长沙市同升湖高级中学2025届高三上学期第一次月考物理试卷(含答案)

这是一份长沙市同升湖高级中学2025届高三上学期第一次月考物理试卷(含答案)，共12页。试卷主要包含了单选题，多选题，填空题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题
1．我们知道，放置在地球表面的物体会受到重力作用。关于重力，下列说法正确的是( )
A.重力的方向总是垂直于支持面向下
B.重力的方向总是指向地心
C.某物体在长沙受到的重力小于其在北京受到的重力
D.在喜马拉雅山，某物体在山脚受到的重力小于其在山顶受到的重力
2．2017年8月17日，人类首次发现了一种新型引力波。这一震惊世界科学界的消息，于2017年10月16日晚在一场新闻发布会上宣布，这是人类历史上第一次同时探测到引力波及其电磁对应体，将成为引力波天文学上一个非常重要的里程碑。该引力波由两个质量分别为1.15M和1.6M（M为太阳的质量）的双中子星合并所产生，引力波源距离我们1.3亿光年（光在一年内通过的路程为1光年），是目前探测到的所有引力波源中最近的一例。1.3亿光年约为( )
A.B.C.D.
3．电梯上升过程中，某同学用智能手机记录了电梯速度随时间变化的关系，如图所示。电梯加速上升的时段是( )
A.从20.0s到30.0sB.从30.0s到40.0sC.从40.0s到50.0sD.从50.0s到60.0s
4．如图，一物块在水平拉力F的作用下沿水平桌面做匀速直线运动。若保持F的大小不变，而方向与水平面成30°角，物块也恰好做匀速直线运动。物块与桌面间的动摩擦因数为( )
A.B.C.D.
5．如图所示，光滑水平面上放置质量分别为m和2m的A、B两个物体，A、B间的最大静摩擦力为，现用水平拉力F拉B，使A、B以同一加速度运动，则拉力F的最大值为( )
A.B.C.D.
6．一汽车以某一速度在平直公路上匀速行驶。行驶过程中，司机忽然发现前方有一警示牌，立即刹车。刹车后汽车立即开始做匀减速直线运动，直至停止。已知从刹车开始计时，汽车在0~2s内的位移为48m，4~6s内的位移为3m。用v、a分别表示汽车匀速行驶时的速度大小及刹车后的加速度大小，则( )
A.，B.，
C.，D.，
二、多选题
7．如图所示，一只猫在桌边猛地将桌布从鱼缸下拉出，鱼缸最终没有滑出桌面。若鱼缸与桌布、桌面间的动摩擦因数分别为、（小于），则在上述过程中( )
A.若猫增大拉力，鱼缸受到的摩擦力将增大
B.若猫减小拉力，鱼缸有可能滑出桌面
C.鱼缸在桌布上的滑动时间小于在桌面上滑动的时间
D.鱼缸在桌布上的滑动时间大于在桌面上滑动的时间
8．如图，在光滑平台上有两个相同的弹性小球M和N。M水平向右运动，速度大小为v。M与静置于平台边缘的N发生正碰，碰撞过程中总机械能守恒。若不计空气阻力，则碰撞后，N在( )
A.竖直墙面上的垂直投影的运动是匀加速运动
B.水平地面上的垂直投影的运动速度大小等于v
C.竖直墙面上的垂直投影的运动是匀速运动
D.水平地面上的垂直投影的运动速度大小大于v
9．如图所示，长为的不可伸长的轻绳，穿过一光滑的轻圆环，两端固定在水平天花板上相距为l的P、Q两点，轻圆环下悬吊一重为G物块。现用一水平力F缓慢地拉圆环，当时，圆环两侧细绳的夹角为θ，细绳的张力为T，则( )
A.B.C.D.
