湖南省长沙市第一中学2024-2025学年高三上学期月考（二）物理试卷（Word版附解析）

这是一份湖南省长沙市第一中学2024-2025学年高三上学期月考（二）物理试卷（Word版附解析），共16页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。
得分：________
本试题卷分选择题和非选择题两部分，共6页。时量75分钟，满分100分。
一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共计24分。每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1．在东汉王充所著的《论衡·状留篇》中提到“是故湍濑之流，沙石转而大石不移。何者？大石重而沙石轻也。”从物理学的角度解释正确的是（ ）
A．沙石很小可以视为质点所以容易被冲走
B．说明力是改变物体运动状态的原因，有力作用物体才会运动，无力作用物体不会运动
C．“大石不移”是因为大石受到的阻力大于水的冲力
D．“大石不移”是因为大石受到的阻力等于水的冲力
2．已知一个电子所带电量，现有位同学发现某本资料书上有个数值很模糊，根据你所学知识，推断该数值不可能是（ ）
A．30CB．C．4.8CD．
3．如图所示，一小球用细线悬挂于O点，细线长为，O点正下方处有一铁钉。重力加速度为g，不计空气阻力，将小球拉至A处无初速度释放（摆角很小），这个摆的周期为（ ）
A．B．
C．D．
4．某物体位置随时间的关系为，则关于其速度与1s内的位移大小，下列说法正确的是（ ）
A．速度是刻画物体位置变化快慢的物理量，1s内的平均速度大小为6m/s
B．速度是刻画物体位移变化快慢的物理量，1s内的平均速度大小为6m/s
C．速度是刻画物体位置变化快慢的物理量，1s内的平均速度大小为5m/s
D．速度是刻画物体位移变化快慢的物理量，1s内的平均速度大小为5m/s
5．如图所示，光滑圆弧轨道AB末端切线水平，与光滑圆弧轨道BCD在B处连接且固定，圆弧轨道BCD的半径为，圆弧轨道AB的半径未知且可调节。一可视为质点的小球从A点由静止释放，经过B点落在圆弧轨道BCD上，若小球在空中运动的时间恰好最长，空气阻力可忽略，则为（ ）
A．B．C．D．
6．如图，空间内有一方向水平向右范围足够大的匀强电场，场强，一绝缘轻质硬细杆固定在光滑水平轴O上，可以在竖直面内绕转轴O自由转动，杆的两端分别固定着两个质量均为m、带电量均为且可视为质点的A、B小球，已知，，CD为过O点的水平线。忽略两小球电荷间的相互作用力，将细杆从如图所示的竖直位置静止释放，若以两球及轻质硬细杆作为系统，取释放处时B球所处的水平面为重力势能的零势能面，不计空气阻力，重力加速度为g，则下列说法错误的是（ ）
A．细杆可运动到CD线位置
B．B球能上升的最大高度为3L
C．系统的最大机械能为
D．系统的最大动能为
二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
7．如图，倾角为的斜面固定在墙角，质量为M的尖劈放置在斜面上，尖劈的右侧面竖直，用轻绳系住一个紧靠在尖劈的右侧质量为m的球，轻绳与斜面平行，球与尖劈的接触面光滑，斜面对尖劈的静摩擦力恰好为0，整个系统处于静止状态。沿球心O对球施加一个水平向左的恒定推力F，系统仍处于静止状态。则（ ）
A．尖劈的质量M与球的质量m之比为
B．对球施加水平推力后，轻绳的拉力变大
C．对球施加水平推力后，尖劈对斜面的压力变大
D．对球施加水平推力后，斜面对尖劈的摩擦力可能仍为0
8．一卫星原来在半径为的圆轨道A上绕地球做匀速圆周运动，后来经历椭圆轨道B变到更高的半径为圆轨道C上做匀速圆周运动。轨道A与轨道B相切于P点，轨道B与轨道C相切于Q点。已知质量为m的人造地球卫星与地心的距离为r时，引力势能可表示为，其中G为引力常量，M为地球质量。关于卫星的运动，下列说法正确的是（ ）
A．卫星在椭圆轨道上稳定运行时，机械不守恒
B．该卫星在三个轨道上运行的周期
C．该卫星从圆轨道A变到圆轨道C，合力做的功为
D．该卫星从圆轨道A变到圆轨道C，需要除引力之外的力做功为
