2025-2026学年湖南省长沙市明德中学高三上学期阶段(月考)(月考)检测物理试卷(学生版)
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这是一份2025-2026学年湖南省长沙市明德中学高三上学期阶段(月考)(月考)检测物理试卷(学生版),共17页。试卷主要包含了单选题,多选题,非选择题等内容,欢迎下载使用。
一、单选题(本题共6小题,每小题4分,共24分)
1. 如图甲所示,“蛟龙号”是一艘由我国自主设计,具有世界先进水平的载人潜水器。某次测试过程中,“蛟龙号”沿直线运动的x−t图像如图乙所示,则它的v−t图像可能正确的是( )
A. B.
C. D.
2. 如图所示,粗糙斜面固定在水平地面上,木块以一定的初速度从斜面底端冲上斜面后又滑回斜面底端。则木块( )
A. 上滑过程的时间大于下滑过程的时间
B. 上滑过程的加速度小于下滑过程的加速度
C. 上滑过程与下滑过程损失的机械能相等
D. 上滑过程的动量变化量小于下滑过程的动量变化量
3. 如图所示,甲、乙两船的总质量(包括船、人和货物)分别为10m、12m,两船沿同一直线相向运动,速率分别为2v0、v0,为避免两船相撞,乙船上的人将一质量为m的货物沿水平方向抛向甲船,甲船上的人将货物接住。不计水的阻力。则抛出货物的最小速率是( )
A. v0B. 8v0C. 16v0D. 20v0
4. 如图所示,长为l的细绳上端悬于P点,下端拴一个质量为m的小球。小球在水平面内做匀速圆周运动,细绳与竖直方向的夹角为,不计空气阻力,重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A. 细绳的拉力大小等于
B. 小球的向心加速度等于
C. 小球转动一周,绳拉力的冲量等于0
D. 小球转动一周,重力的冲量等于
5. 司马迁最早把岁星命名为木星,如图甲所示,两卫星a、b环绕木星在同一平面内做匀速圆周运动,绕行方向相反,卫星c绕木星做椭圆运动,某时刻开始计时,卫星a、b间距离x随时间t变化关系图像如图乙所示,其中R、T为已知量,下列说法正确的是( )
A. 卫星c在N点的速度大于卫星a的速度B. 卫星a、b的运动周期之比为1∶4
C. 卫星a的运动周期为D. 卫星a的加速度大小为
6. 如图所示,水平地面上固定一表面粗糙的斜面体,斜面顶端安装有定滑轮,轻绳1跨过定滑轮,一端连接物体A,另一端连接物体B;轻绳2绕过定滑轮,一端连接物体B,另一端人为控制;现让物体B缓慢由O点正下方P点运动到Q点,O点和Q点等高,轻绳1一直处于张紧状态且物体A始终保持静止,不计空气阻力以及滑轮的摩擦力,在物体B由P点运动到Q点的过程中,下列说法正确的是( )
A. 轻绳1的拉力大小先增大再减小
B. 轻绳2的拉力一直变大
C. 轻绳1和轻绳2对物体B的拉力的合力逐渐减小
D. 物体A受到斜面的摩擦力一定是先减小后增大
二、多选题(本题共4小题,每小题5分,共20分。全选对得5分,选对但不全得3分,有选错得0分)
7. 某患者用如图所示的水银血压计测量血压时,医生将袖带绑在患者手臂上,用手握住气囊缓慢而均匀地打气,打气后袖带内的气体体积为、压强为,然后缓慢放气,当袖带内气体体积变为时,气体的压强刚好与大气压强相等。设大气压强为,放气过程中温度保持不变,袖带内气体可视为理想气体。下列说法正确的是( )
A. 缓慢放气过程中袖带内气体吸热
B. 放气后袖带内气体在单位时间内与单位面积袖带内壁碰撞的分子数增加
C. 袖带内剩余气体的质量与放出气体的质量之比为
D. 袖带内剩余气体的质量与放出气体的质量之比为
8. 如图所示,小球从固定的斜面上方某处由静止释放,随后小球与斜面发生第一次碰撞并反弹,再落回斜面发生第二次碰撞并反弹,设小球与斜面间的碰撞为弹性碰撞(小球垂直斜面的速度大小不变、方向反向,沿斜面方向的速度大小和方向均不变,碰撞时间极短),碰撞点依次为A、B、C、D,小球从A到B、从B到C、从到的运动时间依次为、、,位移依次为、、,不计空气阻力,下列说法正确的有( )
