吉林省吉林市第一中学2025-2026学年高三上学期第一次质量检测
物理试题
本试卷满分100分,考试用时75分钟
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题: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.在物理学的重大发现中科学家们创造出了许多思想方法,极大地推动了自然科学的发展。以下关于所用物理学研究方法的叙述正确的是( )
A.在验证力的平行四边形定则的实验中,用到了控制变量法
B.在不需要考虑物体本身大小和形状时,用质点来代替物体的方法叫假设法
C.借助激光笔及平面镜观察桌面的微小形变的实验中,用到了放大法
D.某时刻的速度认为等于该时刻前后极短时间内的平均速度,是类比思想
2.如图所示,两个光滑斜面在B处平滑连接,小球在A点获得大小为8m/s的速度沿斜面向上运动,到达B点时速度大小为6m/s,到达C点时速度减为0。已知AB=BC,下列说法正确的是( )
A.小球在、段的加速度大小之比为:
B.小球在、段运动时间之比为:
C.小球经过中间位置时速度大小为
D.小球由A运动到C平均速率为
3.图示为一种叫太极推手器的健身器材,其主要结构为两个位于同一平面内的相同圆盘。小明在使用它健身时,双手使两圆盘沿相反方向匀速转动,角速度大小均为,圆盘半径为。时,两盘边缘上的M、N两点相距最近(如图),此后在圆盘运动一个周期的时间内,M、N两点的相对速度的大小随时间变化的图像可能是( )
A. B.
C. D.
4.若哈雷彗星在近日点与太阳中心的距离为,线速度大小为,加速度大小为,机械能为;在远日点与太阳中心的距离为,线速度大小为,加速度大小为,机械能为。地球公转周期为,哈雷彗星公转周期为,下列说法正确的是( )
A. B. C. D.
5.如图所示,某款手机支架由“L形”挡板和底座构成,其、部分相互垂直,可绕点的轴在竖直面内自由调节,、部分对手机的弹力分别为和(不计手机与挡板间的摩擦),在“L形”挡板部分由图示位置逆时针缓慢转至竖直的过程中,下列说法正确的是( )
A.逐渐减小,逐渐增大
B.逐渐增大,逐渐减小
C.先增大后减小,先减小后增大
D.先减小后增大,先增大后减小
6.以不同初速度将两个物体同时竖直向上抛出并开始计时,一个物体所受空气阻力可以忽略,另一个物体所受空气阻力大小与物体速率成正比,下列用虚线和实线描述两物体运动的v-t图像可能正确的是( )
A. B. C. D.
7.如图所示,一异形漏斗的母线OA与竖直方向的夹角为30°,母线AB与竖直方向的夹角为45°。小朋友将质量为m的光滑小球放在漏斗中,他先让小球在半径为r的1轨道上做匀速圆周运动,后来通过晃动漏斗让小球在半径为3r的2轨道上做匀速圆周运动,晃动漏斗前后O点位置没有发生变化。已知OA=4r,重力加速度为g。在他晃动漏斗的过程中漏斗对小球做功为( )