9．如图所示的电路中，D为理想二极管（正向电阻为零，反向电阻为无穷大），AB为电容器的两极板，R为滑动变阻器，为定值电阻。将滑动变阻器的滑片P滑到b端，保持开关S断开，闭合开关K。将滑动变阻器的滑片滑到中央位置，闭合开关S，两板间C点处的带电液滴恰能保持静止，下列说法正确的是（ ）
A．将滑片滑向a端，该液滴向下运动
B．将滑片滑向b端，该液滴向上运动
C．将A板向上移动，该液滴向下运动，C点电势降低
D．将A板向下移动，该液滴向上运动，C点电势升高
10．如图所示，质量为的木板AB静止放在光滑水平面上，木板右端B点处固定一根轻质弹簧，弹簧处于原长状态时左端在C点，C点到木板左端的距离，可视为质点的小木块质量为m（m未知），静止放置在木板的左端；现对木板AB施加水平向左的恒力，0.5s时撤去恒力F，此时木块恰好到达弹簧自由端C处，此后的运动中没有超过弹簧的弹性限度。已知木板C点左侧部分与木块间的动摩擦因数为，C点右侧部分光滑；取。下列说法正确的是（ ）
A．撤去恒力F后，木板先做减速后做匀速运动
B．恒力F对木板AB做功为26J
C．整个运动过程中，弹簧的最大弹性势能
D．整个运动过程中，系统产生的热量
三、实验题：本题共2小题，11题6分、12题10分，共16分。
11．某兴趣小组设计了探究“加速度与力的关系”的实验方案，如图甲所示。小车的质量为M，沙和沙桶的质量为m，滑轮和细线质量不计。
（1）对本实验的操作，下列说法中正确的是________。
A．实验中需要测量沙和沙桶的质量m
B．实验中需要调节滑轮的高度，使细线与长木板平行
C．实验中为减小误差，一定要保证沙和沙桶的质量m远小于小车的质量M
D．平衡摩擦力时，先悬挂沙桶，再调整长木板的倾角使小车拖着纸带沿长木板匀速下滑
（2）实验过程中，打出了一条纸带，如图乙所示。打点计时器使用频率为50Hz的交流电源，纸带上标注的0、1、2、3、4、5、6为计数点，相邻两计数点间还有4个点未画出。测出，，，则小车加速度大小________。
（3）以弹簧测力计的示数F为横坐标，加速度a为纵坐标，作出的图像是一条过原点的直线，如图丙所示。若直线的斜率为k，则小车的质量为________（用斜率k表示）。
12．为研究某金属导线材料的电阻率，实验器材如下：
待测金属导线一根；
电压表（量程0~3V，内阻约为）；
电流表（量程0~0.6A，内阻约为）；
滑动变阻器（阻值范围，允许通过的最大电流为0.1A）；
滑动变阻器（阻值范围，允许通过的最大电流为1A）；
两节干电池，开关，导线若干，螺旋测微器，刻度尺。
（1）如图甲，用螺旋测微器测金属导线的直径d时，如图乙所示，则________mm。
（2）用如图丙所示电路进行实验，图丁为实物图，调节金属导线上可动接线柱Q的位置（金属导线的总阻值约），可以改变导线接入电路的长度，可动接线柱Q有一定的电阻，但阻值未知。滑动变阻器应该选________（选填“”或“”），将实物图连线连接完整。
（3）多次改变导线接入电路的长度L，测量不同长度时的电阻，作图像如图戊所示，测得图像中直线的斜率为k，纵坐标截距为b，则该金属材料的电阻率为________，可动接线柱Q处的电阻为________（用k、b和d表示）。
四、解答题：本题共3小题，共40分。其中第13题10分，第14题14分，第15题16分，写出必要的推理过程，仅有结果不得分。
13．如图某升降电梯的轿厢A、配重B和电动机由轻质缆绳连接，电动机拉动B，使A运动。某次运行时，A（含载重）的质量，时，A从1楼由静止开始以的加速度加速运动，然后以的速度匀速运动，最后以大小为的加速度减速上升至3楼停止，A上升的高度。已知B的质量，不计空气阻力和摩擦阻力，g取。求：
（1）此次电梯匀速运行的时间；
（2）时，B下端缆绳的拉力大小；
（3）A（含载重）从静止开始上升到5m的过程，A（含载重）的机械能增量。
14．小华同学利用如图所示的装置进行游戏，已知装置甲的A处有一质量的小球（可视为质点），离地面高度，通过击打可以将小球水平击出，装置乙是一个半径、圆心角为的一段竖直光滑圆弧，圆弧低端与水平地面相切，装置丙是一个固定于水平地面的倾角为的光滑斜面，斜面上固定有一个半径为的半圆形光滑挡板，底部D点与水平地面相切，线段DE为直径。现把小球击打出去，小球恰好从B点沿BC轨道的切线方向进入，并依次经过装置乙、水平地面，进入装置丙。已知小球在水平地面运动时受到的摩擦力恒为，其他阻力均不计，取重力加速度大小，装置乙、丙与水平地面均平滑连接。
（1）求小球被击打的瞬间装置甲对小球的冲量大小；
（2）若，则求小球到E点时对轨道的压力大小；
（3）若要使小球能进入DE轨道且又不脱离DE段半圆形轨道（不考虑离开DE段之后的运动），则CD长应为多少？
15．如图所示，光滑水平轨道与半径为R的光滑竖直半圆轨道在B点平滑连接，在过圆心O的水平界面MN的下方分布有水平向右的匀强电场，现将一质量为m、电荷量为的小球（可视为质点）从水平轨道上A点由静止释放，小球运动到C点离开半圆轨道后，经界面MN上的P点进入电场，已知P点在A点的正上方，整个运动过程小球的电荷量保持不变，A、B间的距离为2R，重力加速度为g。求：
（1）匀强电场的电场强度E的大小；
（2）轨道对小球支持力的最大值；
（3）小球在水平轨道上的落点到A点的距离。
长沙市一中2025届高三月考试卷（二）
物理参考答案
一、二选择题（1~6每小题4分。7~10每小题5分，选对但不全得3分）
1-6：DDACBD7．AC8．BD9．BD
10．CD
1．D【解析】A．沙石被冲走与沙石是否可以视为质点无关，A错误；
B．B错误；
CD．“大石不移”是因为水的冲力等于大石受到的阻力，大石所受的合外力为零，C错误，D正确。
故选D。
2．D【解析】所有带电体所带电量都是e的整数倍，所以ABC均有可能，D不可能。
故选D。
3．A【解析】由题意，根据单摆周期公式，有
，
则这个摆的周期为
故选A。
4．C【解析】根据速度的定义式表明，速度等于位移与时间的比值。位移是物体在一段时间内从一个位置到另一个位置的位置变化量，而时间是这段时间的长度。这个定义强调了速度不仅描述了物体运动的快慢，还描述了物体运动的方向。因此，速度是刻画物体位置变化快慢的物理量。再根据物体位置随时间的关系，可知开始时物体的位置，1s时物体的位置，则ls内物体的位移为
故平均速度为5m/s故选C。
5．B【解析】若小球在空中运动的时间最长，此时小球落在C点，根据平抛运动规律有
，
小球从A点由静止释放到B点，根据动能定理有
联立解得，故选B。
6．D【解析】A．细杆运动到CD线位置，设A的速度为v，则同轴转动，角速度相同，B的速度为
解得
故细杆可运动到CD线位置，故A正确；
B．B球上升的高度为3L时，根据能量守恒，
解得，B球能上升的最大高度为3L，故B正确；
C．电场力做功最大，系统的最大机械能，当运动到水平时，机械能最大，且电场力做功等于机械能的增加量故C正确；
D．当电场力与重力的合力与杆在一条线上时，动能最大值为
解得故D错误。故选D。
7．AC【解析】A．对球施加水平推力前，以尖劈和球整体为研究对象，如图
可知轻绳的拉力为
斜面对尖劈的支持力为
以球为研究对象，如图可知轻绳的拉力为
联立解得
故A正确；
B．以球为研究对象，可知对球施加水平推力后不影响竖直方向力的大小，轻绳的拉力不变，如图
故B错误；
CD．以尖劈和球整体为研究对象，对球施加水平推力后，如图
根据平衡条件可得
由此可知，斜面对尖劈的弹力变大，即尖劈对斜面的压力变大；轻绳拉力T不变，总重力不变，施加推力F后，要保持平衡，则斜面对尖劈的摩擦力沿斜面向下，斜面对尖劈的摩擦力不可能为0，故C正确，D错误。
故选AC。
8．BD【解析】A．卫星在椭圆轨道上稳定运行时，只有万有引力做功，故机械能守恒，A错误；
B．由于，由开普勒第三定律定值
可得：，B正确；
C．卫星在轨道A上
卫星在轨道C上
由动能定理可得，该卫星从圆轨道A变到圆轨道C，合力做的功为
联立解得，C错误；
D．该卫星从圆轨道A变到圆轨道C，万有引力和其他力对物体做功，
则由
由上可得
联立解得，D正确；
故选BD。
9．BD【解析】A．液滴静止不动，则；滑动变阻器滑向a端，R电阻减小，分压减小，若电容器电压减小，由可知，电容器电量减小，即电容器放电，但二极管单向导通，无法放电，故此时电容器电量不变，U不变，由知，E不变，故液滴不动，A错误；
B．滑动变阻器滑向b端，R电阻变大，分压变大，电容器电压变大，由可知，电容器电量变大，即电容器充电，二极管导通，故此时电容器电量增加，U变大，由知，E变大，故液滴向上运动，故选项B正确；
