湖南省岳阳市汨罗市第二中学2025-2026学年高一下学期3月月考物理试题含答案

这是一份湖南省岳阳市汨罗市第二中学2025-2026学年高一下学期3月月考物理试题含答案，共20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（每题 4 分，共 24 分）
1 ．戽斗是古代一种小型的人力提水灌田农具，是我国古代劳动人民智慧的结晶。如图所示，两人双手执绳牵斗取水，在绳子长度一定时( )
A ．两人站得越远越省力 B ．两人站得越近越省力
C ．两边绳子与竖直方向夹角为60° 时最省力 D ．绳子拉力大小与两人距离远近无关
1
2 ．如图所示，粗糙水平面上放有截面为 圆周的柱状物体 A ，A 与墙面之间放一光滑的圆
4
柱形物体 B，对 A 施加一个水平向左的力F，使 A 缓慢地向左移动少许，在这一过程中( )
A ．A 受到的摩擦力增大 B ．A 受到的合力减小
C ．A 对 B 的弹力增大 D ．墙壁对 B 的弹力减小
3．宇宙中大多数恒星系都是双星系统，如图所示，两颗远离其他星系的恒星 A 和 B 在相互之间的引力作用下绕 O 点做匀速圆周运动，且 A 星距离 O 点更近。轨道平面上的观测点 P相对 O 点静止，观察发现每隔 T 时间，两颗恒星与 O 、P 共线，已知引力常量为 G，其中一颗恒星的质量为 m，另一颗恒星的质量为 3m，恒星的半径都远小于它们之间的距离。则以下说法正确的是( )
A ．A 的质量为 m
B ．该双星系统的运动周期为 T
C ．A 、B 相距的距离为r
D ．在相同时间里，A 、B 两颗恒星与 O 点连线扫过的面积之比为1: 3
4 ．在足够长的光滑斜面上，有一物体以 10 m/s 的初速度沿斜面向上运动，如果物体的加速度始终为 5 m/s2，方向沿斜面向下。那么经过 3 s 时的速度大小和方向是( )
A ．25 m/s，沿斜面向上 B ．5 m/s，沿斜面向下
C ．5 m/s，沿斜面向上 D ．25 m/s，沿斜面向下
5．如图，可视为质点的小球，位于半径为 3m 半圆柱体左端点 A 的正上方某处，以一定的初速度水平抛出小球，其运动轨迹恰好能与半圆柱体相切于 B 点。过 B 点的半圆柱体半径与水平方向的夹角为 60°, 则初速度为：（不计空气阻力，重力加速度为 g ＝10 m/s2 ）( )
A ． m/s B ．4m/s C ． m/s D ． m/s
6 ．如图所示，轻杆一端固定一质量为 m 的小球 A，另一端与放置在粗糙水平地面上的木板B 上的铰链 O 连接。将小球 A 用轻绳绕过光滑的定滑轮O9 由力 F 牵引，且定滑轮O9 位于铰链 O 的正上方，整个系统处于静止状态。现改变力 F 的大小，使小球 A 绕 O 点远离O9 缓慢运动，木板 B 始终保持静止，则在整个过程中( )
A ．力 F 逐渐减小 B ．轻杆对小球 A 的作用力增大
C ．地面对木板 B 的摩擦力不变 D ．地面对木板 B 的作用力减小
二、多选题（本题 5 分，共 15 分）
7 ．如图所示，A 球被固定在竖直支架上，A 球正上方的点O 悬有一轻绳拉住 B 球，两球之间连有轻弹簧，平衡时绳长为 L，张力为 T1，弹簧弹力为 F1.若将弹簧换成原长相同的劲度系数更小的轻弹簧，再次平衡时绳中的张力为 T2，弹簧弹力为 F2，则( )
A ．T1＞T2 B ．T1 ＝T2 C ．F1＜F2 D ．F1＞F2
8．如图甲所示，一质量为 M 的长木板静置于光滑水平面上，其上放置一质量为 m 的小滑块。木板受到随时间 t 变化的水平拉力 F 作用时，用传感器测出长木板的加速度 a 与水平拉力 F的关系如图乙所示，取 g ＝10 m/s2 ，则( )
