湖北省武汉市第二中学2025-2026学年高三上学期9月月考物理试题

2026届高三第一次月考物理试题答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 D A A A B C BD AC AC 11.(6分) 5.80 C c 12.(10分)B,50,0.05,0.4,.0.4, 碰撞前后两滑块的动量之和保持不变，即系统碰 撞时动量守恒 13.(1)9m/s (2)8.5×10kg 【详解】(1)设潜艇刚掉深时的加速度大小为a,对潜艇，由牛顿第二定律得mg-Ff=ma 代入数据解得a=0.9m/s2 10s末的速度为=a4 解得9m/s (2)掉深10s时，潜艇下落的高度h=。4 解得h=45m 潜艇减速下落的高度h2=h-h 解得h2=67.5m 在减速阶段h2a, 解得a2=0.6m/s2 潜艇减重后的质量为m,,潜艇减重后以0.6m/s2的加速度匀减速下沉过程中，由牛顿第二定 律得F+fm8m,a2 代入数据解得m=5.15×10kg 排水前潜艇的质量m=6.0×10kg 掉深过程中排出水的质量m=m-m1=8.5×10kg 14.【答案】(1)3m/s2;1m/s2；(2)12m;(3)8m 【详解】(1)在0~2s时间内，A和B的受力如图所示，其中Fa、F是A与B之间的摩擦力 和正压力的大小，F2R2是B与斜面之间的摩擦力和正压力的大小，方向如图所示。 由滑动摩擦力公式和力的平衡条件得 FN mgcos0 Fa=MFm F2=42FN2 FN2 FN+mgcos0 规定沿斜面向下为正。设A和B的加速度大小分别为4和a2,由 牛顿第二定律得 mgsin-F=ma mgsin-F2+F=ma 联立解得 a =3m/s2,a,=Im /s2 (2)在=2s时，设A和B的速度分别为%和v2,则 %=441=6m/s,%2=a241=2m/s 2s后，设A和B的加速度分别为a和d,此时A与B之间摩擦力为零，同理可得 a4=6m/s2,4=-2m/s2 由于d<0,可知B做减速运动，设经过时间t2,B的速度减为零，则有 v2+a42=0 解得 f=Is 在专时间内，A相对于B运动的距离 x=生_4=4m 22 在时间内，A相对于B运动的距离 +t2=3s 物块与薄板刚好同时运动到斜面底端弹性挡板处，薄板B的长度 L=x+x2=12m (3)由(2)可知3s时，薄板B的速度为0，物块的速度 y=%+中2=12m/s 物块与挡板碰撞后以12/s的速度反弹，此过程中薄板静止不动，物块上滑的加速度 a3=-gsin=-6m/s2 设物块以加速度α减速到0，该过程中物块的位移 0-=12m=L x3= 2a3 由于物块滑上薄板的粗糙区域后加速度大于α，故物块不会从薄板滑离，当物块与挡板多次碰 撞后返回薄板粗糙处速度恰为0时，由能量守恒得 mv=mgsin0+Mmgscos0 解得 s=8m 15.【解答】解(1)A、B碰撞之前，A处于静止状态，B受到地面的滑动摩擦力而做匀减速 直线运动。已知A、B弹性碰撞后A的速度为va=10m/s,设A、B碰撞前、后瞬间B的速度 大小分别为V。'、V,以向右为正方向，根据动量守恒定律与机械能守恒定律得： Mvo'=Mvi+mvA 1 12 2o2=M㎡+2m 解得：vo'=6m/s,v1=4m/s 设平板上O点到左端的距离为$1，对B由动能定理得： -pe(m+Mgs=w 解得：s1=3.5m (2)A、B碰撞后到A相对B运动到O点的过程A做匀速直线运动，B做匀减速直线运动， 设B的加速度大小为a1,根据牛顿第二定律得： k(M+m)g=Ma1,解得：a=4mls2,方向水平向左。 