精品解析：辽宁大连市第二十四中学2026-2027学年高三上学期第一次学情自测物理试题

大连市第二十四中学2026-2027学年度高三年级第一次月考物理试题 一、选择题（共10题，合计46分。其中1-7为单选题，每题4分，8-10为多选题，每题6分，全部全对得6分，选对但不全得3分，有错误选项的得0分） 1. 在物理学发展的过程中,许多科学家的科学研究推动了人类文明的进程在对以下几位科学家所作贡献的叙述正确的是 A. 天文学家第谷提出太阳系行星运动三大定律 B. 卡文迪许用实验的方法测出万有引力常量G C. 物理学家牛顿提出了万有引力定律并给出了万有引力常量的值 D. 亚当斯和勒维耶各自独立依据万有引力定律计算出了天王星的轨道，故人们称其为“笔尖下发现的行星” 2. 如图所示，小船从河岸的O点沿虚线匀速运动到河对岸的P点，河水的流速、船在静水中的速度与虚线的夹角分别为、，河宽为L，且、的大小不变，渡河的时间为t，河水的流动方向与河岸平行，则下列说法正确的是（　　） A. 当时，渡河的时间最短 B. C. 渡河时间 D. 渡河时间 3. 关于教材中的插图，下列说法正确的是（ ） A. 图甲实验可以估算原子核的尺寸 B. 图乙实验中电子的速度越大，中心的亮斑半径越大 C. 图丙装置中利用的射线是射线 D. 图丁中镉棒使“快中子”变为“慢中子” 4. 质量为m的物块P置于倾角为θ1的固定光滑斜面上，轻细绳跨过光滑定滑轮分别连接着P与小车，P与滑轮间的细绳平行于斜面，小车拉着物体P，使P沿斜面以速度v匀速上滑，当小车与滑轮间的细绳和水平方向成夹角θ2时（如图），下列判断正确的是（　　） A. 小车的速率为v B. 小车的速率为 C. 绳的拉力对P做功的功率为mgvsinθ1 D. 绳的拉力对P做功的功率为mgvsinθ2 5. 如图所示，由恒星A与恒星B组成的双星系统绕其连线上的点各自做匀速圆周运动，经观测可知恒星的运行周期为。若恒星的质量为，恒星的质量为，引力常量为，则恒星与点间的距离为（ ） A. B. C. D. 6. 如图所示的图像描述了一定质量的理想气体从状态开始，第一次经绝热过程，第二次经。气体（　　） A. 在状态时温度高于状态 B. 在状态时比在状态时单位时间内撞击在单位面积上的分子数少 C. 经过程的内能减少量小于过程 D. 经过程的吸热量小于过程的放热量 7. 图1为某实心水晶奖杯，其简化图如图2所示，有一束单色光从奖杯的上表面M点以入射角射入奖杯，光线进入奖杯后到达右侧面，且在右侧面上的N点恰好发生全反射。已知奖杯的截面可视为等腰梯形，图中，，，则该奖杯的折射率为（ ） A. B. C. D. 8. 如图所示，一根粗细和质量分布均匀的绳，两端各系一个质量都为m的小环，小环套在固定水平杆上，两环静止时，过环与绳结点P，Q的切线与竖直方向的夹角均为，已知绳子的质量也为m，重力加速度大小为g，则两环静止时（　　） A. 每个环对杆的压力大小为mg B. 绳子最低点处的弹力的大小为 C. 水平杆对每个环的摩擦力大小为 D. 两环之间的距离增大，两环静止时杆对环的摩擦力增大 9. 甲，乙两车在平直公路上沿同一方向行驶，其图像如图所示，在时刻，乙车在甲车前方处，在时间内甲车的位移为。下列判断正确的是（　　） A. 若甲、乙在时刻相遇，则 B. 若甲、乙在时刻相遇，则下次相遇时刻为 C. 若，则甲、乙一定相遇两次 D. 若，则甲、乙一定只相遇一次 10. 如图所示，许多工厂的流水线上安装有传送带用于传送工件，以提高工作效率。传送带以恒定的速率运送质量为的工件，工件从A位置放到传送带上，它的初速度忽略不计。工件与传送带之间的动摩擦因数，传送带与水平方向夹角是，传送带A、B间长度是；每当前一个工件在传送带上停止相对滑动时，后一个工件立即放到传送带上，取，下列说法正确的是（　　） A. 