2023-2024学年江西省抚州市临川区第一中学高三上学期11月质量监测 物理试卷（含答案）

这是一份2023-2024学年江西省抚州市临川区第一中学高三上学期11月质量监测 物理试卷（含答案），共9页。试卷主要包含了单选题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。
一、单选题
1.中国古代的先哲们在认识自然的过程中提出了很多物理学观点，闪烁着智慧的光芒。下列观点中与你所学的物理学知识吻合的是（ ）
A.《淮南子·齐俗训》中指出：“趋舍礼俗，犹室宅之居也，东家谓之西家，西家谓之东家，虽皋陶为之理，不能定其处。”意思是，如果不选定参考点，就不能确定是位于东，还是位于西，这说明任何物体都处于永恒的运动中
B.《墨经》中指出：“力，形之所以奋也。”意思是力可以使物体由动到静，说明力是改变物体运动的原因
C.《论衡·效力篇》中指出：“机不能动发，鲁缟不能穿。”意思是说静止的物体没有惯性
D.《韩非子·观行》中指出：“有乌获之劲，而不得人助，不能自举”意思是力气很大的人也不能把自己举起来，说明一对相互作用力的效果可以相互抵消
2.如图，将质量为m的篮球从离地高度为h的A处，以初始速度v抛出，篮球恰能进入高度为H的篮圈.不计空气阻力和篮球转动的影响，经过篮球入圈位置B的水平面为零势能面，重力加速度为g.则篮球经过位置B时的机械能为（ ）
A.B.
C.D.
3.近年来一批国产电车正在强势崛起。现有某电车自重2吨，额定功率360kW。在某次电车性能测试中，电车以额定功率启动，从0加速到108km/h用时5s，再经过20s后达到最大速度216km/h。假设电车运动过程中所受阻力不变，则下列说法中正确的是（ ）
A.电车前5s加速过程中加速度不变
B.小车所受阻力为12000N
C.从静止加速到最大速度，电车行驶的位移为900米
D.当电车速度为40m/s时，其加速度是
4.电影《流浪地球2》中的太空电梯令人震撼。太空电梯的结构设计如图所示，地球半径约为6400km，太空电梯空间站位于离地面约36000km的地球同步轨道上，其上方约54000km高度处有平衡锤，空间站上、下方均用缆绳分别连接平衡锤和地面基站，运载仓与缆绳间的作用力可忽略。下列说法正确的是（ ）
A.地面基站可以建设在成都周边
B.连接空间站的上、下两根缆绳对空间站作用力的合力为零
C.平衡锤、空间站的加速度、与地球表面重力加速度g的大小关系为
D.若运载仓悬停在地球表面附近，则运载仓的线速度恰好等于地球的第一宇宙速度
5.如图所示，有两个质量不同的小球a和b，在光滑倒立的圆锥桶里两个水平面上分别做匀速圆周运动，两个小球做匀速圆周运动的半径，质量，下列说法正确的是（ ）
A.两个小球做圆周运动的向心力大小
B.两个小球做圆周运动的向心力大小之比
C.两个小球做圆周运动的角速度之比
D.两个小球做圆周运动的线速度大小之比
6.质点a、b在同一直线上运动的位移一时间图像如图所示，质点b的加速度大小始终为，两图线相切于坐标为的点，则（ ）
A.质点a做直线运动，质点b做曲线运动
B.t＝5s时，质点a、b的速度均为-0.54m/s
C.质点b的初速度为-1.1m/s
D.图中应为4.25m
7.如图所示，高度为h的长方体平台与倾角为θ的斜面体都固定在水平地面上，长方体和斜面体的下端紧挨在一起，让质量为m的小球以不同的水平初速度离开平台。已知，重力加速度大小为g，不计空气阻力，则小球刚要落到斜面上时动能的最小值为（ ）
A.B.C.D.
