧最低点时物块对圆弧平均正压力大于从圆弧最低点运动到C点时物块对圆弧的平均正压力,因此从圆弧右侧与C等高的位置运动到圆弧最低点克服摩擦力做功大于从圆弧最低点运动到C点克服摩擦力做功,因此从C点运动到圆弧最低点克服摩擦力做功W>mv2,A正确,B、C、D错误。
3.【答案】D
【解析】滑块在水平方向上受向左的滑动摩擦力Ff和弹簧向右的弹力kx,合力F合=Ff-kx=ma,而x逐渐增大,所以加速度a先减小后反向增大,速度先增大后减小,故D正确,A、B、C错误。
4.【答案】C
【解析】令地球的密度为ρ,则在地球表面,重力和地球的万有引力大小相等,有g=G。由于地球的质量为M=ρ×πR3,所以重力加速度的表达式可写成g===πGρR。根据题意有,质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零,故在深度为d的地球内部,受到地球的万有引力即为半径等于(R-d)的球体在其表面产生的万有引力,故“蛟龙号”的重力加速度g′=πGρ(R-d)。所以有=。根据万有引力提供向心力G=ma,“天宫一号”的加速度为a=,所以=,=,故C正确,A、B、D错误。
5.【答案】A
【解析】该同学在斜面内的受力如图所示
由于v的方向与mgsinα和f的合力不共线,所以速度方向向合力方向偏,而mgsinα和f的合力方向斜向右下方,所以β角在增大,故A正确;该同学所受支持力的大小为,方向垂直于斜面向上,故B错误;该同学在图2所示时刻,若mgsinα和f的合力方向与v的夹角为钝角,则该同学在做减速运动,若mgsinα和f的合力方向与v的夹角为锐角,则该同学在做加速运动,故C错误;由于冲量等于力与时间的乘积,所以该同学所受支持力的冲量不为零,故D错误。
6.【答案】C
【解析】由图像画出两车的v-t图像如图所示,由v-t图像可知,t=6 s时两车等速,此时距离最近,图中阴影部分面积表示0~6 s内两车位移之差,
即Δx=[×30×3+×30×(6-3)] m=90 m7.【答案】C
【解析】北半球磁场的方向向北,斜向下,设B与水平方向的夹角为,取磁感线从线框上面向下穿过时为正。初始位置的磁通量:,线框转过时,磁感线的方向从线框的背面穿过,所以:,线框转过时,磁感线的方向也是从线框背面穿过,所以:;线框转过时,回路中磁通量的变化量的大小为:=2,根据公式,,得:=;线框转过时,回路中磁通量的变化量的大小为:+,同理可得:=;联立可得:=,C正确。故选C。
二、多选题
8.【答案】BCD
【解析】由题图乙可知v=5 m/s时,=0.2 s/m,对应图像的拉力F=14 N,故选项A错误;根据功率与速度的关系可得拉力的功率PF=Fv=14×5 W=70 W,故选项B正确;导体棒的最大速度=0.1 s/m,所以最大速度vm=10 m/s,此时拉力最小为Fmin=7 N,根据共点力平衡条件可得Fmin-mgsin θ-F安=0,根据安培力的计算公式可得F安=BIL=,代入数据得B=2 T,故选项C正确;当棒的加速度a=8 m/s2时,拉力设为F′,速度为v′,根据牛顿第二定律可得F′-mgsin θ-BI′L=ma,而F′=,BI′L=,整理可得v′2+65v′-350=0,解得v′=5 m/s(或v′=-70 m/s舍去),所以此时的安培力为F安′=BI′L== N=1 N,故选项D正确。
9.【答案】AD
【解析】线框进入磁场过程中,穿过线框的磁通量增加,根据楞次定律可知,线框中感应电流的方向为逆时针方向,故A正确,B错误;线框匀速运动的速度v=,在t=时刻,磁感应强度B=,处在磁场中线框的面积S=,线框切割磁感线的有效长度L=,动生电动势E1=BLv=,根据法拉第电磁感应定律,线框中的感生电动势E2=n=,总的感应电动势E=E1+E2=,根据闭合电路的欧姆定律,流过线框的电流I==,故C错误,D正确。