工件从传送带A位置到B位置需要 B. 在正常运行状态下传送带上相邻工件间的距离为 C. 在传送带上摩擦力对每个工件做的功 D. 传送带满载工件比空载时增加功率 二、实验题（11题6分，12题8分，合计14分） 11. 小浩同学用甲图所示的装置验证机械能守恒定律，物块1的质量m1=0.3kg，物块2的质量m2 =0.1kg。初始时刻两细线均绷直且处于竖直状态，从静止开始释放物块1后，打点计时器在物块2所连接的纸带（不计质量）上打出的点如图乙所示，已知AB、BC段之间还有四个点未画出，O点为打出的第一个点，，，，重力加速度g=9.80m/s2，打点计时器接在50Hz的低压交流电源上。（本题计算结果均在小数点后保留两位数字）请回答下列问题： （1）打点计时器在打B点时，纸带的速度大小为vB＝_____ m/s； （2）该同学分析了纸带的OB段，则从O点到B点，系统减少的重力势能_____J，系统增加的动能_____ J； （3）虽然在误差范围内系统机械能守恒，但多次计算出的结果都为，小浩同学分析可能的原因是由于空气阻力、打点计时器与纸带的阻力、细绳与滑轮的阻力等的影响。他又利用上面的数据计算出系统运动所受的平均阻力f＝_____N。 12. 某科技小组利用如图所示的装置来探究向心力与质量、转动半径和角速度的关系。实验装置由可调速电动机、竖直转轴、水平直杆、正方体滑块和光电门组成。不计摩擦的水平直杆固定在竖直转轴上，竖直转轴随电动机一起转动，套在水平直杆上的质量分布均匀的正方体滑块通过细线与固定在竖直转轴上的力传感器相连接，并随水平直杆一起做匀速圆周运动，水平直杆的另一端安装了宽度为的遮光片，每经过光电门一次，力传感器和光电门就同时获得一组向心力大小和遮光时间的数据。 （1）为了探究滑块的向心力与角速度的关系，该科技小组需要采用的实验方法为__________（填正确答案标号）。 A. 比值法 B. 微元法 C. 控制变量法 D. 等效替代法 （2）某次旋转过程中遮光片经过光电门时的遮光时间为，若滑块中心与转轴中心的距离为，遮光片到转轴中心的距离为，遮光片的线速度大小为__________，则水平直杆的角速度为__________。（均选用、、、表示） （3）该科技小组通过保持滑块的质量和运动半径不变，改变电动机旋转的角速度，获得多组数据，以为纵坐标，以为横坐标，可在坐标纸中描出数据点，若能拟合出一条过原点的直线，则说明与成正比。若该直线的斜率为，斜率__________（选用、、、表示）。 三、解答题（13题10分，14题12分，15题18分，合计40分） 13. 近年来我国新能源汽车发展迅速，2025年新能源汽车全年产销量突破1600万辆，位列全球第一。如图所示为比亚迪某型号汽车某次测试行驶时的加速度和车速倒数的关系图像。若汽车质量为，它由静止开始沿平直公路行驶，且行驶中阻力恒定，最大车速为，求： （1）汽车匀加速时间为多少？ （2）汽车的额定功率为多少？ 14. 如图所示，发射地球卫星时，先将卫星发射至半径为R的近地圆形轨道Ⅰ上运行，然后在P处点火，使其沿椭圆轨道2运行，运行至Q处再次点火，将卫星送至半径为3R的圆形轨道3上运行。已知地球质量为M，引力常量为G，卫星质量为m0。又知若质量为m的物体在离地球无穷远处时其引力势能为零，则当物体与地球球心距离为r时，其引力势能，不计空气阻力。求 (1)卫星分别在圆形轨道1、3上正常运行时的速度大小、； (2)卫星分别在圆形轨道1、3上正常运行时的机械能E1、E2。 15. 如图所示，在倾角为的斜面上固定一半径为的光滑圆环，为圆环最高点，为圆环最低点，为水平直径，质量为的小滑块在斜面上贴着圆环内侧运动。已知重力加速度为。 （1）若斜面光滑：在点给滑块沿圆环切线方向的初速度，滑块恰能通过点，求的大小； （2）若所在直线上方斜面光滑、下方斜面粗糙，滑块与斜面间动摩擦因数。在点给滑块沿圆环切线向左的初速度，之后要使滑块不脱离圆环，求初速度应满足的条件。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 大连市第二十四中学2026-2027学年度高三年级第一次月考物理试题 一、选择题（共10题，合计46分。其中1-7为单选题，每题4分，8-10为多选题，每题6分，全部全对得6分，选对但不全得3分，有错误选项的得0分） 1. 在物理学发展的过程中,许多科学家的科学研究推动了人类文明的进程在对以下几位科学家所作贡献的叙述正确的是 A. 天文学家第谷提出太阳系行星运动三大定律 B. 卡文迪许用实验的方法测出万有引力常量G C. 物理学家牛顿提出了万有引力定律并给出了万有引力常量的值 D. 亚当斯和勒维耶各自独立依据万有引力定律计算出了天王星的轨道，故人们称其为“笔尖下发现的行星” 【答案】B 【解析】 【详解】A．开普勒提出太阳系行星运动三大定律，故A错误； BC．物理学家牛顿提出了万有引力定律，卡文迪许给出了万有引力常量的值，故B正确，C错误； D．英国的亚当斯和法国的勒维耶独立地利用万有引力定律计算出了海王星的轨道，人们称海王星为“笔尖下发现的行星”，故D错误； 故选B. 2. 如图所示，小船从河岸的O点沿虚线匀速运动到河对岸的P点，河水的流速、船在静水中的速度与虚线的夹角分别为、，河宽为L，且、的大小不变，渡河的时间为t，河水的流动方向与河岸平行，则下列说法正确的是（　　） A. 当时，渡河的时间最短 B. C. 渡河时间 D. 渡河时间 【答案】D 【解析】 【详解】A．当，渡河时间最短，A错误； B．小船合速度沿方向，故满足 即，B错误； C．垂直于河岸方向上渡河的速度为，故渡河的时间，C错误； D．合速度大小为，故渡河时间，D正确。 故选D。 3. 关于教材中的插图，下列说法正确的是（ ） A. 图甲实验可以估算原子核的尺寸 B. 图乙实验中电子的速度越大，中心的亮斑半径越大 C. 图丙装置中利用的射线是射线 D. 图丁中镉棒使“快中子”变为“慢中子” 【答案】A 【解析】 【详解】A．图甲是卢瑟福的α粒子散射实验，通过对大角度散射α粒子的分析，可以估算出原子核的直径数量级，从而估算原子核的尺寸，故A正确； B．根据德布罗意关系，电子速度越大，动量越大，对应的物质波波长越短。由衍射规律可知，波长越短，衍射现象越不明显，中心亮斑的半径越小，故B错误； C．α射线穿透能力很弱，无法穿透厚的塑料板或金属板，图丙的测厚装置利用的是穿透能力较强的γ射线，并非α射线，故C错误； D．核反应堆中，使快中子减速为慢中子的是慢化剂（如重水、石墨），镉棒的作用是吸收中子，控制链式反应的速率，故D错误。 故选A。 4. 质量为m的物块P置于倾角为θ1的固定光滑斜面上，轻细绳跨过光滑定滑轮分别连接着P与小车，P与滑轮间的细绳平行于斜面，小车拉着物体P，使P沿斜面以速度v匀速上滑，当小车与滑轮间的细绳和水平方向成夹角θ2时（如图），下列判断正确的是（　　） A. 小车的速率为v B. 小车的速率为 C. 绳的拉力对P做功的功率为mgvsinθ1 D. 绳的拉力对P做功的功率为mgvsinθ2 【答案】C 【解析】 【详解】AB．将小车的速度v1进行分解如图所示 则有v=v1cosθ2 解得，故AB错误； CD．物体P做匀速运动，根据平衡条件，可得绳的拉力为F=mgsinθ1 根据瞬时功率公式P=Fv 可得绳的拉力对P做功的功率为P=mgvsinθ1，故C正确，D错误。 