江苏省2022-2023学年高三第一学期阶段教学情况测试人教版物理试题三(解析版)

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江苏省2022-2023学年高三第一学期阶段教学情况测试人教版物理模拟试题三2022年10月注意事项：考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求：本试卷为小林老师原创，盗用必究1.本试卷共6页，满分为100分，考试时间为75分钟。考试结束后请将本试卷和答题卡一并交回。2.答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置。一、选择题（共10小题，共40分，每小题只有一个选项符合题意）如图是高速上某一“区间测速”的标牌，该路段全长66 km、全程限速100 km/h，一辆汽车通过监测起点和终点的速度分别为95 km/h和90 km/h，通过测速区间的时间为30 min.下列判断正确的是(　　)A．全长66 km表示位移B．通过起点的速度95 km/h表示瞬时速度C．该汽车全程的平均速度是92.5 km/hD．该汽车没有超速【答案】　B【解析】　全长66 km表示路程，故A错误；通过起点和终点的速度均是瞬时速度，故B正确；因位移未知，故不能求解平均速度，故C错误；由v＝可知，平均速率为v＝＝132 km/h，大于全程限速100 km/h，该汽车超速，故D错误．如图所示，小车内一根沿竖直方向的轻质弹簧和两根与竖直方向成θ角的细绳OA，OB拴接一小球．当小车和小球相对静止，一起在水平面上向右运动时，下列说法不正确的是（       ） A．可能两根绳都没有拉力 B．轻弹簧对小球可能没有弹力C．细绳AO对小球可能没有拉力 D．两根细绳不一定对小球有拉力，但是轻弹簧对小球一定有弹力【答案】D【解析】A．当小车和小球一起向右匀速运动时，小球的合力为零，可能两绳均无拉力，只受重力和弹簧的弹力作用，A正确；BCD．若小球和小车向右做匀加速运动，小球的合力一定水平向右，小球的受力可能是：①弹簧和绳AO对小球均无弹力，小球受重力和绳OB的弹力；②弹簧对小球无弹力，小球受重力和两根绳的拉力；BC正确，D错误。故选D。如图，水平细杆上套一质量为0.54kg的小环A，用轻绳将质量为0.5kg的小球B与A相连。B受到始终与水平成角的风力作用，与A一起向右匀速运动，此时轻绳与水平方向夹角为，运动过程中B球始终在水平细杆的下方，则（取，，）（　　） A．B受到的风力大小为2NB．A与杆间的动摩擦因数为C．绳对B的拉力随着风力的减小而减小D．杆对A的支持力随着风力的增加而不变【答案】B【解析】A．对B球受力分析，受重力、风的作用力和绳子的拉力，根据平衡条件有，代入数据解得，故A错误；B．对整体分析，受风力、支持力、摩擦力和整体重力，根据平衡条件，竖直方向有水平方向有又有联立代入数据解得故B正确；C．对B受力分析，受重力、风的作用力和绳子的拉力，小球B处于平衡状态，根据矢量三角形可知，当风的作用力减小时，绳子的拉力增大，故C错误；D．由B分析可知，杆对A的支持力为当风的作用力增加时，杆对A的支持力减小，故D错误。故选B。甲、乙两物体都静止在水平面上，质量分别为m甲、m乙，与水平面间的动摩擦因数分别为μ甲、μ乙．现用水平拉力F分别作用于两物体，加速度a与拉力F的关系如图，图中b、－2c、－c为相应坐标值，重力加速度为g.由图可知(　　)A．μ甲＝，m甲＝B．μ甲＝，m甲＝C．m甲∶m乙＝1∶2，μ甲∶μ乙＝1∶2D．m甲∶m乙＝2∶1，μ甲∶μ乙＝1∶2【答案】B【解析】对质量为m的物体受力分析，根据牛顿第二定律，有：F－μmg＝ma，可得：a＝－μg，故a与F关系图像的斜率表示质量的倒数，斜率越大，质量越小，故有m甲＝，m乙＝，即m甲∶m乙＝1∶2；从题图可以看出纵截距为－μg，故－μ甲g＝－2c，即μ甲＝，μ乙＝，有μ甲∶μ乙＝2∶1，故选B.