重庆实验外国语学校2025-2026学年高三上学期9月月考（二）物理试题及答案

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1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题：共7题，每题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。
1.图甲为某智能扫地机器人，图乙是该机器人在某段时间内做直线运动的v-t图像，则
时机器人的加速度大小为4.0m/s2
时机器人的加速度比0.5s时的小
C.0~0.2s内机器人的位移大小为0.28m
时和0.5s时机器人的运动方向相反
2.科幻小说《三体》中描绘了三体舰队通过尘埃区被动减速的场景，若要匀速通过尘埃区，就需要飞船提供足够的动力。假设尘埃区密度ρ=6.0×10−10kg/m3，飞船进入尘埃区的速度为v=2.5×106m/s，飞船垂直于运动方向上的最大横截面积S=10m2，假设尘埃微粒与飞船相碰后都附着在飞船上，计算时，取尘埃微粒的初速度为零，忽略微粒间的相互作用，则
A.单位时间内附着在飞船上的微粒质量为0.15kg
B.单位时间内附着在飞船上的微粒质量为1.5kg
C.飞船要保持速度不变，所需推力大小为1.50×104N
D.飞船要保持速度不变，所需推力大小为3.75×104N
3.军事演习中，M点的正上方离地H高处的蓝军飞机以水平速度v1投掷一颗炸弹攻击地面目标，反应灵敏的红军的地面高炮系统同时在M点右方地面上N点以速度v2斜向左上方发射拦截炮弹，两弹恰在M、N连线的中点正上方相遇爆炸，不计空气阻力，则发射后至相遇过程
A.两弹飞行的轨迹重合
B.初速度大小关系为v1=v2
C.拦截弹相对攻击弹做匀速直线运动
D.两弹相遇点一定在距离地面H高度处
4.如图甲所示为某社区安装的旋转飞椅，钢绳一端系着座椅，另一端固定在水平转盘的边缘，转盘可以绕过其中心的竖直轴转动。简化模型如图乙所示：吊绳长为L、上端与竖直转轴间的距离为x，下端系有可以视为质点的小球，小球A、B的质量分别为2m、m。竖直转轴匀速转动时，吊绳AC、BD与竖直方向的夹角均为θ，不计空气阻力的影响和吊绳的质量，重力加速度为g。则
A.吊绳对A球的拉力大小为2mgsinθ
B.小球A所受合力大小为mgsinθ
C.小球A围绕竖直转轴转动的速度大小为xgtanθ
D.小球B做匀速运动的周期为2πx+Lsinθgtanθ
5."十月里来秋风凉，中央红军远征忙；星夜渡过于都河，古陂新田打胜仗。"这是一首描述红军夜渡于都河开始长征的诗。若河宽为d，船头与河岸的夹角为α，如图所示，船在静水中的速度为v1（船速大于水速），水流速度为v2，则正确的是
A.船无论如何调整船头与河岸的夹角α，船都不可能垂直河岸过河
B.调整船头与河岸的夹角α，船过河的最小位移为d
C.调整船头与河岸的夹角α，船过河的最短时间为dv2
D.水流速度变大后，若保持船头与河岸夹角α不变，则过河时间变长
6.如图所示，斜面体放置在水平地面上，粗糙的物块放在斜面上。图甲中给物块施加一个沿斜面向上的力F1，使物块沿斜面向上运动；图乙中给物块施加一水平向右的力F2，物块静止在斜面上。F1、F2变化时，两斜面体始终保持静止。下列判断正确的是
A.F1减小，斜面对物块的弹力减小
B.F1增大，地面对斜面体的摩擦力不变
C.F2增大，斜面对物块的摩擦力一定增大
D.F2一直增大，物块一定能沿斜面向上滑动
7.如图甲所示，物块P、Q中间用一根轻质弹簧相连，放在光滑水平面上，物块P的质量为4kg。开始时两物块均静止，弹簧处于原长，t=0时对物块P施加水平向右的恒力F，2s末撤去恒力时，物块Q的速度为2m/s，0~2s内两物体的加速度随时间变化的情况如图乙所示。整个运动过程中
A.Q的质量等于2kg
B.2s末物块P的速度大于4m/s
C.2s内恒力F做的功大于26.5J
D.撤去推力后弹簧最长时，Q的速度小于3.2m/s
二、多项选择题：共3题，每题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8.图甲为一列简谐横波在t=1.5s时的波形图，P、Q、M、N是介质中的4个质点。图乙为质点M的振动图像，下列说法正确的是
A.该波沿x轴负方向传播
B.质点M的平衡位置位于x=3.2m处
C.t=3.5s至t=4.5s时间内质点P的加速度变大
D.t=1.5s至t=2.5s时间内质点P和Q通过的路程相等
9.如图所示，小车静止在光滑水平面上，小车AB段是半径为R的四分之一光滑圆弧轨道，BC段是长为L的水平粗糙轨道，两段轨道相切于B点。一质量为m的滑块（视为质点）从小车上A点由静止开始沿轨道滑下，然后滑入BC轨道，最后恰好停在C点。已知小车的质量为2m，重力加速度为g，则下列说法正确的是
A.滑块运动过程中的最大速度大小为2gR3
B.整个运动过程中，小车和滑块组成的系统动量守恒
C.整个运动过程中，小车的位移大小为R+L3
D.滑块与轨道BC间的动摩擦因数μ=LR
10.如图所示，质量为M=2.5kg的物体A，其下端拴接一固定在水平地面上的轻质弹簧，弹簧的劲度系数k=100N/m，物体A的上端通过不可伸长的细线跨过两个光滑的小定滑轮连接中间有孔的小球B，小球B套在倾角θ=37°的光滑直杆上，D为杆的底端，O2D与固定杆的夹角也是θ，细线O1O2B水平，此时细线的拉力是F=45N。小球B的质量m=1.5kg，C是杆上一点且O2C与杆垂直，O2C=0.6m，重力加速度g取10m/s2,sin37°=0.6,cs37°=0.8。现由静止释放小球B，下列说法正确的是
A.物体A、B系统的机械能不守恒
B.小球B第一次运动到C点时的动能为7.2J
C.小球B第一次运动到C点时细线对B做的功为10J
D.小球B第一次运动到D点时A的动能为零
二、非选择题：共5题，共57分。
11.（6分）某同学用单摆测量重力加速度。
(1)为了减少测量误差，下列做法正确的是
A.为了使摆的周期大一些，以方便测量，开始时拉开摆球，使摆角较大
B.测量摆球通过最低点100次的时间t，则单摆周期为 t99
C.摆线尽量细些、长些、伸缩性小些
D.计时的起、止位置选在摆球达到的最高点处
(2)组装好装置，用毫米刻度尺测量摆线长度L，用螺旋测微器测量摆球直径d，记摆长l=L+d2。多次改变摆线长度，在小摆角下测得不同摆长l对应的摆球摆动周期T， 并作出l−T²图像，如右图所示。根据图线斜率可计算重力加速度g= m/s2（结果保留三位有效数字，π2取9.87）。
(3)若将摆线长度误认为摆长，仍用上述图像法处理数据，得到的重力加速度值将 （选填"偏大""偏小"或"不变"）。
12.（10分）某实验小组想用多种方式验证动量守恒定律。
小明同学选取两个体积相同、质量不等的小球，先让质量为m1的小球从轨道顶部由静止释放，由轨道末端的O点飞出并落在斜面上。再把质量为m2的小球放在O点，让小球m1仍从原位置由静止释放，与小球m2碰后两小球均落在斜面上，分别记录落点痕迹，其中M、P、N三个落点的位置距离O点的长度分别为xOM、xOP、xON。
(1)用游标卡尺测得两小球的直径均如图乙所示，则小球直径d= cm。
(2)关于该实验，下列说法正确的是___________。
A.必须满足m1>m2 B.轨道必须光滑
C.轨道末端必须水平 D.落点位置需要多次测量取平均值
(3)在实验误差允许的范围内，若满足关系式 ，则可认为两球碰撞过程中动量守恒（用题目中的物理量表示）。
(4)若两小球的质量满足m2=km1，若满足xOP= xON（用k表示），则可证明两球间的碰撞是弹性的。
(5)小帅同学利用该套装置做了一个新实验，仅改变小球m2的质量（两小球质量关系仍符合题干条件），其他条件均不变，将小球m1多次从轨道顶部由静止释放，与不同质量的小球m2相碰，分别记录对应的落点到O点距离xOM、xOP、xON，以xOM为横坐标、xON为纵坐标作出图像，若该碰撞为弹性碰撞，则下列图像正确的是___________。
13.（10分）假设未来的航天员登陆某半径为R的星球，为测量该星球的质量，航天员采用如下方法：如图所示，在星球表面的水平地面上，物块以大小为v的水平初速度开始运动，物块运动到距离出发点d处速度恰好减为0。已知物块与地面间的动摩擦因数为μ，引力常量为G，不计星球的自转。求：
(1)物块从开始运动到速度恰好减为0所用的时间t；
(2)该星球表面的重力加速度大小g；
(3)该星球的质量M。
14.（13分）一列横波在t1=0时刻、t2=0.5s时刻波形分别如图中实线、虚线所示，求：
（1）若这列波向右传播，波速是多少；若这列波向左传播，波速是多少；
（2）若波传播速度v=36m/s，判断波传播的方向；
（3）若t1=0时刻的质点x=4m振动方向沿−y方向，从t1=0时刻算起，该质点第11次到达y=5cm所需时间。