故选C。 5. 如图所示，由恒星A与恒星B组成的双星系统绕其连线上的点各自做匀速圆周运动，经观测可知恒星的运行周期为。若恒星的质量为，恒星的质量为，引力常量为，则恒星与点间的距离为（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】设恒星和恒星的轨道半径分别为和，对根据万有引力提供向心力得 对根据万有引力提供向心力得 又有 联立解得 故选A。 6. 如图所示的图像描述了一定质量的理想气体从状态开始，第一次经绝热过程，第二次经。气体（　　） A. 在状态时温度高于状态 B. 在状态时比在状态时单位时间内撞击在单位面积上的分子数少 C. 经过程的内能减少量小于过程 D. 经过程的吸热量小于过程的放热量 【答案】C 【解析】 【详解】A．从状态开始，第一次经绝热过程，可知，又体积变大，可知外界对气体做负功，根据热力学第一定律有 可得温度降低，即在状态时温度低于状态，故A错误； B．过程，气体做等压变化，体积变大，根据可得温度升高，平均动能变大，但是压强不变，根据压强的微观解释可得单位时间内撞击在单位面积上的分子数变小，即在状态时比在状态时单位时间内撞击在单位面积上的分子数多，故B错误； C．根据热力学第一定律经过程的内能减少量 过程，温度升高，内能增大，内能增加量 且有 过程，气体做等容变化，压强减小，根据可得温度降低，内能减小，内能减少量 又 可知，故C正确； D．根据 可得 又图像与横坐标围成的面积表示为气体做功的多少，由图像可知 可得 可得 即经过程的吸热量大于过程的放热量，故D错误。 故选C。 7. 图1为某实心水晶奖杯，其简化图如图2所示，有一束单色光从奖杯的上表面M点以入射角射入奖杯，光线进入奖杯后到达右侧面，且在右侧面上的N点恰好发生全反射。已知奖杯的截面可视为等腰梯形，图中，，，则该奖杯的折射率为（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】如图所示，设光进入玻璃砖后的折射角为，临界角为C，由几何关系可得 由折射定律可知 临界角 联立解得 化简可得 解得， 故选A。 8. 如图所示，一根粗细和质量分布均匀的绳，两端各系一个质量都为m的小环，小环套在固定水平杆上，两环静止时，过环与绳结点P，Q的切线与竖直方向的夹角均为，已知绳子的质量也为m，重力加速度大小为g，则两环静止时（　　） A. 每个环对杆的压力大小为mg B. 绳子最低点处的弹力的大小为 C. 水平杆对每个环的摩擦力大小为 D. 两环之间的距离增大，两环静止时杆对环的摩擦力增大 【答案】BD 【解析】 【详解】A．对两个环与绳整体受力分析，结合对称性有 由牛顿第三定律有 解得 A错误； B．以左侧绳为研究对象，受力分析如图甲所示 根据平衡条件，有 ， 解得 ， B正确； C．对环进行受力分析如图乙所示 根据平衡条件，有 C错误； D．当两环之间的距离增大，变大，结合上述，f变大，D正确。 故选BD。 9. 甲，乙两车在平直公路上沿同一方向行驶，其图像如图所示，在时刻，乙车在甲车前方处，在时间内甲车的位移为。下列判断正确的是（　　） A. 若甲、乙在时刻相遇，则 B. 若甲、乙在时刻相遇，则下次相遇时刻为 C. 若，则甲、乙一定相遇两次 D. 若，则甲、乙一定只相遇一次 【答案】ABC 【解析】 【详解】AD．若甲、乙在时刻相遇，根据图像与时间轴所包围的面积表示位移可得， 解得 若甲、乙只相遇一次，则必然在时刻相遇，则，故A正确，D错误； B．由图可知，内甲、乙的图像与时间轴所包围的面积相等，即位移相同，所以，若甲、乙在时刻相遇，则下次相遇时刻为，故B正确； C．