10．如图所示，A、B两物块的质量分别为2m和m，静止叠放在倾角为α的斜面上，且刚好不下滑。已知A、B间的动摩擦因数为B与地面间的动摩擦因数的3倍，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。现对A施加一沿斜面向上的拉力F，则( )
A.当时，A、B都相对地面静止
B.当时，A的加速度为
C.当时，A相对B滑动
D.无论F为何值，B的加速度不会超过
三、填空题
11．某同学在“探究弹力和弹簧伸长的关系”时，安装好实验装置，让刻度尺零刻度与弹簧上端平齐，在弹簧下端挂1个钩码，静止时弹簧长度为，如图甲所示，图乙是此时固定在弹簧挂钩上的指针在刻度尺（最小分度是1毫米）上位置的放大图，示数______cm。在弹簧下端分别挂2个、3个、4个、5个相同钩码，静止时弹簧长度分别是、、、。已知每个钩码质量是50g，挂2个钩码时，弹簧弹力______N（当地重力加速度）。要得到弹簧伸长量x，还需要测量的是______。作出曲线，得到弹力与弹簧伸长量的关系。
四、实验题
12．某实验小组利用图甲所示的实验装置探究空气阻力与速度的关系，实验过程如下：
（1）首先将未安装薄板的小车置于带有定滑轮的木板上，然后将纸带穿过打点计时器与小车相连。
（2）用垫块将木板一端垫高，调整垫块位置，平衡小车所受摩擦力及其他阻力。若某次调整过程中打出的纸带如图乙所示（纸带上的点由左至右依次打出），则垫块应该______（填“往左移”“往右移”或“固定不动”）。
（3）在细绳一端挂上钩码，另一端通过定滑轮系在小车前端。
（4）把小车靠近打点计时器，接通电源，将小车由静止释放。小车拖动纸带下滑，打出的纸带一部分如图丙所示。已知打点计时器所用交流电的频率为50Hz，纸带上标出的每两个相邻计数点之间还有4个打出的点未画出。打出F点时小车的速度大小为______m/s（结果保留2位小数）。
（5）保持小车和钩码的质量不变，在小车上安装一薄板。实验近似得到的某时刻起小车图像如图丁所示，由图像可知小车加速度大小______（填“逐渐变大”“逐渐变小”或“保持不变”）。据此可以得到的实验结论是______。
五、计算题
13．一摩托车由静止开始在平直的公路上行驶，其运动过程的图象如图所示。求：
（1）摩托车在0-20s这段时间的加速度大小a；
（2）摩托车在0~75s这段时间的平均速度大小。
14．假设某运载火箭点火后以加速度大小由静止开始从地面竖直上升，点火后时从运载火箭掉出一小重物，忽略空气阻力，取，。求：
（1）小重物从运载火箭掉出时的速度大小v；
（2）小重物距离地面的最大高度H；
（3）小重物从运载火箭上掉出到落回地面的时间。
15．如图所示，两个半圆柱A、B紧靠着静置于水平地面上，其上有一光滑圆柱C，三者半径均为R。C的质量为m，A、B的质量都为，与地面间的动摩擦因数均为μ。现用水平向右的力拉A，使A缓慢移动，直至C恰好降到地面。整个过程中B保持静止。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。求：
（1）未拉A时，C受到B作用力的大小F；
（2）动摩擦因数的最小值；
（3）A移动的整个过程中，拉力做的功W。
参考答案
1．答案：C
解析：重力的方向总是垂直于水平面向下，选项A、B均错误。重力，在地表附近，g随纬度的升高而增大，随高度的增加而减小，选项C正确、D错误。
2．答案：B
解析：设光在1.3亿年内通过的路程（1.3亿光年）为s，则。
3．答案：A
解析：在速度图像中，速度为正，表示运动方向与规定的正方向相同；图线的斜率反映加速度。由题图可知，电梯加速上升的时间段为20.0s到30.0s，匀速上升时间段为30.0s到40.0s，减速上升时间段为40.0s到50.0s。
4．答案：A
解析：设物块的质量为m，根据平衡条件及摩擦力公式，拉力F水平时有，拉力F的方向与水平面成30°角时有，解得物块与桌面间的动摩擦因数。
5．答案：C
解析：当A、B之间恰好不发生相对滑动时，力F最大，此时，A物体所受的合外力为；由牛顿第二定律知，此加速度为A、B以同一加速度运动的最大加速度，即；对于A、B整体，由牛顿第二定律得拉力F的最大值。
6．答案：D
解析：若汽车在4~6s内未停止，设它在时的速度为，在时的速度为，取，由运动学公式有，，其中，，解得，；又，解得，这说明在前，汽车已经停止。因此，公式不成立。由于在4～6s内汽车停止，由运动学公式有，，以上两式结合解得，，或者，，此解不合题意（在此解情形下，），舍去。