A ．滑块的质量 m ＝2kg，木板的质量 M＝4kg
B ．当 F＝8N 时，滑块的加速度为 1 m/s2
C ．滑块与木板之间的动摩擦因数为 0.2
D ．当 0＜F＜6N 时，滑块与木板之间的摩擦力随 F 变化的函数关系f F
9 ．如图甲所示，小木块a 和b （可视为质点）用轻绳连接置于水平圆盘上，a 的质量为3m ，
b 的质量为 m。它们分居圆心两侧，与圆心的距离分别为Ra = r ，Rb = 2r ，a 、b 与盘间的动摩擦因数相同且均为μ 。圆盘从静止开始绕转轴极缓慢地加速转动， 木块和圆盘保持相对静止。w 表示圆盘转动的角速度，在角速度w 增大到一定值的过程中，a 、b 与圆盘保持相对静止，所受摩擦力大小与w2 满足如图乙所示关系，图中2f2 = 3f1 。下列判断正确的是( )
A ．图线（1）对应物体 a B ．ww2
C ．w D ．w = w3 时绳上张力大小为6f1
三、实验题（共 16 分）
10．某同学利用如图所示的装置研究摩擦力的变化情况。水平光滑的实验台上固定着一个力传感器，力传感器与一质量为3.5kg 的物块用轻绳连接，物块放置在粗糙的长木板上。水平向左拉长木板，传感器记录的F - t 图像如图乙所示。重力加速度 g 取10 m s2 ，回答下列问题：
(1)实验过程中，当长木板相对物块滑动后为了测滑动摩擦力的大小可以让长木板向左做匀速直线运动， （填“也可以”或者“不可以”）让长木板向左做匀加速直线运动。
(2)物块受到的滑动摩擦力大小约为 N。
(3)物块与长木板间的动摩擦因数约为 。
11．为了探究质量一定时加速度与力的关系。一同学设计了如图 1 所示的实验装置。其中 M为带滑轮的小车的质量，m 为砂和砂桶的质量。（滑轮质量不计）
(1)实验时，一定要进行的操作或保证的条件是 。
A ．用天平测出砂和砂桶的质量
B ．将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力
C ．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，同时记录弹簧测力计的示数
D ．改变砂和砂桶的质量，打出几条纸带
E ．为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量 m 远小于小车的质量 M
(2)该同学在实验中得到如图 2 所示的一条纸带（相邻两计数点间还有两个点没有画出）。已知打点计时器采用的是频率为 50Hz 的交流电，根据纸带可求出小车的加速度为 m/s2 （结果保留三位有效数字）。
(3)以弹簧测力计的示数 F 为横坐标，加速度 a 为纵坐标，画出的a - F 图像是一条直线，图线与横轴的夹角为θ ,求得图线的斜率为 k，则小车的质量为 。
A ． 2 B ．k C ．tan θ D ．2 tan θ k
四、解答题（共 45 分）
12．宇航员在某行星表面以初速度v0 竖直上抛一物体，经时间 t 落回手中。已知行星半径为
R，引力常量为 G。求：
(1)该行星表面的重力加速度；
(2)该行星的第一宇宙速度。
13．某款无人机的质量 M＝3kg，携带的物品质量 m ＝4kg，其动力系统可提供最大的竖直升力 F＝120N。运动过程中无人机所受空气阻力大小恒定，且方向与运动方向相反。无人机
携带物品从地面静止开始，以最大升力竖直向上起飞，t ＝4s 时无人机离地面的高度 H= 40m。不计无人机与物品间距及物品所受空气阻力，g ＝10 m/s2 。
