2024-2025学年山西省太原市新希望双语学校高三（上）开学物理试卷（含答案）

2024-2025学年山西省太原市新希望双语学校高三（上）开学
物理试卷
1.相关物理概念和事件说法正确的是( )
A. 单位、、是一组属于国际单位制的基本单位
B. 牛顿第一定律可以通过实验验证
C. 亚里士多德认为，必须有力作用在物体上，物体才能运动；没有力的作用，物体就要静止在某一地方
D. 高速行驶的公共汽车紧急刹车时，乘客都要向前倾倒，说明乘客受到惯性力的作用
2.一乘客乘坐商场扶梯上楼，遇到紧急情况，扶梯启动了紧急制动功能，乘客随扶梯一起减速运动。关于乘客的受力分析正确的是( )
A. B. C. D.
3.一个箱子随着热气球从地面由静止开始竖直向上运动，一段时间后绳子断裂，箱子的速率时间图像如图所示，箱子所受的空气阻力恒定，取，下列不正确的是( )
A. 箱子上升的最大高度
B. 空气阻力与箱子重力之比为：
C. 悬吊箱子的绳子张力与箱子重力之比为：
D. 秒末箱子的速率是
4.宇航员抵达月球后，已知月球半径，在月球表面向倾角为的固定斜面，沿水平方向以抛出一个小球，运动时间时恰好垂直击中斜面。则下面正确的是( )
A. 月球表面的重力加速度为 B. 月球的质量为
C. 月球的密度为 D. 月球的第一宇宙速度为
5.某款手机支架如图所示，光滑支架和相互垂直，当角逐渐减小时，下面正确的是( )
A. 支架对手机的作用力逐渐变小 B. 手机对支架的作用力逐渐变大
C. 底部支撑对手机的作用力逐渐减小 D. 背部支撑对手机的作用力逐渐减小
6.为了迎接月中旬的排球比赛，体育课上，乙同学在离地处将排球垫起，上升到最高点处时被甲同学水平原速率击回。已知，不计空气阻力，则排球被甲同学击中前( )
A. 排球被甲同学击中时在空中飞行时间为 B. 排球空中飞行位移为米
C. 乙同学将排球击出的速度为 D. 排球在水平方向上飞行的距离为
7.如图所示，水平地面的小车上放一质量为的滑块，滑块与车上右侧挡板用轻弹簧连接，小车在水平向右的力作用下以的加速度做匀加速运动，运动过程中弹簧处于压缩状态，弹力为，滑块与小车保持相对静止，现减小力使小车的加速度逐渐减小到零，则( )
A. 弹簧的弹力逐渐减小
B. 滑块受到的摩擦力逐渐减小
C. 当小车加速度为零时，滑块不受摩擦力作用
D. 滑块与小车仍保持相对静止
8.复兴号电力动车组是由中国铁路总公司牵头组织研制，具有完全自主知识产权，达到世界先进水平的电力动车组的统称，其中由系列担当的部分车次是世界上商业运营时速最高的动车组列车。若某“复兴号”列车的额定功率为，列车的质量为，列车在水平路面上行驶时，阻力是车重的倍，。列车在水平轨道上行驶，受到的阻力保持不变，重力加速度取。下列选项正确的是( )
A. 若列车保持额定功率行驶，当列车行驶速度为时，列车的加速度大小为
B. 列车保持额定功率行驶，列车能达到的最大速度
C. 若列车由静止开始，保持以的加速度做匀加速运动的最长时间为
D. 若列车由静止开始，保持以的加速度做匀加速运动则秒末列车的瞬时功率为
9.如图所示，轻质弹簧下端固定在水平地面上，上端叠放着两个物体、，系统处于静止状态。现用大小为的恒力竖直向上拉物体。已知物体的质量，物体的质量，弹簧的劲度系数为，重力加速度取。下列说法正确的是( )
A. 恒力作用瞬间，、即分离
B. 物块上升时，、开始分离
C. 恒力作用瞬间，的加速度大小为
D. 物块、分离前，物块的最大加速度大小为
10.如图所示，轻绳绕过定滑轮，一端连接物块，另一端连接在滑块上，物块的下端用弹簧与放在地面上的物块连接，、两物块的质量均为，开始时绳连接滑块部分处于水平，绳刚好拉直且无弹力，滑轮到杆的距离为米，用手控制滑块，使其沿杆缓慢下滑，当下滑米时，释放滑块，结果滑块刚好处于静止，此时刚好要离开地面，不计一切摩擦，重力加速度为( )
A. 的质量为
B. 当刚好要离开地面时，所以绳的拉力为
C. 弹簧的劲度系数为
D. 若从开始位置绳连接滑环部分处于水平时由静止释放滑块，当物块刚好要离开地面时，滑块的速度大小为
11.向心力演示器如图所示，用来探究小球做圆周所需向心力的大小与质量、角速度和半径之间的关系。两个变速轮塔通过皮带连接，匀速转动手柄使长槽和短槽分别随变速轮塔和变速轮塔匀速转动，槽内的钢球就做匀速圆周运动。横臂的挡板对钢球的压力提供向心力，钢球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，标尺上的黑白相间的等分格显示出两个钢球所受向心力的比值。如图是探究过程中某次实验时装置的状态。
在研究向心力的大小与质量、角速度和半径之间的关系时我们主要用到了物理学中的______。
A.理想实验法
B.等效替代法
C.控制变量法
D.演绎法
图中所示，若两个钢球质量和运动半径相等，则是在研究向心力的大小与______的关系；
A.钢球质量
B.运动半径
C.角速度
图中所示，若两个钢球质量和运动半径相等，图中标尺上黑白相间的等分格显示出钢球和钢球所受向心力的比值为：，则与皮带连接的变速轮塔和变速轮塔的半径之比为______。
A.：
B.：
C.：
D.：
12.在“探究加速度与物体受力、物体质量的关系”的实验中，如图甲所示为实验装置简图，打点计时器的工作频率为。
下列做法正确的是______。
A.调节滑轮的高度，使牵引小车的细绳与长木板保持平行
B.每次改变拉小车的拉力后都需要重新平衡摩擦力
C.钩码的总质量应当远大于小车的质量
D.实验时，先放开小车再接通打点计时器的电源
根据图乙中纸带上的计数点和相关数据可求出小车的加速度大小 ______。结果保留三位有效数字
有三位同学通过测量，分别作出图像如图丙中的、、图线所示，试分析：
图线不通过坐标原点的原因是______；
图线上端明显偏离直线的原因是______；
图线不通过坐标原点的原因是______。
13.图甲所示为固定在竖直平面内半径为的半圆形轨道，为最低点，与圆心等高，为最高点，竖直。一质量为的小球从最低点以一定速度进入半圆轨道，沿轨道运动过程中小球的速率的平方与上升高度的关系图像如图乙所示。已知轨道粗糙程度处处相同，不计空气阻力，重力加速度。则：
小球从轨道脱离时速度大小为多少？
小球沿轨道运动过程中摩擦力做的功为多少？
14.从倾角为、长为固定斜面顶端无初速度释放质量为的滑块，滑块在下滑过程中，沿斜面下滑的距离与动摩擦因数的函数图像如图所示，重力加速度为，，滑块视为质点。
滑块下滑到斜面底端的速度大小；
滑块沿斜面下滑过程中，动能的最大值；
下滑过程中，滑块机械能减小多少。
15.如图所示，半径为的光滑半圆弧轨道固定在竖直面内，水平面与圆弧轨道最低点相切，垂直水平面。质量为的物块放在水平面上的点，放在水平面上的的物块放在水平面上的点，，，为的中点，给物块一个水平向右的恒定推力，当物块通过点后的某位置撤去恒力，此后物块与发生弹性碰撞，进入圆弧轨道后从点飞出，恰好落在点竖直方向始终视为弹性碰撞，两物块大小不计，与水平面间的动摩擦因数为，重力加速度取，求结果可带分式或根号：
与碰撞后一瞬间，物块的速度大小；
作用在物块上推力的大小范围。
若想让、两个物块再次相遇，需要对物块施加的水平向左的冲量最小是多少？
参考答案
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12. 长木板倾角过大 钩码的质量太大，未满足钩码质量远小于小车的质量 没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足
13.解：设小球脱离轨道时与点连线与竖直方向的夹角为，根据几何关系可得：
，所以
将重力沿半径方向分解，如图所示：
根据向心力公式可得：
解得：；
小球沿轨道运动过程中，设摩擦力做的功为，根据动能定理可得：
解得：。
答：小球从轨道脱离时速度大小为；
小球沿轨道运动过程中摩擦力做的功为。
14.解：在滑块从斜面顶端由静止释放的过程中，设下滑到斜面底端的速度大小为，根据动能定理有，代入，，，解得
由于滑块下滑过程中滑动摩擦力逐渐增大，沿斜面下滑过程中做加速度逐渐减小的加速运动，当满足时，即时，加速度减为，速度达到最大，此时动能也达到最大，设最大速度为，由图像可得，此时物体运动的位移为，根据动能定理有
，代入数据解得
根据能量的转化和守恒定律可知，机械能的减小量等于物体克服滑动摩擦力做的功，即，代入数据解得
答：滑块下滑到斜面底端的速度大小为；
滑块沿斜面下滑过程中，动能的最大值为；
下滑过程中，滑块机械能减小了。
15.解；进入圆弧轨道后从点飞出，恰好落在点，设物块在点的速度大小为；物块在空中做平抛运动，则有
联立解得
，
设碰撞后一瞬间，物块的速度大小为，物块从碰撞后到的过程，根据动能定理可得
解得碰撞后一瞬间，物块的速度大小为
设物块碰撞前瞬间速度为，碰撞后瞬间速度为，以的方向为正方向，碰撞过程根据动量守恒和机械能守恒可得
解得
设推力的作用距离为，物块从点到点碰撞前过程，根据动能定理可得
根据题意有
联立解得作用在物块上推力的大小范围为
与碰撞后，再水平面上继续运动的距离
解得
则想让、两个物块再次相遇，需要给一个向左的冲量，使得落到水平面上时，也同时运动到此处。
则物体需要运动的总位移
解得
物体向左匀减速运动，初速度为，则有
施加的冲量为
解得
答：与碰撞后一瞬间，物块的速度大小为；
作用在物块上推力的大小范围为；
若想让、两个物块再次相遇，落到水平面上时，也同时运动到此处，需要对物块施加的水平向左的冲量最小是。
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