A. B.
C. D.
9. 风洞是进行空气动力学实验的常用设备。如图所示,将质量为m的小球从A点以初速度 v0水平向左抛出,假设小球运动过程中受到水平向右、大小恒定的风力F,经过一段时间t,小球运动到A 点正下方的B点,且。O 点是轨迹的最左端,重力加速度为g。则此过程中( )
A. 小球速度最小时位于 O点B. AB 之间的距离为
C. 小球运动的时间D. 小球所受的风力F小于mg
10. 如图甲所示,足够长的倾斜传送带沿顺时针方向以的速度匀速转动,质量为的物块(可视为质点)从传送带底端点以某一初速度滑上传送带。选择点所在水平面为零势能面,物块从点向上运动到最高点的过程中,其机械能随位移变化的关系如图乙所示。最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取重力加速度。关于该过程,下列说法正确的是( )
A. 物块与传送带间的动摩擦因数为0.4
B. 物块在最高点时,其重力势能为
C. 物块运动时间为1.2s
D. 物块与传送带之间因摩擦产生的热量为
三、非选择题(本题共5小题,共56分)
11. 用如图所示的装置探究加速度、力和质量的关系,带滑轮的长木板水平放置,弹簧测力计固定在墙上。小车上固定一定滑轮,细绳通过滑轮连接弹簧测力计和沙桶。
(1)下列关于该实验的操作说法中正确的是_______________。
A.必须用天平测出沙和沙桶的质量
B.每次改变小车的质量时,不需要重新平衡摩擦力
C.小车的质量须远大于沙桶和沙的质量
D.应当先释放小车,再接通电源
(2)利用打点频率为50Hz的打点计时器,得到的一条纸带如图所示:(图中每两个计数点间还有四个点未画出)
则在该次实验中,小车运动的加速度大小为__________(结果保留三位有效数字)。
(3)某同学做实验时,未把木板的一侧垫高,就继续进行其他实验步骤,则该同学作出的小车的加速度a与弹簧测力计示数F的图像如图所示,则实验中小车受到的摩擦力大小为___________,小车的质量为__________。
12. 新型圆柱形的导电材料,电阻阻值在8Ω~10Ω之间,为了测量该导电材料电阻率,实验室提供了以下实验器材:
A.20分度的游标卡尺 B.螺旋测微器
C.电流表A1(0~100mA,内阻约为10Ω) D.电流表A2(0~0.6A,内阻约为0.1Ω)
E.电压表V1(0~3V,内阻约为3kΩ) F.电压表V2(0~15V,内阻约为15kΩ)
G.直流电源E(4V,内阻不计)
H.滑动变阻器R1(0~10Ω,2A) I.滑动变阻器R2(0~100Ω,200mA)
J.开关及导线若干
(1)用游标卡尺测得该样品的长度L,其示数如图1所示,其读数为_______mm;用螺旋测微器测得该样品的外径d,其示数如图2所示,其读数为_______mm.
(2)本次实验的电流表选用的是_______,电压表选用的是_______滑动变阻器选用的是_______(填写所提供器材前的字母).
