江苏省泰州市泰州中学2023-2024学年高三上学期第一次质量检测物理试题

2023-2024学年度高三年级第一次质量检测

物理学科试卷

（时间：75分钟；满分：100分）

一、单项选择题：本题共10小题，每小题4分，共40，每小题只有一个选项最符合题意。

1. 伽利略在研究自由落体运动时，做了如下实验：他让一个铜球从阻力很小（可忽略不计）的斜面上由静止开始滚下，以冲淡重力。如图所示，设A、B、C与斜面底端的距离分别为、、，小球从A、B、C处由静止开始运动到斜面底端的时间分别为、、，到斜面底端时的速度分别为、、，则伽利略当时用来证明小球沿斜面向下的运动是匀变速直线运动的关系式是（    ）

A.  B.  C.  D.

2. 如图所示，为运动员立定跳远脚蹬地起跳瞬间的受力示意图，正确的是（    ）

A.  B.  C.  D.

3. 如图所示，一辆货车利用跨过光滑定滑轮的轻质不可伸长的缆绳提升一箱货物，已知货箱的质量为，货物的质量为m，货车向左做匀速直线运动，在将货物提升到图示的位置时，货箱速度为v时，连接货车的绳与水平方向的夹角为，重力加速度为g，不计一切摩擦，下列说法正确的是（    ）

A. 货车的速度等于 B. 缆绳中的拉力等于

C. 货物处于失重状态  D. 货车的速度等于

4. 在“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验中，某同学用两个弹簧测力计拉橡皮筋到O点，两弹簧测力计读数分别为和，用一个弹簧测力计拉橡皮筋到O点时读数为，通过作图法验证时，图中符合实际情况的是（    ）

A.  B.  C.  D.

5. 如图所示为英国人阿特伍德设计的装置，不考虑绳与滑轮的质量，不计轴承、绳与滑轮间的摩擦。初始时两人均站在水平地面上，当位于左侧的甲用力向上攀爬时，位于右侧的乙始终用力抓住绳子，最终至少一人能到达滑轮。下列说法中正确的是（    ）

A. 若甲的质量较大，则乙先到达滑轮 B. 若甲的质量较大，则甲、乙同时到达滑轮

C. 若甲、乙质量相同，则乙先到达滑轮 D. 若甲、乙质量相同，则甲先到达滑轮

6. 某次军事演习中，在P、Q两处的炮兵向正前方同一目标O发射炮弹A、B，要求同时击中目标，炮弹轨迹如图所示，忽略空气阻力，下列说法正确的是（    ）

A. A先发射  B. A、B同时发射

C. A在最高点的速度比B的大 D. A、B在最高点的速度相同

7. 甲、乙两颗人造卫星质量相等，均绕地球做圆周运动，甲的轨道半径是乙的2倍。下列应用公式进行的推论正确的有（    ）

A. 由可知，甲的速度是乙的倍 B. 由可知，甲的向心加速度是乙的2倍

C. 由可知，甲的向心力是乙的 D. 由可知，甲的周期是乙的2倍

8. 主题口号为“一起向未来”的2022年北京冬奥会圆满落幕。跳台滑雪比赛在河北张家口举行，如图，跳台滑雪赛道由助滑道AB、着陆坡BC、停止区CD三部分组成。比赛中，甲、乙两运动员先后以速度、从B处沿水平方向飞出，分别落在了着陆坡的中点P和末端C，运动员可看成质点，不计空气阻力，着陆坡的倾角为，重力加速度为g，则（    ）

A. 甲运动员从B点飞出到距离斜面最远所需要的时间

B. 、的大小关系为

C. 甲、乙两运动员落到着陆坡瞬间速度方向相同

D. 甲运动员落到着陆坡瞬间速度方向与水平方向的夹角比乙的小

9. 如图所示，一根很长且不可伸长的轻绳跨光滑的定滑轮，两端分别系着四个质量相同的小物块A、B、C、D，其中A、B用不可伸长的短绳相连，C、D用一轻弹簧相连。初状态时，4个物块处于静止状态，不计空气阻力，物块可以看成质点。重力加速度为g下列说法正确的是（    ）

A. 剪断AB间绳子瞬间，D物块的加速度为g，方向竖直向下

B. 剪断AB间绳子瞬间，A物块的加速度为g，方向竖直向上

C. 剪断CD间弹簧瞬间，A物块的加速度为，方向竖直向下

D. 剪断CD间弹簧，B的加速度为g

10. 宽度为d的水平传送带以速度向右匀速运行，在传送带上方固定光滑挡板，挡板与传送带AB边界的夹角为。质量为m的物块（可视为质点）在水平传送带AB边上随传送带以速度匀速运动，物块碰到挡板时，垂直挡板方向的速度减为零，平行挡板方向的速度不变，最终从传送带上的C点离开传送带。已知物块与传送带间的动摩擦因数为，重力加速度为g。下列说法中正确的是（    ）

A. 碰撞前传送带对物块的摩擦力对物块做正功

B. 物块与挡板碰撞后沿挡板方向不受摩擦力

C. 物块从碰到挡板到离开传送带所用时间为

D. 物块沿挡板运动过程中在传送带上留下划痕的长度为

二、非选择题：本题共5题，共60其中第12～第15解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。

11.（15）在“研究平抛运动”实验中，

（1）为描出钢球做平抛运动的轨迹，要将钢球在轨道上合适位置由静止释放，每次释放钢球的位置应______（选填“相同”或“不同”）。

（2）下图是横挡条卡住平抛小球，用铅笔标注小球最高点，确定平抛运动轨迹的方法，坐标原点应选小球在斜槽末端点时的______。

A. 球心 B. 球的上端 C. 球的下端

（3）下图是利用实验装置拍摄小球做平抛运动的频闪照片，由照片可判断实验操作错误的是______。

A. 释放小球时初速度不为0

B. 释放小球的初始位置不同

C. 斜槽末端切线不水平

（4）如图是利用稳定的细水柱显示平抛运动轨迹的装置，其中正确的是______。

A.  B.  C.

（5）下图为钢球运动轨迹上的三个点，图中背景方格的边长均为5cm，取，可得钢球做平抛运动的初速度______m/s。

12.（8分）大雾天气，有甲、乙两车在同一平直车道上匀速行驶，甲车在后速度为，乙车在前速度为，某时刻甲车车头与乙车车尾间的距离为，此时乙车突然以大小为的加速度刹车，经过时间甲车车头与乙车车尾间的距离减为，为了两车避免相撞，此时甲车也立即刹车做匀减速直线运动，求：

（1）的值。

（2）刹车后，甲车做匀减速直线运动的加速度至少多大？

13.（8分）“天问一号”是我国第一颗人造火星卫星，在“天问一号”环绕火星做匀速圆周运动时，周期为T。已知火星的半径为R，火星表面的重力加速度的大小为g，引力常量为G，不考虑火星的自转。求：

（1）火星的质量M；

（2）火星的第一宇宙速度v；

（3）在电场中我们利用来定义电场强度，引力场与电场有相似的性质，请你求“天问一号”所处轨道的引力场强度是多大？

14.（13分）如图所示，弯成四分之三圆弧的细杆竖直固定在天花板上的N点，细杆上的PQ两点与圆心O在同一水平线上，圆弧半径为0.8m。质量为0.1kg的有孔小球A（可视为质点）穿在圆弧细杆上，小球A通过轻质细绳与质量也为0.1kg小球B相连，细绳绕过固定在Q处的轻质小定滑轮。将小球A由圆弧细杆上某处由静止释放，则小球A沿圆弧杆下滑，同时带动小球B运动，当小球A下滑到D点时其速度为4m/s，此时细绳与水平方向的夹角为，已知重力加速度，，，。问：

（1）小球A下滑到D点时，此时小球B的速度是多大？

（2）小球A下滑到D点时，若细绳的张力，则圆弧杆对小球A的弹力是多大？

（3）如果最初释放小球A的某处恰好是P点，请通过计算判断圆弧杆PD段是否光滑。

15.（16分）如图所示，一块质量为，长为的均质薄木板静止在足够长的水平桌面上，在木板的左端静止摆放着质量为的木块（可视为质点），薄木板和木块之间的动摩擦因数为，薄木板与地面之间的动摩擦因数为。在时刻，在木板左端施加一水平向左的的恒定拉力，g取。

（1）拉力F刚作用在木板上时，木板的加速度大小是多少？

（2）如果F一直作用在木板上，那么经多少时间木块离开木板？

（3）若在时间末撤去F，再经过多少时间木板和木块第一次速度相同？在此情况下，最终木块在木板上留下的痕迹的长度是多少？

2023-2024学年度高三年级第一次质量检测

物理学科参考答案

一、单项选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分，每小题只有一个选项最符合题意。

1. C   2. B   3. D   4. C   5. A   6. C   7. C   8. C   9. C   10. B

二、非选择题：本题共5题，共60分。其中第12题～第15题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。

11.（12分）

（1）相同  （2）B  （3）C  （4）B  （5）1.5

12.（8分）

（1）3s；（2）

【详解】（1）在时间内，甲、乙两车运动位移分别为

又

解得

（2）甲车开始刹车时，乙车速度为

若甲车刹车后经时间t两车速度相等（均为v），两车恰好避免相撞，则

时间t内甲、乙两车运动位移分别为

又

联立以上各式解得

即甲车刹车加速度至少为。

13.（8分）

（1）；（2）；（3）

【解析】（1）忽略火星自转，火星表面质量为的物体，其所受万有引力等于重力，

有

解得火星的质量

（2）忽略火星自转，设火星近地卫星的质量为，则其重力充当向心力，有

可得火星的第一宇宙速度

（3）依题意，可得“天问一号”在轨道处受到的万有引力

设引力场强为

则

联立可求得

14.（12分）

（1）2.4m/s；（2）；（3）光滑

【解析】

（1）小球A在D点时，小球B的速度

方向竖直向下。

（2）当球A运动到D点时，设圆弧杆对小球A的弹力为，由牛顿第二定律有

解得

（3）由几何关系有

若圆弧杆不光滑，则在小球A从P点滑到D点的过程中，必有摩擦力对小球A做功。设摩擦力对小球A做功为，对A、B两小球由功能关系得

代入数据解得

所以圆弧杆PD段是光滑的。

15.（16分）【答案】（1）  （2）2s  （3）  1m

解析：（1）拉力F刚作用在木板上时，由牛顿第二定律得

对木块有，

代入数据得，

对木板有，

代入数据解得.

（2）设木块离开木板的时间为，则

对木块有，

对木板有，

又有，

联立解得.

（3）时，木块的速度，

木板的速度为，

此过程中木块相对木板的位移，

1s后木块仍以的加速度做匀加速运动，木板将以的加速度做匀减速运动，且有，

设再经后二者速度相等，有，

解得.

此时两者的共同速度为，

此过程中木块相对木板的位移

，

则在此情况下，最终木块在木板上留下的痕迹的长度为

.