只要在时刻之前甲、乙相遇，甲、乙就必然相遇两次，须满足 又 联立得 若，因 则甲、乙一定相遇两次，故C正确。 故选ABC。 10. 如图所示，许多工厂的流水线上安装有传送带用于传送工件，以提高工作效率。传送带以恒定的速率运送质量为的工件，工件从A位置放到传送带上，它的初速度忽略不计。工件与传送带之间的动摩擦因数，传送带与水平方向夹角是，传送带A、B间长度是；每当前一个工件在传送带上停止相对滑动时，后一个工件立即放到传送带上，取，下列说法正确的是（　　） A. 工件从传送带A位置到B位置需要 B. 在正常运行状态下传送带上相邻工件间的距离为 C. 在传送带上摩擦力对每个工件做的功 D. 传送带满载工件比空载时增加功率 【答案】AD 【解析】 【详解】A．根据牛顿第二定律得 解得工件在传送带上的加速度 根据v=at得，工件放到传送带后相对静止所经历的时间 停止滑动前，工件相对地移动的距离为 工件在传送带上匀速运动的长度 工件在传送带上匀速运动的时间 工件从传送带A位置到B位置需要 故A正确； B．在正常运行状态下传送带上相邻工件间的距离为 故B错误； C．在传送带上先是滑动摩擦力做功，然后是静摩擦力做功，则 故C错误； D．由 知满载时皮带上共有工件11个，其中10个在做匀速直线运动，则 所以传送带满载工件比空载时增加功率 故D正确。 故选AD。 二、实验题（11题6分，12题8分，合计14分） 11. 小浩同学用甲图所示的装置验证机械能守恒定律，物块1的质量m1=0.3kg，物块2的质量m2 =0.1kg。初始时刻两细线均绷直且处于竖直状态，从静止开始释放物块1后，打点计时器在物块2所连接的纸带（不计质量）上打出的点如图乙所示，已知AB、BC段之间还有四个点未画出，O点为打出的第一个点，，，，重力加速度g=9.80m/s2，打点计时器接在50Hz的低压交流电源上。（本题计算结果均在小数点后保留两位数字）请回答下列问题： （1）打点计时器在打B点时，纸带的速度大小为vB＝_____ m/s； （2）该同学分析了纸带的OB段，则从O点到B点，系统减少的重力势能_____J，系统增加的动能_____ J； （3）虽然在误差范围内系统机械能守恒，但多次计算出的结果都为，小浩同学分析可能的原因是由于空气阻力、打点计时器与纸带的阻力、细绳与滑轮的阻力等的影响。他又利用上面的数据计算出系统运动所受的平均阻力f＝_____N。 【答案】（1）2.40 （2） ①. 1.18 ②. 1.15 （3）0.05 【解析】 【小问1详解】 已知AB、BC段之间还有四个点未画出，则相邻计数点的时间为 根据匀变速直线运动的推论，可知打点计时器在打B点时纸带的速度大小等于A点到C点的平均速度，则有 代入数据解得 【小问2详解】 [1]从O点到B点，系统减少的重力势能 代入数据解得 [2]从O点到B点，系统增加的动能 代入数据解得 【小问3详解】 根据能量守恒有 代入数据解得 12. 某科技小组利用如图所示的装置来探究向心力与质量、转动半径和角速度的关系。实验装置由可调速电动机、竖直转轴、水平直杆、正方体滑块和光电门组成。不计摩擦的水平直杆固定在竖直转轴上，竖直转轴随电动机一起转动，套在水平直杆上的质量分布均匀的正方体滑块通过细线与固定在竖直转轴上的力传感器相连接，并随水平直杆一起做匀速圆周运动，水平直杆的另一端安装了宽度为的遮光片，每经过光电门一次，力传感器和光电门就同时获得一组向心力大小和遮光时间的数据。 （1）为了探究滑块的向心力与角速度的关系，该科技小组需要采用的实验方法为__________（填正确答案标号）。 A. 比值法 B. 微元法 C. 控制变量法 D. 