(3)测量新型圆柱形的导电材料电阻R是采用图3的_______(选填“甲”“乙”“丙”或“丁”)电路图为本次实验的最佳电路。但用此最佳电路测量的结果仍然会比真实值偏______(填“大”或“小”)。此时测得电流为I、电压为U。
(4)本实验中金属丝的电阻率为______(用本题中给出的字母表示)。
13. 如图所示,两根轻绳连接质量为m的小球P,右侧绳一端固定于A点,左侧绳通过光滑定滑轮B连接一物块Q,质量相等的物块Q、N通过一轻弹簧连接,整个系统处于静止状态时,小球P位于图示位置,PA、PB两绳与水平方向的夹角分别为53°和37°,此时物块N与地面的压力恰好为零。现将小球P托至与A、B两点等高的水平线上,两绳均拉直且恰好无弹力,由静止释放小球P。已知PA绳长为L,,,重力加速度为g,求:
(1)物块Q的质量M;
(2)小球P运动到图示位置时,物块Q的速度大小v。
14. 如图所示,借助电动机和斜面将质量为20kg的货物用最短的时间从斜面底端拉到斜面顶端。货物依次经历匀加速、变加速、匀速、匀减速四个阶段,到达顶端时速度刚好为零。已知电动机的额定功率为1200W、绳子的最大拉力为300N,绳子与斜面平行,斜面长度为34.2m,倾角θ=30°,货物与斜面的摩擦因数为,减速阶段加速度大小不超过5m/s2,g取10m/s2。求:
(1)减速阶段电动机的牵引力T;
(2)货物运动总时间t。
15. 如图所示,固定在水平面上的粗糙斜面倾角,长度为20L。滑块B恰好静止在斜面上,离斜面顶端的距离为L,一光滑的滑块与斜面无摩擦由斜面顶端无初速度释放。已知滑块间的碰撞为弹性碰撞且碰撞时间忽略不计,滑块A的质量为m,滑块B的质量为3m,重力加速度大小为g,两滑块均可视为质点,不计空气阻力,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求:
(1)A、B第一次碰撞前瞬间滑块A重力的功率;
(2)第一次碰撞后瞬间滑块A和滑块B的速度大小;
(3)从滑块A开始释放到A、B最后一次在斜面上碰撞的过程中,系统损失的机械能。
参考答案
1. 【答案】B
【解析】x−t图像切线的斜率表示速度,由图可知,0~t1时间内,“蛟龙号”的速度减小,t1~t2时间内,“蛟龙号”的速度反向增大。故选B。
2. 【答案】C
【解析】AB.设斜面倾角为,木块受到摩擦力大小为f,木块质量为m,木块上滑过程,由牛顿第二定律有
木块下滑过程,由牛第二定律有,可知
将上升的过程采用逆向思维,根据位移时间公式得
位移x相等,易得,故AB错误;
C.根据
可知上滑过程与下滑过程克服摩擦力做功相同,因为克服摩擦阻力做功等于物体机械能的变化量,所以上滑过程与下滑过程损失的机械能相等,故C正确;
D.由公式,且,可知上滑时木块的初速度大于木块下滑到低端时的速度,可知上滑过程的速度变化量大于下滑过程的速度变化量,故上滑过程的动量变化量大于下滑过程的动量变化量,故D错误。故选C。
3. 【答案】C
【解析】若乙船上的人将货物抛出且被甲船上的人接住后,刚好可保证两船不致相撞,说明此时两船刚好速度相同,设为v共,抛出货物的最小速率为v,规定开始时乙船速度方向为正方向,根据动量守恒定律有
甲船接住货物,根据动量守恒定律有,解得,故选C
4. 【答案】D
【解析】A.小球竖直方向有,解得细绳的拉力大小,故A错误;
B.对小球,由牛顿第二定律有,解得小球的向心加速度
故B错误;
CD.小球转动一周,速度变化量为0,动量变化量为0,根据动量定理,可知拉力冲量与重力冲量等大反向,根据