(1)求无人机运动过程中加速度大小 a；
(2)求无人机运动过程中所受空气阻力大小Ff ；
(3)若无人机以 10m/s 的速度匀速竖直向上飞行，在离地h1 ＝15m 处突然释放物品，并同时
以最大升力加速上升，无人机所受空气阻力不变，求物品落地时无人机的离地高度h2 。
14．冰壶是冬奥会比赛项目之一，图 1 为赛场示意图。比赛时， 运动员从滑架处推着冰壶出发，在投掷线AB 处将冰壶以一定的初速度推出，按比赛规则，他的队友可以用毛刷在冰壶滑行的前方摩擦冰面，减小摩擦因数以调节冰壶的运动。
（1）已知冰壶和冰面的动摩擦因数为 0.02，冰面被摩擦后，动摩擦因数减小为原来的90% ，投掷线 AB 与 O 的距离为30m ，g 取10m / s2 。
①运动员以多大的速度沿图中虚线将冰壶推出，队友不需要摩擦冰面，冰壶能恰好停在 O点；
②若运动员以3.4m/ s 的速度将冰壶推出，队友应该在冰壶滑出多长的距离后，开始一直连续摩擦前方冰面，才能使冰壶停在 O 点；
（2）图像法是研究物理问题的重要方法，例如从教科书中我们学会了由v - t 图像求直线运动的位移，请你借鉴此方法，分析下面问题。如果通过队员摩擦冰面， 使得动摩擦因数随距离的变化关系如图 2 所示，即： μ = 0.02 - kx ，其中 k = 2.5 × 10-4 / m ，x 表示离投掷线的距离。在这种情况下， 若运动员以4m / s 的速度将冰壶沿图中虚线推出，求冰壶滑行20m 时的速度大小。
1 ．B
设绳长为 l，两人间距为 d，选 O 点为研究对象，因aOb 为同一根绳子，故 aO、
bO 对 O 点的拉力大小相等，因此平衡时 aO 、bO 与水平方向的夹角相等，设为 θ, 对 O 点受力情况如图所示
根据平衡条件得
2T sin θ = mg由几何关系，可得
联立，可得
从上式可知，当 d 减小时，T 减小，ACD 错误，B 正确。
故选 B。
2 ．D
B ．A 始终处于平衡状态，合力为零，即A 受到的合力不变，B 错误；
CD ．对 B 球受力分析，受到重力 mg、A 球对 B 球的支持力 N9和墙壁对 B 球的支持力 N，如图
当 A 球向左移动后，A 球对 B 球的支持力 N9 的方向不断变化，根据平衡条件结合合成法可以知道：A 球对 B 球的支持力 N9和墙壁对 B 球的支持力 N 都在不断减小，故 C 错误，D 正确；
A ．对 A 和 B 整体受力分析，受到总重力 G、地面支持力 FN，推力 F 和墙壁的弹力 N，如图
根据平衡条件有：F=N+f，FN=G，地面的支持力不变，根据滑动摩擦力公式f=μFN 可知，因支持力不变，故摩擦力也保持不变，故 A 错误。
故选 D。
3 ．C
B ．观察发现每隔 T 时间，两颗恒星与 O 、P 共线，该双星系统的运动周期为 2T，故 B 错误；
AC ．根据万有引力提供向心力有
解得
因此质量大的恒星半径较小，可知，A 的质量为 3m，又有
rA + rB = r
解得
故 A 错误，C 正确；
D ．单位时间内恒星与 O 点连线扫过的面积
则相等时间内，A 、B 两颗恒星与 O 点连线扫过的面积之比为
A A B
S r2 m2 1
= = =
B B A
S r2 m2 9
故 D 错误。
故选 C。
4 ．B
取初速度方向为正方向，则 v0 ＝10 m/s ，a＝－5 m/s2，由v ＝v0 ＋at
可得，当 t ＝3 s 时，v＝－5 m/s ，“ - ”表示物体在 t ＝3 s 时速度方向沿斜面向下。故选 B。
5 ．C
小球做平抛运动，则水平方向 R + R cs 60 = v0t
在 B 点时tan 60 解得vm/s
故选 C。
6 ．D
A ．对小球 A 进行受力分析，三力构成矢量三角形，如图所示
根据几何关系可知两三角形相似，因此 缓慢运动过程O9A越来越大，则 F 逐渐增大，故 A 错误；
B ．由于 OA 长度不变，杆对小球的作用力大小F9 不变，故 B 错误；
C ．对木板，由于杆对木板的作用力大小不变，方向向右下，但杆的作用力与竖直方向的夹角θ 越来越大，地面对木板的摩擦力f = F9 sin θ 逐渐增大，故 C 错误；
D ．木板 B 受重力、地面的支持力、杆的弹力和地面的摩擦力，根据力的合成与分解可知地面对木板 B 的作用力与木板 B 受重力和杆的弹力的合力等大反向，杆的作用力与竖直方向的夹角越来越大，则木板 B 受重力和杆的弹力的合力逐渐减小，所以地面对木板 B 的作用力减小，故 D 正确。
故选 D。
7 ．BD
试题分析： 以 B 球研究对象，B 球受到重力G、弹簧的弹力 F 和绳子的张力T，如图所示．
B 球平衡时，F 与 T 的合力与重力 G 大小相等、方向相反，即G'-G ．根据AF G'B 与AOBA
相似得： ，换成劲度系数小的弹簧，形变量增大，AB 减小，则 T 不变； F 减小；
故选 BD．
考点：力的动态分析．
【名师点睛】有关力的动态平衡问题的处理方法， 可以分三种方法，即解析法、图解法、三角形相似法．相似三角形法适用于物体所受的三个力中，一个力大小、方向不变， 其它二个力的方向均发生变化，且三个力中没有二力保持垂直关系，但可以找到力构成的矢量三角形相似的几何三角形的问题，本题就具备这个特点．
8 ．BD
AC ．当F ≤ 6N ，滑块木板一起加速，对整体由牛顿第二定律 F = (M + m) a由图乙，F = 6N 时a = 1m / s2 ，代入得M + m = 6kg
当F >6N ，滑块木板相对滑动，对长木板M 受力分析，F - μmg = Ma,
即a
由图乙，该段直线过点(4N, 0) 和(6N,1m / s2) ，解得M = 2kg，m = 4kg， μ = 0.1 ，故 AC 错误；
B ．相对滑动后，滑块加速度仅由滑动摩擦力提供am m / s2 ，F = 8N > 6N已相对滑动，滑块加速度仍为1m / s2 ，故 B 正确；
D ．当 0＜F＜6N 时，滑块与木板之间的摩擦力随 F 变化的函数关系f = ma F ，故 D 正确。
故选 BD。
9 ．BD
A ．角速度较小时，两物体受静摩擦力提供向心力，对 a 有fa = 3mrw2对 b 有fb = 2mrw2
则角速度较小时，b 的静摩擦力较小，则图（1）对应物体 b，故 A 错误；
B ．当角速度达到w2 时，设绳子拉力为T ，对 a 、b 有T + 3μmg = 3mrw22 T + μmg = 2mrw22
当角速度达到 w3 时，设绳子拉力为T, ，对 a 、b 有T, + 3μmg = 3mrw32 T, = 2mrw32
解得ww2故 B 正确；
C ．当角速度达到w1 时，b 受最大静摩擦力提供向心力，有f1 = μmg = 2mrw12当角速度达到w2 时，设绳子拉力为T ，对 a 、b 有T + 3μmg = 3mrw22
T + μmg = 2mrw22
解得w2 = 2w1故 C 错误；
D ．由上述分析可知ww2
w2 = 2w1
f1 = μmg = 2mrw12
T, = 2mrw32
联立解得T, = 6f1
故 D 正确。
故选 BD。
10 ．(1)也可以(2)7
(3)0.2
（1）长木板相对物块滑动后，受到的摩擦力大小不变，则可以让长木板做匀加速直线运动；
（2）由题图乙可知，物块受到的最大静摩擦力约为10N ，滑动摩擦力约为 7N；
（3）由 Ff = μFN ，FN = mg 可知物块与长木板间的动摩擦因数约为 0.2。
11 ．(1)BCD (2)1.33
(3)A
（1）AE ．本实验中细线的拉力由弹簧测力计直接测出，不需要用天平测出砂和砂桶的质量，也不需要保证砂和砂桶的质量 m 远小于小车的质量 M，故 AE 错误；
B ．由图 1 装置，为了使小车受到的合力用细线拉力表示，等于细线拉力的两倍，应将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力，故 B 正确；
C ．为了充分利用纸带，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，同时记录弹簧测力计的示数，故 C 正确；
D．要改变砂和砂桶质量，从而改变拉力的大小，打出几条纸带，研究加速度随力 F 变化关系，故D 正确。
故选 BCD。
（2）相邻两计数点间还有两个点没有画出，则相邻计数点的时间间隔为T = 3 ´ 0.02s = 0.06s
根据逐差法可得小车的加速度为
（3）由牛顿第二定律可得 2F = Ma可得a F
可知a - F 图像的斜率为k 解得小车的质量为M
故选 A。
12 ．
（1）根据竖直上抛运动的规律可知 t 解得g
（2）根据 G mg = m
解得第一宇宙速度v
13 ．(1)5 m/s2
(2)15N
(3)157.5m
（1）在上升过程中有 H at2代入数据得 a=5m/s2
（2）无人机在上升过程中受重力，升力以及阻力，则根据牛顿第二定律 F-（M+m）g-Ff= （M+m）a
代入数据得 Ff=15N
（3）若无人机以 10m/s 的速度匀速竖直向上飞行，在离地 h1=15m 处突然释放物品，则物品落地时间为 t，则 v0t gt2 = -h1
代入数据得 t=3s
升力不变，则加速度为 F-Mg-Ff=Ma,代入数据得 a,=25m/s2
则位移为x = v0t a,t2
代入数据得 x=142.5m
故物品落地时无人机的离地高度 h2 ，h2=x+h1代入数据得 h2=157.5m
14 ．（1）①23m / s ，②19m/s；（2）3m / s
（1）①设队友不摩擦冰面，冰壶滑行的加速度大小为 a1，根据牛顿第二定律得
μmg = ma1
由运动学公式得
vEQ \* jc3 \* hps12 \\al(\s\up 4(2),0) = 2a1x0
解得
v0 = 23m / s
②设队友应该在冰壶滑出 x1 的距离后，开始一直连续摩擦前方冰面，才能使冰壶停在 O 点。队友擦冰前，有
vEQ \* jc3 \* hps12 \\al(\s\up 4(2),1) - vEQ \* jc3 \* hps12 \\al(\s\up 4(2),1)0 = -2a1x1
设队友摩擦冰面后，冰壶滑行的加速度大小为 a2，根据牛顿第二定律得0.9μmg = ma2
由运动学公式得
1 2 2
v2 = 2a x
且有
x1 + x2 = x
联立解得
x1=19m
（2）根据 a = μg 和μ = 0.02 - kx 可得，冰壶加速度大小 a 与 x 的关系为
a = 0.02g - kgx = 0.2 - 0.0025x
可画出a - x 图象，则可知a - x 图象中图线与 x 轴所围面积即速度平方的变化量的一半，则当 x=20m/s 时，a0=0. 15m/s2；当 x=20m/s 时，a1=0. 15m/s2 ，a - x 图象中的面积有
解得
v = 3m / s