2025-2026学年河南省濮阳外国语学校高三上学期10月月考物理试卷(学生版)
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这是一份2025-2026学年河南省濮阳外国语学校高三上学期10月月考物理试卷(学生版),共14页。试卷主要包含了单选题,多选题,实验题,解答题等内容,欢迎下载使用。
一、单选题(本题共7小题,每题4分,共计28分)
1. 下列关于力、运动状态和惯性的说法正确的是( )
A. 亚里士多德最早提出力不是维持物体运动的原因
B. 伽利略根据理想实验得出推论,如果没有摩擦,在水平面上的物体一旦具有某一速度,将保持这个速度继续运动下去
C. 高速公路上汽车限速,这是由于汽车速度越大惯性越大
D. 物体不受力的作用,运动状态也能发生变化
2. “套圈”是很多人喜欢的游戏项目。如图所示,某同学将相同套环分两次从同一位置水平抛出,分别套中Ⅰ、Ⅱ号物品。不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A. 套中Ⅰ号物品,套环在空中运动的时间短
B. 套中Ⅰ号物品,套环在空中速度变化得慢
C. 套中Ⅱ号物品,套环落地时的重力瞬时功率较大
D. 套中物品过程中两套环重力的平均功率相同
3. 中国高铁向世界展示了中国速度,和谐号动车和复兴号高铁相继从某站点由静止出发,沿同一方向做匀加速直线运动。两车运动的速度-时间图像如图所示,下列说法正确的是( )
A. 复兴号高铁追上和谐号动车前,时两车相距最远
B. 复兴号高铁追上和谐号动车前,两车最远相距
C. 时,复兴号高铁追上和谐号动车
D. 复兴号高铁加速达到其最大速度
4. 解放前后,机械化生产水平较低,人们经常通过“驴拉磨”的方式把粮食颗粒加工成粗面来食用。如图所示,假设驴拉磨的平均用力大小为500N,运动的半径为1 m,驴拉磨转动一周所用时间约为10s,则驴拉磨转动一周的平均功率约为( )
A. 0B. 50 WC. 50πWD. 100πW
5. 如图甲,小朋友将足球用力从N点向前踢出,足球在竖直管道内运动完整一周后,在图示P位置离开管道,恰好在管道截面圆心O点落入书包。大明参照视频中足球的运动轨迹画了运动示意图如图乙,图中虚线为足球的运动轨迹。若足球质量为m,运动轨迹半径为R,且忽略空气阻力的影响,以下分析正确的是( )
A. 足球离开管道前,始终做匀速圆周运动
B. 足球在P点脱离管道后,处于完全失重状态
C. 足球离开管道前,所受摩擦力随时间逐渐减小
D. 足球离开管道后,在最高点的速度为零
6. 如图所示,质量为3kg的物体A静止于竖直的轻弹簧上,质量为2kg的物体B用细线悬挂,A、B间相互接触但无压力,取重力加速度。某时刻将细线剪断,则细线剪断瞬间( )
A. 弹簧的弹力大小为B. A的加速度为零
C. B对A的压力大小为D. B的加速度大小为
7. 如图所示,A、B两个小球分别用长为,的细绳悬挂在同一竖直线的两点,现使两球在水平面内做圆周运动,且角速度均缓慢增大,当两球刚好运动到相同高度时,A、B两球运动半径分别为,,两球离地高度为,则下列说法正确的是( )
A. 在角速度缓慢增大的过程中两绳的拉力不一定都增大
B. 此时两球的周期比为
C. 此时A球的速度为
D. 两根绳剪断,两球可能落在水平地面上同一点
二、多选题(本题共3小题,每题6分,共18分,每个小题有多个符合题目要求)
8. 蹦床是一项运动员利用蹦床的反弹在空中表现杂技技巧的竞技运动。如图所示为运动员在蹦床运动中完成某个动作的示意图,图中水平虚线PQ是弹性蹦床的初始位置,一质量为的运动员,某次弹跳中从床面上方处由静止落下,落到床面上屈身弹起后离开床面上升到处,已知,,重力加速度大小为,不考虑空气阻力,下列说法正确的是( )
A. 运动员运动到处时,合外力为零
B. 运动员从处落下至返回处的过程中,运动员重力做功为0