联立解得,小球圆周运动周期
则小球转动一周,重力的冲量
故拉力冲量也为,故C错误,D正确。故选D。
5. 【答案】C
【解析】A.根据万有引力提供向心力,可得
可知卫星的速度大于卫星的速度,卫星在点做近心运动,所以卫星在N点的速度小于卫星的速度,则卫星c在N点的速度小于卫星a的速度,故A错误;
B.根据图乙可知卫星、最远距离为5R,最近距离为,则,
可得,
根据万有引力提供向心力,可得
可知卫星a、b的运动周期之比为,故B错误;
C.设卫星的周期为,卫星的周期为,根据两卫星从相距最远到相距最近有
又,联立解得,故C正确;
D.卫星a的加速度大小,故D错误。故选C。
6. 【答案】B
【解析】AB.由于物体B缓慢运动,即合外力为零,所以轻绳1和轻绳2对物体B的合力始终跟物体B的重力等大反向,受力情况如图所示
补充画出B受力的矢量三角形如图
分析图中各夹角的几何关系有,
根据正弦定理有
即
所以,
物体B由P点运动到Q点的过程中θ减小,T2一直变大,T1一直减小,故A错误,B正确
C.由于物体B缓慢运动,即合外力为零,所以轻绳1和轻绳2对物体B的拉力的合力始终跟物体B的重力等大反向,故C错误;
D.由于一开始物体A所受静摩擦力方向不确定,所以物体A受到斜面的摩擦力不一定是先减小后增大,故D错误。故选B。
7. 【答案】AC
【解析】A.根据题意可知,缓慢放气过程,气体体积变大,气体对外做功,温度不变,气体内能不变,根据热力学第一定律,则气体应吸热,故A正确;
B.根据题意可知,放出部分气体后,压强减小,体积减小,温度不变,根据气体压强的微观含义可知,气体在单位时间内碰撞袖带内壁单位面积上的分子数减少,故B错误;
CD.对原袖带内气体而言,发生等温变化,设放出压强为的气体体积为,由玻意耳定律可得,解得
袖带内剩余气体的质量与放出气体的质量之比为,故C正确,D错误。
故选AC。
8. 【答案】AD
【解析】令斜面倾角为,小球从释放开始,在平行斜面方向一直做匀加速直线运动,加速度大小为,而在垂直斜面方向上,第一次碰撞前做类自由落体运动,每次碰撞后都做的是相同的类竖直上抛运动,加速度大小为。设由释放到第一次碰撞的时间为T,根据对称性可知,此后相邻两次碰撞间的时间间隔均为2T,则有
可知
由匀变速直线运动规律可知,在平行斜面方向上,由静止开始,各个T内的位移之比为1:3:5:7:9:11:13:…,可知,故选AD。
9. 【答案】C
【解析】A.风对小球的力恒定,则小球可视为在等效重力场中运动,等效重力方向为重力和风力的合力
小球运动过程中速度与等效重力方向垂直时速度最小,故小球速度最小时,位于AO之间的某处,故 A 错误;
BC.小球自A运动到B,风力做功零。由动能定理得
解得AB间的距离
又由,得小球运动的时间,故 B错误,C 正确;
D.由于水平方向合力做功为0,在水平方向速度大小不变,
在水平方向上,由动量定理得,所以F=mg
故D错误。故选C。
10. 【答案】C
【解析】A.由图像可知在P点时物块的速度为
解得物块的初速度为
物块刚滑上传送带时摩擦力对物块做负功,可知此时传送带与物块间的摩擦力是滑动摩擦力, 前物块做匀减速直线运动,由牛顿第二定律有
当时,物块和传送带共速,此时机械能为
由运动学知识有
联立解得,,A错误;
BC.匀减速时间为
因为,可知共速后物块继续做匀减速直线运动,由牛顿第二定律有
解得匀减速的加速度大小为
从共速到最高点过程中,由运动学知识有,
解得,
在最高点的重力势能为
故到最高点的时间为,B错误;C正确;
D.由上述分析可知第一个匀减速阶段,相对位移为