如图所示，光滑水平面上有叠放在一起的长方形物体A和B，质量均为m，它们之间的动摩擦因数为，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。现在物体A上施加一水平外力F，下列说法不正确的是（　　） A．B受到的摩擦力可能等于 B．B受到的摩擦力一定等于C．当时，A、B还没相对滑动 D．当时，A、B一定相对滑动【答案】B【详解】AB．若A、B间有相对滑动，A、B间的摩擦力一定为若A、B间没有相对滑动，整体有对B有，A正确，B错误；CD．当A、B间的静摩擦力达到最大值时，A、B将开始相对滑动，根据牛顿第二定律，对B有解得对整体有故C正确，D正确。故选B。如图所示，小球A、B分别从和l高度水平抛出后落地，上述过程中A、B的水平位移分别为l和。忽略空气阻力，则(　　)A. A和B的位移大小相等B. A的运动时间是B的2倍C. A的初速度是B的D. A的末速度比B的小【答案】A【解析】A．位移为初位置到末位置的有向线段，如图所示可得 ，，A和B的位移大小相等，A正确；B．平抛运动运动的时间由高度决定，即 ，，则A的运动时间是B的倍，B错误；C．平抛运动，在水平方向上做匀速直线运动，则 ，，则A的初速度是B的，C错误；D．小球A、B在竖直方向上的速度分别为，，所以可得 ，即，D错误。故选A。在农田旁有一农用水泵，其出水管水平放置，出水口的直径为D，如图所示。已知出水口距离地面的竖直高度为h，水落到地面的位置距离出水口末端的水平距离为x，下列说法正确的是(假设水从出水口沿水平方向均匀流出，且忽略空气阻力)(　　)A．水在空中单位时间速度的变化在不断增大B．水流出管的初速度C．水落地前瞬间的速度与x和h均有关D．可估算出水口在单位时间内流出的水量【答案】C【解析】A．水平射出的水，加速度始终为重力加速度g，由 可知，在单位时间速度的变化量保持不变，所以A错误；B．由平抛运动规律可得解得，所以B错误；C．竖直方向的速度为水落地前瞬间的速度为所以水落地前瞬间的速度与x和h均有关，则C正确；D．出水口在单位时间内流出的水量为

 解得，所以D错误；故选C。2022年3月，中国航天员翟志刚、王亚平、叶光富在离地球表面约的“天宫二号”空间站上通过天地连线，为同学们上了一堂精彩的科学课。通过直播画面可以看到，在近地圆轨道上飞行的“天宫二号”中，航天员可以自由地漂浮，这表明他们（　　）A. 所受地球引力的大小近似为零B. 所受地球引力与飞船对其作用力两者的合力近似为零C. 所受地球引力的大小与其随飞船运动所需向心力的大小近似相等D. 在地球表面上所受引力的大小小于其随飞船运动所需向心力的大小【答案】C【解析】ABC．航天员在空间站中所受万有引力完全提供做圆周运动的向心力，飞船对其作用力等于零，故C正确，AB错误；D．根据万有引力公式可知在地球表面上所受引力的大小大于在飞船所受的万有引力大小，因此地球表面引力大于其随飞船运动所需向心力的大小，故D错误。故选C。如图所示，长为的轻杆，一端连有质量的小球(视为质点)，绕另一端O点在竖直平面内做圆周运动，当小球通过最低点时，杆对小球的拉力大小为，取重力加速度大小，则小球通过最低点时的速度大小为(　　)A． B． C． D．【答案】D【解析】小球在最低点时有，解得，故选D。如图3所示，物体从t＝0时刻开始由静止做直线运动，0～4 s内其合外力随时间变化的关系图线为正弦曲线，下列表述不正确的是(　　)图3A．0～2 s内合外力的冲量一直增大B．0～4 s内合外力的冲量为零C．2 s末物体的动量方向发生变化D．0～4 s内物体动量的方向一直不变【答案】　C【解析】　根据F－t图象中图线与t轴围成的面积表示冲量，可知在0～2 s内合外力的冲量一直增大，故A正确；0～4 s内合外力的冲量为零，故B正确；2 s末冲量方向发生变化，物体的动量开始减小，但方向不发生变化，0～4 s内物体动量的方向一直不变，故C错误，D正确．小明用额定功率为、最大拉力为的提升装置，把静置于地面的质量为的重物竖直提升到高为的平台，先加速再匀速，最后做加速度大小不超过的匀减速运动，到达平台速度刚好为零，取，则提升重物的最短时间为（　　）A. 13.2s B. 14.2s C. 15.5s D. 17.0s【答案】C【解析】为了以最短时间提升重物，一开始先以最大拉力拉重物做匀加速上升，当功率达到额定功率时，保持功率不变直到重物达到最大速度，接着做匀速运动，最后以最大加速度做匀减速上升至平台速度刚好为零，重物在第一阶段做匀加速上升过程，根据牛顿第二定律可得当功率达到额定功率时，设重物速度为，则有此过程所用时间和上升高度分别为重物以最大速度匀速时，有重物最后以最大加速度做匀减速运动的时间和上升高度分别为设重物从结束匀加速运动到开始做匀减速运动所用时间为，该过程根据动能定理可得又联立解得故提升重物的最短时间为C正确，ABD错误；故选C。二、简答题(本题共5小题，共60分)晓宇同学利用如图甲所示的装置验证“动能定理”，并完成了如下的操作：①按如图甲所示的装置组装实验器材，调整滑轮的高度使细线与长木板平行；②将长木板的左端适当垫高，纸带穿过打点计时器，取下砂桶，开启电源释放滑块，直到在纸带上打下一系列均匀的点为止；③挂上砂桶，并在砂桶中放入适量的砂子，用天平测出砂桶和砂的总质量为m，然后将装置由静止释放，重复操作，从其中选择一条比较清晰的纸带，如图乙所示．已知纸带中相邻两计数点间还有4个计时点未画出，计数点1、2、3到计时起点O之间的距离如图乙所示，计时器的打点频率为f，重力加速度为g.(1)若砂桶和桶中砂的总质量远小于滑块的质量，则打下计数点2的瞬间，滑块的速度大小v2＝________；在从0～2的过程中，细线对滑块做的功为W＝________(用题中所给的物理量符号表示)；(2)如果根据得出的实验数据，描绘出了v2－W 图象，如图丙所示，由图象可知，v2与W的关系式应为________(用题中所给的物理量符号表示)，滑块的质量应为________kg；(3)晓宇同学在操作时向砂桶中放入的砂子过多，导致滑块的质量未满足远大于砂桶和砂的质量，则v2－W的函数图象应为____________________．【答案】　(1)　mgs2　(2)v2＝5W　0.4　(3)A【解析】　(1)滑块拖动纸带移动的距离等于砂桶下落的距离，又滑块所受拉力约等于砂桶的重力，因此拉力对滑块做的功W＝mgs2滑块做匀变速直线运动，因此打点2时滑块的速度为1、3点间的平均速度，每两点间的时间间隔T总＝5T则有v2＝＝(2)由图线可知k＝＝＝5，则v2与W的关系式为v2＝5W由动能定理可知W＝Mv2，整理得v2＝W，则由以上可知＝5，解得M＝0.4 kg.(3)若砂桶和砂质量m不满足远小于滑块质量M，则细线对滑块的拉力实际不等于砂桶的重力，由mg＝(M＋m)a，F＝Ma可得F＝mg，由动能定理得Fx＝Mv2，整理得v2＝x＝x而W＝mgx，则v2＝，则图线仍为一条过原点的倾斜直线，A正确，B、C、D错误．如图，一滑雪道由和两段滑道组成，其中段倾角为，段水平，段和段由一小段光滑圆弧连接，一个质量为的背包在滑道顶端A处由静止滑下，若后质量为的滑雪者从顶端以的初速度、的加速度匀加速追赶，恰好在坡底光滑圆弧的水平处追上背包并立即将其拎起，背包与滑道的动摩擦因数为，重力加速度取，，，忽略空气阻力及拎包过程中滑雪者与背包的重心变化，求：（1）滑道段的长度；（2）滑雪者拎起背包时这一瞬间的速度。
【答案】（1）；（2）【解析】（1）设斜面长度为，背包质量为，在斜面上滑行的加速度为，由牛顿第二定律有解得滑雪者质量为，初速度为，加速度为，在斜面上滑行时间为，落后时间，则背包的滑行时间为，由运动学公式得联立解得或故可得（2）背包和滑雪者到达水平轨道时的速度为、，有滑雪者拎起背包的过程，系统在光滑水平面上外力为零，动量守恒，设共同速度为，有解得如图所示，在一倾角为30°固定斜面上放一个质量为m1=2kg的小物块A，一轻绳跨过两个轻滑轮一端固定于天花板上，一端连接在物块上，且物块上端轻绳与斜面平行，动滑轮下方悬挂质量为m2=kg的重物B，整个装置处于静止状态。已知跨过动滑轮的轻绳夹角为60°，物块与斜面的动摩擦因数，已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g=10m/s2。求：（1）斜面上物块所受的静摩擦力大小？（2）若要使斜面上的物块不滑动，动滑轮下悬挂重物的质量应该满足什么条件？【答案】（1）5N；（2）【解析】（1）对动滑轮结点静止，受力分析平衡条件解得T=15N对m1静止，受力分析有解得f=5N（2）最大静摩擦力为物体刚好沿斜面向下运动时，摩擦力沿斜面向上且达到最大值时，B质量最小为m3解得物体刚好沿斜面向上运动时，摩擦力沿斜面向下且达到最大值时，B质量最大为m4解得即动滑轮下悬挂重物的质量应满足如图4所示，M是水平放置的半径足够大的圆盘，绕过其圆心的竖直轴OO′匀速转动，规定经过圆心O水平向右为x轴的正方向.在圆心O正上方距盘面高为h处有一个正在间断滴水的容器，从t＝0时刻开始该容器从O点正上方随传送带沿与x轴平行的方向做匀速直线运动，速度大小为v.已知容器在t＝0时刻滴下第一滴水，以后每当前一滴水刚好落到盘面上时再滴一滴水，求：(重力加速度为g)图4(1)每一滴水经多长时间落到盘面上；(2)要使每一滴水在盘面上的落点都位于同一直线上，圆盘转动的角速度ω应为多大；(3)第二滴水与第三滴水在盘面上落点间的最大距离x.【答案】　(1)　(2)nπ(n＝1,2,3，…)　(3)5v【解析】　(1)水滴在竖直方向上做自由落体运动，有h＝gt2，解得t＝.(2)分析题意可知，在相邻两滴水的下落时间内，圆盘转过的角度应为nπ(n＝1,2,3，…)，由ωt＝nπ得ω＝＝nπ(n＝1,2,3，…).(3)第二滴水落在圆盘上时到O点的距离为：x2＝v·2t＝2v，第三滴水落在圆盘上时到O点的距离为：x3＝v·3t＝3v，当第二滴水与第三滴水在盘面上的落点位于同一直径上圆心两侧时，两点间的距离最大，则：x＝x2＋x3＝5v.一块足够长的木板C质量为2m，放在光滑的水平面上，如图8所示．在木板上自左向右放有A、B两个完全相同的物块，两物块质量均为m，与木板间的动摩擦因数均为μ.开始时木板静止不动，A、B两物块的初速度分别为v0、2v0，方向如图所示．试求：(1)木板能获得的最大速度．(2)A物块在整个运动过程中的最小速度．(3)全过程AC间由于摩擦产生的热量跟BC间由于摩擦产生的热量之比是多少？【答案】　见解析【解析】　(1)当A、B和木板速度相同时，木板的速度最大，取向右为正方向，对三者组成的系统运用动量守恒定律得mv0＋m·2v0＝(m＋m＋2m)v′，解得v′＝v0(2)开始时，A、B做匀减速直线运动的加速度大小为a＝＝μg，A、B都滑动时，木板C的加速度大小为a′＝＝μg.因为A的初速度小，A与木板C先达到共同速度，当A与木板达到共同速度后，A与木板一起做匀加速直线运动．可知，A与木板速度相同时，速度最小，则有v＝v0－at＝a′t，解得t＝，则A物块在整个运动过程中的最小速度为v＝v0－at＝(3)A、C刚共速时速度为：v＝，A、C间的相对位移大小为Δx＝t－t＝t＝，A、C间由于摩擦产生的热量QAC＝μmgΔx＝mv02全过程系统由于摩擦产生的热量等于系统动能减少量，为Q＝mv02＋m(2v0)2－(m＋m＋2m)v′2解得Q＝mv02B、C间由于摩擦产生的热量为QBC＝Q－QAC＝mv02即＝.