8.如图所示，质量为的带有四分之一光滑圆弧轨道的小车静止置于光滑水平面上，圆弧的半径为（未知），一质量为的小球以速度水平冲上小车，恰好达到圆弧的顶端，此时向前走了，接着小球又返回小车的左端。若，重力加速度为，则（ ）
A.整个过程小车和小球组成系统动量和机械能都守恒
B.圆弧的半径为
C.整个过程小球对小车做的功为
D.小球在弧形槽上上升到最大高度所用的时间为
9.如图甲，一条绷紧的、足够长的水平传送带AB以恒定速率顺时针匀速转动，传送带右端的光滑水平台面与传送带上表面等高，二者间的空隙极小，不会影响滑块的运动。一滑块（可视为质点）以速率v，向左从A点滑上传送带，在传送带上运动时其动能随路程变化的图像如图乙所示。已知滑块的质量为m=2kg，重力加速度大小取，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法正确的是（ ）
A.传送带的运行速率为
B.滑块在传送带上的运动时间为4.5s
C.若逐渐增大传送带运动速率，其它条件不变，则滑块在传送带上的运动时间一定越来越短
D.滑块从滑上传送带到再次滑回平台的过程中，滑块与传送带之间因摩擦产生的热量为36J
10.如图所示，质量为M＝2.5kg的物体A，其下端拴接一固定在水平地面上的轻质弹簧，弹簧的劲度系数k＝100N/m。物体A的上端通过不可伸长的细线跨过两个光滑的小定滑轮连接中间有孔的小球B，小球B套在倾角θ＝37°的光滑直杆上，D为杆的底端，与固定杆的夹角也是θ，细线水平，此时细线的拉力是F＝45N。小球B的质量m＝1.5kg，C是杆上一点且与杆垂直，，重力加速度g取，sin37°＝0.6，cs37°＝0.8。现由静止释放小球B，下列说法正确的是（ ）
A.物体A、B系统的机械能守恒
B.小球B第一次运动到C点时的动能为17.2J
C.小球B第一次运动到C点时细线对B做的功为10J
D.小球B第一次运动到D点时A的动能为零
三、实验题
11.某同学用如图所示的装置验证机械能守恒。
（1）在调节气垫导轨时，下列说法正确的是________（填正确答案标号）。
A.导轨右端适当调高平衡摩擦力
B.导轨左端适当调高平衡摩擦力
C.导轨应调水平，检查是否水平的方法是滑块在导轨不同位置都能静止或轻推滑块能匀速
（2）在实验操作正确的前提下，已测出遮光条的宽度d、滑块的质量M（含遮光条）、钩码的质量m、遮光条通过光电门的时间，还需要测出________（写出物理量及其符号），重力加速度为g，滑块从静止释放运动到光电门的过程中，若系统符合机械能守恒定律，则测得的物理量应满足的关系式为________。
12.2023年6月，我国建成高超音速风洞，有力促进了我国流体力学的研究。研究发现，空气阻力与物体相对于空气的速度有关，还与物体的形状、横截面积等因素有关。某实验小组假设空气阻力f和小球速度的n次方成正比，比例系数为k（称作阻力系数），即。该小组准备了若干由不同材料（密度为ρ）制成的半径相同的小球（半径r），将它们从足够高的同一个地方静止释放，利用视频分析技术，进行实验验证。
（1）在时间足够长之后，小球的速度会趋于一个定值，称作收尾速度。已知当地重力加速度为g，那么收尾速度的表达式为v＝________（用k，n，r，g，p表示）。
（2）为了研究收尾速度与小球密度ρ的关系，实验小组绘制了图像，发现该图像是一条斜率为的倾斜直线。这个结果表明空气阻力表达式中，n＝________。
（3）为了进一步测量该型号小球的阻力系数k，实验小组开启实验室风洞，产生竖直向上速度大小为15m/s的风。再把质量为1.0kg的小球从风洞顶部以某一初速度竖直下抛，测得下落高度h随时间t变化的图像如图中实线1所示。取重力加速度，则阻力系数k＝________kg/m（结果保留两位有效数字）。
（4）若仅换用密度更大的小球进行实验，保持风速不变，调节小球下抛速度，所得h-t图像也是一条直线，则图像可能为图线________（选填“1”、“2”或“3”）。
四、解答题