三、实验题
10.【答案】(1)600  (2)2000  (3)9  小于
【解析】(1)接0、1两个接线柱,电表满偏时,由并联电路特点可得,代入数据,,解得
(2)接0、1两个接线柱改装后电流表阻值为,接0、3两个接线柱时,根据串联电路的特点可得,当时,,代入数据解得
(3)欧姆档倍率为,欧姆档刻度盘正中央的数字为15,可知欧姆表的内阻。由欧姆定律得,解得,开始进行欧姆调零时有,若值偏大,则会偏大。当测量未知电阻时有,电源电动势为标准值,为电表指针对应的电流值,由于偏大,可知测量值会偏小。
11.【答案】B 1.47
【解析】(1)绳子的拉力可以通过拉力传感器测出,不需要用天平测出砂和砂桶的质量,故A错误;小车靠近打点计时器,先接通电源,再释放小车,打出一条纸带,同时记录力传感器的示数,故B正确;为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力,需要平衡摩擦力,故C错误;实验中拉力通过拉力传感器测出,不需要满足砂和砂桶的质量远小于小车的质量,故D错误。故选B.
2)已知打点计时器电源频率为50Hz,则纸带上相邻计数点间的时间间隔为
小车运动的加速度大小为
(3)由于是用动滑轮与小车相连的,所以由牛顿第二定律有
所以图象斜率为
那么小车质量为
四、计算题
12.【答案】(1);(2);(3)
【解析】(1)由几何关系可知,圆弧的半径
物块a从A点运动到C点的过程中机械能守恒,有
联立解得
在C点对物块a受力分析可得
联立解得
由牛顿第三定律可知,物块a在C点时对轨道的压力大小为
(2)已知两点在同一水平高度,可知物块a运动到F点时的速度也是,物块a与物块b发生弹性碰撞,由动量守恒定律和能量守恒定律,得
联立解得
(3)由于,物块b在传送带上要做加速运动,若物块b从F点到A点一直加速,可得
由牛顿第二定律,得
联立解得
要使物块b通过传送带到达A点的速度也是,传送带的长度应满足,。
13.【答案】(1)10J;(2);(3)金属棒甲仍然在水平轨道上
【解析】(1)导体棒甲到达虚线1前沿导轨做匀加速运动,由牛顿第二定律可知
解得a=5m/s2
由运动公式
解得
因为t>0.2s,则金属棒甲到达虚线1前产生的焦耳热的时间为0.2s,由法拉第电磁感应定律
电路中的电流为
金属乙中产生的焦耳热为
(2)金属甲到虚线1的过程中,通过金属乙的电荷量为
金属棒甲从释放发哦虚线1过程中机械能守恒,则
由题意可知,两根金属棒在水平导轨上运动时满足系统动量守恒,且末速度相同,由动量守恒定律
0.2s后磁感应强度用B'表示,对金属乙从静止到共速的过程,由动量定理
其中
解得
由楞次定律和右手定则,金属棒甲从释放发哦两金属棒共速的过程中,电流的方向相同,则该过程中流过金属棒乙的电荷量为
(3)金属棒甲从到达虚线1到共速的过程有
( x为两金属棒的相对位移)解得
金属棒乙离开水平导轨末端后做平抛运动,经过一段时间金属棒落在倾斜导轨上,则由平抛运动可知
其中
解得
金属棒乙离开水平导轨末端后的水平位移为
该过程中由于金属棒甲的速度等于金属棒乙的水平速度,则金属棒甲在水平导轨上的位移为
因为
所以当金属棒乙落在倾斜导轨上时,金属棒甲仍在水平导轨上。
14.【答案】(1)  (2)
【解析】(1)舰载机由静止开始做匀加速直线运动,设其刚进入上翘甲板时的速度为v,则有
根据动能定理,有
联立解得
(2)设上翘甲板所对应的圆弧半径为R,根据几何关系,有
由牛顿第二定律,有
联立解得
由牛顿第三定律得

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