A. B. C. D.
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18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6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8.图甲为《天工开物》中耕牛整理田地的场景,简化的物理模型如图乙所示,人站立在农具耙的中间位置,耙与水平地面平行,两条绳子相互平行且垂直于耙边缘。已知绳子与水平地面夹角θ为25.5°,sin25.5°=0.43,cos25.5°=0.90。某过程中,每条绳子拉力F均为250N,人与耙沿直线匀速前进了10m。则下列说法正确的是( )
A.换两条更长的绳子,人与耙仍匀速前进,人受到的摩擦力增大
B.地面对耙的阻力大小为450N
C.耙所受合力对耙所做的总功为5000J
D.两条绳子拉力对耙所做的总功为4500J
9.如图所示,汽车在水平的路面上匀速运动,用跨过光滑定滑轮的轻绳牵引轮船,汽车与滑轮间的绳保持水平。当牵引轮船的绳与水平方向的夹角为θ时,船的速度大小为v时,绳的拉力对船做功的功率为P,汽车受到恒定阻力f,下列选项正确的是( )
A.汽车速度大小为v B.绳子对船的拉力为
C.汽车的输出功率为P-fvcosθ D.汽车的输出功率为P+ fvcosθ
10.甲、乙两辆完全相同的小车均由静止沿同一方向出发做直线运动。以出发时刻为计时零点,甲车的速度—时间图像如图(a)所示,乙车所受合外力—时间图像如图(b)所示。则( )
A.0~2s内,甲车的加速度大小逐渐增大
B.乙车在和时的速度相同
C.2~6s内,甲、乙两车的位移相同
D.时,甲、乙两车的动能相同
三、非选择题:本题共5小题,共54分。
11.在“探究向心力大小的表达式”实验中,所用向心力演示器如图a所示,图b是演示器部分原理示意图;其中皮带轮①、④的半径相同,轮②的半径是轮①的2倍,轮④的半径是轮⑤的2倍,两转臂上黑白格的长度相等。A、B、C为三根固定在转臂上的挡板,可与转臂上做圆周运动的实验球产生挤压,从而提供向心力,图a中的标尺1和2可以显示出两球所受向心力的大小关系。可供选择的实验球有:质量均为2m的甲球和乙球、质量为m的丙球。
(1)下列实验与本实验万法相同的是_______;
A.探究平抛运动的特点 B.探究弹簧形变量与力的关系
C.探究加速度与力和质量的关系 D.探究两个互成角度的力的合成规律
(2)为探究向心力与圆周运动轨道半径的关系,实验时应选择甲球和 球作为实验球;
(3)在某次实验中,一组同学把甲球和乙球分别放在AC位置,将皮带处于塔轮的某一层上,匀速转动手柄时,左边标尺露出1个分格,右边标尺露出4个分格,则AC位置处的小球转动所需的向心力之比为 ,AC两个挡板角速度之比为 。
12.“斜坡测试法”可用于测试工作场所(如工业地面、厨房、坡道等)在油污或湿滑条件下的安全等级。如图所示,为检验某厨房瓷砖的安全等级是否达标,某同学在实验室进行了斜坡法测试。从安全性来讲,在斜坡上横向移动时测试者更容易控制身体平衡,降低摔倒风险,测量结果也更可靠(“横向”指与斜坡倾斜方向垂直,“纵向”指沿斜坡倾斜方向)。主要实验步骤如下:
(1)调节水平台上斜坡的倾斜角度至一较小角度,再将待测厨房瓷砖平铺固定在斜坡上,并在瓷砖表面均匀涂抹润滑剂(润滑剂厚度约为)。
(2)穿上标准鞋在该瓷砖上 (选填“横向”或“纵向”)缓慢行走。
(3)逐渐增加斜坡的倾斜角度(每次增加约),重复步骤(2)直至无法安全行走(出现明显打滑),此时斜坡的临界打滑角度为。由此可估算,鞋底与该瓷砖间的动摩擦因数约为 (用表示)。
(4)将临界打滑角度与防滑等级标准进行比较,看是否达标。
(5)为减小实验误差,该同学还可以 (任填1条减小实验误差的方法)。
13.随着城市发展,玻璃幕墙受到越来越多人的青睐,但外玻璃的清洁是困扰人们的问题,如图甲所示是一种自动擦玻璃工具,质量为m的外擦子在内擦子的带动作用下,通电后自动完成擦拭外玻璃任务,已知外擦子沿竖直向上以速度v0做匀速直线运动时。内擦子对外擦子的作用力沿与竖直方向成θ角斜向右上,外擦子与玻璃之间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g,求:
(1)求内擦子对外擦子的作用力F的大小;
(2)工具沿竖直向上匀速擦玻璃过程中,若突遇断电且断电后内外擦子间作用力瞬间消失,且擦子所在处离玻璃上端足够远,求断电后外擦子能上升的最大高度。
14.随着科技的飞速进步,人类登陆火星的梦想即将成真。小明满怀憧憬地想象着在火星上生活的场景。已知在地球上,小明的跳高成绩能达到1.6m,火星到太阳的距离约为(地球与太阳的距离为一个AU),火星半径约为地球半径的,火星质量约为地球质量的,火星的自转周期约为25小时,地球表面重力加速度g取。
(1)若忽略地球及火星自转的影响,求小明在火星上的跳高成绩;
(2)求一火星年有多少火星天。(结果保留到个位)
15.如图所示,粗糙水平面与竖直面内的光滑半圆形轨道在B点平滑相接,一质量m的小滑块(可视为质点)将弹簧压缩至A点后由静止释放,经过B点后恰好能通过最高点C作平抛运动。已知:导轨半径,小滑块的质量,小滑块与轨道间的动摩擦因数,的长度,重力加速度取。求:
(1)小滑块在最高点C的速率;
(2)小滑块对圆轨道最低处B点的压力大小;
(3)弹簧压缩至A点时弹簧的弹性势能:
(4)若仅改变的长度L,其他不变,滑块在半圆轨道运动时不脱离轨道,求出L的可能值。
参考答案及解析
1.答案:C
解析: A.验证力的平行四边形定则实验中,采用的是等效替代法(用两个分力的效果等效合力的效果),而非控制变量法,故A错误
B.质点模型是理想化模型法,忽略物体大小和形状,而假设法指基于假设进行推理(如伽利略理想斜面实验),故B错误;
C.利用平面镜反射激光观察桌面微小形变,通过光点位移放大形变效果,属于放大法,故C正确:
D.瞬时速度定义为极短时间内的平均速度的极限,应用的是极限思想,而非类比思想,故D错误。
故选C。
2.答案:B
解析:A.对AB段,根据速度位移公式得
代入数据解得
解得,故A错误;
B.根据平均速度的推论知,AB段的时间
BC段运动的时间
解得,故B正确;
C.BC段中间位置时的速度大小,故C错误;
D.物体由A运动到C的平均速率为,故D错误。
故选B。
3.答案:D
解析:根据已知条件可知,以及时,M、N两点的速度方向相同,大小相等,则以及时,M、N两点的速度方向相反,大小相等,都为,则由于两圆盘沿相反方向匀速旋转,则图形应符合正弦波的图像,故ABC错误,D正确。故选D。
4.答案:A
解析:AB.根据开普勒第二定律,彗星与太阳的连线在相等时间内扫过的面积相等,即在近日点和远日点可得即选项A正确,B错误;CD.根据可得可得在近点和远点时加速度之比选项CD错误。故选A。
5.答案:A
解析:对手机受力分析,如图所示
已知AB、BC部分对手机的弹力相互垂直,即
手机处于静止状态,则手机受力平衡,根据正弦定理
因为,手机的重力和,不变,所以上式的比值不变。挡板由图示位置逆时针缓慢转至坚直的过程中,由钝角减小到,即增大,故增大;由钝角增大到,即减小,故减小。
故选A。
6.答案:B
解析:没有空气阻力时,物体只受重力,是坚直上抛运动,图象是直线;有空气阻力时,上升阶段,根据牛顿第二定律,有
可得
由于阻力随着速度而减小,故加速度逐渐减小,最小值为图象的斜率表示加速度,故图线与t轴的交点对应时刻的加速度为g,切线与虚线平行;ACD错误,B正确。
