四川省遂宁高级实验学校2024-2025学年高一下学期第三次月考物理试题

遂宁高级实验学校高2027届2025年上期第三学月考试 物理试卷 总分：100分 时间：75分钟 第Ⅰ卷（选择题，共43分） 一、单选题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1．质量为0.4kg的玩具小车，速度由向左的3m/s变为向右的5m/s，取向左为正方向，则小车的动能变化量和动量变化量分别为（ ） A．3.2J 0.8kg·m/s B．6.8J 0.8kg·m/s C．3.2J -3.2kg·m/s D．6.8J -3.2kg·m/s 2．某科学家团队在河外星系中发现了一对相互绕转的超大质量双黑洞系统，两黑洞绕它们连线上某点做匀速圆周运动。黑洞1、2的轨道半径分别为、。下列关于黑洞1、2的说法中正确的是（ ） A．质量之比为 B．线速度之比为 C．向心力之比为 D．动能之比为 3．如图，已知河宽d＝180 m，小船以大小为v1＝5 m/s、船头与上游河岸成θ＝60°角的速度(在静水中的速度)从A处渡河，经过一段时间正好到达正对岸B处，则下列说法中正确的是(　　) A． 小船的实际渡河时间为12 s B． 河中水流速度为2.5 m/s C． 小船渡河的最短时间为24 s D．小船以最短时间渡河时合速度为5 m/s 4．如图甲所示，弹簧振子以O点为平衡位置，在A、B两点之间做简谐运动，取向右为正方向，振子的位移x随时间t的变化如图乙所示，下列说法正确的是（ ） A． 时，振子在O点右侧处 B． B．和时，振子的速度相同 C．时，振子的速度方向向左 D．到的时间内，振子的位移和速度都逐渐减小 5．如图位于介质Ⅰ和Ⅱ分界面上的振源S，产生两列分别沿x轴负方向与正方向传播的机械波．若在两种介质中波的频率及传播速度分别为f1、f2和v1、v2，则（　　）． A．f1＝2f2，v1＝v2 B．f1＝f2，v1＝0.5v2 C．f1＝f2，v1＝2v2 D．f1＝0.5f2，v1＝v2 6．如图所示为某人造地球卫星的变轨发射过程，先将卫星发射到近地圆轨道1，轨道半径为R1，在A点进行变轨，使卫星在椭圆轨道2上运行，在B点再次进行变轨，使卫星在圆轨道3上运行，轨道半径为R3，卫星在轨道1、轨道3上运行的环绕速度、加速度大小分别为、，、，在轨道2上运行到A、B两点的速度、加速度大小分别为、，、。以下说法正确的是（ ） A．卫星在1，2，3三个轨道上的机械能关系是 B．卫星在1，2，3三个轨道上的周期关系是 C．卫星在A、B两点的环绕速度关系为 D．卫星在A、B两点的加速度关系是 7．如图所示，水平面上带有半圆弧槽的滑块N质量为2m，槽的半径为r，槽两侧的最高点等高，将质量为m且可视为质点的小球M由槽右侧的最高点无初速释放，所有接触面的摩擦均可忽略。第一种情况滑块固定不动，第二种情况滑块可自由滑动，下列不正确的是（ ） A．两种情况下，小球均可运动到左侧最高点 B．两种情况下，小球滑到圆弧槽最低点时的速度之比为1∶1 C．第二种情况，小球滑到圆弧槽最低点时圆弧槽的速度为 D．第二种情况，圆弧槽距离出发点的最远距离为 二、多选题：本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8．如图所示，质量为m的小物块在水平转台上随转台一起做匀速圆周运动，且转台的角速度为，小物块距转台中心O点的距离是r，与转台之间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。以下表述正确的是（　　） A. 小物块受到的摩擦力的方向沿半径方向指向内 B. 小物块受到的摩擦力的大小为 C. 水平转台的最大角速度 D. 水平转台的最大转速 9．