2024-2025学年江苏省南通市如皋中学高三（上）期初物理试卷（含答案）

2024-2025学年江苏省南通市如皋中学高三（上）期初物理试卷
一、单选题：本大题共10小题，共40分。
1.据统计，现在围绕地球运行的卫星有多颗，若这些卫星都做圆周运动，地球表面的重力加速度大小为，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，卫星做圆周运动的周期越大
D. 轨道半径越大，卫星做圆周运动的线速度越大
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不同的斜面由顶端至底端，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斜面由顶端至底端时的动能大
B. 沿Ⅱ斜面由顶端至底端时的动能大
C. 沿Ⅰ斜面由顶端至底端时重力的功率大
D. 沿Ⅱ斜面由顶端至底端时重力的功率大
4.用豆粒模拟气体分子，可以模拟气体压强产生的原理．如图所示，从距秤盘高处把粒豆粒连续均匀地倒在秤盘上，持续作用时间为，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的极短时间内，碰撞力远大于豆粒受到的重力，已知粒豆粒的总质量为，则在碰撞过程中秤盘受到的压力大小约为( )
A.
B.
C.
D.
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做匀速直线运动，时刻汽车受到的阻力变为原来的倍。在计时开始到再次达到稳定速度的过程中，则汽车的图像可能为( )
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，两个质量均为的小滑块、通过铰链用长为的刚性轻杆连接，套在固定的竖直光滑杆上，放在光滑水平地面上，轻杆与竖直方向夹角。原长为的轻弹簧水平放置右端与相连，左端固定在竖直杆点上。由静止释放，下降到最低点时变为。整个运动过程中，、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。则下降过程中( )
A. 、组成的系统机械能守恒 B. 、的速度满足
C. 弹簧弹性势能最大值为 D. 达到最大动能时，对杆的弹力等于
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的速度竖直弹起后到再次与地面碰撞的过程中，以表示篮球的速度，表示篮球运动的时间，表示篮球的动能，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点图中未标出。物块的质量为，，物块与桌面间的动摩擦因数为。现用水平向右的力将物块从点拉至点，拉力做的功为。撤去拉力后物块由静止向左运动，经点到达点时速度为零。重力加速度为。则上述过程中( )
A.
B.
C. 物块经过点时，速度最大
D. 物块在点时，弹簧的弹性势能小于
10.如图所示，弹性绳一端系于点，绕过固定在处的光滑小滑轮，另一端与套在粗糙竖直固定杆处的小球相连，此时在同一水平线上，弹性绳原长恰好等于间距。小球从点由静止释放，滑到点时速度恰好为零，为的中点，弹性绳始终遵循胡克定律，则此过程中小球( )
A. 受到的个力的作用
B. 受到的摩擦力逐渐增大
C. 在点时重力的瞬时功率最大
D. 在过程损失的机械能比在过程的大
二、实验题：本大题共1小题，共15分。
11.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，遮光条的宽度为，托盘含砝码的质量为，滑块的质量为，重力加速度为。
图
图
下列实验操作步骤，正确顺序是 。
测出遮光条到光电门的距离
调节滑轮高度，使细绳与导轨平行
将气垫导轨放在水平桌面，将导轨调至水平
释放滑块，读出遮光条通过光电门的挡光时间
打开气源，将滑块移至光电门右侧某适合的位置
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。
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。
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，记录每次遮光条的遮光时间及对应的，数据见表。
请根据表中的数据，在方格纸上图作出图像 。
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？请简要说明理由 。
三、计算题：本大题共4小题，共45分。
12.如图所示，两个滑块、静置于同一光滑水平直轨道上．的质量为，现给滑块向右的初速度，一段时间后与发生碰撞，碰后、分别以的速度向右运动．求：
的质量；碰撞过程中对的冲量的大小．
13.如图所示，在竖直平面内有光滑轨道，其中是竖直轨道，是水平轨道，与相切于点，与相切于点。一根长为的轻杆两端分别固定着两个质量均为的相同小球、视为质点，将轻杆锁定在图示位置，并使与等高。现解除锁定释放轻杆，轻杆将沿轨道下滑，重力加速度为。求：
球到达点时的速度大小；
球到达点时的速度大小。
14.如图所示，水平传送带足够长，顺时针运动的速度，与倾角为的斜面的底端平滑连接，将一质量的小物块从点由静止释放。已知、的距离，物块与斜面、传送带间的动摩擦因数分别为、，取，，。求物块：
第次滑过点时的速度大小。
第次在传送带上往返运动的时间。
从释放到最终停止运动，与斜面间摩擦产生的热量。
15.如图所示的装置中，光滑水平杆固定在竖直转轴上，小圆环和轻弹簧套在杆上，弹簧两端分别固定于竖直转轴和环，细线穿过小孔，两端分别与环和小球连接，线与水平杆平行，环的质量为，小球的质量为。现使整个装置绕竖直轴以角速度匀速转动，细线与竖直方向的夹角为。缓慢加速后使整个装置以角速度匀速转动，细线与竖直方向的夹角为，此时弹簧弹力与角速度为时大小相等，已知重力加速度，，，求：
装置转动的角速度为时，细线的长度。
装置转动的角速度为时，弹簧的弹力大小。
装置转动的角速度由增至过程中，细线对小球做的功。
参考答案
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观点错误，只有当图象的斜率时，才可以测出系统机械能守恒的结论

12.解：、碰撞过程，取向右方向为正方向，由动量守恒定律，得：
据题 ，
解得
对，由动量定理得
解得
答：的质量是；
碰撞过程中对的冲量的大小是。
13.解：在下滑的整个过程中，两个球与轻杆组成的系统，只有重力做功，系统机械能守恒
球到达点时的速度为，由机械能守恒定律得
解得
当球到达点时杆与水平面的角度为，则有
解得
当球到达点时，由于两球在沿杆方向的分速度大小相等，则有
、系统机械能守恒，则有
解得
答：球到达点时的速度大小为；
球到达点时的速度大小为。
14.解：从到过程中，由动能定理得：
解得：；
小物块在传送带上运动过程中，由牛顿第二定律得：
解得加速度大小为：
物块从滑上传送带到与传送带共速时，由速度公式得：
解得此过程中运动的时间为：
设匀速运动阶段的时间为，有：
解得：
第次在传送带上往返运动的时间：；
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，物块最终停止在点，则根据能量守恒定律有：
解得：。
答：第次滑过点时的速度大小为；
第次在传送带上往返运动的时间为；
从释放到最终停止运动，与斜面间摩擦产生的热量为。
15.解：装置转动的角速度为时，对小球


解得：的长度；
装置转动的角速度为时，设的长变为，对小球

解得
设细线的长为，对圆环
角速度为时，
角速度为时，
解得 ；
装置转动的角速度由增至过程中，对小球
重力势能的变化量
动能的变化量
细线对小球做的功 。
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