故选B。
7.答案:A
解析:小球在1轨道上做匀速圆周运动时,对小球受力分析有
由牛顿第二定律有
解得
小球离O点竖直方向的距离
小球在2轨道上做匀速圆周运动时,对小球受力分析有
由牛顿第二定律有
解得
小球离O点竖直方向的距离
在晃动漏斗过程中由动能定理有
解得
故选A
8.答案:BD
解析: A.由题可知,人与耙沿水平匀速运动,故人受力平衡,水平方向不受摩擦力的作用,故A错误;
B.根据力的分解及平衡条件可得 ,故B正确;
C.耙做匀速直线运动,合力为零,因此耙所受合力对耙不做功,故 C 错误;
D.根据功的计算公式可得 ,故D正确。故选BD。
9.答案:BD
解析:A.将船速度分解为沿绳方向分速度和垂直绳方向分速度,可知此时汽车的速度大小为,故A错误;
B.绳的拉力对船做功的功率为P,由可得此时绳对船的拉力大小为,故B正确;
CD.由于汽车做匀速运动,根据动能定理可得
解得此时汽车发动机的输出功率为,故C错误,D正确。
故选BD。
10.答案:BD
解析:A.由图(a)可知,甲车在时间内做匀加速直线运动,故A错误;
B.根据动量定理可得
结合图像中,图线与坐标轴围成的面积为物体合外力的冲量,故汽车乙在和时的动量变化量相同,因此乙车在和时的速度相同,故B正确;
C.根据图(a)可知,内甲车的位移为0;根据图(b)可知,内乙车一直向正方向运动,则内,甲、乙两车的位移不同,故C错误;
D.根据图(a)可知,时甲车的速度为0,则此时甲车的动能为0;乙车在内根据动量定理可知结合图像中,图线与坐标轴围成的面积为物体合外力的冲量,可知此时图线与坐标轴围成的面积为零,即即8s时乙车的速度为0,则乙车的动能为0,故D正确。
故选BD。
11.答案:(1)④;II
(2)角速度;;A
解析:(1)为探究向心力与圆周运动轨道半径的关系,应保持角速度和质量不变,则实验时应用皮带将轮①和轮④相连,同时应选择球I和球II作为实验球。
(2)若实验时用皮带将轮②和轮⑤相连,这是要探究向心力与角速度的关系,此时轮②和轮⑤的塔轮半径之比为,根据可知,角速度之比为,应将两个质量相同的实验球分别置于转动半径相同的位置,即挡板C和挡板A处。
12.答案:横向;;多次实验,求的平均值/换其他同学进行测试
解析: (2)由题知,为使实验安全且测量结果更准确,应穿上标准鞋在斜坡瓷砖上横向缓慢行走。
(3)由平衡条件可知
可得
(5)为减小实验误差,可以多次实验求平均值,或者换用其他人进行测试,等等。
13.答案:(1);(2)
解析: (1)对外擦子,根据平衡条件
联立解得
(2)断电后内外擦子间作用力瞬间消失,则外擦子不再受摩擦力作用,将做坚直上抛运动,根据
断电后外擦子能上升的最大高度
14.答案:(1)4m
(2)684天
解析:(1)地球、火星自转比较慢,星球对人的吸引力大部分提供重力,所以
解得
小明在地球和火星的一次起跳释放体能相同,有
解得
(2)地球和火星都绕太阳做匀速圆周运动,太阳对它们的万有引力提供向心力,有
解得
则
设一火星年有火星天数,则天
15.答案:(1)
(2)
(3)
(4)或者
解析:(1)在C点,根据牛顿第二定律则有
代入数据解得
(2)在B点,根据牛顿第二定律则有
小滑块从B至C根据动能定理则有
代入数据解得
根据牛顿第三定律可知,小滑块对圆轨道最低处B点的压力大小;
(3)小滑块A至B根据功能关系则有
由上述结论可得
代入数据解得
(4)物块滑上圆轨道,但不越过圆弧,设刚好到达圆弧时,轨道长,刚好到达B点时,轨道长为,则有,
代入数据解得,
故物块滑上圆轨道,但不越过圆弧的条件为;
依题意,时,刚好不脱离最高点;故物块要在整个圆弧运动要求;
综上述二种情况可得或者