创新高级中学2025届毕业班第三次月考
物理试题
一、选择题（本题有6小题，每小题4分，共24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．在物理学的发展过程中，科学家们总结出了许多物理学研究方法，取得了很多的成就。下列关于物理学研究方法和物理学家的成就叙述正确的是（ ）
A．忽略带电体的形状和大小，用“点电荷”表示带电体的方法，是运用了类比法
B．牛顿将斜面实验的结论合理外推，间接证明了自由落体运动是匀变速直线运动
C．第谷通过研究行星观测记录，发现了行星运动的三大定律
D．牛顿发现了万有引力定律，后来卡文迪什通过扭秤实验测出了引力常量的数值
2．A、B两小车在同一直线上运动，它们运动的位移s随时间t变化的关系如图所示，已知A车的图线为抛物线的一部分，图线的最高点在第7s末，B车的图线为直线，则下列说法正确的是（ ）
A．A车的初速度为7m/s B．A车的加速度大小为
C．A车减速过程运动的位移大小为50m D．10s末两车相遇时，B车的速度较大
3．有一条两岸平直，河水均匀流动、流速恒为v的大河，小明驾着小船渡河，去程时船头朝向始终与河岸垂直，回程时行驶路线与河岸垂直。去程与回程所用时间的比值为k，船在静水中的速度大小相同，则小船在静水中的速度大小（ ）
A． B． C． D．
4．北斗问天，国之夙愿。我国北斗三号系统的收官之星是地球静止轨道卫星，其轨道半径约为地球半径的7倍。与近地轨道卫星相比，地球静止轨道卫星（ ）
A．周期大 B．线速度大 C．角速度大 D．加速度大
5．如图，卫星在P点由椭圆轨道Ⅱ变轨到近椭圆形轨道Ⅰ（可认为半径等于火星半径R）。已知椭圆轨道Ⅱ上的远火点Q到火星表面高度为6R，火星表面重力加速度为，引力常量为G，下列说法错误的是（ ）
A．火星的平均密度为
B．卫星在轨道Ⅱ上运动到Q点时的速度小于
C．卫星在轨道Ⅱ上由点运动到P点所用时间为
D．卫星在轨道Ⅱ上经过P点时的加速度等于在轨道Ⅰ上经过P点时的加速度
6．如图所示，传送带与水平地面的夹角为，两端间距，传送带以速度沿顺时针方向运动。现将一质量的物体从A端静止释放，它与传送带间的动摩擦因数为，在物体到达端的过程中（最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度）下列说法中正确的是（ ）
A．物体从A端到B端的时间为1s B．传送带克服摩擦力做的功为80J
C．电动机因传送物体而多消耗的电能为72J D．物体与传送带之间由于摩擦而产生的热量为24J
二、选择题（本题有4小题，每小题5分，共20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5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。）
7．北京冬奥会成功举办，使北京成为首个“双奥之城”，其中跳台滑雪是极具观赏性的项目，由滑门、助滑坡、着陆坡、停止区组成。若将着陆坡简化成倾角为的斜面，如图所示，运动员水平起跳后的运动可视为平抛运动，研究某运动员两次腾空过程，已知第一次起跳时动能为，第二次起跳时动能为，两次落点分别为两点，不计空气阻力，以下说法正确的是（ ）
A．两次起跳的速度之比为 B．两次落在斜面上时速度方向相同
C．第一次落在斜面上时动能为 D．两次腾空过程在空中运动时间之比为
8．质量的小型电动汽车在平直的公路上由静止启动，如图甲表示汽车运动的速度与时间的关系，图乙表示汽车牵引力的功率与时间的关系。设汽车在运动过程中阻力不变，在18s末汽车的速度恰好达到最大，则下列说法正确的是（ ）
A．汽车受到的阻力为800N B．8～18s过程中汽车牵引力逐渐增大
C．过程中汽车牵引力做的功为 D．过程中汽车的位移大小为127.5m
9．如图所示，轻质弹簧一端固定，另一端与质量为的圆环相连，圆环套在倾斜的粗 固定杆上，杆与水平面之间的夹角为，圆环在A处时弹簧竖直且处于原长．将圆环从A处由静止释放，到达C处时速度为零．若圆环在C处获得沿杆向上的速度v，恰好能回到A．已知是AC的中点，弹簧始终在弹性限度之内，重力加速度为g，则（ ）
A．下滑过程中，其加速度先减小后增大
B．下滑过程中，环与杆摩擦产生的热量为
C．从C到A过程，弹簧对环做功为
D．环经过B时，上滑的速度小于下滑的速度
10．如图所示，一倾角为的光滑斜面固定在水平面上，斜面的底端固定一垂直斜面的挡板，上端固定一定滑轮。劲度系数为的轻弹簧下端固定在挡板上，上端与质量为的物块Q连接。一跨过定滑轮的轻绳一端与物块Q连接，另一端与套在水平固定的光滑直杆上质量为的物块P连接。初始时物块P在水平外力作用下静止在直杆的点，且恰好与直杆没有相互作用，轻绳与水平直杆的夹角也为，去掉水平外力，物块P由静止运动到点时轻绳与直杆间的夹角。已知滑轮到水平直杆的垂直距离为d，重力加速度大小为g。弹簧轴线、物块Q与定滑轮之间的轻绳与斜面平行，不计滑轮大小及摩擦，，。则下列说法正确的是（ ）
A．物块P在点时弹簧的伸长量为
B．物块P从点运动到点时，物块与弹簧组成的系统势能减少量等于两物块增加的总动能
C．物块P从点运动到点的过程中，轻绳拉力对物块P做的功为
D．物块P运动到点时，物块Q的速度为
三、实验题（本题共2小题，第11题8分，第12题8分，共16分。）
11．某实验小组利用如图甲所示的装置做“探究加速度与合外力关系”实验。当地的重力加速度为g，滑块和遮光条的总质量为M。
（1）为了使滑块受到的合外力近似等于钩码的重力，下列操作必要的是______（多选）。
A．平衡摩擦力 B．调节气垫导轨水平
C．调节牵引滑块的细线水平 D．使钩码质量远小于滑块质量
（2）先用游标卡尺测量遮光条的宽度d，如图乙所示，则_________mm。
（3）按正确的操作，接通气源，将滑块由A点静止释放（A点到光电门的距离为x），记录钩码的质量及滑块通过光电门时遮光条遮光时间，改变悬挂钩码的质量进行多次实验，每次滑块均从A点由静止释放，实验测得多组钩码的质量m及对应的遮光条遮光时间t，作出图像，如果图像是一条过原点的倾斜直线，图像的斜率等于______，则表明质量一定时，加速度与合外力成正比。若要用此实验过程验证滑块和钩码系统的动能定理，只要验证表达式____________成立即可。
12．如图甲所示为验证机械能守恒定律的实验装置：
（1）实验操作如下：
①用天平分别称量重物A、B的质量m和M（A的质量含挡光片、B的质量含挂钩，用螺旋测微器测出挡光片的宽度d，测量结果如图乙所示，则_________mm；
②将重物A、B用绳连接后，跨放在轻质定滑轮上，用水平撑板托住重物B，测量挡光片中心到光电门中心的竖直距离h，打开水平撑板，重物由静止开始运动；
③记录挡光片经过光电门的时间。
（2）能说明系统（重物A、B）机械能守恒的关系式为____________（用给定的字母写表达式）。
（3）已知称量重物A、B的质量关系为。改进实验操作，在B的下面挂上一定质量的钩码。依然从原来位置由静止释放B，挡光片经过光电门的时间为。若系统的机械能守恒，则通过此实验可算出当地的重力加速度______和钩码的质量______（用给定的字母写表达式）。
四、计算题（本题共3小题，共40分。第13题9分，第14题15分，第15题16分。要写出必要的文字说明，方程式和演算步骤。）
13．如图，在竖直平面内有一固定的光滑轨道，其中是长为的水平直轨道，是圆心为、半径为的半圆弧轨道，两轨道相切于点．在水平向左的恒定拉力作用下，一质量为的小球从点由静止开始做匀加速直线运动，到达点时撤除拉力。已知小球经过最高点时对轨道的压力大小恰好等于小球的重力大小，已知重力加速度大小为g．求：
（1）小球经过C点时的速度大小；
（2）小球在段运动时所受的拉力的大小；
（3）小球离开C点后做平抛运动落到水平地面上，求落点与A点的距离．
14．如图所示，有一个可视为质点的质量为的小物块，从光滑平台上的点以的初速度水平抛出，到达点时，恰好沿点的切线方向进入固定在水平地面上的光滑圆弧轨道，最后小物块滑上紧靠轨道末端点的质量为的长木板，已知木板上表面与圆弧轨道末端切线相平，木板下表面与水平地面之间光滑，小物块与长木板间的动摩擦因数，圆弧轨道的半径为点和圆弧的圆心连线与竖直方向的夹角，不计空气阻力，求：
（1）两点的高度差；
（2）小物块刚要到达圆弧轨道末端D点时对轨道的压力；
（3）要使小物块不滑出长木板，木板的最小长度。
15．如图所示，长为L的轻杆一端连着质量为m的小球，另一端用活动铰链轴接于水平地面上的O点，初始时小球静止于地面上，边长为、质量为的光滑正方体紧挨点右侧且静止。现在杆中点处施加一大小始终为（g为重力加速度）、方向始终垂直杆的拉力，经过一段时间后撤去，小球恰好能到达最高点。m、g、L已知，忽略一切摩擦以及空气阻力。
（1）求拉力所做的功．
（2）求撤去拉力F时小球的速度大小。
（3）若小球运动到最高点后受到微小扰动（初速度为零）开始向右倾倒，当杆与水平面的夹角时，杆对小球的作用力为零，求此时正方体的速度大小以及正方体和小球的质量之比．
参考答案
1．D 2．B 3．A 4．A 5．C 6．D 7．BD 8．AD 9．AC 10．BD
11．①BCD ②3.60 ③ ④．
12．①5.315（5.312~5.318） ② ③ ④7.5m
13．（1）对小球在点时应用牛顿第二定律有：，所以，
（2）小球在到运动过程中，只有拉力和重力做功，故由动能定理可得：
所以，
（3）小球离开点后做平抛运动落到水平地面上，故竖直位移为
水平位移为；
所以，落点与点的距离
14．（1）（3分）根据几何关系可知：小物块在点速度大小为
竖直分量为，下落高度
（2）（6分）小物块由到的过程中，由动能定理得
代入数据解得，在D点由牛顿第二定律得
代入数据解得．
由牛顿第三定律得，方向竖直向下。
（3）（6分）设小物块刚滑到木板左端达到共同速度，大小为，小物块在木板上滑行的过程中，小物块与长木板的加速度大小分别为，
速度分别为或
对物块和木板系统，由能量守恒定律得：
代入数据解得，即木板的长度至少是3.625m。
15．（1）根据动能定理，解得
（2）设撤去时，杆与水平面夹角为，小球上升到最高点的过程，由动能定理得：，得
拉力作用在杆上的过程，对小球根据动能定理得
得撤去F时小球的速度
（3）正方体速度
时，水平方向：
从杆开始倾斜到正方体和小球分开的过程，由机械能守恒得
解得，