设此过程的时间为t,A、B的位移大小分别为xA、x,由运动学公式得： XA=VAtI XB=vit-at XA-XB-S1 解得：t=0.5s（另一解为负值，舍去)，=1.5m A相对B运动到O点时B的速度大小为：v2=v1a1t,解得：v2=2m/s A进入B的粗糙部分后A做匀减速直线运动，A相对B向右运动，设A、B的加速度大小 分别为aa、a2,根据牛顿第二定律得： umg=maa u2(m+M)g-umg=Maz 解得：a4=4mls2,a2=3.2mls2 设A从O点到C点的时间为，此过程A、B的位移大小分别为xA'、B',由运动学公式得 1 XA'=VAt2-2aAt吃 1 x'=2h-29m6 XA'XB'=L 解得：t2=0.5s,或t2=19.5s（不合理，舍去)，x'=0.6m 根据题意可得：s=s1+xs+xs'=3.5m+1.5m+0.6m=5.6m (3)A到达C点时的速度大小为：va1=VA-aAt2,解得：Va1=8m/s 滑块A由C点到滑块1所在处的过程，由动能定理得： umgdm 滑块A与滑块1相碰，以向右为正方向，根据动量守恒定律得： mVAI'=2mv 解得滑块A和滑块1碰撞后瞬间的速度大小为：'= Vw系-2gd 代入数据解得：-m。 (4)根据(3)的解答可得滑块A与滑块1碰撞前瞬间A的动能为： Ea -mvAmv-umgd 碰撞后瞬间滑块A与滑块1的总动能为： Ea-×2m2-×2n}-1-7m1水mgd 设滑块A、1和2碰撞前瞬间滑块A、1的速度大小为V2',同理可得滑块A、1和2碰撞前 瞬间滑块A、1的总动能为： Ex=x 2mvn2-Ex'-2umgd =imv(12+2 umgd 滑块A、1和2碰撞过程，同理可得 2mVA2=3mv2' 滑块A、1和2碰撞后瞬间三者的总动能： Eex3mv-Ev2 umgd 滑块A、1、2和3碰撞前瞬间滑块A、1、2的总动能为： E-E'-3umgd-amv(1++3umgd 以此类推，可得在与滑块n碰撞前瞬间系统总动能为： E,=mi-12+2+32++wmgd=7-a+gm+D 6 umgd 共计碰撞n次，则有：Em>0,Ek(t1)<0 代入解得：n=5,即最多可以和滑块5发生碰撞。 答：（1)平板上O点到左端的距离为3.5m;(2)平板右端到C点的距离s为5.6m: (3)滑块1被碰撞后的速度大小为”ms:(4)滑块A滑上水平面后最多可以和滑块5发 生碰撞。2025年武汉二中高三上学期九月月考物理试题 本试卷满分100分，考试时间75分钟 一、选择题本题共10小题，每题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只 有一项符合题目要求，第810题有多项符合题目要求，每小题全部选对的得4分，选对但不 全对的得2分，有选错的得0分。 1.汽车由静止开始沿直线从甲站开往乙站，先做加速度大小为α的匀加速运动，位移大小为 x;接着在t时间内做匀速运动；最后做加速度大小也为α的匀减速运动，到达乙站时速度恰好 为0。已知甲、乙两站之间的距离为8x,则() 1 1 1 1 A.x=at 2 B.x=二at2 C.x= at2 D.x= 8 16 18 2.如图甲所示，工人用叉车拉石墩时，可简化为如图乙所示模型，∠BAC=90°，叉车臂AC 与水平方向夹角为日。不计球形石墩表面摩擦，叉车和石墩始终保持相对静止，在叉车匀速运 动的过程中，若0从0°缓慢增加为90°，叉车臂对石墩的作用力FAc和车把对石墩的作用力FAB 的大小变化为( A.FAB一直增大 车把 B.FAB先增加后减小 叉车鸭 C.FAc先减小后增加 D.FAc一直在增大 甲 3.