2024-2025学年江苏省江阴市某校高三(上)学情调研物理试卷
一、单选题:本大题共10小题,共40分。
1.软件是一款非常实用的物理运动图像软件。如图,小明探究从一楼坐电梯回到家五楼的电梯运动情况的图像,小明处于失重阶段的是( )
A. 从到 B. 从到 C. 从到 D. 从到
2.现代家居常用吊篮美化室内环境。如图所示,三根等长的轻质铁链对称地悬挂在吊篮架上,另一端接在一起,悬挂在支架上。已知吊篮、花和花盆的总质量为,铁链与竖直方向的夹角为。下列说法正确的是( )
A. 每根铁链的拉力均为 B. 每根铁链的拉力均为
C. 每根铁链的拉力均为 D. 每根铁链的拉力均为
3.利用如图所示的实验器材,不能完成的实验是( )
A. 验证牛顿第二定律
B. 研究自由落体运动规律
C. 验证机械能守恒定律
D. 测量重力加速度的大小
4.如图所示,小球、分别从和的高度水平抛出后落地,上述过程中、的水平位移分别为和。忽略空气阻力,则( )
A. 的运动时间是的倍 B. 的位移大小为
C. 的初速度是的 D. 的末速度比的大
5.如图甲所示,质量为的玩具飞箭以初速度竖直向上射出,运动过程中受到的空气阻力与其速率成正比,速度随时间的变化关系如图乙所示。时刻落回发射点,且此前已做匀速运动,则下列关于飞箭运动的描述中正确的是( )
A. 飞箭的加速度先减小后增大
B. 飞箭的加速度先增大后减小
C. 相比于下降过程,上升过程中飞箭克服阻力做功多
D. 上升和下落过程中平均速度大小相等
6.如图所示,圆盘在水平面内以角速度绕中心轴匀速转动,圆盘上距轴处的点有一质量为的小物体随圆盘一起转动。某时刻圆盘突然停止转动,小物体由点滑至圆盘上的某点停止。则( )
A. 圆盘停止转动前,小物体所受摩擦力的方向沿运动轨迹切线方向
B. 圆盘停止转动前,小物体运动一圈所受摩擦力做的功为
C. 圆盘停止转动后,小物体整个滑动过程所受摩擦力做的功为
D. 圆盘停止转动后,小物体沿圆盘半径方向运动
7.如图所示,拉格朗日点位于地球和月球连线上,处在该点的物体可与月球一起以相同的周期绕地球运动。据此科学家设想在拉格朗日点建立一空间站,使其与月球同周期绕地球运动。、分别表示该空间站和月球的向心加速度大小,、分别表示该空间站和月球相等时间内绕地球球心扫过的面积。则( )
A. B. C. D.
8.课外兴趣小组为了研究瞬时加速度问题,将两个相同的小球分别和相同长度的弹性绳和刚性绳相连,然后从某高度静止释放如图,连接、的是一般细绳刚性绳,连接、的是橡皮筋那么在实验过程中,小球在释放后的短暂时间橡皮筋还未第一次恢复原长后,下列图中符合实际排列情况的是( )
A. B. C. D.
9.如图所示,一轻弹簧竖直固定在水平地面上,弹簧正上方有一个小球自由下落。从小球接触弹簧上端到将弹簧压缩到最短的过程中,下列图线中关于小球的加速度与时间、弹簧形变量关系正确的是不计空气阻力,以向下为正方向( )