13.如图，体育课上，甲同学在距离地面高处将排球（可视为质点）击出，球的初速度沿水平方向，大小为；乙同学在离地处将排球垫起，垫起前后球的速度大小相等，方向相反。已知排球的质量为m＝0.3kg，重力加速度大小取，sin37°＝0.6，cs37°＝0.8，不计空气阻力。求：
（1）排球被垫起前在水平方向飞行的距离x；
（2）排球被垫起前瞬间的速度大小v及方向；
（3）排球与乙同学作用过程中所受合力的冲量大小。
14.如图所示，在光滑水平面上有一块足够长的长木板A，长木板A上放着一块木板B，A、B两木板一起以的速度向右匀速运动。某时刻滑块C（可视为质点）以大小为的速度从左端水平滑上木板B。已知滑块C与木板B之间的动摩擦因数为，长木板A的质量为2m，滑块C和木板B的质量均为m，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为g。
（1）若B、A两木板之间用黏胶固定，滑块C刚好不脱离木板B，求木板B的长度；
（2）若B、A两木板之间不固定，B、A两木板之间的动摩擦因数为，滑块C不脱离木板B，求滑块C和木板B、A三者达到共速所需的时间。
15.一游戏装置竖直截面如图所示，该装置由固定在水平地面上倾角θ＝37°的倾斜直轨道AB、螺旋圆形轨道BCDE、倾角θ＝37°的倾斜直轨道EF、水平直轨道FG组成，除FG段外各段轨道均光滑，且各处平滑连接。螺旋圆形轨道与轨道AB、EF相切于B（E）处。凹槽GHIJ底面HI水平光滑，上面放有一无动力摆渡车，并紧靠在竖直侧壁GH处，摆渡车上表面与直轨道FG、平台JK位于同一水平面。已知螺旋圆形轨道半径R＝0.5m，B点高度为1.2R，FG长度，摆渡车质量m＝1kg。将一质量也为m的滑块从倾斜轨道AB上高度h处静止释放，滑块恰好能通过圆形轨道最高点C，滑块在FG段动摩擦因数，滑块与摆渡车之间的动摩擦因数（摆渡车碰到竖直侧壁IJ立即静止，滑块视为质点，不计空气阻力，sin37°＝0.6，cs37°＝0.8，）
（1）求滑块静止释放高度h；
（2）摆渡车碰到IJ前，滑块恰好不脱离摆渡车，求摆渡车长度L；
（3）在（2）的条件下，求滑块凹槽GHIJ底面HI长度至少多大。
物理参考答案：
1.B 2.B 3.C 4.B 5.D 6.C 7.B 8.BCD 9.BD 10.BC
11.C 滑块释放时遮光条中心到光电门中心的距离L
12. 2 0.025 2
13.（1）4.8m；（2）10m/s，方向与水平方向成37°斜向左下；（3）
【详解】（1）设排球被垫起前在空中飞行的时间为t，则：
解得：t＝0.6s 则排球被垫起前在空中飞行的水平距离为：
（2）排球被垫起前瞬间在竖直方向速度的大小为：
根据速度的合成可得：
设v的方向与水平方向夹角为θ，如图所示
根据几何关系有：，故速度方向与水平方向成37°斜向左下。
（3）根据动量定理可知
14.（1）；（2）
【详解】（1）根据牛顿第二定律可得，C的加速度大小：
B、A整体的加速度大小：
设C刚好不脱离B的表面的末速度为v'，根据运动学公式：
解得：
C的位移： B的位移：
C刚好不脱离B时，B的最小长度：
（2）若B、A之间不固定，根据牛顿第二定律得，C的加速度大小：
B的加速度大小：
A的加速度大小：
设C与B达到共速所需时间为，这时C不脱离B，设这时B、C的速度为，则对于C，
根据运动学公式有：
对于B，根据运动学公式有：
解得：，
此时木块A的速度为：
根据系统动量守恒可得：
得该体系共速的速度：
三者共速所需的时间为：
15.（1）h=1.75m；（2）2.5m；（3）3.75m
【详解】（1）滑块恰好能通过圆形轨道最高点C，对C点分析：
C点离地高度为：
滑块从静止释放到C点过程，根据动能定理可得：
解得：h＝1.75m
（2）从静止释放到G点，由动能定理可得：
由题可知，滑块到达摆渡车右端时刚好与摆渡车共速，速度大小设为v，根据动量守恒定律可得：
由功能关系可得：
综合解得：L＝2.5m
（3）滑块从滑上摆渡车到与摆渡车共速过程，若恰好碰到IJ，则有：
解得：
滑块凹槽GHIJ底面HI长度至少3.75m。