【物理】甘肃省兰州市西北中学2025-2026学年高三上学期11月月考试题(解析版)

甘肃省兰州市西北中学2025-2026学年高三上学期11月月考物理试卷一、单项选择题（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）1.2025年3月，我国科学家研制的碳14核电池原型机“烛龙一号”发布，标志着我国在核能技术领域与微型核电池领域取得突破。碳14的衰变方程为，则（）A.X为电子，是在核内中子转化为质子的过程中产生的B.X为电子，是在核内质子转化为中子的过程中产生的C.X为质子，是由核内中子转化而来的D.X为中子，是由核内质子转化而来的【答案】A【解析】根据质量数和电荷数守恒有可知X为电子，电子是在核内中子转化为质子的过程中产生的。故选A。2.一个质量为的物体以某一初速度在水平地面上向左做直线运动，时刻，物体受到水平拉力F的作用，此后的图像如图所示，x表示物体的位移。物体与水平地面间的动摩擦因数为，重力加速度大小取。下列说法正确的是（）A.物体的初速度为2m/s B.4s内物体的平均速度为0.75m/sC.时，物体的速度大小为零 D.物体在时所受的拉力为2.5N【答案】D【解析】A．根据匀变速直线运动位移时间公式有变形得可知图像的斜率为，解得图像的纵截距表示物体的初速度，由图可得，故A错误；B．由A项分析可知，物体的位移与时间的关系为故4s内物体的位移根据平均速度等于位移比时间，可得4s内物体的平均速度为0，故B错误；C．以初速度的方向为正方向，根据匀变速直线运动速度与时间的关系代入数据解得4s时物体的速度，故C错误；D．以初速度的方向为正方向，结合上述分析可知，4s时物体向右运动，根据牛顿第二定律则有，其中，解得即物体在时所受的拉力为2.5N，方向向右，故D正确。故选D。3.2024年6月，嫦娥六号探测器首次实现月球背面采样返回。如图所示，探测器在圆形轨道1上绕月球飞行，在A点变轨后进入椭圆轨道、为远月点。关于嫦娥六号探测器，下列说法正确的是（）A.在轨道2上从A向B运动过程中动能逐渐减小B.在轨道2上从A向B运动过程中加速度逐渐变大C.在轨道2上机械能与在轨道1上相等D.利用引力常量和轨道1周期，可求出月球的质量【答案】A【解析】A．在轨道2上从A向B运动过程中，探测器远离月球，月球对探测器的引力做负功，根据动能定理，动能逐渐减小，A正确；B．探测器受到万有引力，由，解得在轨道2上从A向B运动过程中，r增大，加速度逐渐变小，B错误；C．探测器在A点从轨道1变轨到轨道2，需要加速，机械能增加，所以探测器在轨道2上机械能大于在轨道1上的机械能，C错误；D．探测器在轨道1上做圆周运动，根据万有引力提供向心力，得，解得利用引力常量G和轨道1的周期T，还需要知道轨道1的半径r，才能求出月球的质量，D错误。故选A。4.如图所示，长度为的匀质链条的一半放置在水平桌面上，另一半悬在桌面下方，现让链条由静止释放，不计一切摩擦阻力，重力加速度为，当链条全部离开桌面时，其速度大小为（）A. B. C. D.【答案】A【解析】设链条的质量为m，重力势能的减小量为由机械能守恒定律可得，解得，故选A。5.将小球以初速度竖直向上抛出，该小球所受的空气阻力与速度大小成正比，其速度一时间图像（）如图所示。时刻到达最高点，时刻落回抛出点，且下落过程中小球一直加速，下列说法正确的是（）A.0到时间内，小球的加速度先减小再增大B.小球上升过程和下降过程，动量变化量相同C.小球上升过程和下降过程，重力的冲量相同D.小球上升过程和下降过程，空气阻力的冲量和为0【答案】D【解析】A．0到t2时间内，图像的斜率一直减小，所以小球的加速度一直减小，A错误；B．由于空气阻力的作用，小球的机械能不断减小，所以小球落回抛出点的速度小于，所以小球上升过程动量变化量的大小大于下降过程动量变化量的大小，B错误；C．小球上升过程受重力和竖直向下的阻力，下降过程受重力和竖直向上的阻力，由牛顿第二定律可知，小球上升过程的平均加速度大于下降过程的平均加速度，小球上升过程和下降过程的位移大小相等，把小球的上升过程反过来看作初速度为0的加速运动，根据运动学公ガ式定性分析可知，小球上升过程的时间小于下降过程的时间，所以小球上升过程重力的冲量小于下降过程重力的冲量，C错误；D．上升过程中，空气阻力的冲量竖直向下，同理可得下降过程中，空气阻力的冲量竖直向上，则小球上升过程和下降过程，空气阻力的冲量和为，D正确。故选D。6.如图所示，质量均为m的两小球a、b用不可伸长的等长轻质绳子悬挂起来，使小球a在竖直平面内来回摆动，小球b在水平面内做匀速圆周运动，连接小球b的绳子与竖直方向的夹角和小球a摆动时绳子偏离竖直方向的最大夹角都为，重力加速度为g，则下列说法正确的是（）A.a、b两小球都是所受合外力充当向心力B.a、b两小球圆周运动周期之比为C.b小球受到的绳子拉力为D.a小球运动到最高点时受到的绳子拉力为【答案】C【解析】A．a小球在竖直平面内来回摆动，属于变速圆周运动。只有在最低点时，合外力才完全充当向心力，而其他位置合外力的切向分力改变速度大小，只有径向分力充当向心力；b小球在水平面内做匀速圆周运动，合外力完全充当向心力，故A错误；B．因为摆动角度较大，小球a的运动不能看成单摆，做非匀速圆周运动，周期无法进行计算，故B错误；C．对b小球受力分析可知，b小球受重力和沿绳斜向上的拉力的作用在水平面内做匀速圆周运动，沿水平方向和竖直方向建立直角坐标系，则在竖直方向有解得小球受到的绳子拉力为，故C正确；D．a小球运动到最高点时速度为0，向心力为0，即沿半径方向上合外力应该为0。设此时绳的拉力为，将重力沿半径和垂直半径方向进行正交分解，在沿半径方向有，解得a小球运动到最高点时受到绳的拉力为，故D错误。故选C。7.如图所示，某同学将一篮球放在光滑的斜坡上用光滑的竖直挡板挡住来探究三力静态平衡和动态平衡。她先挡住篮球让它处于静止状态，然后缓慢地把挡板绕其与坡面的接触轴沿逆时针方向转一个较小角度（小于斜坡的倾角）。已知篮球的重力为G，斜坡的倾角为θ，下列说法正确的是（）A.篮球处于静止状态时，挡板对篮球的弹力大小为GsinθB.篮球处于静止状态时，斜坡对篮球的弹力大小为GcosθC.在缓慢转动挡板的过程中，挡板对篮球的弹力逐渐减小D.在缓慢转动挡板的过程中，斜坡对篮球的弹力逐渐增大【答案】C【解析】AB．对篮球受力分析，如图所示设挡板对篮球的弹力大小为F1，斜坡对篮球的弹力大小为F2，根据受力分析，有，，故AB错误；CD．缓慢地把挡板绕其与坡面的接触轴沿逆时针方向转一个较小角度，如图所示由图解法可知F1'、F2'均减小，故C正确，D错误。故选C。二、多项选择题（本题共3小题，每小题5分，共15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）8.质量为2t的汽车在平直路面上启动，启动过程的速度图像如图所示，从时刻起牵引力的功率保持不变，整个运动过程中汽车所受阻力恒为2000N，图中，，，则（）A.时间内，汽车牵引力为6000N B.时间内，汽车功率为60kWC.汽车运动的最大速度为20m/s D.时间内，汽车位移为1125m【答案】ABD【解析】A．汽车在时间内的加速度为根据牛顿第二定律得时间内，汽车牵引力，A正确；B．在时间汽车的功率保持不变，可得汽车的额定功率为，B正确；C．当牵引力等于阻力时，汽车的速度达到最大，则汽车运动的最大速度为，C错误；D．时间内，汽车运动的位移为在时间由动能定理代入数据解得汽车的位移为所以运动的总位移为，D正确。故选ABD。9.如图所示，一个小球（视为质点）分别通过细线1、2固定在竖直墙面上的点和水平地面上的点，小球处于静止状态，细线1、2与竖直方向、水平面的夹角均为，重力加速度大小为，下列说法正确的是（）A.若剪断细线1，则剪断瞬间小球加速度的大小为B.若剪断细线1，则剪断瞬间小球加速度的大小为C.若剪断细线2，则剪断瞬间小球加速度的大小为D.若剪断细线2，则剪断瞬间小球加速度的大小为【答案】BC【解析】AB．若剪断细线1，则剪断瞬间，细线1和2的弹力消失，小球只受重力作用，加速度大小为g，故A错误，B正确；CD．若剪断细线2，小球将绕着点向下做圆周运动，细线1上的拉力发生了突变，把小球的重力分别沿着细线1和垂直细线1的方向分解，则有解得，故C正确，D错误。故选BC。10.火箭发射领域“世界航天第一人”是明朝的士大夫万户，他把47个自制的火箭绑在椅子上，自己坐在椅子上，双手举着大风筝，设想利用火箭的推力，飞上天空，然后利用风筝平稳着陆。假设万户及其所携设备（火箭、燃料、椅子、风筝等）的总质量为M，点燃火箭后在极短的时间内，质量为m的炽热燃气相对地面以的速度竖直向下喷出，忽略空气阻力的影响，重力加速度为g，下列说法正确的是（）A.火箭的推力来源于空气的浮力B.在燃气喷出后瞬间，火箭的速度大小C.喷出燃气后，万户及其所携设备能上升的最大高度为D.在火箭喷气过程中，万户及其所携设备的机械能不守恒【答案】BD【解析】A．火箭的推力来源于燃料燃烧时产生的向后喷出的高温高压气体对火箭的反作用力，故A错误；B．在燃气喷出后瞬间，万户及其所携设备组成的系统内力远大于外力，系统动量守恒，设火箭的速度大小为v，规定火箭运动方向为正方向，由动量守恒定律得（M-m）v-mv0=0解得火箭的速度大小为，故B正确；C．喷出燃气后万户及所携设备做竖直上抛运动，上升的最大高度，故C错误；D．在火箭喷气过程中，燃料燃烧时产生的向后喷出的高温高压气体对万户及所携设备做正功，所以万户及所携设备机械能不守恒，故D正确。故选BD。三、实验题（每空2分，共16分）11.某同学用如图1所示装置做“探究加速度与力、质量的关系”实验，小车后面固定一条纸带，穿过电火花打点计时器，细线一端连着小车，另一端通过光滑的定滑轮和动滑轮与挂在竖直面内的拉力传感器相连，拉力传感器用于测小车受到拉力的大小。（1）下列说法中正确的是________A.调整长木板上滑轮的高度使细线与长木板平行B.打点计时器应使用工作电压为的直流电源C.实验前，把木板的一端抬高，以平衡小车与纸带受到的阻力D.实验条件必须满足钩码与动滑轮的总质量远小于小车的质量（2）该同学根据实验数据作出了小车的加速度a与拉力传感器示数F的关系图像如图2所示，图像不过原点的原因是________（3）乙同学以力传感器的示数F为横坐标，加速度a为纵坐标，画出的图线是一条直线，如图2所示，图线与横坐标的夹角为c，图线的斜率为k，则小车的质量________。A. B. C.k D.【答案】（1）AC（2）平衡摩擦力过度（或者长木板倾角过大）（3）D【解析】【小问1】A．为了使小车受到的合外力等于细线的拉力，应调整长木板上滑轮的高度使细线与长木板平行，故A正确；B．电火花打点计时器应使用工作电压为220V的交流电源，故B错误；C．实验前，把木板的一端抬高，以平衡小车与纸带受到的阻力，故C正确；D．实验中力传感器可以直接测量出细线的拉力，不需要满足钩码与动滑轮的总质量远小于小车的质量，故D错误。故选AC。【小问2】由题图可知，当时，小车具有一定的加速度，所以图像不过原点的原因是平衡摩擦力过度；【小问3】图2中图线在纵轴上的截距为，直线斜率为k，对小车受力分析由牛顿第二定律可得可得则图像斜率为，解得小车的质量为，故选D。12.实验小组用如图甲所示的装置探究系统重力势能变化量和动能变化量的关系。调平气垫导轨，重物通过滑轮组带动静止在气垫导轨右端带有遮光条的滑块运动。已知滑块总质量，重物和动滑轮的总质量，当地重力加速度。（1）用游标卡尺测遮光条的宽度，如图乙所示，宽度为_____cm。（2）实验小组先进行一次试操作。让滑块遮光条中心到光电门中心的距离，由静止释放滑块，光电门测得滑块遮光条挡光时间为，则该过程中，系统重力势能减少量为_____J，系统动能增加量为_____J。（结果均保留3位有效数字）（3）实验小组发现：这次试操作，在实验误差范围内，系统重力势能减少量与动能增加量不相等。导致上述结果的可能原因有（）（填序号）A.滑块的质量没有远远大于重物的质量B.气垫导轨没有调水平，出现了左低右高的情况C.气垫导轨没有调水平，出现了左高右低的情况D.释放滑块时不小心给了滑块一个初速度（4）找出原因并改正后，重新进行规范操作。改变滑块到光电门的距离进行多次测量，得到多组和，并计算对应的和。在坐标纸上建立坐标系并做出图线。若图线是直线且斜率近似等于_____，则可认为：在实验误差范围内，系统重力势能减少量与动能增加量相等。（结果保留2位有效数字）【答案】（1）（2）0.0980；0.127（3）BD（4）【解析】【小问1】图乙可知游标卡尺精度为0.1mm，故宽度【小问2】系统重力势能减少量系统动能增加量因为，代入题中数据，联立解得【小问3】A．滑块质量与重物质量的大小关系，不影响系统重力势能减少量和动能增加量的理论关系，不是导致两者不相等的原因，故A错误；B．气垫导轨左低右高，滑块运动时重力沿导轨方向有分力做正功，会使动能增加量大于重力势能减少量，与第（2）问计算结果符合，故B正确；C．气垫导轨左高右低，滑块运动时重力沿导轨方向有分力做负功，会使动能增加量小于重力势能减少量，与第（2）问计算结果不符合，故C错误；D．释放滑块时给了初速度，会使动能增加量偏大，即会使动能增加量大于重力势能减少量，与第（2）问计算结果符合，故D正确。故选BD。【小问4】由第（2）问分析可知，若系统机械能守恒有整理得，可知图像斜率数值可知若图线是直线且斜率近似等于，则可认为：在实验误差范围内，系统重力势能减少量与动能增加量相等。四、解答题13.某种卡车轮胎的标准胎压范围为。卡车行驶过程中，一般胎内气体的温度会升高，体积及压强也会增大。若某一行驶过程中胎内气体压强p随体积V线性变化如图所示，温度为时，体积和压强分别为、；当胎内气体温度升高到为时，体积增大到为，气体可视为理想气体。（1）求此时胎内气体的压强；（2）若该过程中胎内气体吸收的热量Q为，求胎内气体的内能增加量。【答案】（1）（2）【解析】【小问1】气体可视为理想气体，根据理想气体状态方程整理代入数据得【小问2】p-V图线与y轴围成的面积代表做功的大小，该过程气体体积增大，则气体对外做功，可得外界对气体做功为由热力学第一定律，代入数据可得14.如图所示，从A点以某一水平速度v0抛出一质量m=1kg的小物块（可视为质点），当物块运动至B点时，恰好沿切线方向进入∠BOC=37°的固定光滑圆弧轨道BC，经圆弧轨道后滑上与C点等高、静止在粗糙水平面上的长木板上，圆弧轨道C端的切线水平。已知长木板的质量M=4kg，A、B两点距C点的高度分别为H=1m、h=0.55m、R=2.75m，物块与长木板之间的动摩擦因数μ1=0.7，长木板与地面间的动摩擦因数μ2=0.1，g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求：（1）小物块在B点时的速度大小vB；（2）小物块滑至C点时的速度大小vC和圆弧轨道对小物块的支持力大小FN（FN结果保留整数）；（3）长木板至少为多长，才能保证小物块不滑出长木板。【答案】（1）（2），（3）【解析】【小问1