C. 运动员从处运动到处的全过程中,运动员的机械能增加量
D. 运动员向下由到运动的过程中,处于完全失重状态,其机械能守恒
9. 我国研制并成功发射的“嫦娥二号”探测卫星,在距月球表面高度为h的轨道上做匀速圆周运动,运行的周期为T,若以R表示月球的半径,则
A. 卫星运行时的线速度为
B. 卫星运行时的向心加速度为
C. 月球的第一宇宙速度为
D. 物体在月球表面自由下落的加速度为
10. 如图所示,竖直平面内的光滑轨道由两部分组成,水平轨道abc和半圆轨道cde相切于c点,O为半圆轨道的圆心,c、e分别为半圆轨道的最低点和最高点,半圆轨道的半径为R。原长为2R的轻弹簧一端固定在O点,另一端拴接质量为m可视为质点的物块,物块放在水平轨道上的a点,同时在物块上施加一水平向右的恒力F,且,物块依次经过b、c、d、e四点。已知,d点为与圆心O等高的点,重力加速度为g,则下列说法正确的是( )
A. 物块在b、c两点时弹簧的弹性势能相等B. 物块在c、d两点的动能相等
C. 物块在e点的动能比b点小D. 物块在c点的动能比e点小
三、实验题(每空2分,共16分)
11. 某学习小组使用如图所示的实验装置探究向心力大小与半径、角速度、质量之间的关系。若两球分别放在长槽和短槽的挡板内侧,转动手柄,长槽和短槽随变速轮塔匀速转动,两球所受向心力的比值可通过标尺上的等分格显示。当皮带放在皮带盘的第一挡、第二挡和第三挡时,左、右变速轮塔的角速度之比分别为1∶1,1∶2和1∶3。
(1)本实验采用的实验探究方法与下列实验相同的是______
A. 探究两个互成角度的力的合成规律
B. 探究加速度与物体受力、物体质量的关系
C. 探究平抛运动的特点
(2)皮带放在皮带盘的第一挡时,把两个质量不同的小球分别放在长槽和短槽内,使它们的转动半径相同,匀速转动手柄,可以探究
A. 向心力的大小与质量的关系
B. 向心力的大小与半径的关系
C. 向心力的大小与角速度的关系
(3)该小组将两个相同的钢球分别放在长、短槽上半径相同处挡板内侧,改变皮带挡位,记录一系列标尺示数。其中一组数据为左边2.0格、右边7.9格,则记录该组数据时,皮带位于皮带盘的第_____挡(选填“一”、“二”或“三”)。
12. 在做“探究平抛物体的运动”实验时,让小球多次沿同一轨道运动,通过描点法画出小球平抛运动的轨迹:
(1)图示横挡条卡住平抛小球,用铅笔标注小球最高点,确定平抛运动轨迹,坐标原点应选小球在斜槽末端点时的______;
A. 球心B. 球的上端C. 球的下端
(2)下图是利用上图装置拍摄小球做平抛运动的频闪照片,由照片可判断造成该结果的不当操作是______;
A. 释放小球时初速度不为0
B. 释放小球的初始位置不同
C. 斜槽末端切线不水平
(3)如图是实验中记录小球的轨迹,图中背景方格的边长表示实际长度0.1m,如果取,那么:(计算结果均保留两位有效数字)
①由图判断a点______(“是”“不是”)平抛运动的抛出点;
②小球平抛运动的初速度为______;
③小球在b点的速度大小为______。
四、解答题(13题10分,14题10分,15题18分,共38分)
13. 航模兴趣小组设计出一架遥控飞行器,其质量,动力系统提供的恒定升力。试飞时,飞行器从地面由静止开始竖直上升。设飞行器飞行时所受的阻力大小不变,g取。
(1)第一次试飞,飞行器飞行时到达高度。求飞行器所受阻力f大小;
(2)第二次试飞,飞行器飞行时遥控器出现故障,飞行器立即失去升力。求飞行器能达到的最大高度ℎ。
14. 天问一号是执行中国首次火星探测任务的探测器,该名称源于屈原长诗《天问》,寓意探求科学真理征途漫漫,追求科技创新永无止境。已经测出火星上的气体非常稀薄,相对于地球上的气体可以忽略不计,若在距火星表面高h处以初速度水平抛出一个物体,落到火星表面时落地点与抛出点间的水平距离为L,已知引力常量为G,火星的半径为R,。
(1)火星的质量是多少?
(2)火星的平均密度是多少?