投壶是从先秦延续至清末的中国传统礼仪和宴饮游戏，《礼记传》中提到：投壶，射之细 也。宴饮有射以乐宾，以习容而讲艺也。如图所示，一名游戏者先后从同一位置(O点)射 出两支完全相同的箭，一支箭以速度v1水平投出，另一支箭以速度v2斜向上抛投出，两支箭 均落入壶中(P点)。不计空气阻力，忽略箭长、壶口大小等因素的影响，下列说法正确的是 () A.箭2在最高点的速度小于V1 B.箭2的加速度小于箭1的加速度 箭1 C.两支箭从O点到P点的速度变化量相同 D.两支箭从O点到P点的动能变化量不同 777777777771177177777 4.如图所示，餐桌中心有一个半径为的圆盘，可绕其中心轴转动，在圆盘的边缘放置一个质 量为的小物块，物块与圆盘及餐桌间的动摩擦因数均为。现缓慢增大圆盘的角速度，小物 块将从圆盘上滑落，最终恰好停在桌面边缘。已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度 为g,圆盘厚度及圆盘与餐桌间的间隙不计。则下列说法正确的是( A.餐桌的半径为5， B.小物块刚从圆盘上滑落时，小物块的速度为 ugr 第1页共6页 C.小物块刚从圆盘上滑落时，圆盘的角速度为 2r D.该过程中因摩擦产生的内能为umgr 5.如图所示，质量为M、倾角为30°的斜面体置于水平地面上，一轻绳绕过两个轻质滑轮连接 着固定点P和物体B,两滑轮之间的轻绳始终与斜面平行，物体A、B的质量分别为、2， A与斜面间的动摩擦因数为 3,重力加速度大小为g,将A、B由静止释放，在B下降的过 3 程中（物体A未碰到滑轮），斜面体静止不动。下列说法正确的是(） A.轻绳对P点的拉力大小为？mg B.物体A的加速度大小为8 B C.地面对斜面体的支持力大小为Mg+2mg A D.增大A的质量，再将A、B静止释放，则B有可能上升 30° 6.随着我国航天事业飞速发展，人们畅想研制一种核聚变能源星际飞行器。从某星球表面发 射的星际飞行器在飞行过程中只考虑该星球引力，不考虑自转，该星球可视为质量分布均匀的 球体，半径为R。,表面重力加速度为8。。质量为m的飞行器与星球中心距离为r时，引力势 能为mg,R5(?X灯之R,)。要使飞行器在距星球表面高度为飞的轨道上做匀速圆周运动， 则发射初速度为( ) A.goRo B.2goRo 3go Ro D.goRo 2 7.如图，某爆炸能量测量装置由装载台和滑轨等构成，C是可以在滑轨上运动的标准测量件， 其规格可以根据测量需求进行调整。滑轨安装在高度为h的水平面上。测量时，将弹药放入装 载台圆筒内，两端用物块A和B封装，装载台与滑轨等高。引爆后，假设弹药释放的能量完 全转化为A和B的动能。极短时间内B嵌入C中形成组合体D,D与滑轨间的动摩擦因数为 4。D在滑轨上运动S距离后抛出，落地点距抛出点水平距离为S2,根据S,可计算出弹药释 放的能量。某次测量中，A、B、C质量分别为3m、m、5m,&= 整个过程发生在同一 竖直平面内，不计空气阻力，重力加速度大小为g。则() AD的初动能与爆炸后瞬间A的动能相等 B.D的初动能小于其落地时的动能 A B C(D) 滑轨 C.弹药释放的能量为48mgh 4h2 装 S 台 D.弹药释放的能量为36mgh 4h2 S 8.如图所示是儿童游乐场所的滑索模型，儿童质量为5m,滑环质量为m,滑环套在水平固定 第2页共6页 的光滑索道上。该儿童站在一定的高度的平台边缘由静止开始滑出，静止时不可伸长的轻绳拉 离竖直方向一定角度。儿童和滑环均可视为质点，索道始终处于水平状态，不计空气阻力，重 力加速度为g,以下判断正确的是（) A.儿童和滑环组成的系统动量守恒 →滑环 B.儿童和滑环组成的系统机械能守恒 索道 C.儿童运动到最低点时减少的机械能大于滑环增加的机械能 D.儿童从静止运动到最低点的过程中，儿童和滑环的水平位移 之比为1：5 9.如图()所示，相距较远的两物体A、B放在光滑水平面上，物体B左端固定一轻弹簧并 处于静止状态，物体A以速度Vo沿A、B连线向B物体运动。t=0时，物体A与轻弹簧接 触（不粘连），此后的一段时间内，两物体的速度ⅴ与时间t的关系如图(b)所示。已知0~t。(。 <t)时间内，物体B运动的距离为oto,物体A 的质量为m,运动过程中弹簧始终处于弹性限度 内，下列说法正确的是() B A.物体B的质量为2m 3 B.物体A与轻弹簧分离时，速度为-0 A 0000000B 77777777777777777777777777777777 图(a) 图(b) C.0~t时间内，物体A运动的距离为wt0 D.弹簧压缩最短时弹性势能为 l0.如图所示，水平传送带以v=8ms的速率沿顺时针方向匀速转动，左端与一固定的竖直，光 滑圆弧轨道平滑对接，右端与一足够长的水平光滑轨道平滑对接，两对接处间距L=3.9。 光滑圆弧半径R=1.0m。已知滑块A(可看作质点)的质量ma=1.0kgA与传送带之间的 动摩擦因数μ=0.5，质量m=7.0g的滑块B静止在传送带右侧的轨道上，A、B间的碰撞 可视为弹性碰撞，重力加速度大小g=10m/s2,现A以Eko=2.5J的初动能从圆弧顶端（与 圆心O等高)沿轨道下滑，下列说法中正确的是() EwA R B A.滑块A运动至O点正下方时，轨道对它的支持力的大小为35N B.当物体在传送带上时，传送带克服摩擦力的功率为80W C.滑块A最终运动的速度大小为1m/s D.因传送物块A,传送带多消耗的电能为12J 二、非选择题：本题共5小题，共60分。 11,(每空2分，共6分)甲同学尝试用如图所示的实验装置来验证力 的平行四边形定则”。弹簧测力计α挂于固定点，下端用细线挂一重物 第3页共6页 单位：N Q,弹簧测力计b的一端用细线系于O点，手持另一端向左拉，使结点0静止在某位置。分别读 出弹簧测力计和b的示数，并在贴于竖直木板的白纸上记录O点的位置和细线的方向。 (1)图中弹簧测力计a的示数为 N。 (2)下列不必要的操作是 (请填写选项前对应的字母) A.弹簧测力计应在使用前校零 B.细线方向应与木板平面平行 C.改变拉力，进行多次实验，每次都要使O点静止在同一位置 (3)乙同学换用弹簧测力计拉橡皮筋的方式验证平行四边形定测，用两弹簧测力计将橡皮筋 拉到O点，测力计读数分别为E和F,,用一个弹簧测力计拉橡皮筋到O点时读数为F',通过 作图法验证平行四边形定则，四副图中符合实际情况的是 A 橡皮筋 橡皮筋」 橡皮筋 橡皮筋 B D 12.（10分)物理小组利用频闪照相做探究碰撞时动量变化的规律的实验，步骤如下： ①用天平测出滑块A、B的质量分别为200g和300g: ②安装好气垫导轨，调节气垫导轨的调节旋钮，使导轨水平； ③向气垫导轨通入压缩空气： ④把A、B两滑块放在导轨上，并给它们各自一个初速度，同时开始用闪光照相机拍照，闪 光的时间间隔设定为△t=0.1s。照片如图所示。该图像是闪光4次拍摄的照片，在这4次闪 光的瞬间，A、B两滑块均在0~70cm刻度范围内第一次闪光时，滑块A恰好通过x=45cm 处，滑块B恰好通过x=60cm处；碰撞后有一个滑块处于静止状态，碰撞时间极短。 0 10 20 30 40 50 60 70 x/cm A A A A B B 177711777777777777777777777777777777777T (1)实验中，碰撞后 (选填A或B)滑块静止，滑块碰撞位置发生在 cm处。 (2)A、B两滑块碰撞时刻发生在第一次闪光后 (3)设向右为正方向，可计算出碰撞前两滑块的动量之和为kgms,碰撞后两滑块的 动量之和为kgm/s。 (4)根据以上实验结果，得出的实验结论为 13.(10分)潜艇从高密度海水区域驶入低密度海水区域时，浮力顿减，潜艇如同汽车掉下悬 崖”，称之为掉深”。我海军某潜艇在执行任务期间，突然遭遇掉深”，全艇官兵紧急自救脱险， 创造了世界潜艇史上的奇迹。总质量为6.0×10g的某潜艇，在高密度海水区域距海平面 200m,距海底112.5m处沿水平方向缓慢潜航，如图所示。当该潜艇驶入低密度海水区域A点 时，浮力突然降为5.4×10？N,10s后，潜艇官兵迅速对潜艇减重（排水），结果潜艇刚好零速 度坐底”并安全上浮，避免了一起严重事故。已知在整个运动过程中，潜艇所受阻力大小恒为 0.6×10N,重力加速度g取10/s2,假设潜艇减重的时间忽略不计，海底平坦，求： 第4页共6页 (1)潜艇掉深10s时的速度： (2)潜艇减重排出水的质量。（结果取2位有效数字） 高密度海水 低密度海水 14.（16分)如图所示，倾角为0=37的斜面固定在水平地面上，斜面底端固定一弹性挡板， 斜面上距离挡板一段距离处放置一质量为m的薄板B,其上下表面均与斜面平行，薄板由两段 不同材质的板拼接而成，上半段粗糙、下半段光滑。薄板B最上端放置一质量也为m的物块， 初始时A和B在外力作用下均处于静止状态。0时撇去外力，A、B开始运动，在第2s末， 物块刚好运动到薄板光滑段，第3s末与薄板同时运动到斜面底端弹性挡板处。已知物体与弹 性挡板的碰撞为弹性碰撞，A与B粗糙受间的动摩擦因数4，整个薄板与斜面间的动摩擦 因数片-05，重力加速度g取10m?,s血3P},设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求： (1)在0~2s时间内A和B加速度的大小： (2)薄板B的总长度； (3)通过计算分析物块是否能从薄板左端滑出，若能，求出物块滑 离薄板时的速度；若不能，求出与弹性挡板碰撞后物块在薄板上粗糙 37°入 部分运动的总路程。 第5页共6页 15.（18分)如图所示，在C点右侧的水平面上等间距摆放n个相同的滑块，相邻滑块间距离 d=0.2m,滑块1与C点距离也为d,每个滑块的质量均为m=0.2kg,编号依次为1、2、 3…,滑块与水平面间的动摩擦因数均为u=0.25。在左侧的地面上静置一一型平板B, 平板质量M=1kg,平板上表面与C点右侧水平面等高，平板上表面O点左侧光滑，右侧粗糙， 平板下表面与地面间动摩擦因数山2=，。在0点静止放置一与C点右侧相同的滑块A,A与平 板B上表面右侧的动摩擦因数山=0.4，O点到平板右端L=3.9m,平板右端到C点的距离为 s。某时刻，给B一向右、大小vo=8m/s的速度，B向右运动一段距离后与A发生弹性碰撞， 碰撞后A的速度为I0/s。滑块A和B的右端同时到达C点，此后滑块A滑上水平面与滑块1 碰撞并粘在一起，再向前运动与滑块2碰撞并粘在一起.，碰撞时间极短，滑块可视为质点， 不计空气阻力，重力加速度g取10ms2。已知12+22+32++n2=(n+1)(2n+1)。求： 123.n iniiiniinnnn (1)平板上O点到左端的距离： (2)平板右端到C点的距离s: (3)滑块1被碰撞后的速度大小： (4)滑块A滑上水平面后最多可以和哪个滑块发生碰撞。 第6页共6页