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湖南省长沙市第一中学2025-2026学年高三上学期10月月考物理试题
一、单选题
1．下图中四幅图片涉及物理学史上的四个重大发现，下列说法正确的是（ ）
A．甲图，牛顿发现了万有引力定律并通过引力扭秤实验测出了万有引力常量
B．乙图，开普勒根据理想斜面实验，提出了力不是维持物体运动的原因
C．丙图，伽利略通过实验加推理的研究方法得到自由落体的速度与时间成正比
D．丁图，第谷通过大量天文观测数据总结了行星运行的规律
2．同一乘客三次分别乘坐不同的电梯上楼，过程中都经历了电梯加速上升阶段，假设三次的加速度大小相同，且乘客相对电梯均静止，如图甲、乙、丙所示。在上述加速阶段中，下列说法正确的是（ ）
A．三种方式乘客均受到了电梯地板的摩擦力作用
B．只有在甲种方式中，乘客才受到了摩擦力作用
C．在丙种方式中，乘客受到电梯地板的支持力最大
D．三种方式中的乘客只有丙处于超重状态
3．卫星发射并进入轨道是一个复杂的过程，如图所示，发射卫星时先将卫星发射至近地轨道，在近地轨道的A点调整速度进入转移轨道，在转移轨道上的远地点B调整速度后进入目标轨道；已知引力常量为G，地球质量为M，近地轨道半径为，目标轨道半径为。下列说法正确的是（　　）
A．卫星在转移轨道上运动经过A点时的线速度大小为
B．卫星在转移轨道上从A点运动到B点的过程中，引力做负功，机械能减小
C．卫星在近地轨道与目标轨道上运动的向心力大小之比为
D．卫星在近地轨道与目标轨道上运动的周期之比为
4．可视为质点的甲、乙两小球用铰链与轻杆连接，甲球套在固定的竖直杆上，乙球处于水平地面上，初始时轻杆与水平方向夹角为60°，杆长为L。无初速度释放两球到甲球落地的过程中，两球的速率随时间变化如图所示，其中时刻乙球速率最大。已知甲球质量为2m，乙球质量为m，重力加速度大小为g，不计一切摩擦，则（ ）
A．时刻轻杆与水平方向夹角为30°
B．时刻甲球的加速度大于g
C．时刻甲球的速率为
D．过程甲、乙两球的速率图线与时间轴所围成的面积之比为
5．如图所示，水平地面上方有一竖直固定铺有复写纸的足够大硬纸板M，P为其左侧正前方的一点，小球从P点以大小相等的水平速度向右侧各个方向抛出不计阻力，打到M上的小球留下的印迹连线可能是（ ）
A． B．
C． D．
6．如图所示，A、B、C三个物体静止叠放在水平桌面上，物体A和B的质量均为2m，C的质量是m，A、B间的动摩擦因数为μ，B、C间的动摩擦因数为，B和地面间的动摩擦因数为。设B足够长，A、C均不会从B上掉落，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。现对A施加一水平向右的拉力F，则下列判断正确的是（ ）
A．当力F大于时，A、B、C三个物体互相不再相对静止
B．当力F逐渐增大时，A、B之间先发生相对滑动
C．当力F逐渐增大到时，B与A相对滑动
D．无论力F为何值，B的加速度不会超过
二、多选题
7．“特高压输电技术”中国世界领先，在国际上已成为我国一张靓丽的名片。如图所示为某段高压架空输电线的示意图，两电线杆竖直固定且高度相同，两杆间距及之间的输电线（质量为m）均保持不变，受重力影响，输电线会自然下垂，输电线在与杆结点处的切线与电线杆之间的夹角为，重力加速度为g。则下列判断中正确的有（ ）

A．输电线结点处的张力大小为
B．由于热胀冷缩，夏季较冬季电线结点处的张力增大
C．电线最低处的张力大小为
D．由于热胀冷缩，夏季较冬季电线最低点处的张力减小