15. 如图所示的竖直面内轨道BCDE,左侧为半径R=0.8m的光滑圆弧轨道BC,轨道的上端点B和圆心O的连线与水平方向的夹角α=30°,圆弧轨道与粗糙水平轨道CD相切于点C,DE为倾角θ=30°的光滑倾斜直轨道,一轻质弹簧上端固定在E点处的挡板上,现有质量为m=1kg的小滑块(可视为质点)从空中的A点以v0=2m/s的初速度水平向右抛出,恰好从B点沿轨道切线方向进入轨道,沿着圆弧轨道运动到C点后继续沿水平轨道CD滑动,经过D点(不计经过D点时的能量损失)后沿倾斜轨道向上运动至F点(图中未标出),弹簧恰好压缩至最短,已知C、D之间和D、F之间距离均为1m,滑块与轨道CD间的动摩擦因数为μ=0.5,重力加速度g=10m/s2,不计空气阻力,求:
(1)小滑块经过圆弧轨道上B点的速度大小;
(2)小滑块到达圆弧轨道上的C点时对轨道的压力大小及弹簧弹性势能的最大值;
(3)判断小滑块返回时能否从B点离开,若能,求出飞出B点的速度大小;若不能,判断小滑块最后停止的点与C点之间的距离。
参考答案
1. 【答案】B
【解析】A.伽利略最早提出力不是维持物体运动的原因,A错误;
B.伽利略根据理想实验得出推论,如果没有摩擦,在水平面上的物体一旦具有某一速度,将保持这个速度继续运动下去,B正确;
C.物体惯性只与物体的质量有关,与物体的速度无关,C错误;
D.根据牛顿第一定律得,物体不受力的作用,物体的运动状态不会改变,D错误。
故选B。
2. 【答案】D
【解析】A.根据平抛运动规律,竖直方向的位移公式为
可知套中物品的时间与高度有关,前后两次高度相同,则两次时间相同,故A错误;
B.两次套环都做平抛运动,加速度恒定,根据
可知,套环在空中速度变化快慢相同,故B错误;
C.根据平抛运动规律,两次套环运动时间相同,根据
可知两环落地时重力瞬时功率相同,故C错误;
D.套中物品过程中,下落高度相同,时间相同,根据
可知,套环重力的平均功率相同,故D正确。故选D。
3. 【答案】D
【解析】ABC.由图像可知,时,和谐号动车速度大于复兴号高铁,时,和谐号动车速度小于复兴号高铁,故复兴号高铁追上和谐号动车前,时两车相距最远,根据图像与坐标轴围成的面积表示位移,可知复兴号高铁追上和谐号动车前,两车最远相距,故ABC错误;
D.复兴号高铁的加速度为
复兴号高铁加速达到最大速度所需的时间为,故D正确。故选D。
4. 【答案】D
【解析】力与运动方向的切线共线,根据变力做功的方法可得
所以平均功率为
故D正确,ABC错误。故选D。
5. 【答案】B
【解析】A.足球在竖直平面内运动时受重力与摩擦力,且重力和摩擦力会对足球做功,足球的速率会发生变化,所以足球做变速圆周运动,故A错误;
B.足球脱离管道后,只受重力作用,处于完全失重状态,故B正确;
C.足球所受的滑动摩擦力的大小
足球运动过程中随着线速度的变化,所受的压力在N点时最大,在M点时最小,所以摩擦力不是随时间逐渐减小,故C错误;
D.足球离开管道后,做斜抛运动,所以足球运动到最高点时,水平速度不为零,故D错误。故选B。
6. 【答案】C
【解析】A.细线未剪断时,A物体受重力和弹簧的弹力,处于平衡状态,根据平衡条件有
剪断细绳瞬间,弹簧不能发突变,所以弹簧弹力不变仍为30N,故A错误;
B.剪断细绳瞬间,A物体除受重力和弹簧弹力外,还受到B物体的作用力,所以加速度不为零,故B错误;
CD.剪断细绳瞬间,AB有共同的加速度,根据牛顿第二定律有
代入数据解得
对物体A有
代入数据解得,故C正确,D错误。故选C。
7. 【答案】D
【解析】A.设绳子与竖直方向的夹角为,则绳子拉力的竖直分力始终与重力平衡
在角速度缓慢增大的过程中,逐渐变大,则两绳的拉力均逐渐增大,故A错误;
B.由题意可知,
根据牛顿第二定律,对A有
对B有
联立解得,故B错误;
C.此时对于A球,根据牛顿第二定律,有
解得,故C错误;
D.对于B球,根据牛顿第二定律,有
解得B球做圆周运动的速度为
两根绳都剪断后,两球都做平抛运动,由平抛运动规律可知
水平位移分别为,
如图所示,如果恰好在AB运动到合适的位置时,绳子断裂,正好满足
则这时A、B两球会落到水平地面上的同一点,如果位置不合适,则会落到不同点,故D正确。故选D。
8. 【答案】BD