第二个匀减速阶段相对位移为
摩擦产热为
联立解得物块与传送带之间因摩擦产生热量为,D错误。故选C。
11. 【答案】 (1)B (2)1.19 (3) ;
【解析】(1)AC.由弹簧测力计可以读出拉力的大小,所以不需要天平测出沙和沙桶的质量,以及不需要小车的质量须远大于沙桶和沙的质量,故AC错误;
B.每次改变小车的质量时,不需要重新平衡摩擦力,故B正确;
D.应当先接通电源,再释放小车,故D错误;
(2)由题意可知,相邻两个点之间时间间隔
由逐差法可得小车的加速度
(3)由图可知,当弹簧测力计为是,小车的加速度刚好为0,
则由平衡条件得
由牛顿第二定律得,解得
12. 【答案】(1)10.95 ; 6.126##6.125##6.127 (2)D; E ; H
(3)甲;小 (4)
【解析】(1)(1)20分度游标卡尺的精确值为0.05mm,由图可知其读数为
螺旋测微器的精确值为0.01mm,由图可知其读数为
(2)电源电动势为4V,电压表应选量程3V的,即选择E;由于电阻阻值在8Ω~10Ω之间,可知电流最大值约为0.3A左右,则电流表应选择量程为0.6的,即选择D;为了调节方便,使电表示数变化明显,滑动变阻器应选择阻值较小的,即选择H。
(3)由于待测电阻较小,远小于电压表的内阻,故采用电流表外接法;由于滑动变阻器最大阻值较小,为了调节方便,使电表示数变化范围大一些,滑动变阻器应采用分压接法,故甲电路图为本次实验的最佳电路;
电流表采用外接法,由于电压表的分流作用,使得电流表示数大于待测电阻的实际电流,则电阻测量的结果仍然会比真实值偏小。
(4)由电阻定律得,又,
联立解得
13. 【答案】(1) (2)
【解析】【小问1】对小球P进行受力分析,根据平衡条件有
对物块N和Q整体进行受力分析,则有
联立解得
【小问2】由静止释放小球P后,小球P做圆周运动到达图示位置,该过程初始状态弹簧处于压缩状态,末状态弹簧处于拉伸状态,且压缩量与拉伸量大小相等,即始末状态弹性势能不变,P的速度方向恰好沿PB绳,可知,此时小球P和物块Q的速度大小相等,则有
其中
联立解得
14. 【答案】(1)100N;(2)7s
【解析】(1)减速阶段,根据牛顿第二定律有
解得
(2)货物在第一阶段做匀加速上升过程,
根据牛顿第二定律可得,解得
当功率达到额定功率时,设货物的速度为v1,则有
此过程所用时间和上滑的距离分别为,
货物以最大速度匀速时,有
货物最后以最大加速度做匀减速运动的时间和上滑的距离分别为
因此,从电动机达到额定功率到货物即将减速,上滑的距离为
设重物从结束匀加速运动到开始做匀减速运动所用时间为t2,该过程根据动能定理可得
解得
所以总时间为
15. 【答案】(1) (2) (3)
【解析】【小问1】设碰前A的速度大小为,则有,解得
A、B第一次碰撞前瞬间A重力的功率为,解得
【小问2】第一次碰撞由动量守恒和能量守恒,有,
解得,
【小问3】第一次碰后到第二次碰时,两者位移相等
可解得
此段时间B运动的位移
第二次碰前A的速度
第二次碰撞:由动量守恒和机械能守恒有:
解得
第二次碰后到第三次碰前位移相同,同理可得
此段时间B运动的位移
进一步可以分析得出,相邻两次碰撞时间间隔均为,滑块B相邻两次碰撞之间运动位移为等差数列,依次增加2L则可知发生第4次碰撞时离斜面顶端的距离为
则可知若发生第5次碰撞时离斜面顶端的距离为
由知两者在斜面上发生了4次碰撞,则系统损失机械能为
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