8．如图所示，甲、乙是车间内高度不同的两个工作台，它们距地面的高度分别为、，且。在这两个工作台之间设计了两个斜面，从A点静止释放的工件经C点滑至B点时速度刚好为零，此时工作台之间的距离为d。A、B、C位于同一竖直平面内。斜面AC与CB之间平滑连接，AC、BC的长度可以调节，工件通过C点时没有动能损失。工件可视为质点且与两个斜面之间的动摩擦因数均为μ。下列说法正确的是（ ）
A．d是一个唯一的确定值
B．如果减小d，工件达到B点时速度可能为零
C．在两工作台间，无论将C点向水平方向移动多少，工件都可以下滑
D．只将斜面换成曲面ADB，工件也可以到达B点
9．如图甲所示，轻杆一端与O点相连，另一端固定质量为m的小球。现让小球在竖直平面内做圆周运动，小球运动到最高点时，杆与小球间弹力大小为F，速度大小为v，其图像如图乙所示。则（）
A．小球做圆周运动的半径
B．当地的重力加速度大小
C．时，小球受到的弹力方向向上
D．时，小球受到的弹力大小与重力大小相等
10．观察发现青蛙竖直向上起跳，跳起的最大高度为h。一长木板静止放置在光滑水平地面上，木板质量为M，一质量为m的青蛙静止蹲在长木板的左端。青蛙向右上方第一次跳起，恰好落至长木板右端且立刻相对木板静止，青蛙继续向右上方第二次跳起，落到地面。青蛙第三次从地面向右上方起跳并落地。三次向右上方跳跃过程都恰能使青蛙相对地面水平位移最大，木板的厚度不计。已知每次起跳青蛙做功相同，且等于竖直向上起跳做的功，起跳与着陆过程时间极短，青蛙可看作质点，忽略空气阻力，重力加速度为g。下列说法正确的是（ ）
A．每次青蛙起跳做的功为
B．青蛙第三次向右上方跳跃的水平距离为h
C．若长木板的长度为L，青蛙第二次向右上方起跳的水平位移大小为
D．长木板的长度L与h的关系满足
三、实验题
11．下图为某实验兴趣小组探究“加速度与力的关系”的实验装置，该装置中所使用的滑轮与细绳质量不计、摩擦不计。已知小车的质量为M，当地重力加速度为g，实验操作如下：
（1）挂上托盘和砝码，调整滑轮高度使滑轮与小车间细线与木板平行，调整木板的倾角，使小车沿木板匀速下滑；
（2）取下托盘和砝码，将小车置于木板上靠近滑轮处的某一位置，记录该位置与位移传感器的距离为，释放小车，通过位移传感器和计时器测出小车与位移传感器的实时距离x和小车运动时间t，由此求出小车的加速度：
①本实验开始之前 （填“需要”或“不需要”）平衡摩擦阻力；
②测出托盘和砝码总质量为m，本实验 （填“需要”或“不需要”）满足；
③根据测量数据，取下托盘和砝码后小车下滑过程中受到的合外力 （用m或M及g表示），小车的加速度 （用x、t、表示）；
（3）改变砝码质量和木板的倾角，重复步骤（1）（2），可得到多组a、F的数据，并绘制图像进行探究。
12．如图甲所示，科学家设想通过环形空间站绕中心旋转模拟地球表面重力场的环境。某物理小组设计了如图乙所示的实验装置验证空间站人造重力场下的“机械能守恒定律”。
(1)设环形空间站的旋转半径为r，角速度为，则等效重力加速度 ；
(2)按图乙组装好器材后，将A由静止释放。测出B上升的高度h及所用的时间t，为使B物体上升，A的质量与B的质量之间的关系应满足 ；
(3)若在误差允许范围内，关系式 （用、、h、t表示）成立，则成功验证了“机械能守恒定律”；
(4)为了实验更精确，实验中多次测量得到h与数据，绘制图像，如图丙所示，图像斜率 （用、、g表示）。
四、解答题
13．如图甲，我国的“祝融号”火星车成功着陆火星乌托邦平原南部地区后，开启了火星表面巡视探测，目前累计行驶了1921米。某段时间内，火星车沿平直路线运动全过程的速度v随时间t变化关系的图像如图乙所示，火星车由静止做匀加速运动，时速度为4cm/s，功率达到额定功率4.8W，以该功率继续行驶一段时间后，火星车的速度达到最大为6cm/s，以该速度匀速运动一段时间后，关闭火星车的动力，再经过0.18s，火星车停止运动，火星车受到的阻力大小不变，求：
(1)火星车受到的阻力；
(2)火星车的质量m；
(3)火星车匀加速的时间。
14．如图甲所示，在某安全气囊（固定在试验台上）的性能测试中，可视为质点的重物从距气囊上表面高h=1.8m处由静止释放，与正下方的气囊发生碰撞。将重物刚接触气囊时记为t=0时刻，气囊对重物竖直向上的作用力大小F随时间t变化的规律可近似用图乙所示的图像描述。已知重物的质量m=5kg，取重力加速度大小 以气囊最高点所在的水平面为参考平面，不计空气阻力，重物只沿竖直方向运动。
(1)求重物与气囊碰撞过程中F的冲量大小I；
(2)求重物第一次被反弹后瞬间的速度大小；
(3)若后一次碰撞过程重物损失的机械能是前一次碰撞过程重物损失的机械能的，求重物与气囊第三次碰撞后瞬间的机械能E。
15．如图所示，长L=0.25m的水平传送带以恒定的速率顺时针转动，右端通过光滑水平轨道与竖直墙壁相连。质量为的小球B与长度为的轻杆相连，轻杆的另一端通过铰链与质量的小滑块C相连，小滑块C套在光滑的水平杆上，水平杆固定且足够长。初始时轻杆竖直靠墙，小球B刚好处在水平轨道的末端。现将质量为的小滑块A轻放在传送带的左端，小滑块A在轨道的末端与小球B发生弹性正碰，碰后传送带停止转动。已知滑块A与传送带间的动摩擦因数为，轻杆在运动过程中不会和水平杆相碰。重力加速度的大小，不计空气阻力。求：
(1)滑块A运动至水平轨道上的速度大小；
(2)滑块A与小球B碰后的瞬间，小球B对轻杆的作用力；
(3)轻杆第一次水平时的弹力大小。
参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 C C C D C D AD AC BD AD
11． 不需要 不需要
12．(1)
(2)
(3)
(4)
13．(1)80N
(2)240kg
(3)0.24s
【详解】（1）火星车的速度达到最大时，火星车受到的牵引力与阻力相等，即
因为代入题中数据，解得N
（2）关闭动力后，火星车的加速度m/s2
根据牛顿第二定律可知
解得kg
（3），火星车以恒定的加速度运动，此阶段火星车的牵引力
设此阶段火星车的加速度为，根据牛顿第二定律可得
解得m/s2
火星车以恒定的加速度运动的时间
14．(1)
(2)
(3)
【详解】（1）根据图像的面积等于F的冲量可知N·s
解得
（2）由
重物落到气囊上表面时的速度大小
解得m/s
取竖直向上为正方向，对碰撞过程，研究重物的受力，由动量定理
有
解得
（3）第一次碰撞过程中系统损失的机械能
解得J
由题意可知，第三次碰撞后瞬间的机械能
解得
15．(1)
(2)
(3)
【详解】（1）假设A在传送带上一直做匀加速运动，有，
代入数据得
假设成立，故A在水平轨道上的速度大小为
（2）A、B发生弹性正碰，根据动量守恒和机械能守恒有，
联立解得
碰后，对B有
联立解得
由牛顿第三定律可知，B对轻杆的作用力大小为，方向竖直向下。
（3）杆由推力变为拉力时，C开始离开墙壁，此时杆的作用力为，设此时杆与水平方向的夹角为，对B球受力分析，如图所示
有，
解得，
轻杆水平时，C与B的水平分速度相等，设为，C离墙后，C、B组成的系统水平方向动量守恒，有
联立有
设杆第一次水平时小球B的竖直速度为，从杆的弹力为零到杆第一次水平时，由动能定理可得
设轻杆第一次水平时杆的弹力为，小滑块C的加速度大小为，小球B的加速度大小为。小球B相对于小滑块C做圆周运动，
以地面为参考系水平方向
对小球B有
对小滑块C有
解得

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