【解析】A.运动员运动到处时,受到重力作用,合外力不为零,故A错误;
B.运动员从处落下至返回处的过程中,位移为零,运动员重力做功为0,故B正确
C.运动员从处运动到处的全过程中,运动员的机械能增加量为,故C错误;
D.运动员向下由到运动的过程中,只受重力作用,处于完全失重状态,只有重力做功,其机械能守恒,故D正确。故选BD。
9. 【答案】BC
【解析】A.卫星的轨道半径为
根据公式可得卫星的线速度为,A错误;
B.根据公式可得卫星运行时的向心加速度为,B正确;
C.月球表面的环绕速度,根据公式可得
联立公式
即第一宇宙速度为,C正确;
D.在月球表面重力完全充当向心力,即
联立公式
可得,D错误。故选BC。
10. 【答案】AB
【解析】A.物块在b点时的长度
物块在b点时弹簧的伸长量
物块在c点时弹簧的压缩量
所以物块在b、c两点时弹簧的弹性势能相等,故A正确;
B.对物块从c到d由动能定理得
所以物块在c、d两点的动能相等,故B正确;
C.物块在e点时弹簧的长度与c点相等,弹性势能与b、c点相等,对物块从b到e由动能定理得
所以物块在e点的动能比b点大,故C错误;
D.物块从c点到e点,只有重力做负功,动能减小,故D错误。故选AB。
11. 【答案】(1)B (2)A (3)二
【解析】【小问1】该实验所用的方法是控制变量法,则
A.探究两个互成角度的力的合成规律是用等效替代法,选项A不符合题意;
B.探究加速度与物体受力、物体质量的关系用控制变量法,选项B符合题意;
C.探究平抛运动的特点用的是合成分解的思想,选项C不符合题意。故选B。
【小问2】皮带放在皮带盘的第一挡时,角速度相同;把两个质量不同的小球分别放在长槽和短槽内,使它们的转动半径相同,匀速转动手柄,可以探究向心力的大小与质量的关系,故选A;
小问3】该小组将两个相同的钢球分别放在长、短槽上半径相同处挡板内侧,改变皮带挡位,记录一系列标尺示数。其中一组数据为左边2.0格、右边7.9格,即左右两球的向心力之比约为1:4,则根据F=mω2r可知,角速度之比为1:2,则记录该组数据时,皮带位于皮带盘的第二挡。
12. 【答案】(1)B (2)C
(3) ①. 不是 ②. 2.0 ③. 2.5
【解析】【小问1】图甲是横挡条卡住平抛小球,用铅笔标注小球最高点作为小球轨迹的记录点,所以坐标原点应选小球在斜槽末端点时的球的上端,故选B。
【小问2】由图可知,小球做斜抛运动。所以斜槽末端切线不水平,故选C。
【小问3】①因相邻四个点间水平位移相等,可知时间相等,而竖直高度之比为1:2:3,不是1:3:5,则a点不是抛出点;
②根据逐差法,可得
小球平抛运动的初速度
③b点的竖直分速度
根据平行四边形定则知,b点的速度
13. 【答案】(1)4N;(2)330m
【解析】(1)根据运动学公式
又根据牛顿第二定律可得
解得,
(2)飞行11s时,速度和位移分别为,
当失去升力时,飞行器立即做匀减速直线运动,加速度大小为
又根据运动学公式,等到达最大高度时,飞行器的速度刚好为零,则
解得行器能达到的最大高度为
14. 【答案】(1);(2)
【解析】(1)已知火星上的气体可以忽略不计,距火星表面水平抛出一个物体,物体做平抛运动,竖直方向自由落体运动,设火星表面的重力加速度为g,
则
水平方向匀速直线运动
设火星的质量是M,则有物体的重力
联立得
(2)设火星的密度是ρ,则
联立得
15. 【答案】(1) (2)40N,2J (3)不能,0.4m
【解析】【小问1】由题知,小滑块从空中的A点以v0=2m/s的初速度水平向右抛出,恰好从B点沿轨道切线方向进入轨道,则有
【小问2】小滑块从B点到C点,根据动能定理有
解得
小滑块C点,根据牛顿第二定律有解得
根据牛顿第三定律可知,小滑块到达圆弧轨道上的C点时对轨道的压力大小为40N;
设弹簧的弹性势能最大值为,小滑块从C点到F点,根据能量守恒有,解得
【小问3】设滑块返回BC轨道时能上升的高度为h,
根据能量守恒定律有,解得
因
故小滑块不能从B点离开,设滑块在轨道CD上滑行的路程为s,根据能量守恒有,解得
故小滑块最后停止的点与C点之间的距离为
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