7．答案：BC
解析：鱼缸受到的摩擦力大小由压力和动摩擦因数决定，即使猫增大拉力，也不会改变鱼缸与桌布间的动摩擦因数及压力大小，故摩擦力不变，选项A错误。若猫减小拉力（当然要能拉动），则鱼缸在桌布摩擦力作用下加速运动的时间更长（加速度大小不变），故有可能滑出桌面，选项B正确。由于，故鱼缸在桌布上做初速度为零的匀加速度直线运动的加速度大于其离开桌布后在桌面上做匀减速直线运动（末速度为零）的加速度，又两过程中速度的变化量（）相同；结合知选项C正确、D错误。
8．答案：AB
解析：两个相同的弹性小球M和N发生正碰，且碰撞过程中总机械能守恒，说明就是弹性碰撞，速度将互换，可见，碰撞后N做平抛运动的初速度就是v。设置的四个选项，就是变相要求判断做平抛运动的物体在水平方向、竖直方向上的两个分运动性质。我们知道，做平抛运动的物体，在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动。
9．答案：AD
解析：当时，圆环所受重物的拉力G及水平拉力F的合力与水平方向的夹角、大小，情景如图所示，P、Q两点沿垂直方向的距离，而，，解得，。
10．答案：BCD
解析：A、B两物块静止叠放在倾角为α的斜面上刚好不下滑，可知，解得B与斜面间的动摩擦因数，故A、B间的动摩擦因数为。B与斜面间的滑动摩擦力大小为，A与B间的滑动摩擦力大小为。当，即时，A、B都相对斜面静止；当，即时，A、B都相对斜面运动，选项A错误。对A施加一沿斜面向上的拉力F，当A相对B向上滑动时，B所受合力最大，加速度最大（设最大加速度为），以B为研究对象，由牛顿第二定律有，解得，选项D正确。分析可知，只要A、B间存在相对滑动，B就具有最大加速度；而要想A、B间存在相对滑动，A的加速度应大于，即；以A为研究对象，由牛顿第二定律有，解得，可见，要想A、B间发生相对滑动，拉力F应大于，选项C正确。根据前面的分析可知，当时，A、B相对静止，但两者相对斜面一起做匀加速直线运动；当时，设A与B一起做匀加速直线运动的加速度为a，以A与B的整体为研究对象，由牛顿第二定律有，解得，选项B正确。
11．答案：25.85；0.98；弹簧的原长
解析：由题图乙可知，此时固定在弹簧挂钩上的指针在刻度尺上的示数。弹簧下挂钩码后，弹簧弹力等于钩码受到的重力。弹簧下挂2个钩码时，弹簧弹力。弹簧伸长量，l表示挂钩码后弹簧的长度，表示弹簧的原长，故还需要测量的是弹簧的原长。
12．答案：（2）往右移（4）0.15（5）逐渐变小；空气阻力随速度增大而增大
解析：（2）由题图乙可知，从左往右，点间距离逐渐增大，说明小车做加速运动，即平衡摩擦力过度，应减小木板的倾角，即将垫块往右移。
（4）打F点时小车的速度大小等于打E、G两点之间小车的平均速度大小，即。
（5）在图像中，图线的斜率表示加速度，由题图丁可知，小车加速度大小逐渐变小。小车加速度随速度的增大而变小，根据牛顿第二定律可知小车所受合外力F随速度的增大而变小。装上薄板后，设小车所受空气阻力大小为f，则，而细绳拉力T不变，故由此得到的结论是空气阻力随速度增大而增大。
13．答案：（1）（2）20m/s
解析：（1）由题图可知，在0~20s这段时间（）做匀加速直线运动，其加速度大小为：
。
（2）在图象中，图线与时间轴所围的“面积”表示位移的大小，故可知在0~75s时间（）内的位移为：
平均速度为：。
14．答案：（1）60m/s（2）300m（3）
解析：（1）前4s内，小重物随运载火箭做初速度为零的匀加速直线运动，4s末小重物的速度大小（小重物从运载火箭掉出时的速度大小）为：。
（2）前4s内，小重物上升的高度为：
小重物掉出后，继续上升的高度为：
小重物距离地面的最大高度为：。
（3）小重物从运载火箭上脱落后继续上升的时间为：
设小重物从最高点下落到地面的时间为，有：，解得：
小重物从运载火箭上掉出到落回地面需要的时间为：。
15．答案：（1）（2）（3）
解析：（1）由题意知，C受力平衡，则竖直方向满足
解得
（2）C恰好降落到地面时，即对地面压力仍为零时，B受C压力的水平分力最大，由几何关系知
则水平分力为
此时B受地面的摩擦力为
其中
根据题意
解得
（3）由题意得，C下降的高度为
A的位移
则摩擦力做功的大小为
根据动能定理
解得