精品解析：天津市第四十七中学2025-2026学年高三上学期第一次月考物理试卷

天津市第四十七中学2025-2026第一学期高三年级 第一次阶段性检测 物理试卷 第I卷（共两部分；满分40分） 一、单项选择题（本题共5小题，每小题5分，共25分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的） 1. 我国古代发明的一种点火器如图所示，推杆插入套筒封闭空气，推杆前端粘着易燃艾绒。猛推推杆压缩筒内气体，艾绒即可点燃。在压缩过程中，筒内气体（　　） A. 对外界做功 B. 内能保持不变 C. 分子平均动能增大 D. 压强变小 2. 以下关于原子和原子核的认识，正确的是（　　） A 汤姆孙研究阴极射线时发现电子，说明原子核具有复杂结构 B. 卢瑟福通过对粒子散射实验的研究，提出了原子的核式结构模型 C. 原子核每发生一次衰变，原子核内就失去一个质子 D. 原子核的比结合能越小，核子平均质量就越大，原子核越稳定 3. 某公司在封闭公路上对一新型电动汽车进行直线加速和刹车性能测试，某次测试的速度-时间图像如图所示。已知和内图线为直线，内图线为曲线，则该车（　　） A. 在的平均速度为 B. 在做匀减速直线运动 C. 在的加速度大小比的小 D. 在内的位移比在内的大 4. 如图所示，工人利用滑轮组将重物缓慢提起，下列说法正确的是（　　） A. 重物缓慢拉起过程，绳子拉力变大 B. 重物缓慢拉起过程，绳子拉力不变 C. 重物缓慢拉起过程，工人受到的支持力变大 D. 工人对绳的拉力和绳对工人的拉力是一对平衡力 5. 我国航天员在“天宫课堂”中演示了多种有趣的实验，提高了青少年科学探索的兴趣。某同学设计了如下实验：细绳一端固定，另一端系一小球，给小球一初速度使其在竖直平面内做圆周运动。对于两地实验说法正确的是（　　） A. 在“天宫”，小球在最高点的速度最小 B. 在“天宫”，小球的向心加速度最小为 C. 在地面，细绳对小球的拉力最小为 D. 在地面，小球的向心力最小为 二、多项选择题（本题共3小题，每小题5分，共15分。每小题给出的四个选项中，都有多个选项是正确的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，选错或不答的得0分） 6. 将可视为质点的小球沿光滑冰坑内壁推出，使小球在水平面内做匀速圆周运动，如图所示。已知圆周运动半径R为，小球所在位置处的切面与水平面夹角为，小球质量为，重力加速度g取。关于该小球，下列说法正确的有（ ） A. 角速度为 B. 线速度大小为 C. 向心加速度大小为 D. 所受支持力大小为 7. 如图，轻质弹簧上端固定，下端悬挂质量为的小球，质量为的小球与用细线相连，整个系统处于静止状态。弹簧劲度系数为，重力加速度为。现剪断细线，下列说法正确的是（　　） A. 剪断细线的瞬间，小球的加速度大小为 B. 小球运动到弹簧原长处的速度最大 C. 小球向上运动的位移为时，速度最大 D. 小球运动到最高点的过程中，先失重后超重 8. 如图（a），倾角为的足够长斜面放置在粗糙水平面上。质量相等的小物块甲、乙同时以初速度沿斜面下滑，甲、乙与斜面的动摩擦因数分别为、，整个过程中斜面相对地面静止。甲和乙的位置与时间的关系曲线如图（b）所示，两条曲线均为抛物线，乙的曲线在时切线斜率为0，则（　　） A. 时间内乙的加速度大小为 B. 时，甲的速度大小为 C. 之后，地面对斜面的摩擦力方向向右 D. 第II卷非选择题（共60分） 三、实验题（本题共2小题，每空2分，共18分） 9. 在“验证力平行四边形定则”的实验中使用的器材有：木板、白纸、两个标准弹簧测力计、橡皮条、轻质小圆环、刻度尺、铅笔、细线和图钉若干。完成下列实验步骤： ①用图钉将白纸固定在水平木板上。 ②将橡皮条的一端固定在木板上，另一端系在轻质小圆环上。将两细线也系在小圆环上，它们的另一端均挂上测力计。用互成一定角度、方向平行于木板、大小适当的力拉动两个测力计，小圆环停止时由两个测力计的示数得到两拉力和的大小，并_____。 A.用刻度尺量出橡皮条的长度 B.用刻度尺量出两细线的长度 C.用铅笔在白纸上标记出小圆环的位置 D.