2024-2025学年江苏省无锡市第一中学高三（上）阶段性质量检测物理试卷（10月）（含答案）

2024-2025学年江苏省无锡市第一中学高三（上）阶段性质量检测
物理试卷（10月）
一、单选题：本大题共11小题，共44分。
1.甲、乙两物体从同一点出发且在同一条直线上运动，它们的位移时间图象如图所示，由图象可以看出在内( )
A. 甲、乙两物体始终同向运动
B. 第末时，甲、乙两物体间的距离最大
C. 甲的平均速度等于乙的平均速度
D. 乙物体一直做匀加速直线运动
2.下列物理实验中运用等效替代思想方法的是( )
A. 观察微小形变
B. 探究影响滑动摩擦力的因素
C. 探究力的合成规律
D. 测瞬时速度
3.如图甲所示为一款环保袋，既可反复使用，又美观大方。手提环保袋静止时，简化示意图如图乙所示，设环保袋的重力大小为，不考虑绳带的质量，下列说法正确的是( )
A. 绳带中的张力大于
B. 若缩短绳带长度，则绳带中的张力将减小
C. 绳带对环保袋的作用力与环保袋的重力是一对相互作用力
D. 绳带对环保袋的拉力与环保袋对绳带的拉力是一对平衡力
4.如图所示一个的三角体，求推动三角体的力，使在三角体上的方形块不会沿斜面移动，假设所有表面都是无摩擦的( )
A.
B.
C.
D.
5.无人机送餐服务在深圳试行。通过机载传感器能描绘出无人机运动的图象，图甲是沿水平方向的图象，图乙是沿竖直方向的图像。则无人机的运动轨迹近似为( )
A. B. C. D.
6.某科幻电影中出现了一座在赤道上建造的垂直于水平面的“太空电梯”，如图所示。若太空电梯成为可能，宇航员将可以乘坐电梯到达特定高度的空间站。地球的自转不能忽略且地球视为均质球体。若“太空电梯”停在距地面高度为处，对“太空电梯”里的宇航员，下列说法正确的是( )
A. 若，宇航员绕地心运动的线速度大小约为
B. 越大，宇航员绕地心运动的线速度越小
C. 越大，宇航员绕地心运动的向心加速度越小
D. 与地球同步卫星距地面高度相同时，宇航员处于完全失重状态
7.年月日，嫦娥六号完成了月球背面采样，采样后返回时先进入近月圆轨道。在点变轨再进入椭圆轨道，在轨道的点与返回器对接，、点分别为椭圆轨道的近月点和远月点。则下列说法正确的是( )
A. 在点，嫦娥六号从轨道进入轨道需要减速
B. 在轨道上的点和点，嫦娥六号速度变化一样快
C. 在轨道上，嫦娥六号从点运动到点，机械能一直增大
D. 嫦娥六号在轨道上点速度一定比在轨道上点速度小
8.游乐园里有一种叫“魔幻大转盘”的游戏项目，如图所示。质量相等的、两个小孩手拉手沿半径方向站在水平转盘上，两小孩与转盘同的动摩擦因数相同，整个装置能绕通过转盘中心的转轴转动，且小孩、与转盘中心在同一条水平直线上。当圆盘转动到两小孩刚好还未发生滑动时，他们松开手，之后两小孩的运动情况是( )
A. 两小孩仍随圆盘一起做圆周运动，不发生滑动
B. 小孩仍随圆盘一起做匀速圆周运动
C. 两小孩均沿半径方向滑动，离圆盘圆心越来越远
D. 小孩仍随圆盘一起做匀速圆周运动
9.如图所示为固定的半圆形竖直轨道，为水平直径，为圆心，现同时从，两点水平相向抛出甲、乙两个小球，其初速度大小分别为、，且均落在轨道上的点，已知与竖直方向的夹角，忽略空气阻力，两小球均可视为质点。则下列说法正确的是( )
A. 甲、乙两球不会同时落到轨道上
B. 两者初速度关系为
C. 整个下落过程，甲球速度变化量大于乙球速度变化量
D. 甲球可沿半径方向垂直打在轨道上点
10.一物体静止在水平地面上，在竖直向上的拉力的作用下开始向上运动，如图甲所示，在物体运动过程中，空气阻力不计，其机械能与位移的关系图像如图乙所示，其中曲线上点处的切线的斜率最大，则( )
A. 在过程中物体所受拉力是变力，且处所受拉力最大
B. 在处物体的速度最大
C. 过程中，物体的动能先增大后减小
D. 在过程中，物体的加速度先增大后减小
11.如图所示，长为的轻杆一端连接在处的铰链上，另一端连接在质量为的小球上，轻绳穿过处的光滑圆环，一端连接在小球上，另一端吊着质量为的小球，用向上的力拉着小球，使、两球均处于静止状态，此时轻杆和连接小球的轻绳与水平方向的夹角均为，铰链和圆环在同一水平直线上，不计小球大小，不计一切摩擦，重力加速度为，某时刻撤去拉力，从撤去到轻杆水平的过程中，下列说法正确的是( )
A. 撤去拉力的瞬间，小球的加速度为零
B. 轻杆对小球做正功
C. 当轻杆水平时，轻杆和轻绳对小球的拉力大小相等
D. 当轻杆水平时，小球的速度大小为
二、实验题：本大题共1小题，共9分。
12.如图甲所示，在气垫导轨上安装了一光电门，滑块上固定一遮光条，滑块用细线绕过轻质定滑轮与无线力传感器相连，传感器下方悬挂钩码，传感器显示上方绳子的拉力。实验前将气垫导轨调节水平，细线与气垫导轨平行，每次滑块都从处静止释放，已知滑块含遮光条质量为，、间的距离为，不计一切摩擦。
用游标卡尺测量遮光条的宽度，如图乙所示，则________；
小明用该装置探究加速度与力的关系。
滑块的质量________填“需要”或“不需要”远大于钩码和力传感器的总质量；
改变钩码数量，测出对应的力传感器的示数和遮光条通过光电门的时间，则滑块的加速度表达式_________用字母“”“”“”表达。
为了能够直观得出滑块的加速度与力的关系，小明使用图像法处理数据，应作出___________选填“”或“”或“”图像。
小华用小明测得的部分数据来验证机械能守恒定律。小华发现钩码重力势能的减小量总是___________填“小于”、“等于”或“大于”钩码和滑块动能的增加量。
三、计算题：本大题共4小题，共40分。
13.一种自行车气嘴灯的感应装置结构如图所示，感应装置内壁光滑，质量为的重物套在光滑杆上，一端通过劲度系数为的弹簧连在点，重物上有触点，在端固定有触点，触点大小不计，端朝下竖直静置时、间的距离。当触点、接触后，灯就会发光。安装了气嘴灯的自行车如图竖直倒放在地面上，气嘴灯端固定在车轮内圈，端指向车轮圆心，旋转车轮研究发光情况。测得自行车车轮内半径为，重力加速度大小为，气嘴灯大小相对车轮内径可忽略不计。
若车轮匀速转动时，线速度大小，当气嘴灯运动到最低点时，求端对重物的支持力；
若灯能一直发光，求车轮匀速转动的最小线速度大小。
14.如图所示，轻质动滑轮下方悬挂重物、轻质定滑轮下方悬挂重物，悬挂滑轮的轻质细线竖直。开始时，用手托住重物，使重物、均处于静止状态。松手后、开始运动。已知、的质量均为，假设摩擦阻力和空气阻力均忽略不计，重力加速度为。求：
手对重物的作用力；
松手后，经时间重物下降的距离；
松手后，重物发生的位移为的过程中，重物减少的机械能。
15.如图所示，足够长的水平轻杆中点固定在竖直轻质转轴上的点，小球和分别套在水平杆中点的左右两侧，套在转轴上原长为的轻质弹簧上端固定在点，下端与小球连接，小球、间和、间均用长度为的不可伸缩的轻质细线连接，三个小球的质量均为，均可以看成质点。装置静止时，小球、紧靠在转轴上，两根绳子恰被拉直且张力为零。转动该装置并缓慢增大转速，小球缓慢上升，弹簧始终在弹性限度内，忽略一切摩擦和空气阻力，重力加速度为。求：
弹簧的劲度系数；
当弹簧恢复原长时，装置的转动角速度；
在弹簧的长度由初状态变为的过程中，外界对装置所做的功。
16.如图所示，水平传送带长，以的速度顺时针转动。传送带与半径的竖直光滑半圆轨道平滑连接，段为光滑圆管，。小物块以的初速度滑上传送带，已知小物块的质量，与传送带间的动摩擦因数，重力加速度。求：
小物块通过传送带的时间；
小物块通过传送带的过程中，传送带对它做的功以及因摩擦产生的热量；
小物块能进入光滑圆管，且不从点飞出，传送带转动速度应满足的条件。
参考答案
1.
2.
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9.
10.
11.
12.；
不需要；；；
大于

13.解：如图重物静止时，弹簧弹力，
在最低点时，合力提供向心力有，
解得端对重物的支持力，方向竖直向上；
若当气嘴灯运动到最高点时恰能发光，则此时的弹簧弹力为，
则此时的临界状态是弹簧弹力和其重力提供向心力，
解得，则当车轮线速度时，灯能一直发光。
14.设静止时悬挂的轻质细线中的拉力大小为，根据平衡条件得
对由平衡条件得
解得
释放后、后，悬挂的轻质细线中的拉力大小为 ，的加速度大小为 ，对由牛顿第二定律得
对由牛顿第二定律
解得
经时间重物下降的距离
设的速度为，由系统机械能守恒得
解得
重物减少的机械能为
解得

15.解：整个装置静止时，细线恰好被拉直，细线中拉力，弹簧长度等于细线长度，
对小球，结合胡克定律可得：，得；
设弹簧恢复原长时，细线的拉力为，装置转动的角速度为，细线与转轴间的夹角为，由几何关系可知，，
对小球有，
对小球有，
解得；
设弹簧长度为时，细线的拉力为，装置转动的角速度为，细线与转轴间的夹角为，
由几何关系可知，，
对小球有，
对小球有，
在弹簧的长度由初状态变为的过程中，弹簧弹性势能不变，
外界对装置所做的功，
解得。
16.解：小物块在传送带上先做匀减速直线运动，根据牛顿第二定律可得
解得
小物块减速到与传送带共速，经历时间为
通过的位移为
之后做匀速直线运动，经历时间为
小物块通过传送带的时间为；
小物块与传送带之间的摩擦力大小为
传送带对小物块做的功为
共速前传送带的位移为
相对位移为
产生热量为；
刚好到达点不脱轨，临界条件是弹力为，在点有
点到点，根据动能定理可得
联立解得
刚好到达点不脱轨，在点有
点到点，根据动能定理可得
解得
所以，为了让小物块能进入光滑圆管，且不从点飞出，经过点的速度满足
若小物块在传送带上全程加速，则有
解得
所以小物块在传送带上是先加速后匀速：
综上所述，传送带应顺时针转动，速度满足的条件是。
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