A. B.
C. D.
10.如图所示,水平面上一滑块压在一张纸上,将纸匀速抽出,滑块向前移动一段距离后停止.若换一质量更大的滑块,压在纸上的同一位置,将纸以相同的速度抽出,已知两滑块与纸、水平面之间的动摩擦因数相同,则
A. 纸抽出的时间变长 B. 纸抽出的时间变短
C. 抽纸过程拉力做功变多 D. 抽纸过程拉力做功不变
二、实验题:本大题共1小题,共10分。
11.下图是一款能显示转速的多功能转动平台。某兴趣小组的同学利用该平台测量正六边形螺母与转盘间的动摩擦因数。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度取
用游标卡尺测量螺母宽度______,再将螺母置于转盘上,进而测量出螺母做圆周运动半径。
缓慢调节转动平台转速至螺母恰好滑动,读出此时平台转速。则____。用题中所给字母表达改变螺母位置多次测量求出的平均值。
有同学认为很难准确判断螺母恰好运动时的状态。于是他们提出了另一个探究方案。在螺母上固定一个无线力传感器螺母和传感器总质量并用轻绳连接传感器与转轴。调节平台转速,测出五组数据如表所示:
组数物理量
绳子拉力
转速
转速平方
他们在坐标纸中已经描出四个实验点,请将剩余一个点在坐标纸中描出,并画出图像_______。
根据绘制图像可测定六角螺母与转盘间的动摩擦因数_______。保留两位有效数字
小明认为若在平台加速转动时,就进行测量读数,则对的测量值无影响,你是否同意他的观点?请简述理由:_____。
三、计算题:本大题共4小题,共50分。
12.中国空间站是我国自主建成的太空实验室。已知“空间站”绕地球做匀速圆周运动,经过时间,运动的弧长为,与地球中心连线扫过的角度为弧度,引力常量为,求:
“空间站”的环绕周期;
地球的质量。
13.如图,将物块于点处由静止释放,落地后不反弹,最终停在点.物块的图像如图所示.已知的质量为,重力加速度大小取求:
以地面为参考平面,释放瞬间物块的重力势能;
物块与桌面间的动摩擦因数;
物块的质量.
14.如图为某游戏装置原理示意图。水平桌面上固定一半圆形竖直挡板,其半径为、内表面光滑,挡板的两端、在桌面边缘,与半径为的固定光滑圆弧轨道在同一竖直平面内,过点的轨道半径与竖直方向的夹角为。质量为的小物块以某一水平初速度由点切入挡板内侧,从点飞出桌面后,在点沿圆弧切线方向进入轨道内侧,并恰好能到达轨道的最高点。小物块与桌面之间的动摩擦因数为,重力加速度大小为,忽略空气阻力,小物块可视为质点。则:
求小物块到达点时重力的瞬时功率大小;
证明:两点等高;
求小物块在点的初速度大小。
15.如图所示,某货场需将质量为的货物可视为质点从高处运送至地面,现利用固定于地面的倾斜轨道传送货物,使货物由轨道顶端无初速滑下,轨道与水平面成角.地面上紧靠轨道依次排放两块完全相同木板、,长度均为,厚度不计,质量均为,木板上表面与轨道末端平滑连接.货物与倾斜轨道间动摩擦因数为,货物与木板间动摩擦因数为,木板与地面间动摩擦因数回答下列问题:最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等,,,
若货物从离地面高处由静止滑下,求货物到达轨道末端时的速度
若货物滑上木板时,木板不动,而滑上木板时,木板开始滑动,求应满足条件
若,为使货物恰能到达的最右端,货物由静止下滑的高度应为多少?
参考答案
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
不同意;见解析
12.解:“空间站”做匀速圆周运动的角速度,
“空间站”的环绕周期,
所以;
“空间站”的轨道半径,
“空间站”做匀速圆周运动万有引力提供向心力,
所以地球质量。
13.解:由图像得下落的高度
则;
其加速度大小
内,对物块:,
所以;
内,物块和在其加速度大小
对物块:
对
解得:。
14.物块恰好到达点时,由牛顿第二定律可知
动能定理
解得
物块在点时,其竖直方向速度
故物块在时重力的瞬时功率大小
平抛运动,竖直方向自由落体
解得
由图可得
所以两点等高
因为等高,由能量守恒可知
过程,根据动能定理
解得
15.解:货物在倾斜轨道上的受力如图,由牛顿第二定律:
,,
滑动摩擦力:,
代入数据解得,由匀变速直线运动的速度位移公式得:
,
代入数据解得:;
若滑上木板时,木板不动,由受力分析得:,
若滑上木板时,木板开始滑动,由受力分析得:,
代入数据得:;
由知货物滑上时,木板不动,而滑上木板时,木板开始滑动.
货物下滑高度记为,到达斜道末端时速度记为,,
货物滑上时做匀减速运动,加速度大小
货物离开时速度记为,,
货物滑上时,自身加速度大小,
的加速度大小
由题意,货物到达最右端时两者恰好具有共同速度,记为
货物做匀减速运动:,,
做匀加速运动:,,
位移关系满足:,
代入数据解得:;
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