15.（18分）如图，一竖直固定的长直圆管内有一质量为M的静止薄圆盘，圆盘与管的上端口距离为l，圆管长度为20l。一质量为m=13M的小球从管的上端口由静止下落，并撞在圆盘中心，圆盘向下滑动，所受滑动摩擦力与其所受重力大小相等。小球在管内运动时与管壁不接触，圆盘始终水平，小球与圆盘发生的碰撞均为弹性碰撞且碰撞时间极短。不计空气阻力，重力加速度大小为g。求
（1）第一次碰撞后瞬间小球和圆盘的速度大小；
（2）在第一次碰撞到第二次碰撞之间，小球与圆盘间的最远距离；
（3）圆盘在管内运动过程中，小球与圆盘碰撞的次数。

答案
1-7CDCDBBC
8-10AC AC AC
11.(1)C (2)9.87 (3)不变
12.(1)1.070
(2)ACD
(3)m1xOP=m1xOM+m2xON
(4)k+124
(5)C
13.（1）物块做匀减速直线运动的平均速度大小v=v+02
又有d=vt
解得t=2dv
（2）设物块的质量为m、加速度大小为a，对物块受力分析有μmg=ma
又有d=v22a
解得g=v22μd
（3）在星球表面物体所受万有引力等于重力GMmR2=mg
解得M=v2R22Gμd
14.（1）由题图可知波长λ=8 m，当波向右传播时
Δt=nT1+14T1（n=0，1，2，⋯）
解得
T1=24n+1s（n=0，1，2，⋯）
由波速公式可得
v右=λT1=44n+1ms（n=0，1，2，⋯）
当波向左传播时
Δt=nT2+34T2（n=0，1，2，⋯）
解得
T2=24n+3s（n=0，1，2，⋯）
由波速公式可得
v左=λT2=44n+3ms（n=0，1，2，⋯）
（2）Δt内波传播的距离为
x=vΔt=36×0.5m=18m=214λ 因此波向右传播；
（3） 若t1=0时刻的质点x=4m，振动方向沿−y方向，可知波向左传播。从t1=0时刻算起，x=4m的质点其振动方程
y=10sin2πTt+π
当质点第1次到达y=5cm历时
t1=T22+T212
再历时5T2到达y=5cm ，10次，所以
t总=T22+T212+5T2=5712T2当波向左传播时
Δt=nT2+34T2（n=0，1，2，⋯）解得
T2=24n+3s（n=0，1，2，⋯）解得
t总=5712×24n+3s=6724n+18s（n=0，1，2，⋯）
15.（1）过程1：小球释放后自由下落，下降l，根据机械能守恒定律
mgl=12mv02
解得
v0=2gl
过程2：小球以2gl与静止圆盘发生弹性碰撞，根据能量守恒定律和动量守恒定律分别有
12mv02=12mv12+12Mv1'2
mv0=mv1+Mv1'
解得
v1=m−Mm+Mv0=−2gl2
v1'=12v0=2gl2
即小球碰后速度大小2gl2，方向竖直向上，圆盘速度大小为2gl2，方向竖直向下；
（2）第一次碰后，小球做竖直上抛运动，圆盘摩擦力与重力平衡，匀速下滑，所以只要圆盘下降速度比小球快，二者间距就不断增大，当二者速度相同时，间距最大，即
v1+gt=v1'
解得
t=v1'−v1g=v0g
根据运动学公式得最大距离为
dmax=x盘−x球=v1't−(v1t−12gt2)=v022g=l
（3）第一次碰撞后到第二次碰撞时，两者位移相等，则有
x盘1=x球1
即
v1t1+12gt12=v1't1
解得
t1=2v0g
此时小球的速度
v2=v1+gt1=32v0
圆盘的速度仍为v1'，这段时间内圆盘下降的位移
x盘1=v1't1=v02g=2l
之后第二次发生弹性碰撞，根据动量守恒
mv2+Mv1'=mv2'+Mv2''
根据能量守恒
12mv22+12Mv1'2=12mv2'2+12Mv2''2
联立解得
v2'=0
v2''=v0
同理可得当位移相等时
x盘2=x球2
v2''t2=12gt22
解得
t2=2v0g
圆盘向下运动
x盘2=v2''t2=2v02g=4l
此时圆盘距下端管口13l，之后二者第三次发生碰撞，碰前小球的速度
v3=gt2=2v0
有动量守恒
mv3+Mv2′′=mv3′+Mv3′′
机械能守恒
12mv32+12Mv″22=12mv′32+12Mv″32
得碰后小球速度为
v′3=v02
圆盘速度
v″3=3v02
当二者即将四次碰撞时
x盘3= x球3
即
v″3t3=v′3t3+12gt32
得
t3=2v0g=t1=t2
在这段时间内，圆盘向下移动
x盘3=v″3t3=3v02g=6l
此时圆盘距离下端管口长度为
20l－1l－2l－4l－6l = 7l
此时可得出圆盘每次碰后到下一次碰前，下降距离逐次增加2l，故若发生下一次碰撞，圆盘将向下移动
x盘4= 8l
则第四次碰撞后落出管口外，因此圆盘在管内运动的过程中，小球与圆盘的碰撞次数为4次。