某新能源汽车生产厂家在平直公路上测试汽车性能，t=0时刻驾驶汽车由静止启动，t=6s时汽车达到额定功率，之后保持该功率不变，再过7s汽车速度达到最大，车载电脑生成的汽车加速度a随速率倒数 变化的图像如图中AB、BC两段，已知汽车和司机的总质量m=2000kg，所受阻力是总重力的0.25倍，g取10m/s2。下列说法正确的是（　　） A. 汽车启动后先做匀加速直线运动后做变加速直线运动最后做匀速直线运动 B. 汽车的额定功率为 C. 汽车的最大速度大小为15m/s D. 汽车从启动到速度最大通过位移大小为120m 10．如图挡板P固定在倾角为30°的斜面下端，斜面与半径为R的圆弧轨道MN连接，且。质量均为m的小物块B、C由一轻质弹簧拴接（弹簧平行于斜面），其中物块C紧靠在挡板Р处，物块B用跨过滑轮的轻质细绳与一质量为4m、大小可忽略的小球A相连，初始时刻小球A锁定在M点，细绳与斜面平行，且恰好绷直而无张力，B、C处于静止状态。某时刻解除对小球A的锁定，当小球A沿圆弧运动到最低点N时（物块B未到达M点），物块C对挡板的作用力恰好为0。已知重力加速度为g，不计一切摩擦，下列说法正确的是（ ） A.弹簧的劲度系数为 B.小球A到达N点时速度大小为 C.小球A到达N点时速度大小为 D.小球A由M运动到N的过程中，小球A和物块B的机械能之和先增大后减小 第Ⅱ卷 非选择题（共57分） 三、实验题（每空2分，满分16分。请将正确的答案写在答题卡上。） 11. 某同学利用如图甲所示装置验证动量守恒定律，实验步骤如下： （1）气垫导轨上安装了1、2两个光电门，滑块B上固定一竖直遮光条，用游标卡尺测得遮光条的宽度d，接通气源后，将滑块B轻放在导轨上，给其一初速度，若通过光电门1的时间大于通过光电门2的时间，则可通过调节气垫导轨的调节旋钮P使导轨左端的高度______（填“升高 、降低”），直到使轻推后的滑块B通过光电门1的时间等于通过光电门2的时间，即说明滑块B在气垫导轨上近似做__________运动。 （2）滑块A的右端、滑块B的左端均装有粘扣（如图乙所示），用天平测出滑块A（含粘扣）的总质量m1和滑块B（含粘扣和遮光条）的总质量m2，将滑块A静置于两光电门之间，滑块B静置于光电门2右侧，推一下滑块B，使其获得水平向左的速度，测得滑块B经过光电门2的挡光时间为∆t1，滑块B和滑块A碰后粘在一起向左运动，经过光电门1记录的挡光时间为∆t2。用上述物理量验证该碰撞过程动量守恒，则他要验证的关系式是 （用题给字母表示）。 （3） 碰撞过程损失的机械能表达式为= （用题给字母表示）。 12. 暑假期间甲、乙两个物理兴趣小组6名同学登上某山峰后，在帐篷内对山顶处的重力加速度进行测量。 （1）甲组同学利用携带的实验器材组装单摆如甲所示，图中所列器材和操作最合理的是_____________。 （2）甲组同学首先利用刻度尺测出单摆的摆长为L，然后将小球拉开一个小角度由静止释放，使小球在竖直平面内摆动。当小球摆到最低位置时开始计时，用秒表测量完成n次全振动所用的总时间为t，改变摆长再做几次实验，记下相应的L和t。则利用测量数据计算山顶处重力加速度的表达式g=______________。 （3）乙组同学们用细线拴好一块不规则的小石块做成一个简易单摆如图乙，然后用随身携带的钢卷尺、电子手表进行了测量。同学们首先测出悬点O到石块最上方结点A的距离为l，然后将石块拉开一个小角度静止释放，使石块在竖直平面内摆动，用电子手表测出单摆完成n次全振动所用的时间t，并计算出单摆周期T。改变细线长度，多次测量，绘制图像如图丙所示，若取 π2=9.8 ，由丙图求出重力加速度g=__________m/s2（结果保留两位有效数字）。忽略偶然误差，乙组同学通过图像求出的g值大小_____________（选填“大于”“小于”或“等于”）当地的真实值。 四、计算题（本题共3小题，共41分。解答应当写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的，不能得分。） 13.