C．A板上移，d增大，由知C减小，若电压不变，由知，Q减小，即电容器放电，但二极管单向导通，无法放电，故此时电容器电量不变，由知，电场强度E不变，液滴不动，故C错误；
D．A板下移，d减小，电压不变，由知，E变大，液滴向上运动；根据可知C点与B板电势差变大，即C点电势升高，选项D正确；
故选BD。
10．CD【解析】AB．F作用的过程中，对小木块有，
可得，
对木板有，，
联立可得
，
则恒力F对木板AB做功为
此时木板的速度
小木块的速度
所以弹簧被压缩，小木块继续做加速运动，木板开始做减速运动，弹簧压缩到最短时，两者共速，此时弹簧弹性势能最大，由动量守恒和能量守恒有
可得，
之后弹簧伸长，小木块继续做加速运动，木板继续做减速运动，弹簧回复原长时，小木块速度大于木板速度，小木块接着向左运动进入粗糙面，开始做减速运动；木板受到向左的摩擦力，开始做加速运动，故AB错误，C正确；
D．弹簧回复原长时，根据动量和能量守恒
可知，
假设二者在粗糙部分最后共速，则由
可得
木板的加速度大小
木板向左运动的位移
小木块的位移
则
因此假设不成立，即小木块从木板左侧滑出，所以整个运动过程中，系统产生的热量
，故D正确。故选CD。
三、实验题（本题共2小题，第11题6分，第12题10分）
11．（每空2分，共6分）（1）B（2）1.5或1.50（3）
【解析】（1）A．本实验可由弹簧测力计直接得出小车受到的拉力大小，不用沙和沙桶的重力代替小车受到的拉力，所以不需要天平测量沙和沙桶的质量m，故A错误；
B．要保证小车做匀变速直线运动，小车的受力必须恒定不变，因此需要调节滑轮高度，使细线与长木板平行，确保小车受力恒定不变．故B正确；
C．因为小车受到的拉力由弹簧测力计进行测量，故不必要保证沙和沙桶的质量m远小于小车的质量M，故C错误；
D．平衡摩擦力时，不悬挂沙桶，调整长木板的倾角使小车拖着纸带沿长木板匀速下滑，故D错误。
故选B。
（2）由题意可知，两计数点间时间间隔为，由逐差法可得，小车加速度大小为
代入数据解得
（3）由牛顿第二定律可得
则
图线的斜率是则小车的质量为
12．（每空2分，共10分）（1）1.200（2） 见解析（3） b
【解析】（1）用此螺旋测微器测得该金属导线的直径d，如图乙所示，则
（2）由实验原理图可知，滑动变阻器采用分压式接法，为了便于调节，应该选最大阻值较小的。
要把实物图连线连接完整，还需从电池负极接线柱引线连接到图中滑动变阻器的左下接线柱。
如图所示：
（3）依题意，可得
整理，可得
结合图戊可知，
四、解答题（本题共3小题，共40分。）
13．（10分）【解析】（1）电梯加速运行的时间
位移
减速运行的时间
位移
匀速运行的时间3分
（2）由（1）可知时，A匀加速上升，B匀加速下降，设B下端缆绳的拉力大小为F，B上端缆绳的拉力大小为T，对AB
代入数据解得4分
（3）由（1）可知A上升到5m时，速度大小为1m/s，机械能增量
代入数据解得3分
14．（14分）【解析】（1）小球恰好从B点沿BC轨道的切线方向进入，所以
根据竖直方向
所以
根据动量定理可知，冲量4分
（2）根据动能定理
在E点
根据作用力与反作用力得小球在E点对轨道的压力为4分
（3）小球由A点运动至E点有
得
小球由A点运动至DE中点有
得
小球由A点运动至D点有
得
总结得或6分
15．（16分）【解析】（1）设小球过C点时的速度大小为，小球从A运动到C的过程中，根据动能定理有
小球离开C点后做平抛运动，小球从C运动到P的过程中，水平方向有
竖直方向有
联立解得4分
（2）小球运动到等效最低点D时速度最大，设最大速度为，OD与竖直线OB夹角为，由于，则，小球从A点运动到D点的过程中，根据动能定理有
即
解得最大速率
由于小球在D点时速度最大且静电力与重力的合力恰好背离半径方向，故小球在D点时受到半圆轨道的支持力最大，设此支持力大小为F，在D点对小球进行受力分析，并建立如图所示的直角坐标系，
则有
即半圆轨道对小球支持力的最大值为6分
（3）小球通过P点时水平方向速度大小为
竖直方向速度大小为
进入电场后，水平方向加速度大小为
竖直方向加速度大小为
故小球在水平方向做匀减速运动，在竖直方向做匀加速运动，水平方向有
竖直方向有
联立解得6分