2025_2026学年湖南省岳阳市汨罗市第二中学高一下学期3月月考物理试卷 [含解析]

这是一份2025_2026学年湖南省岳阳市汨罗市第二中学高一下学期3月月考物理试卷 [含解析]，共41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。
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时最省力D. 绳子拉力大小与两人距离远近无关
【答案】B
【解析】
【详解】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
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. 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
【答案】D
【解析】
【详解】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N′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N′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N′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. 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
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
【答案】C
【解析】
【详解】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
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
故D错误。
故选C
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
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】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. 如图，可视为质点的小球，位于半径为半圆柱体左端点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）（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】小球做平抛运动，则水平方向
在B点时
解得
故选C。
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由力F牵引，且定滑轮位于铰链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
【答案】D
【解析】
【详解】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越来越大，地面对木板的摩擦力逐渐增大，故C错误；
D．木板B受重力、地面支持力、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。
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＞T2B. T1＝T2C. F1＜F2D. F1＞F2
【答案】BD
【解析】
【详解】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．根据与相似得：，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. 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，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
C. 滑块与木板之间的动摩擦因数为0.2
D. 当0＜F＜6N时，滑块与木板之间摩擦力随F变化的函数关系
【答案】BD
【解析】
【详解】AC．当，滑块木板一起加速，对整体由牛顿第二定律
由图乙，时，代入得
当，滑块木板相对滑动，对长木板受力分析，
即
由图乙，该段直线过点和，解得，故AC错误；
B．相对滑动后，滑块加速度仅由滑动摩擦力提供，已相对滑动，滑块加速度仍为，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，故D正确。
故选BD。
9. 如图甲所示，小木块和（可视为质点）用轻绳连接置于水平圆盘上，的质量为，的质量为m。它们分居圆心两侧，与圆心的距离分别为，，、与盘间的动摩擦因数相同且均为。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。表示圆盘转动的角速度，在角速度增大到一定值的过程中，、与圆盘保持相对静止，所受摩擦力大小与满足如图乙所示关系，图中。下列判断正确的是（ ）
A. 图线（1）对应物体aB.
C. D. 时绳上张力大小为
【答案】BD
【解析】
【详解】A．角速度较小时，两物体受静摩擦力提供向心力，对a有
对b有
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．当角速度达到时，设绳子拉力为，对a、b有
当角速度达到时，设绳子拉力为，对a、b有
解得
故B正确；
C．当角速度达到时，b受最大静摩擦力提供向心力，有
当角速度达到时，设绳子拉力为，对a、b有
解得
故C错误；
D．由上述分析可知
联立解得
故D正确。
故选BD。
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，传感器记录的图像如图乙所示。重力加速度g取，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______。
【答案】（1）也可以 （2）7
（3）0.2
【解析】
【小问1详解】
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；
【小问2详解】
由题图乙可知，物块受到的最大静摩擦力约为，滑动摩擦力约为；
【小问3详解】
由，可知物块与长木板间的动摩擦因数约为0.2。
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______（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，画出的图像是一条直线，图线与横轴的夹角为，求得图线的斜率为k，则小车的质量为______。
A. B. kC. D.
【答案】（1）BCD （2）1.33 （3）A
【解析】
【小问1详解】
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，故正确。
故选BCD。
【小问2详解】
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
根据逐差法可得小车的加速度为
【小问3详解】
由牛顿第二定律可得
可得
可知图像的斜率为
解得小车的质量为
故选A。
四、解答题（共45分）
12. 宇航员在某行星表面以初速度竖直上抛一物体，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。
【答案】（1）
（2）
【解析】
【小问1详解】
根据竖直上抛运动的规律可知
解得
【小问2详解】
根据
解得第一宇宙速度
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。
（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；
（3）若无人机以10m/s的速度匀速竖直向上飞行，在离地＝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。
【答案】（1）5 m/s2
（2）15N （3）157.5m
【解析】
【小问1详解】
在上升过程中有
代入数据得a=5m/s2
【小问2详解】
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
【小问3详解】
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
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
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. 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，投掷线与O的距离为，g取。
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：，其中，x表示离投掷线的距离。在这种情况下，若运动员以的速度将冰壶沿图中虚线推出，求冰壶滑行时的速度大小。
【答案】（1）①，②19m/s；（2）
【解析】
【详解】（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
由运动学公式得
解得
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
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
由运动学公式得
且有
联立解得
x1=19m
（2）根据和可得，冰壶加速度大小a与x的关系为
可画出图象，则可知图象中图线与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，图象中的面积有
解得