2024-2025学年河北省衡水市武邑县宏达学校高三（上）第一次调研物理试卷（含答案）

这是一份2024-2025学年河北省衡水市武邑县宏达学校高三（上）第一次调研物理试卷（含答案），共10页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
一、单选题：本大题共7小题，共28分。
1.下列说法正确的是( )
A. 甲图中记录送餐机器人从1楼至9楼的时间时，不可以把机器人看成质点
B. 乙图中导航显示的96公里是位移大小
C. 丙图中小孩坐在行驶的汽车里，以小孩为参考系，车外的建筑物是运动的
D. 丁图中雷达测速仪测得的是汽车的平均速度
2.赵凯华教授说过“加速度是人类认识史上最难建立的概念之一，也是每个初学物理的人最不易真正掌握的概念……”下列关于加速度说法中正确的是( )
A. 速度大，加速度一定大
B. 物体可能做加速度正在减小的加速运动
C. 速度正在变大，则加速度也一定在变大
D. 物体做减速运动时，加速度的方向与速度变化量的方向相反
3.小球从某一高度处自由下落，着地后反弹，然后又落下，每次与地面碰撞后的速度为碰前速度的一半。以开始下落为计时起点，第一次落地时速度为v0，小球的v−t图像如图所示，不计空气阻力，下列说法正确的是( )
A. 每个阶段的图线并不相互平行
B. 小球多次与地面碰撞，最终损失的总能量ΔE=14mv02
C. 小球每次与地面相碰后动能损失为上一次的一半
D. 小球每次与地面相碰后上升到最大高度所需的时间是前一次下落时间的一半
4.中国高铁向世界展示了中国速度，和谐号动车和复兴号高铁相继从沈阳站点由静止出发，沿同一方向做直线运动。两车运动的速度—时间图像如图所示，下列说法正确的是( )
A. 复兴号高铁追上和谐号动车前，t=70s时两车相距最远
B. t=140s时，复兴号高铁追上和谐号动车
C. 复兴号高铁t=165s时，速度达到最大
D. 复兴号高铁追上和谐号动车前，两车最远相距4900m
5.一只老鼠从老鼠洞沿直线爬出，已知爬出速度的大小与距老鼠洞中心的距离x成反比，当老鼠到达距洞中心x1=1m的A点时，速度大小为v1=20cm/s，当老鼠到达距洞中心x2=2m的B点时，下列说法正确的是( )
A. 老鼠从A到B所用的时间为5sB. 老鼠从A到B所用的时间为7.5s
C. 老鼠到B点的速度大小为40cm/sD. 老鼠到达B点的速度大小为0.1cm/s
6.如图甲所示，一颗绕月球做匀速圆周运动的卫星，动量的大小为p，与月面的距离为ℎ，此卫星对月球的张角为60°；如图乙所示，一颗绕火星做匀速圆周运动的探测器，动能为Ek此探测器对火星的张角也为60°，已知月球的第一宇宙速度为v0，火星的质量为m0，火星的半径为R0，万有引力常量为G，下列说法正确的是( )
A. 月球的半径为1.5ℎB. 卫星的动能为 24pv0
C. 探测器的质量为2R0EkGm0D. 探测器受到的万有引力为4EkR0
7.如图所示，物体A叠放在物体B上，B置于光滑水平面上，A、B质量分别为mA=6kg，mB=2kg，A、B之间的动摩擦因数μ=0.2，开始时水平拉力F=10N，此后逐渐增加，在增大到45N的过程中，则( )
A. 两物体始终没有相对运动
B. 当水平拉力F12N时，开始相对滑动
D. 当水平拉力F=45N时，A、B间摩擦力为22.5N
二、多选题：本大题共3小题，共18分。
8.如图甲所示，质量m=1.0kg的滑块静止在粗糙的水平面上，在滑块右端施加一水平向右、大小按图乙所示随时间变化的拉力F，6s末撤去力F，若滑块与水平面间的动摩擦因数μ=0.4，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度大小g=10m/s2，则下列说法正确的是( )
A. t=1s时滑块所受的摩擦力大小为103NB. 3s末滑块的动量为12kg⋅m/s
C. 6s末滑块的速度大小为7.5m/sD. 撤去力F后，再经历158s滑块重新静止
9.如图甲所示，质量为m的小火箭由静止开始加速上升，其合力F合与速度倒数1v的图像如图乙所示，火箭的速度为v1时对应的合力为F1，不计空气的阻力和燃料燃烧时的质量损失，重力加速度为g，下列说法正确的是( )
A. 火箭以恒定的功率启动B. 图像的斜率为(F1−F0)v1
C. F0=mgD. 图像横轴的截距为mg(F1−mg)v1
10.如图所示，可视为质点、质量为M的物块用长为L的细绳拴接放在转盘上，细绳的另一端固定在通过转盘轴心的竖直杆上，细绳刚好伸直且与竖直方向的夹角为α。已知物块与转盘之间的动摩擦因数为μ，且μℎ>1m的不同位置释放，P从D射出后，这些轨迹的最高点构成什么形状？
参考答案
1.C
2.B
3.D
4.C
5.B
6.B
7.A
8.ACD
9.AC
10.BD
11.B AC 2 −20 −5
12.偶然 B mg−(2M+m)2ℎt2
13.解：(1)设警车发动后经过t1时间两车的速度相等。由速度公式得：t1=va=102.5s=4s
(2)当两车速度相等时。它们的距离最大，
s货=v(t0+t1)=(5.5+4)×10m=95m
s警=12at12=12×2.5×42m=20m
所以两车间的最大距离：△s=s货−s警=75m
(3)v0=90km/ℎ=25m/s，当警车刚达到最大速度时，运动时间：t2=252.5s=10s
s货′=(5.5+10)×10m=155m
s警′=12at22=12××2.5×102=125m
因为s货′>s警′，故此时警车尚未赶上货车
警车刚达到最大速度时两车距离△s′=s货′−s警′=30m，
警车达到最大速度后做匀速运动，再经过△t时间追赶上货车：
△t=△s′vm−v=2s
所以警车发动后要经过：t=t2+△t=10+2=12s才能追上货车
答：(1)警车发动后经过4s两车的速度相等；
(2)警车在追赶货车的过程中，两车间的最大距离是75m；
(3)警车发动后要12s才能追上货车。
14.解：(1)当小物块在恒力作用下时，根据牛顿第二定律
F合=F−μmg=ma1
解得
a1=2m/s2
撤去恒力后，根据牛顿第二定律
F合′=μmg=ma2
解得
a2=1m/s2
设恒力作用的时间为t1，撤去恒力后在平台上继续运动时间为t2，则
a1t1−a2t2=vB
12a1t12+(a1t1t2−12a2t22)=L
联立，解得
t1=2s
(2)由于小物块恰好从C点无碰撞的进入半径为R的光滑圆形轨道，则
vC=vBsin37∘=30.6m/s=5m/s
vy=vCcs37°=5×0.8m/s=4m/s
所以，小物块从B点到C点运动过程中，在竖直方向根据速度—位移公式可得
ℎBC=vy22g=422×10m=0.8m
(3)为保证小物块能够进入圆管，则小物块运动到F点时不能脱离轨道，则此时根据动能定理
−mg×2Rsin37°=12mvF2−12mvC2
根据牛顿第二定律
mgsin37°≤mvF2R
代入数据，解得
R≤56m
答：(1)若平台AB的长度L=7.5m，则恒力作用的时间为2s；
(2)BC两点间的高度差为0.8m；
(3)若小物块能够进入圆管，轨道半径R的取值范围为R≤56m。
15.解：(1)若P从斜面高1m处释放，小物块P运动到D处过程中，由动能定理有
mgℎ1−mgR(1−cs60°)−μmgcs45°⋅ℎ1sin45∘−μmgL=12mvD2−0
代入数据可得在D处的速度vD=0
故P运动到D处的向心加速度
aD=mvD2R=0
(2)P从斜面高ℎ=1.25m处释放，小物块P一定能从D处飞出，从斜面滑到B处过程，由动能定理
mgℎ−μmgcs45°⋅ℎsin45∘=12mvB2−0
代入数据可得vB=2 5m/s
小物块P在从B到C的过程中，由牛顿第二定律
−μmg=ma
可得a=−2m/s2
根据运动学公式
vC2−vB2=2aL
联立以上可得vC=2 2m/s
则小物块P从B到C过程运动的时间
t=vC−vBa=2 2−2 5−2s=( 5− 2)s
该段时间传送带转过的距离
x=vt=4×( 5− 2)m
小物块P与传送带之间的相对位移
Δx=L+x=(6+4 5−4 2)m
则小物块在斜面上摩擦产生的热量
Q1=μmgcs45°⋅ℎsin45∘=0.2×1×10×1.25J=2.5J
小物块在传送带上摩擦产生的热量
Q2=μmgΔx=0.2×1×10×(6+4 5−4 2)J=(12+8 5−8 2)J
系统因摩擦产生的热量
Q=Q1+Q2=(14.5+8 5−8 2)J
(3)当2m>ℎ>1m释放时，小物块会从D处射出，射出后做斜抛运动，全程有
mgℎ−μmgcs45°⋅ℎsin45∘−μmgL−mgR(1−cs60°)=12mv′D2−0
可得v′D=4 ℎ−1
从D到最高处的时间
t′=v′Dsin60°g
可得t′= 325(ℎ−1)
以D为坐标原点，斜抛运动最高点的水平坐标
x′=v′Dcs60°⋅t′=2 35(ℎ−1)
竖直坐标
y=(v′Dsin60°)22g=35(ℎ−1)
根据数学关系可得
y= 32x′
故从D点射出后的最高点构成一条直线。
答：(1)若P从斜面高1m处释放，P运动到D处的向心加速度为0；
(2)若P从斜面高ℎ=1.25m处释放，系统因摩擦产生的热量是(14.5+8 5−8 2)J；
(3)若P从斜面高2m>ℎ>1m的不同位置释放，P从D射出后，这些轨迹的最高点构成一条直线。