等效替代法 （2）某次旋转过程中遮光片经过光电门时的遮光时间为，若滑块中心与转轴中心的距离为，遮光片到转轴中心的距离为，遮光片的线速度大小为__________，则水平直杆的角速度为__________。（均选用、、、表示） （3）该科技小组通过保持滑块的质量和运动半径不变，改变电动机旋转的角速度，获得多组数据，以为纵坐标，以为横坐标，可在坐标纸中描出数据点，若能拟合出一条过原点的直线，则说明与成正比。若该直线的斜率为，斜率__________（选用、、、表示）。 【答案】（1）C （2） ①. ②. （3） 【解析】 【小问1详解】 为了探究滑块的向心力F与角速度的关系，需保持滑块的质量和转动半径不变，该同学需要采用的实验方法为控制变量法。 故选C。 【小问2详解】 [1][2]测得遮光片的遮光时间为，则遮光片经过光电门时的线速度大小为，角速度为 【小问3详解】 滑块做圆周运动的角速度大小为 根据牛顿第二定律可得 故该同学通过保持滑块的质量和运动半径不变，改变电动机旋转的角速度，获得多组数据，以F为纵坐标，以为横坐标，可在坐标纸中描出数据点，若能拟合出一条过原点的直线，则说明F与成正比，所以斜率为 三、解答题（13题10分，14题12分，15题18分，合计40分） 13. 近年来我国新能源汽车发展迅速，2025年新能源汽车全年产销量突破1600万辆，位列全球第一。如图所示为比亚迪某型号汽车某次测试行驶时的加速度和车速倒数的关系图像。若汽车质量为，它由静止开始沿平直公路行驶，且行驶中阻力恒定，最大车速为，求： （1）汽车匀加速时间为多少？ （2）汽车的额定功率为多少？ 【答案】（1）t=5s （2） 【解析】 【小问1详解】 由题图可知，汽车以恒定加速度启动，汽车匀加速运动的加速度为2m/s2，汽车匀加速运动的末速度 解得 则汽车匀加速运动的时间 【小问2详解】 由题图可知，汽车的最大速度为，此时汽车做匀速直线运动，有 则汽车的额定功率 当时， 根据牛顿第二定律得 解得 14. 如图所示，发射地球卫星时，先将卫星发射至半径为R的近地圆形轨道Ⅰ上运行，然后在P处点火，使其沿椭圆轨道2运行，运行至Q处再次点火，将卫星送至半径为3R的圆形轨道3上运行。已知地球质量为M，引力常量为G，卫星质量为m0。又知若质量为m的物体在离地球无穷远处时其引力势能为零，则当物体与地球球心距离为r时，其引力势能，不计空气阻力。求 (1)卫星分别在圆形轨道1、3上正常运行时的速度大小、； (2)卫星分别在圆形轨道1、3上正常运行时的机械能E1、E2。 【答案】(1)、；(2)， 【解析】 【详解】(1)卫星在1轨道上运行时，有 解得 卫星在3轨道上运行时，有 解得 (2)卫星在圆形轨道1上正常运行时的机械能 卫星在圆形轨道3上正常运行时的机械能 解得 ， 15. 如图所示，在倾角为的斜面上固定一半径为的光滑圆环，为圆环最高点，为圆环最低点，为水平直径，质量为的小滑块在斜面上贴着圆环内侧运动。已知重力加速度为。 （1）若斜面光滑：在点给滑块沿圆环切线方向的初速度，滑块恰能通过点，求的大小； （2）若所在直线上方斜面光滑、下方斜面粗糙，滑块与斜面间动摩擦因数。在点给滑块沿圆环切线向左的初速度，之后要使滑块不脱离圆环，求初速度应满足的条件。 【答案】（1） （2）（，，，） 【解析】 【小问1详解】 在点给滑块沿圆环切线方向的初速度，滑块恰能通过点，此时圆环对滑块的支持力为零，则有 由到过程，根据动能定理可得 联立解得 【小问2详解】 若滑块转圈后恰能通过点，则有 解得（，，，） 若滑块转圈后再一次经过圆弧，恰能到达点，则有 代入题中数据，联立解得（，，，） 综上可知，初速度满足条件为（，，，） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $