2025-2026学年北京市延庆一中高三（上）月考物理试卷（9月份）（含答案）

这是一份2025-2026学年北京市延庆一中高三（上）月考物理试卷（9月份）（含答案），共12页。试卷主要包含了选择题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1.将一只压瘪的乒乓球放到热水中，发现乒乓球会恢复原状。乒乓球内被封闭的气体视为理想气体，在这个过程中，下列说法正确的是( )
A. 气体分子的平均动能增大B. 所有分子的运动速度都变大
C. 气体吸收的热量等于其增加的内能D. 气体吸收的热量大于其对外做的功
2.如图所示的几个现象中，解释成因正确的是( )
A. 甲所示泊松亮斑是由于光的干涉而产生的一种光学现象
B. 乙所示水中的气泡看上去特别明亮是因为部分光线在气泡的表面发生了全反射
C. 丙所示在观看3D电影时，观众要戴上特制的眼镜，这是利用了光的偏振
D. 丁所示竖直放置的肥皂膜看起来常常是水平彩色横纹，这是由于光的干涉造成的
3.关于原子结构和玻尔原子理论，下列选项正确的是( )
A. 在α粒子散射实验中，α粒子与电子发生碰撞造成α粒子大角度偏转
B. α粒子散射实验是卢瑟福建立原子“核式结构模型”的重要依据
C. 大量氢原子处于n=4的能级，最多可以辐射出3种不同频率的光
D. 玻尔理论能解释结构复杂原子的光谱现象
4.关于速度、速度的变化和加速度的关系，下列说法中正确的是( )
A. 加速度的方向和速度变化的方向相同 B. 物体加速度增大，速度一定越来越大
C. 速度的变化越来越大，加速度一定越来越大 D. 速度变化越快，加速度越大
5.如图是某物体做直线运动的v−t图像，由图可知该物体( )
A. 第1s内和第3s内的运动方向相反
B. 第3s内和第4s内的加速度相同
C. 第1s内和第4s内的位移大小相等
D. 0～2s和0～4s内的平均速度大小相等
6.如图所示，一定质量的理想气体从状态a开始，沿图示路径先后到达状态b和c。下列说法正确的是( )
A. 从a到b，气体温度降低
B. 从a到b，气体对外界做功
C. 从b到c，气体内能减小
D. 从b到c，气体从外界吸热
7.如图所示为研究物块与木板之间摩擦力大小的实验装置。将一物块和木板叠放于水平桌面上。轻质弹簧测力计一端固定，另一端用细线与物块水平相连。现在用细绳与长木板连接，用手向右水平拉细绳，使长木板在桌面上滑动，弹簧测力计示数稳定后，下列说法正确的是( )
A. 物块与木板之间的摩擦力是滑动摩擦力
B. 测力计示数一定等于木板受到的摩擦力大小
C. 测力计示数一定等于物块受到的摩擦力大小
D. 实验中需要保持木板在桌面上做匀速直线运动
8.甲分子固定在坐标原点O，乙分子沿x轴运动，两分子间的分子势能Ep与两分子间距离x的变化关系如图所示。图中分子势能的最小值为−E0。若两分子所具有的总能量为0，则下列说法中正确的是( )
A. 乙分子的运动范围为xFb>Fc
B. 可以求出Fa和Fc，但不能求出Fb
C. 保持各细线长度不变，把两个小球的质量都加倍，细线a与竖直方向的夹角不变
D. 保持小球1的质量和各细线的长度不变，只改变小球2的质量，细线a与竖直方向的夹角不变
二、实验题：本大题共2小题，共14分。
11.（6分）物理实验一般涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验操作、数据分析和误差分析等。
(1)在做“用油膜法估测分子大小”的实验中，通过测算得到一滴油酸酒精溶液中含纯油酸的体积为V，将一滴这种溶液滴在浅盘中的水面上，形成面积为S的单分子油膜。用以上字母表示油酸分子直径的大小d= ______。(用已知量的符号表示)
(2)用螺旋测微器测某金属丝的直径，示数如图1所示。则该金属丝的直径为______mm。
(3)“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验装置如图2所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB和OC为细绳。在该实验中，下列操作正确的是______。
A.拉着细绳套的两只弹簧测力计，稳定后读数应相同
B.测量时，橡皮筋、细绳和弹簧测力计应贴近并平行于木板
C.实验中，把橡皮筋的另一端拉到O点时，两弹簧测力计之间夹角应取90°，以便于算出合力的大小
D.实验前将两弹簧测力计调零后水平互钩对拉，选择两个读数相同的弹簧测力计
12.（8分）同学们用如图1所示的装置做一些力学的实验。
(1)某同学利用图1装置“探究小车速度随时间变化的规律”。图2为实验所得的一条纸带，选其中一个合适的点当作计时起点O，每隔4个点选取一个计数点，测得各计数点A、B、C、D、E、F到O点间的距离分别为：OA=7.05cm，OB=14.73cm，OC=23.04cm，OD=31.99cm，OE=41.58cm，OF=51.78cm。已知交变电流的频率为50Hz。根据纸带数据计算打C点时小车运动的速度vC= ______m/s，小车运动的加速度a= ______m/s2。(结果均保留两位有效数字)
(2)适当调整图1装置，该同学想进一步“探究小车加速度与力的关系”。则下列调整和分析正确的是______。
A.在平衡小车所受的摩擦力时，小车的左端需要悬挂细绳和钩码
B.为使小车所受拉力与钩码重力近似相等，钩码质量要远小于小车质量
C.认为小车所受拉力等于钩码重力，由此带来的误差属于系统误差
D.实验中应先释放小车，后接通打点计时器的电源
(3)假设已经完全消除了摩擦力和其他阻力的影响，若重物质量不满足远小于小车质量的条件，v和W分别表示小车速度和重物重力做的功，则从理论上分析，能正确反映v2−W关系的是______(填图3选项前的字母)。
三、计算题：本大题共6小题，共56分。
13.（6分）如图所示，在竖直平面内有一个四分之一圆弧轨道固定在水平桌面上，圆心为O点，OA在水平方向，其半径R=0.80m，轨道的最低点B距地面的高度ℎ=0.45m。一质量m=0.20kg的小滑块从轨道的最高点A由静止开始滑下，到达轨道底端B点的速度v=3.0m/s。滑块离开轨道后做平抛运动，落到地上的C点。不计空气阻力，重力加速度g=10m/s2。求：
(1)小滑块从B点运动到C点所经历的时间t；
(2)小滑块落地点C与B点的水平距离x；
(3)小滑块从A点运动到B点的过程中，摩擦力对滑块所做的功W。
14.（7分）在某一旅游景区内建有一山坡滑草运动项目，简化模型如图所示。该山坡可看成倾角θ=30°的斜面，一名游客连同滑草装置总质量m=70kg，他从静止开始匀加速下滑，在时间t=5.0s内沿斜面下滑的位移x=25m。(不计空气阻力，取g=10m/s2)求：
(1)游客连同滑草装置在下滑过程中的加速度a的大小；
(2)游客连同滑草装置在下滑过程中受到的摩擦力f的大小；
(3)滑草装置与草皮之间的动摩擦因数μ。(可用根号表示)
15.（8分）如图所示，一个质量m=4.0kg的物体静止在水平地面上，现用与水平方向成θ=37°斜向上的力F=20N拉物体，使物体沿水平地面做匀加速直线运动。已知物体与水平地面间的动摩擦因数μ=0.50，sin37°=0.60，cs37°=0.80，空气阻力可忽略不计，取重力加速度g=10m/s2。求：
(1)物体做匀加速直线运动的加速度a的大小；
(2)物体由静止开始运动在2.0s时的速率v；
(3)物体由静止开始运动4.0s的过程中，拉力F所做的功W。
16.（10分）如图所示，三个可视为质点的物块A、B、C，在水平面上排成一条直线，且彼此间隔一定距离.已知mA=mB=10kg，mC=20kg，C的静止位置左侧水平面光滑，右侧水平面粗糙，A、B与粗糙水平面间的动摩擦因数μA=μB=0.4，C与粗糙水平面间动摩擦因数μC=0.2，A具有20J的初动能向右运动，与静止的B发生碰撞后粘在一起，又与静止的C发生碰撞，最后A、B、C粘成一个整体，g=10m/s2，求：
(1)在第二次碰撞后A、B、C组成的整体的速度大小；
(2)在第二次碰撞过程中损失的机械能；
(3)A、B、C组成的整体在粗糙的水平面上能滑行的最大距离．
17.（12分）如图所示，光滑水平面AB与竖直面内的粗糙半圆形导轨在B点相接，导轨半径为R。一个质量为m的物块将弹簧压缩至A点后由静止释放，在弹力作用下物块获得某一向右速度后脱离弹簧，它经过B点的速度为v1，之后沿半圆形导轨运动，恰好能运动到最高点C，重力加速度为g。求：
(1)弹簧压缩至A点时的弹性势能Ep；
(2)物块沿半圆形轨道运动过程中阻力所做的功Wf；
(3)如果圆弧轨道也光滑，为保证物块在轨道上运动过程始终不脱离轨道，弹簧弹性势能的取值范围。
18.（13分）蹦极是极限运动的一种。为保证安全，要研究下落最大距离与人的质量、弹性绳弹性系数、阻力等诸多因素的关系。实际情况比较复杂，可简化为如下模型：弹性绳视为轻弹簧，质量可忽略不计，弹力的大小F=kx，弹性势能Ep=12kx2，其中x是弹性绳的形变量，k是劲度系数；人视为质点，始终在一竖直线上运动。
已知，蹦极用弹性绳原长为L0，劲度系数为k，重力加速度为g。
(1)质量为m的人从平台由静止下落，到达A点时弹性绳恰好伸直，继续向下到达最低点B，A、B两点间距离为d；之后又会反弹到某个高度，再下落……最后停在空中。人受到的阻力与速度大小有关，速度为0时，阻力为0。
a.求人在B点时的加速度加速度a的大小及方向；
b.将人、弹性绳和地球视为一个系统，求从人离开平台到停在空中的整个过程，系统损失的机械能ΔE损。
(2)实际上，人在运动过程中受到的空气阻力较小，可忽略不计。甲、乙两人质量分别为m1、m2，且m1>m2，分别用同一弹性绳蹦极，以平台为原点，竖直向下为正方向，两人下落最大位移分别为ℎ1、ℎ2。如图所示为甲下落过程中加速度a与下落位移ℎ之间的关系图。
a.请通过分析在图中大致画出乙下落过程中加速度与下落位移的关系图；
b.类比直线运动中由v−t图像求位移的方法，尝试利用a−ℎ图比较ℎ1与ℎ2的大小并证明之。
参考答案
1.AD
2.BCD
3.B
4.AD
5.BC
6.AD
7.AC
8.BD
9.C
10.C
11.Vd； 0.704； BD
；0.63。 BC； A
13.(1)滑块做平抛运动，竖直方向做自由落体运动：ℎ=12gt2，代入数据可得：t=0.3s；
(2)水平方向做匀速直线运动：x=vt=3×0.3m=0.9m；
(3)滑块从A到B，由动能定理可知：mgR−W=12mv2−0，代入数据可得：W=0.7J。
答：(1)小滑块从B点运动到C点所经历的时间为0.3s；
(2)小滑块落地点C与B点的水平距离为0.9m；
(3)小滑块从A点运动到B点的过程中，摩擦力对滑块所做的功为0.7J。
14.(1)已知游客从静止开始匀加速下滑，根据匀变速直线运动的位移公式x=12at2，
可得加速度a=2xt2，将x=25m，t=5.0s代入上式，可得a=2×255.02m/s=2m/s2；
(2)对游客连同滑草装置进行受力分析，沿斜面方向受到重力的分力mgsinθ和摩擦力f，
根据牛顿第二定律F=ma，可得mgsinθ−f=ma，将m=70kg，g=10m/s2，θ=30°，
a=2m/s2代入上式，可得70×10×sin30°N−f=70×2N，70×10×12N−f=140N，350N−f=140N，
f=350N−140N=210N；
(3)在垂直斜面方向上，物体受到的支持力N=mgcsθ，又因为f=μN，所以μ=fmgcsθ，
将f=210N，m=70kg，g=10m/s2，θ=30°代入上式，
可得μ=21070×10×cs30∘=21070×10× 32=210350 3= 35。
答：(1)加速度a的大小为2m/s2；
(2)摩擦力的大小为210N；
(3)动摩擦因数μ为 35。
15.(1)由题意可知，物体在竖直方向所受合力为零，水平方向上合力恒定，则
竖直方向：
N+Fsin37°=mg，
水平方向：
Fcs37°−f=ma，
且：
f=μN，
联立可得：
a=0.50m/s2；
(2)由运动学规律可得：
v=at=0.50×2.0m/s=1.0m/s；
(3)结合前面分析可知，物体由静止开始运动4.0s的过程中，拉力F所做的功为：
W=F⋅12at′2⋅cs37°=20×12×0.50×4.02×0.80J=64J；
答：(1)物体做匀加速直线运动的加速度a的大小为0.50m/s2；
(2)物体由静止开始运动在2.0s时的速率v为1.0m/s；
(3)物体由静止开始运动4.0s的过程中，拉力F所做的功W为64J。
16.(1)A的初动能12mAv02=20J，故v0=2.0m/s；
A、B发生完全非弹性碰撞，根据动量守恒定律，有：
mAv0=(mA+mB)v1
解得v1=1.0m/s
A、B、C发生完全非弹性碰撞，设碰后的速度大小为v2，根据动量守恒定律，有：
(mA+mB)v1=(mA+mB+mC)v2
解得v2=0.5m/s
(2)在第二次碰撞中损失的机械能
ΔE=12(mA+mB)v12−12(mA+mB+mC)v22=5.0J
(3)A、B、C整体在粗糙水平面上所受的摩擦力
F=FA+FB+FC=μAmAg+μBmBg+μCmCg=120N
根据动能定理：−Fs=0−12(mA+mB+mC)v22
可得在粗糙水平面上滑行的最大距离为
S=(mA+mB+mC)v222F=124m=4.2×10−2m
答：(1)在第二次碰撞后A、B、C组成的整体的速度大小为0.5m/s；
(2)在第二次碰撞过程中损失的机械能为5.0J；
(3)A、B、C组成的整体在粗糙的水平面上能滑行的最大距离为4.2×10−2m.
17.(1)由能量守恒可知，弹簧的弹性势能转化为物体的动能，所以弹簧压缩至A点时的弹性势能为Ep=12mv12
(2)物体恰好过C点时，根据牛顿第二定律得：mg=mvc2R
物块从B到C，根据动能定理得：Wf−mg⋅2R=12mvc2−12mv12
解得：Wf=52mgR−12mv12
(3)轨道光滑时，物块不脱离轨道分两种情况：
①物块能通过最高点C点，根据能量守恒则有：Ep1≥mg⋅2R+12mvc2
整理可得：Ep1≥52mgR
②物块刚好到达圆心等高处及以下，由能量守恒得：Ep2≤mgR
综上可知：Ep≤mgR或Ep≥52mgR
答：(1)弹簧压缩至A点时的弹性势能Ep为12mv12；
(2)物块沿半圆形轨道运动过程中阻力所做的功Wf为52mgR−12mv12；
(3)如果圆弧轨道也光滑，为保证物块在轨道上运动过程始终不脱离轨道，弹簧弹性势能的取值范围为Ep≤mgR或Ep≥52mgR。
18.(1)a.根据牛顿第二定律有F−mg=ma，其中F=kd，解得：a=kdm−g，加速度的方向向上；
b.最后停在空中受力平衡mg=kx0，人在空中运动的过程中系统损失的机械能：ΔE损=mg(L0+x0)−12kx02=mg(L0+mg2k)。
(2)a.下降高度小于弹性绳原长时，人只受重力，a=g，下降高度大于弹性绳原长至最低点时，人受重力和弹性绳弹力，规定向下为正，mg−k(ℎ−L0)= ma
得a=−kmℎ+g+kL0m，乙下落过程中加速度与下落位移的关系图如图；
b.根据牛顿运动定律F=ma，功的定义式W=Fscsθ，类比直线运动中由v−t图像求位移的方法，可将人下降的过程分成很多段微元运动，则W=maℎ，可知人下落过程中受合力做的功与a−ℎ图中图线与横轴围成的“面积”成正比，下落全过程人的动能变化量为0，根据动能定理可知合力对人做的总功也为0，即横轴以上的“面积”与横轴以下的“面积”应大小相等。由a−ℎ图可知，乙图线横轴以上的“面积”小于甲图线横轴以上的“面积”因此，乙图线横轴以下的“面积”也应小于甲图线横轴以下的“面积”所以ℎ1>ℎ2。
答：(1)a.人在B点时的加速度加速度a的大小为kdm−g。方向为向上；
b.将人、弹性绳和地球视为一个系统，从人离开平台到停在空中的整个过程，系统损失的机械能ΔE损为mg(L0+mg2k)；
(2)a.乙下落过程中加速度与下落位移的关系图为
；
b.类比直线运动中由v−t图像求位移的方法，利用a−ℎ图可以证明ℎ1>ℎ2。