（11分）一行星质量为M，半径为R，已知万有引力常量为G，不考虑行星自转的影响。（1）求行星表面重力加速度大小g； （2）若卫星绕行星做匀速圆周运动距行星表面的高度为h，求卫星的线速度大小v； （3）若从行星表面以初速度竖直上抛一物体，求其抛出到落回行星表面的时间t。 14.（12分）如图，质量为m=0.5kg的小球被系在轻绳一端，在竖直平面内做半径为R=0.4m的圆周运动。已知小球恰好通过最高点，不计空气阻力，g取10m/s2。（1）求小球通过最高点的速度大小； （2）求小球通过最高点时重力的瞬时功率P； （3）求小球通过最低点时对轻绳的拉力。 15.（18分）如图所示，光滑水平平台AB右端与顺时针转动的水平传送带BC平滑无缝连接，BC长度L=2m。在平台AB上静止着a、b、c三个小滑块，a、b滑块间有一被压缩的轻弹簧（滑块与轻弹簧不拴接）。释放弹簧，弹簧与滑块a、b分离后a的速度v0=4m/s（此时a未滑上传送带，b未与c碰撞），a从传送带右端离开后，落在水平地面上的D点，b与c碰撞后结合在一起。已知a、b，c的质量分别为ma=0.5kg、mb=0.2kg、mc=0.2kg，a与传送带间的动摩擦因数μ=0.5，C点距地面高h=0.8m，滑块均可视为质点，g取10m/s2。 （1）求轻弹簧的最大弹性势能Ep； （2）求b、c碰撞过程中损失的机械能 ∆E； （3）若传送带的速度可在2m/s<v<8m/s间调节；求a落点D与C点间水平距离x的范围。 物理答案 1．C 解析：小车的动能变化量 动量变化量，故选C。 2．B 解析：两黑洞绕它们连线上某点做匀速圆周运动所需的向心力由它们相互作用的万有引力提供，即两黑洞的向心力大小相等，黑洞1、2的向心力之比为 两黑洞的角速度相等，则有 可得，黑洞1、2的质量之比为 根据可得黑洞1、2的线速度之比为 根据可得黑洞1、2的动能之比为，故选B。 3．答案：B 　解析：.A．小船的渡河时间为24 s B．河中水流速度为2.5 m/s C．小船渡河的最短时间为60s D．小船以最短时间渡河时合速度为2.5 m/s 4．A 解析：A．由图乙可知，振动周期为，则 振子的振动方程为 当时 即振子在O点右侧处，故A正确； B．由图乙知和时，振子的速度大小相等，方向相反，故B错误； C．时，图像的斜率为正，说明振子的速度为正，即振子的速度方向向右，故C错误； D．到的时间内，振子的位移减小，向平衡位置靠近，速度逐渐增大，故D错误。故选A。 5答案：C　解析：由同一振源可得频率相等；由题图可知：1.5λ1＝3λ2，由v＝λf，所以v1＝2v2，C正确． 6．C 解析：A．卫星由轨道1变为轨道2需要在A点加速，机械能增加，同理卫星由轨道2变为轨道3需要在B点加速，机械能增加，所以卫星在三个轨道的机械能大小关系是，故A错误； B．根据开普勒第三定律有 因为得，故B错误； C．对于轨道1和轨道3，根据万有引力充当向心力得，解得 因为，所以卫星在轨道1和轨道3的速度关系为 卫星由轨道1变为轨道2需要在A点加速，则 由轨道2变为轨道3需要在B点加速，则 所以卫星在两点环绕速度大小关系为，故C正确； D．在A点轨道1和轨道2的加速度相同，即 同理在B点轨道2和轨道3的加速度也相同，即 根据牛顿第二定律得 因为，则，所以卫星在两点加速度关系为，故D错误。故选C。 7．B 解析：A．当圆弧槽固定时，由机械能守恒定律得可知，则 小球M能运动到圆弧槽左侧的最高点； 当圆弧槽自由滑动时，对于M、N组成的系统，水平方向动量守恒。小球M从圆弧槽的右端最高点由静止释放，小球M到达左侧最高点时，两物体共速，则，解得 由机械能守恒定律可知，小球M能运动到圆弧槽左侧的最高点，故A正确； BC．当圆弧槽固定时，小球M到最低点时的速度为，则由机械能守恒定律得 解得 当圆弧槽自由滑动时，设小球M到达最低点时的速率为v，此时圆弧槽的速率为，根据动量守恒定律得 根据机械能守恒定律得 联立解得， 两种情况下，小球滑到圆弧槽最低点时的速度之比为，故B错误，C正确； D．小球M和圆弧槽组成的系统在水平方向上动量守恒，当小球运动到左侧最高点时，圆弧槽向右运动的位移最大，设圆弧槽向右的最大位移为x，根据动量守恒定律得 计算得出，故D正确。本题选错的，故选B。 8．AC。 9.【答案】AD 10．BD 解析：A．设弹簧的劲度系数为k，初始时刻弹簧的压缩长度为，则B沿斜面方向受力平衡，则 小球A沿圆弧运动到最低点N时，物块C即将离开挡板时，设弹簧的拉伸长度为，则C沿斜面方向受力平衡，则易得 当小球A沿圆弧运动到最低点N时，B沿斜面运动的位移为 所以，解得，，故A错误； BC．设小球A到达N点时的速度为v，对v进行分解，在沿绳子方向的速度 由于沿绳子方向的速度处处相等，所以此时B的速度也为，对A、B、C和弹簧组成的系统，在整个过程中，只有重力和弹簧弹力做功，且A在M和N处，弹簧的形变量相同，故弹性势能不变，弹簧弹力做功为0，重力对A做正功，对B做负功，A、B、C和弹簧组成的系统机械能守恒，可知 ，解得，故B正确，C错误； D．小球A由M运动到N的过程中，A、B、C和弹簧组成的系统机械能守恒，则小球A和物块B的机械能之和与弹簧和C的能量之和不变，C一直处于静止状态，弹簧一开始处于压缩状态，之后变为原长，后开始拉伸，则弹性势能先减小后增大，故小球A和物块B的机械能之和先增大后减小，故D正确。故选BD。 11.【答案】（1） ①. 降低 ②. 匀速 （2） （3） （1）[1][2][3]若通过光电门1的时间大于通过光电门2的时间，即经过光电门1的速度较小，导轨左端过高，则可通过调节气垫导轨的调节旋钮P使导轨左端的高度降低，直到使轻推后的滑块B通过光电门1的时间等于通过光电门2的时间，即说明滑块B在气垫导轨上近似做匀速运动。 （2）滑块B经过光电门2的速度为滑块AB一起经过光电门1的速度为 则要验证的关系式为即即 （3）碰撞过程损失的机械能表达式为 12.【答案】（1）D （2） ①. （3） ①. 9.7 ②. 等于 （1）验中应选用密度较大、体积较小的铁球和不可伸缩的轻质细线进行实验，同时为了保证实验过程中摆长不变，所以细线应用夹子固定。故选D。 （2）[1]为了减小误差，当小球摆到最低点时开始计时； [2]根据单摆的周期公式 所以 （3）[1]根据单摆的周期公式所以 结合图像可得解得 [2]忽略偶然误差，由于图线斜率不变，所以乙组同学通过图像求出的g值大小等于真实值。 13【答案】（1）；（2）0；（3），方向竖直向下 解析：（1）小球恰好通过最高点，则 解得 （2）小球通过最高点时重力的瞬时功率为 解得 （3）从最高点到最低点，由动能定理可得 在最低点 联立解得 由牛顿第三定律可知小球对轻绳的拉力，竖直向下。 14【答案】（1）；（2）；（3） 解析：（1）假设把一个物体放在行星表面，则万有引力等于重力 解得 （2）万有引力提供向心力，则 解得 （3）向上做匀减速直线运动，则 解得 15.【答案】（1）；（2）；（3）见解析；（4）12.8m 【详解】（1）设弹开后b速度大小为vb，由动量守恒定律得解得 根据能量守恒有 解得 （2）b与c发生完全非弹性碰撞，设碰后二者共同速度为vc，由动量守恒定律有 解得 由能量守恒，碰撞过程损失机械能为 解得 （3）滑块a离开C点做平抛运动，在竖直方向上有 当滑块a在水平传动带上滑动时，设其加速度大小为a，由牛顿第二定律得 若传送带速度v<4m/s，a在传送带上减速，设减速至2m/s通过位移为x，则有 解得 即a离开传送带时的速度和传送带速度相等，若传送带速度v>4m/s，a在传送带上一直加速，设最终获得的末速度为v1，则有 解得v1=6m/s 综上可知，传送带速度2m/s<v<6m/s时，a离开传送带时的速度和传送带速度相等，则有 0.8m<x<1.6m 当传送带速度6m/s≤v <8m/s时，a离开传送带时的速度大小恒为6m/s，则有 1 学科网（北京）股份有限公司 $