江苏省如皋中学2024-2025学年高三上学期期初考试物理试题(含答案)
展开一、单选题:共10题,每题4分,总计40分,每题只有一个选项最符合题意.
1. 据统计,现在围绕地球运行的卫星有1000多颗,若这些卫星都做圆周运动,地球表面的重力加速度大小为g,对于这些卫星,下列说法正确的是( )
A.轨道半径越大,卫星做圆周运动的向心加速度越大
B.轨道半径越大,卫星做圆周运动的角速度越大
C.轨道半径越大,卫星做圆周运动的线速度越大
D.轨道半径越大,卫星做圆周运动的周期越大
2. 短道速滑接力赛上,“接棒”的运动员甲提前站在“交棒”的运动员乙前面,并且开始向前滑行,待乙追上甲时,乙猛推甲一把,使甲获得更大的速度向前冲出,如图所示。在乙推甲的过程中,忽略运动员与冰面在水平方向上的相互作用,下列说法正确的是( )
A.甲对乙的冲量大小等于乙对甲的冲量大小
B.甲的机械能守恒,乙的机械能不守恒
C.甲的动量变化量大于乙的动量变化量
D.甲乙组成的系统动量守恒、机械能守恒
3. 如图所示,物体由静止开始分别沿Ⅰ和Ⅱ不同的斜面由顶端A至底端B,物体与两种斜面间的动摩擦因数相同,且不计路径Ⅱ中转折处的能量损失,以下说法正确的是( )
A.沿Ⅰ斜面由顶端A至底端B时的动能大
B.沿Ⅱ斜面由顶端A至底端B时的动能大
C.沿Ⅰ斜面由顶端A至底端B时重力的功率大
D.沿Ⅱ斜面由顶端A至底端B时重力的功率大
4. 如图所示,从距秤盘80 cm高度把1000 粒的豆粒连续均匀地倒在秤盘上,持续作用时间为1s,豆粒弹起时竖直方向的速度变为碰前的一半。若每个豆粒只与秤盘碰撞一次,且碰撞时间极短(在豆粒与秤盘碰撞极短时间内,碰撞力远大于豆粒受到的重力),已知1000 粒的豆粒的总质量为100g。则在碰撞过程中秤盘受到的压力大小约为( )
A.0.2NB.0.6N C.1.0ND.1.6N
5. 从计时起点开始,汽车在平直的公路上以额定功率保持最大速度v做匀速直线运动,t1时刻汽车受到的阻力变为原来的2倍。在计时开始到再次达到稳定速度的过程中,则汽车的v—t图像可能为( )
A.B.C.D.
6. 光滑水平面上放置一表面光滑的半球体,小球从半球体的最高点由静止开始下滑,在小球滑落至水平面的过程中( )
A.小球的机械能守恒
B.小球一直沿半球体表面下滑
C.小球和半球体组成的系统水平方向动量守恒
D.小球在水平方向的速度一直增大
7. 如图所示,两个质量均为m的小滑块P、Q通过铰链用长为L的刚性轻杆连接,P套在固定的竖直光滑杆上,Q放在光滑水平地面上,轻杆与竖直方向夹角=30°。原长为的轻弹簧水平放置,右端与Q相连,左端固定在竖直杆O点上。P由静止释放,下降到最低点时变为60°。整个运动过程中,P、Q始终在同一竖直平面内,弹簧在弹性限度内,忽略一切摩擦,重力加速度为g。则P下降过程中( )
A.P、Q组成的系统机械能守恒
B.弹簧弹性势能最大值为
C.P、Q的速度满足
D.P达到最大动能时,P对杆的弹力等于0
8. 已知篮球在空气中运动时所受空气阻力与速度大小成正比。篮球与地面碰撞后以大小为v0的速度竖直弹起后到再次与地面碰撞的过程中,以v表示篮球的速度,t表示篮球运动的时间,Ek表示篮球的动能,h表示篮球的高度,则下列图像可能正确的是( )
A. B. C. D.
9. 如图所示,水平桌面上的轻质弹簧一端固定,另一端与小物块相连。弹簧处于自然长度时物块位于O点(图中未标出)。物块的质量为m,AB = a,物块与桌面间的动摩擦因数为μ。现用水平向右的力将物块从O点拉至A点,拉力做的功为W。撤去拉力后物块由静止向左运动,经O点到达B点时速度为零。重力加速度为g。 则上述过程中( )
A.OA=OB
B.OA
D.物块在B点时,弹簧的弹性势能小于
10.如图所示,弹性绳一端系于A点,绕过固定在B处的光滑小滑轮,另一端与套在粗糙竖直固定杆M处的小球相连,此时ABM在同一水平线上,弹性绳原长恰好等于AB间距。小球从M点由静止释放,滑到N点时速度恰好为零,P为MN的中点,弹性绳始终遵循胡克定律,则此过程中小球( )
A.受到的3个力的作用
B.受到的摩擦力逐渐增大
C.在P点时重力的瞬时功率最大
D.在MP过程损失的机械能比在PN过程的大
二.非选择题:共5题,共60分.非选择题要求写出演算步骤,只写出最后答案的不能得分,有数值计算时答案中必须标明单位。
11.(15分)如图为某实验小组利用气垫导轨做“验证机械能守恒定律”的实验装置.将气垫导轨放在水平桌面上,细绳两端分别与托盘(含砝码)和滑块(含遮光条)相连,滑块在托盘的牵引下运动.已知光电门固定在的气垫导轨上,遮光条的宽度d,托盘(含砝码)的质量为M,滑块的质量为m,重力加速度为g。
(1)下列实验操作步骤,正确顺序是
①测出遮光条到光电门的距离l
②调节滑轮高度,使细绳与导轨平行
③将气垫导轨放在水平桌面,将导轨调至水平
④释放滑块,读出遮光条通过光电门的挡光时间t
⑤打开气源,将滑块移至光电门右侧某适合的位置
(2)遮光条通过光电门时的速度大小为 (用题中所给的字母表示)。
(3)在滑块从静止释放到运动到光电门的过程中,若系统要符合机械能守恒定律的结论,应满足的关系式为 (用题中所给的字母表示)。
(4)保持滑块和砝码质量不变,多次改变遮光条到光电门的距离l,记录每次遮光条的遮光时间t及对应的,数据见下表
请根据表中的数据,在方格纸上作出图像 。
(5)某同学根据“图像是一条过原点的直线”得出了“系统机械能守恒”的结论。你是否同意他的观点?请简要说明由 。
12.(8分)如图所示,两个滑块A、B静置于同一光滑水平直轨道上。A的质量为m,现给滑块A向右的初速度v0,一段时间后A与B发生碰撞,碰后A、B分别以,的速度向右运动。求:
(1)(4分)B的质量;
(2)(4分)碰撞过程中A对B的冲量的大小。
13.(8分)如图所示,在竖直平面内有光滑轨道ABCD,其中AB是竖直轨道,CD是水平轨道,AB与BC相切于B点,BC与CD相切于C点。一根长为的轻杆两端分别固定着两个质量均为m的相同小球P、Q(视为质点),将轻杆锁定在图示位置,并使Q与B等高。现解除锁定释放轻杆,轻杆将沿轨道下滑,重力加速度为g。求:
(1)(4分)P球到达C点时的速度大小;
(2)(4分)P球到达B点时的速度大小。
14.(13分)如图所示,水平传送带足够长,顺时针运动的速度v=4m/s,与倾角为37°的斜面的底端P平滑连接,将一质量m=2kg的小物块从A点静止释放。已知A、P的距离L=9m,物块与斜面、传送带间的动摩擦因数分别为、,取重力加速度,sin37°=0.6,cs37°=0.8。求物块:
(1)(4分)第1次滑过P点时的速度大小;
(2)(4分)第1次在传送带上往返运动的时间t;
(3)(5分)从释放到最终停止运动,与斜面间摩擦产生的热量Q。
15.(16分)如图所示的装置中,光滑水平杆固定在竖直转轴上,小圆环A和轻弹簧套在杆上,弹簧两端分别固定于竖直转轴和环A,细线穿过小孔O,两端分别与环A和小球B连接,线与水平杆平行,环A的质量为m,小球B的质量为2m。现使整个装置绕竖直轴以角速度ω匀速转动,细线与竖直方向的夹角为37°。缓慢加速后使整个装置以角速度2ω匀速转动,细线与竖直方向的夹角为53°,此时弹簧弹力与角速度为ω时大小相等,已知重力加速度g,sin37°=0.6,cs37°=0.8,求:
(1)(5分)装置转动的角速度为ω时,细线OB的长度s;
(2)(5分)装置转动的角速度为2ω时,弹簧的弹力大小F;
(3)(5分)装置转动的角速度由ω增至2ω过程中,细线对小球B做的功W。
江苏省如皋中学2024—2025学年度高三年级测试
物理参考答案
1.D2.A3.C4.B5.A6.C7. B8.D9.D10.B
11. (1) ③⑤②①④ (2) (3)
(4)
(5)不同意,图线的斜率近似等于才能得出该结论
12.(1);(2)
【详解】① 根据动量守恒定律可得 (2分)
解得 (2分)
②根据动量定理可得
(2分)
(2分)
13.(1);(2)
【详解】(1)由机械能守恒定律得
(2分)
解得
(2分)
(2)当P球到达B点时杆与水平面的角度为
解得
(1分)
当P球到达B点时有
(1分)
P、Q系统机械能守恒
(1分)
解得
(1分)
14.(1)6m/s;(2)12.5s;(3)88J
【详解】(1)由动能定理得
(2分)
解得
(2分)
(2)由牛顿第二定律得
(1分)
物块与传送带共速时,由速度公式得
解得
(1分)
匀速运动阶段的时间为
(1分)
第1次在传送带上往返运动的时间
(1分)
(3)由分析可知,物块第一次离开传送带以后,每次再到达传送带和离开传送带的速度大小相等,物块最终停止在P点,则根据能量守恒有
(3分)
(2分)
15.(1);(2)2mg;(3)
【详解】(1)当装置转动的角速度为ω时,对小球B分析得
(2分)
(2分)
解得
(1分)
(2)装置转动的角速度为2ω时,设OB的长度为,则对小球B得
(2分)
设细线长度为L,则装置转动的角速度为ω时对圆环A满足
(1分)
装置转动的角速度为2ω时,对圆环A有
(1分)
解得
(1分)
(3)装置转动的角速度由ω增至2ω过程中,对小球B得重力势能变化量为
(2分)
动能变化量为
(2分)
解得细线对小球B做的功为
(2分)
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