马街中学高2023级高三第一次诊断性模拟考试
物理
物理试卷共6页,满分100分。考试时间75分钟。
第一卷 选择题(46分)
一、选择题(本题共10小题,1-7每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.据报道:2024年7月5日17时48分许,团洲垸洞庭湖一线堤防发生决口;7月6日15时,洞庭湖决口开始封堵工作;7月7日14时,洞庭湖决堤抢险双向封堵已达82米;7月8日22时31分,大堤决口完成封堵。从决口到完成封堵仅用77小时,高分三号卫星全程见证。下列说法正确的是
A.“77小时”指的是时间间隔
B.“7月6日15时”指的是时间间隔
C.任何情况下作业船只都可以被看成质点
D.从地球上用望远镜看高分三号卫星的形状,高分三号卫星可以被看成质点
2.足球训练中,甲乙两人在同一位置,甲将足球沿平直地面踢出,乙立即由静止开始追赶球,乙和球沿同一直线运动,且在t时刻追上足球,下列能反映该过程的图像是
A.B.C.D.
3.如图所示,工人甲在高处通过定滑轮控制绳子A,工人乙站在水平地面上拉住绳子B。工人乙前进时缓慢收绳,货物Q缓慢竖直下落,绳子B与竖直方向的夹角保持不变。不计滑轮与绳子之间的摩擦,忽略绳子质量,则
A.绳子A上的拉力不断变大
B.绳子B上的拉力先变小后变大
C.地面对工人乙的摩擦力先变大后变小
D.地面对工人乙的支持力不断增大
4.如图所示,光滑水平面上水平弹性轻绳将质量为的小球连接在固定的支柱上,不可伸长的轻绳将小球与竖直墙壁连接,与墙壁夹角,此时小球与水平面刚好接触但无作用力。已知,当地的重力加速度,则下列判断正确的是
A.此时弹性轻绳对小球的拉力大小为
B.此时轻绳对小球的拉力大小为
C.在剪断弹性轻绳的瞬间,轻绳对小球的拉力大小为零
D.在剪断轻绳的瞬间,小球的加速度大小为
5.如图所示,半径为的倾斜圆盘倾角为,绕过圆心O且垂直于盘面的转轴匀速转动。将一质量为m的小物块(可视为质点)放在圆盘边缘,并能随圆盘一起转动。已知小物块与圆盘间的动摩擦因数,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为。则圆盘匀速转动的最大角速度为
A. B.
C. D.
6.随着人类对宇宙探索的深入,登陆火星已成为航天领域的重要目标。已知火星的质量为,火星的半径为,火星的第一宇宙速度为,火星表面的重力加速度为;地球的质量为,地球的半径为,地球的第一宇宙速度为,地球表面的重力加速度为。忽略火星和地球的自转。下列关系式中正确的是
A. B. C. D.
7.如图所示,水平传送带以的速度顺时针匀速转动,质量均为的两个可视为质点的滑块A、B与传送带间的动摩擦因数均为。现让A、B分别从传送带的两端同时滑上传送带,滑上时速度的大小均为,两滑块在传送带上恰好相遇未相碰,重力加速度,下列说法正确的是
A.两滑块从滑上传送带到相遇所用的时间为0.8s
B.A、B相遇时与传送带左端的距离为2.4m
C.传送带的长度为6m
D.滑块从滑上传送带到相遇,两滑块与传送带之间因摩擦产生的热量为10J
二、8-10每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)
8.壁球是一种对墙击球的室内运动,如图所示,某同学分别在同一直线上相同高度的A、B、C三个位置先后击打壁球,结果都使壁球垂直击中墙壁同一位置。设三次击打后球到达墙壁前在空中飞行的时间分别为、、,到达墙壁时的速度分别为、、,不计空气阻力,则
A. B.
C. D.
9.一小球在坐标平面内运动,它在轴方向的分速度随时间按正弦规律变化,在方向的分速度随时间按余弦规律变化,速度时间图像分别如图甲、乙所示,下列关于小球运动的说法,正确的是
A.小球的实际运动为简谐运动
B.小球的速度大小随时间周期性变化
C.小球的加速度大小恒为
D.一个周期内小球运动的路程为
10.图甲是水下灯光装置简化图,轻质弹簧下端固定在水池底部,上端连接一点光源,点光源静止在点,其在水面上的投影位置为,m。现让点光源在竖直方向做简谐运动,其振动图像如图乙所示,水的折射率为。下列说法中正确的是
A.0.25s时,点光源处于失重状态
B.光斑边缘的振动周期为2s
C.光斑的最大面积为m
D.光斑边缘上某点振动的振幅为1.5m
第二卷 非选择题(54分)
二、实验探究题(16分)
11.(6分)某同学做“用单摆测定重力加速度”的实验装置如图甲所示,请回答下面的问题:
(1)在实验中,为了使测量误差尽量小,下列说法正确的是______。(填正确答案标号)
A.为了便于测量周期,可适当缩短摆线,从而减小测量周期的绝对误差
B.组装单摆需选用轻且不易伸长的细线,密度大而直径较小的摆球
C.测摆长时,摆线应接好摆球,使摆球处于自然下垂状态,摆长是摆线长度加小球半径
D.测量周期时,应当在小球经过最高点时开始计时,测量出经过30~50次全振动的时间并算出周期
(2)该同学用新式游标卡尺测量小钢球的直径,新式卡尺将主尺上39mm在游标尺上均分成20等份。如图乙所示,则小钢球的直径为 mm。
(3)除了已测摆球直径,还已知细线长101.1cm,完成35次全振动的时间是70.80s,由这些数据计算得重力加速度大小 。(保留三位有效数字)
12.(10分)某同学用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律,他将两物块A和B用轻质细绳连接并跨过轻质定滑轮,B下端连接纸带,纸带穿过固定的打点计时器,用天平测出A、B两物块的质量mA = 300 g,mB = 100 g,A从高处由静止开始下落,B拖着的纸带打出一系列的点,对纸带上的点迹进行测量,即可验证机械能守恒定律,图乙给出的是实验中获取的一条纸带:0是打下的第一个点,每相邻两计数点间还有4个点(图中未标出),计数点间的距离如图乙所示,已知打点计时器计时周期为T = 0.02 s,则:
(1)在打点0 ~ 5过程中系统势能的减小量ΔEp = J,系统动能的增加量ΔEk = J。(重力加速度g = 9.8 m/s2,结果均保留三位有效数字)
(2)实验结果显示,动能的增加量小于重力势能的减少量,主要原因可能是 ___________。
A.工作电压偏高
B.存在空气阻力和摩擦阻力的影响
C.先释放重物,后接通电源打出纸带
D.利用公式计算重物速度
(3)用v表示物块A的速度,h表示物块A下落的高度。若某同学作出的图像如图丙所示,则可求出当地的重力加速度g = m/s2(结果保留三位有效数字)。
三、计算题(38分,13题10分,14题12分,15题16分)
13.如图甲所示是一跳台滑雪运动员比赛的画面,运动员(可视为质点)从高台飞出,落到倾斜的着陆坡后调整姿势,在A点以初速度v1=2.6m/s沿直线匀加速下滑,到达坡底B点再匀减速滑行一段距离后停下,如图乙所示。已知运动员及装备的总质量m=70kg,倾斜滑道的倾角,运动员沿斜面下滑到达坡底时的速度,运动员从倾斜滑道进入减速区瞬间的速度大小不变,进入减速区后,运动员受到阻力变为77N;两个过程滑行的总时间为11.5s,不计空气阻力(,)求:
(1)运动员沿水平轨道的位移大小;
(2)运动员在倾斜滑道上受到的阻力大小;
14.如图所示,实线和虚线分别是沿轴方向传播的一列简谐横波在和时刻的波形图。
(1)求该波的波长,可能的周期;
(2)若,求该波的速度大小;
(3)求在满足(2)的条件下原点点的振动方程。
15.如图所示,一平台固定在水平面上,其上表面静置着质量分别为和的小球与,小球间锁定一压缩状态的轻质弹簧(弹簧与不粘连)。紧挨平台静置着一小车,车上固定着一段水平阻尼管,管的左端开口与平台等高,管的右端开口处平滑衔接着两段均为四分一圆弧的滑槽,半径分别为和,小车连同车上装置的总质量为。现解锁弹簧,当弹簧恢复原长时,的速度为; B在阻尼管所受阻力与其相对管的运动位移成正比,即(为已知常数),恰好可以离开阻尼管,落入滑槽cde。除阻尼管内阻力外,其它摩擦及阻力均忽略不计,重力加速度为。求:
(1)弹簧锁定时的弹性势能大小;
(2)B第一次离开点时小车的速度大小,以及B腾空过程中,小车的位移大小(已知C不会返回与平台碰撞);
(3)阻尼管的长度,以及第二次滑至滑槽最低点时(此时半径为)所受弹力大小。
马街中学高2023级高三第一次诊断性模拟考试
物理参考答案
一.选择题
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 A A D C B C D BD CD BC
二.实验题
11.(1)BC(2分) (2)20.40(2分) (3)9.84(2分)
12.(1) 1.18 (2分) 1.15(3分) (2)B(2分) (3)9.70(3分)
13.解:(1)运动员在水平轨道运行时,由牛顿第二定律得············1分
解得加速度大小为·············································2分
由运动学公式可得··············································3分
解得······························································4分
则运动员沿水平轨道的位移大小为·····························5分
(2)设运动员在倾斜滑道上受到的阻力大小为,根据,······6分
解得运动员在倾斜滑道上的加速度大小为····························7分
根据牛顿第二定律可得········································9分
解得·······························································10分
14.解:(1)由图可知,该波的波长为··································1分
若该波沿轴正向传播,则有·························2分
整理可得···············································3分
若该波沿轴负向传播,则有·························4分
整理可得···············································5分
(2)根据题意可知,若则有···································6分
若该波沿轴正向传播,则有·
该波的速度大小为················································7分
若该波沿轴负向传播,则有
该波的速度大小为···················································8分
(3)若该波沿轴正向传播,则有··························9分
则原点点的振动方程·································10分
若该波沿轴负向传播,则有·······························11分
则原点点的振动方程·································12分
15.解(1)弹簧解锁过程,A与B组成系统动量守恒···············1分
能量守恒··············································3分
解得······························································4分
(2)B进入滑槽运动的过程中,B与C系统水平方向动量守恒,从a到b过程有
从到过程有·················································5分
解得····························································6分
B从到过程,系统能量守恒············7分
解得··································································8分
B离开点后相对C做竖直上抛运动,腾空时间·······························9分
解得··································································10分·
因此B第一次腾空过程,的位移大小··································11分
(3)B从到,系统能量守恒···························12分
解得·································································13分
B从离开阻尼管滑至过程,B与C系统水平方向动量守恒及机械能守恒,有,··············································14分
解得第一次滑至时的速度,(舍去)
第二次滑至时的速度,·······························15分
B在点有 解得········································16分