用铅笔在白纸上标记出两细线方向 ③撤掉一个测力计，用另一个测力计把小圆环拉到_____，由测力计的示数得到拉力的大小，沿细线标记此时的方向。 ④选择合适标度，由步骤②结果在白纸上根据力的平行四边形定则作和的合成图，得出合力的大小和方向；按同一标度在白纸上画出力的图示。 ⑤比较和的大小和方向，从而判断本次实验是否验证了力的平行四边形定则。 10. 如图所示是“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置。 （1）该实验中同时研究三个物理量间关系是很困难的，因此我们采用的研究方法是_____ A. 理想实验法 B. 等效替代法 C. 控制变量法 （2）该实验过程中操作正确的是_____； A. 调节滑轮高度使细绳与长木板平行 B. 先释放小车，后接通打点计时器电源 C 补偿阻力时小车未连接纸带 （3）在小车质量_____（选填“远大于”或“远小于”）槽码质量时，可以认为细绳拉力近似等于槽码的重力。上述做法引起的误差为_____（选填“偶然误差”或“系统误差”）。为减小此误差，下列可行的方案是_____； A、用气垫导轨代替普通导轨，滑块代替小车 B、在小车与细绳之间加装力传感器，测出小车所受拉力大小 C、在小车上加装遮光条，用光电计时系统代替打点计时器 （4）经正确操作后获得一条如图所示的纸带，建立以计数点0为坐标原点的轴，各计数点的位置坐标分别为0、、…、。已知打点计时器的打点周期为，则打计数点5时小车速度的表达式_____；小车加速度的表达式是_____。 A、 B、 C、 D、 四、计算题（本题共3小题，第10题8分，第11题16分，第12题18分，共42分。请写出必要的文字说明和步骤。） 11. 将重物从高层楼房的窗外运到地面时，为安全起见，要求下降过程中重物与楼墙保持一定的距离。如图，一种简单的操作方法是一人在高处控制一端系在重物上的绳子，另一人在地面控制另一根一端系在重物上的绳子，二人配合可使重物缓慢竖直下降。若重物的质量，重力加速度大小，当绳与竖直方向的夹角时，绳与竖直方向的夹角，。求：此时、绳中拉力的大小。 12. 如图，一长度的均匀薄板初始时静止在一光滑平台上，薄板的右端与平台的边缘对齐。薄板上的一小物块从薄板的左端以某一初速度向右滑动，当薄板运动的距离时，物块从薄板右端水平飞出；当物块落到地面时，薄板中心恰好运动到点。已知物块与薄板的质量相等。它们之间的动摩擦因数，重力加速度大小。求： （1）物块初速度大小及其在薄板上运动的时间； （2）平台距地面的高度。 13. 如图，半径为的四分之一光滑圆轨道固定在竖直平面内，其末端与水平地面相切于点，的长度。一长为的水平传送带以恒定速率逆时针转动，其右端与地面在点无缝对接，左端为N点。物块从圆轨道顶端由静止释放，沿轨道下滑至点，再向左做直线运动至点与静止的物块发生弹性正碰，碰撞时间极短。已知的质量为，的质量为，它们均可视为质点。a、b与地面及传送带间的动摩擦因数均为，取重力加速度大小。求： （1）运动到圆轨道底端时轨道对它的支持力大小； （2）从运动到的时间； （3）从运动到的过程中，因摩擦产生的热量。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 天津市第四十七中学2025-2026第一学期高三年级 第一次阶段性检测 物理试卷 第I卷（共两部分；满分40分） 一、单项选择题（本题共5小题，每小题5分，共25分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的） 1. 我国古代发明的一种点火器如图所示，推杆插入套筒封闭空气，推杆前端粘着易燃艾绒。猛推推杆压缩筒内气体，艾绒即可点燃。在压缩过程中，筒内气体（　　） A. 对外界做功 B. 内能保持不变 C. 分子平均动能增大 D. 压强变小 【答案】C 【解析】 【详解】A．气体被压缩，体积减小，则气体对外界做负功，故A错误； B．猛推推杆压缩筒内气体，气体未来得及与外界发生热交换，气体被压缩，体积减小，则外界对气体做正功，根据热力学第一定律可知，气体内能增大，故B错误； C．气体温度增大，则分子平均动能增大，故C正确； D．气体内能增大，故其温度升高，又体积减小，根据理想气体状态方程，可知气体压强增大，故D错误。 故选C。 2. 以下关于原子和原子核的认识，正确的是（　　） A. 汤姆孙研究阴极射线时发现电子，说明原子核具有复杂结构 B. 卢瑟福通过对粒子散射实验的研究，提出了原子的核式结构模型 C. 原子核每发生一次衰变，原子核内就失去一个质子 D. 原子核的比结合能越小，核子平均质量就越大，原子核越稳定 【答案】B 【解析】 【详解】A．汤姆孙发现电子，表明原子内部具有复杂结构，而非原子核，故A错误； B．卢瑟福通过α粒子散射实验，发现原子中心存在一个极小的核，提出了核式结构模型，故B正确； C．β衰变是中子转化为质子并释放电子，原子核内质子数增加1，而非失去质子，故C错误； D．比结合能越大，核子平均质量越小，原子核越稳定；比结合能越小则越不稳定，故D错误 故选B。 3. 某公司在封闭公路上对一新型电动汽车进行直线加速和刹车性能测试，某次测试的速度-时间图像如图所示。已知和内图线为直线，内图线为曲线，则该车（　　） A. 在的平均速度为 B. 在做匀减速直线运动 C. 在的加速度大小比的小 D. 在内的位移比在内的大 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据图像可知，在内汽车做匀加速直线运动，3s末速度大于30m/s，则平均速度，故A错误； B．内图线为曲线，汽车做非匀变速直线运动，内图线为倾斜直线，汽车做匀减速直线运动，故B错误； D．根据图像与横轴围成的面积表示位移大小，在图中做一条辅助线，如图所示 根据图像可知内的面积等于辅助线围成的面积，可得内的面积小于原图像内围成的面积，故汽车在内的位移比在内的小，故D错误； C．根据图像的斜率表示加速度，辅助线的加速度大小与的加速度大小相等，在的汽车加速度大于辅助线的加速度大小，则在的加速度大小比的小，故C正确。 故选C。 4. 如图所示，工人利用滑轮组将重物缓慢提起，下列说法正确的是（　　） A. 重物缓慢拉起过程，绳子拉力变大 B. 重物缓慢拉起过程，绳子拉力不变 C. 重物缓慢拉起过程，工人受到的支持力变大 D. 工人对绳的拉力和绳对工人的拉力是一对平衡力 【答案】A 【解析】 【详解】AB．对滑轮做受力分析有 则有 则随着重物缓慢拉起过程，逐渐增大，则逐渐增大。 故A正确，B错误； CD．对人受力分析有 有 可知工人受到的支持力变小；根据牛顿第三定律可知工人对绳的拉力和绳对工人的拉力是一对相互作用力。 故CD错误。 故选A。 5. 我国航天员在“天宫课堂”中演示了多种有趣的实验，提高了青少年科学探索的兴趣。某同学设计了如下实验：细绳一端固定，另一端系一小球，给小球一初速度使其在竖直平面内做圆周运动。对于两地实验说法正确的是（　　） A. 在“天宫”，小球在最高点的速度最小 B. 在“天宫”，小球的向心加速度最小为 C. 在地面，细绳对小球的拉力最小为 D. 在地面，小球的向心力最小为 【答案】D 【解析】 【详解】AB．在“天宫”，小球在竖直面内做匀速圆周运动，则在各点的速度大小相等，向心加速度最小趋近于零，AB错误； CD．在地面，小球运动到最高点时，当小球重力等于向心力时，细绳对小球的拉力最小，最小值为零，此时小球的向心力最小为mg，C错误，D正确。 故选D。 二、多项选择题（本题共3小题，每小题5分，共15分。每小题给出的四个选项中，都有多个选项是正确的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，选错或不答的得0分） 6. 将可视为质点的小球沿光滑冰坑内壁推出，使小球在水平面内做匀速圆周运动，如图所示。已知圆周运动半径R为，小球所在位置处的切面与水平面夹角为，小球质量为，重力加速度g取。关于该小球，下列说法正确的有（ ） A. 角速度为 B. 线速度大小为 C. 向心加速度大小为 D. 所受支持力大小为 【答案】AC 【解析】 【详解】A．对小球受力分析可知 解得 故A正确； B．线速度大小为 故B错误； C．向心加速度大小为 故C正确； D．所受支持力大小为 故D错误。 故选AC。 7. 如图，轻质弹簧上端固定，下端悬挂质量为的小球，质量为的小球与用细线相连，整个系统处于静止状态。弹簧劲度系数为，重力加速度为。现剪断细线，下列说法正确的是（　　） A. 剪断细线的瞬间，小球的加速度大小为 B. 小球运动到弹簧原长处的速度最大 C. 小球向上运动的位移为时，速度最大 D. 小球运动到最高点的过程中，先失重后超重 【答案】AC 【解析】 【详解】A．剪断细线的瞬间，细线的拉力瞬间变为零，弹簧的弹力不突变，则此时小球A受到的合外力为mg，小球A的加速度大小为，故A正确； BC．剪断细线前，弹簧的伸长量为 小球A向上加速，当弹力等于A球的重力时，有 可得弹簧的伸长量为 此时小球A的加速度为零，可知向上的速度达最大，此时弹簧仍处于拉伸状态， 小球的位移为，故B错误，C正确； D．小球A先向上加速再向上减速，则加速度先向上后向下，则小球A先超重后失重，故D错误。 故选AC。 8. 如图（a），倾角为的足够长斜面放置在粗糙水平面上。质量相等的小物块甲、乙同时以初速度沿斜面下滑，甲、乙与斜面的动摩擦因数分别为、，整个过程中斜面相对地面静止。甲和乙的位置与时间的关系曲线如图（b）所示，两条曲线均为抛物线，乙的曲线在时切线斜率为0，则（　　） A. 时间内乙的加速度大小为 B. 时，甲的速度大小为 C. 之后，地面对斜面的摩擦力方向向右 D. 【答案】AD 【解析】 【详解】A．时间内乙做匀减速运动，t0时刻速度减为零，可知乙的加速度大小为，A正确； B．对乙 甲做匀加速运动，时，根据 解得甲的速度大小为，B错误； C．之后，乙相对斜面静止，甲沿斜面做加速运动，则整体水平方向受合外力向左，可知地面对斜面的摩擦力方向向左，C错误； D．由牛顿第二定律对乙 对甲 其中， 联立解得，D正确。 故选AD。 第II卷非选择题（共60分） 三、实验题（本题共2小题，每空2分，共18分） 9. 在“验证力的平行四边形定则”的实验中使用的器材有：木板、白纸、两个标准弹簧测力计、橡皮条、轻质小圆环、刻度尺、铅笔、细线和图钉若干。完成下列实验步骤： ①用图钉将白纸固定在水平木板上。 ②将橡皮条的一端固定在木板上，另一端系在轻质小圆环上。将两细线也系在小圆环上，它们的另一端均挂上测力计。用互成一定角度、方向平行于木板、大小适当的力拉动两个测力计，小圆环停止时由两个测力计的示数得到两拉力和的大小，并_____。 A.用刻度尺量出橡皮条的长度 B.用刻度尺量出两细线的长度 C.用铅笔在白纸上标记出小圆环的位置 D.用铅笔在白纸上标记出两细线的方向 ③撤掉一个测力计，用另一个测力计把小圆环拉到_____，由测力计的示数得到拉力的大小，沿细线标记此时的方向。 ④选择合适标度，由步骤②的结果在白纸上根据力的平行四边形定则作和的合成图，得出合力的大小和方向；按同一标度在白纸上画出力的图示。 ⑤比较和的大小和方向，从而判断本次实验是否验证了力的平行四边形定则。 【答案】 ①. CD ②. 相同位置 【解析】 【详解】[1]将橡皮条一端固定在木板上，另一端系在轻质小圆环上。将两细线也系在小圆环上，它们的另一端均挂上测力计。用互成一定角度、方向平行于木板、大小适当的力拉动两个测力计，小圆环停止时由两个测力计的示数得到两拉力和的大小，还需要用铅笔在白纸上标记出小圆环的位置以及用铅笔在白纸上标记出两细线的方向；故选CD。 [2]撤掉一个测力计，为了保证作用效果相同，则用另一个测力计把小圆环拉到相同位置，由测力计的示数得到拉力的大小，沿细线标记此时的方向。 10. 如图所示是“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置。 （1）该实验中同时研究三个物理量间关系是很困难的，因此我们采用的研究方法是_____ A. 理想实验法 B. 等效替代法 C. 控制变量法 （2）该实验过程中操作正确的是_____； A. 调节滑轮高度使细绳与长木板平行 B. 先释放小车，后接通打点计时器电源 C. 补偿阻力时小车未连接纸带 （3）在小车质量_____（选填“远大于”或“远小于”）槽码质量时，可以认为细绳拉力近似等于槽码的重力。上述做法引起的误差为_____（选填“偶然误差”或“系统误差”）。为减小此误差，下列可行的方案是_____； A、用气垫导轨代替普通导轨，滑块代替小车 B、小车与细绳之间加装力传感器，测出小车所受拉力大小 C、在小车上加装遮光条，用光电计时系统代替打点计时器 （4）经正确操作后获得一条如图所示的纸带，建立以计数点0为坐标原点的轴，各计数点的位置坐标分别为0、、…、。已知打点计时器的打点周期为，则打计数点5时小车速度的表达式_____；小车加速度的表达式是_____。 A、 B、 C、 D、 【答案】（1）C （2）A （3） ①. 远大于 ②. 系统误差 ③. B （4） ①. B ②. D 【解析】 【小问1详解】 实验中同时研究三个物理量间关系，我们采用的研究方法是控制变量法。 故选C。 小问2详解】 A．调节滑轮高度使细绳与长木板平行，使拉力方向沿木板，让拉力为小车受力的合力，故A正确； B．先接通打点计时器电源，后释放小车，故B错误； C．补偿阻力时小车应该连接纸带，小车与纸带间的摩擦力也需平衡，故C错误。 故选A。 【小问3详解】 [1]设小车质量为M，槽码质量为m。对小车和槽码，根据牛顿第二定律分别有， 联立解得 可知，在小车质量远大于槽码质量时，可以认为细绳拉力近似等于槽码的重力， [2]该做法引起的误差是由于实验方法或原理不完善造成的，属于系统误差。 [3]该误差是将细绳拉力用槽码重力近似替代所引入的，不是由于车与木板间存在阻力（实验中已经补偿了阻力）或是速度测量精度低造成的，为减小此误差，可在小车与细绳之间加装力传感器，测出小车所受拉力大小。 故选B。 【小问4详解】 [1]由图可知，相邻两计数点间的时间间隔为 打计数点5时小车速度的表达式为 故选B。 [2]由逐差法可得，小车的加速度为 故选D。 四、计算题（本题共3小题，第10题8分，第11题16分，第12题18分，共42分。请写出必要的文字说明和步骤。） 11. 将重物从高层楼房的窗外运到地面时，为安全起见，要求下降过程中重物与楼墙保持一定的距离。如图，一种简单的操作方法是一人在高处控制一端系在重物上的绳子，另一人在地面控制另一根一端系在重物上的绳子，二人配合可使重物缓慢竖直下降。若重物的质量，重力加速度大小，当绳与竖直方向的夹角时，绳与竖直方向的夹角，。求：此时、绳中拉力的大小。 【答案】， 【解析】 【详解】重物下降的过程中受力平衡，设此时P、Q绳中拉力的大小分别为和 竖直方向 水平方向 联立代入数值得， 12. 如图，一长度的均匀薄板初始时静止在一光滑平台上，薄板的右端与平台的边缘对齐。薄板上的一小物块从薄板的左端以某一初速度向右滑动，当薄板运动的距离时，物块从薄板右端水平飞出；当物块落到地面时，薄板中心恰好运动到点。已知物块与薄板的质量相等。它们之间的动摩擦因数，重力加速度大小。求： （1）物块初速度大小及其在薄板上运动的时间； （2）平台距地面的高度。 【答案】（1）， （2）1.25m 【解析】 【小问1详解】 物块在薄板上做匀减速运动的加速度大小为 薄板做加速运动的加速度大小 对物块 对薄板 解得， 【小问2详解】 物块飞离薄板后薄板的速度 物块飞离薄板后薄板做匀速运动，物块做平抛运动，则当物块落到地面时运动的时间为 则平台距地面的高度 13. 如图，半径为的四分之一光滑圆轨道固定在竖直平面内，其末端与水平地面相切于点，的长度。一长为的水平传送带以恒定速率逆时针转动，其右端与地面在点无缝对接，左端为N点。物块从圆轨道顶端由静止释放，沿轨道下滑至点，再向左做直线运动至点与静止的物块发生弹性正碰，碰撞时间极短。已知的质量为，的质量为，它们均可视为质点。a、b与地面及传送带间的动摩擦因数均为，取重力加速度大小。求： （1）运动到圆轨道底端时轨道对它的支持力大小； （2）从运动到的时间； （3）从运动到的过程中，因摩擦产生的热量。 【答案】（1）30N （2）2.9s （3） 【解析】 【小问1详解】 从静止释放到圆轨道底端过程，根据机械能守恒定律 在点，设轨道对它的支持力大小为，根据牛顿第二定律 联立解得 【小问2详解】 从静止释放到点过程中，根据动能定理 解得 与发生弹性碰撞的过程，根据动量守恒定律和机械能守恒定律有 解得 滑上传送带后，根据牛顿第二定律解得 解得 的速度减小到与传送带速度相等所需的时间 对地位移 此后做匀速直线运动，到达传送带最左端还需要的时间 从运动到的时间 【小问3详解】 摩擦产生的热量为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $