2023-2024学年湖南省郴州市车头中学高三物理调研考试含解析

2023年湖南省郴州市车头中学高一物理调研考试含解

析

一、选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分.每小题只有一个选项符合

题意

1.（多选）关于运动物体的速度和加速度的关系，以下说法正确的是（）

A.物体的加速度为零，速度一定为零B,速度变化率越大，加速

度越大

C.速度变化越大，加速度越大D.加速度为零，速度

可以不为零

参考答案：

BD

2.（多选）物体在几个力的作用下处于平衡状态，若撤去其中某一个力而其余力的性质

（大小、方向、作用点）不变，物体的运动情况可能是：

A.静止B.匀加速直线运动

C.一定是匀变速运动D.匀速圆周运动

参考答案：

BC

3.运动员的心脏每跳一次大约输送m3的血液，血压（可看作心脏送血的压强）的平均

值为1.5xlO4Pa,心跳约每分钟60次。据此估算心脏工作的平均功率约为

A.0.25WB.1.5WC.10WD.90W

参考答案：

B

4.下列关于重力和质量的单位以及关系的叙述中，正确的是（）

A.在地面上质量为1kg的物体，其重力约为10N

B.lkg=10N

C.1kg的质量约为10N

D.10N的力约为1kg的质量

参考答案：

A

解：AB、在地球上1kg的物体所受的重力约为10N,而不是lkg=10N,故A正确，B错

误；

CD、kg是物体质量的单位，而N是力的单位，两者不能划等号，故CD错误；

故选：A

5.如图所示，某同学用绳子拉动木箱，使它从静止开始沿粗糙水平路面运动至具有某一速

度，木箱获得的动能一定（）

A.小于拉力所做的功

B.等于拉力所做的功

C.等于克服摩擦力所做的功

D.大于克服摩擦力所做的功

参考答案:

A

试题分析：受力分析，找到能影响动能变化的是那几个物理量，然后观测这几个物理量的

变化即可。木箱受力如图所示：

木箱在移动的过程中有两个力做功，拉力做正功，摩擦力做负功，根据动能定理可知即：

W,W,

~~2­°,所以动能小于拉力做的功，故A正确；无法比较动能与摩擦力做

功的大小，CD错误。故选A

点睛：正确受力分析，知道木箱在运动过程中有那几个力做功且分别做什么功，然后利用

动能定理求解末动能的大小。

二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分

6.电磁打点计时器用频率为50Hz的交流电源，由这种打点计时器打出的相邻的两

点间对应的时间间隔为秒。下图表示的是由这种打点计时器打出的某运动物体

拉动的纸带上连续打出的若干点中的一段。如果测得AE两点间的距离为24.

8cm,那么就可以确定物体在AE段对应的平均速度，其大小为—；如果进一步

验证了该运动为匀加速直线运动，那么就可以确定该物体在C点对应的瞬时速

度，其大小为;如果再进一步测得AC两点间的距离为12.2cm,那么就可以

确定该运动的加速度为—o

）ABCDE\

#・*'_______________

参考答案：

0.02s；3.lm/s；3.lm/s；2.5m/s2

7.（6分）如图所示，把一个长为20cm、劲度系数为360N/m的弹簧一端固定，作

360

为圆心，弹簧的另一端连接一个质量为0.50kg的小球，当小球以方转/分的转

速在光滑水平面上做匀速圆周运动时，小球的角速度

为rad/s,弹簧的伸长应

为Cfflo

参考答案:

12；5

8.用游标卡尺测量一根金属管的内径和外径，尺上的游标分别如图所示，这根金属管的内

径的读数是cm,外径的读数是cm,管壁厚度

是cm.

参考答案：

解：10分度的游标卡尺，精确度是0.1mm,游标卡尺的主尺读数为24mm,游标尺上第5

个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标读数为5xO」mm=O.5mm,所以最终读数为：

24mm+0.5mm=24.5mm=2.45cm.

测外径的读数时，游标卡尺的主尺读数为30nlm,游标尺上第3个刻度和主尺上某一刻度

对齐，所以游标读数为3x0.1mm=0.3mm,所以最终读数为：

30mm+0.3mm=30.3mm=3.03cm.

管壁厚度是2(3.03cm-2.45cm)=0.29cm.

故答案为：2.45；3.03；0.29

9.一个同学在《研究平抛物体的运动》实验中，只画出了如图所示的一部分曲线，于是他

在曲线上取水平距离AS相等的三点A、E、C,量得得印.2m。又量出它们之间的竖直距离分

别为hIR.lm,h2=D,2m,利用这些数据，可求得：

(I)物体抛出时的初速度为m/s；

(2)物体经过B时竖直分速度为m/s；

(3)抛出点在A点上方高度为m处。

参考答案：

21.50.0125

10.一物理兴趣小组利用学校实验室的数字实验系统探究物体作圆周运动时向心力与角速

度、半径的关系.

①首先，让一祛码在一个比较光滑的平面上做半径r为0.08m的圆周运动，数字实验系统

得到若干组向心力F和对应的角速度6,他们根据实验数据绘出了F-3的关系图象如图

中B图线所示，兴趣小组的同学猜测r一定时，F可能与炉成正比.你认为，可以通过进

一步转换，做出关系图象来确定他们的猜测是否正确.

②将同一祛码做圆周运动的半径r再分别调整为0.04m、0.12m,又得到了两条F-s图

象，如图中A、C图线所示.通过对三条图线的比较、分析、讨论，他们得出①一定时,

F8r的结论你认为他们的依据

是_________________________________________________________________________________

③通过上述实验，他们得出：做圆周运动的物体受到的向心力F与角速度半径r的数

学关系式是F=k®2r,其中比例系数k的单位是.

参考答案:

①F与炉；②取任意相同①，A、B、C三图线对应向心力之比均约为3：2：1,与其对应

半径之比相同.③kg.

【考点】线速度、角速度和周期、转速；向心力.

【分析】①若F与d成正比，则F-d图象是过原点的倾斜直线，可很直观作出判断.

②在探究物体作圆周运动时向心力与角速度、半径的关系时，应当应用控制变量法，先保

证圆周运动的半径不变，探究向心力与角速度之间的关系，然后再更换半径继续探究向心

力与角速度之间的关系，最后可以得到向心力与角速度与半径的关系式.

③由F=kco2r表达式，结合各个量的单位分析k的单位.

【解答】解：①通过对图象的观察，兴趣小组的同学猜测F与上成正比.可以通过进一

步的转换，通过绘出F与炉关系图象来确定他们的猜测是否正确，如果猜测正确，做出

的F与①2的关系式应当是一条过原点的倾斜直线.

②在证实了F84之后，他们将祛码做圆周运动的半径r再分别调整为0.04m、0.12m,又

得到了两条F-®图象，取任意相同8,A、B、C三图线对应向心力之比均约为3：2：

1,与其对应半径之比相同.如果比例成立则说明向心力与物体做圆周运动的半径成正

比.

③表达式F=ka)2r中F、co、r的单位分别是N、rad/s、m,又由v=®r有：lm/s=l

(rad/s)?m,由F=ma,有lN=lkg?m/s2,则得：

lN=kx(Irad/s)2xlm=k?m/s2；则得k的单位是kg.

故答案为：①F与炉；②取任意相同co,A、B、C三图线对应向心力之比均约为3：2：

b与其对应半径之比相同.③kg.

11.在初中两年的物理学习中，同学们使用了多种测量仪器，各种仪器使用前，首

先应弄清楚该仪器的量程、分度值以及零刻度是否到位，再进行测量读数.观察下图，按

要

求回答问题：

(1)左图中体温计的测量范围是35℃至U,所测患者的体温

是℃o

(2)右图中量程为3V的电压表每小格表示的值是V,所测电压值

为Vo

参考答案：

(1)4239(2分)

(2)0.12.5

12.某个25kg的小孩坐在秋千板上，秋千板离拴绳子的横梁2.5m.如果秋千板摆动经过最

低位置时的速度是3m/s,这时秋千板所受的压力为N、方向为(g取

10m/s2,秋千板的质量不计.)

参考答案：

340,竖直向下

【考点】向心力.

【分析】“秋千''做圆周运动，经过最低位置时，由重力和秋千板对小孩的支持力提供向心

力，根据牛顿第二定律求出支持力，再由牛顿第三定律求解小孩对秋千板的压力.

【解答】解：以小孩为研究对象，根据牛顿第二定律得：

FN-mg=mR

v2*9

得到秋千板对小孩的支持力：FN=mg+mR=25x，」2.5=340N

由牛顿第三定律得小孩对秋千板的压力大小为340N,方向竖直向下.

故答案为：340,竖直向下

13.电火花打点计时器是一种使用一流电源的—仪器，它的工作电压是V；当

电源频率为50Hz时，它每隔_s打点一次；打n个点的时间为s.

参考答案：

交、计时、220V、0.02、0.02(n—1)

三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分

14.在"探究求合力的方法"的实验中：

(1)本实验采用的科学方法是▲

A.理想实验法B.等效替代法

C.控制变量法D.建立物理模型法

(2)以下是其中的两个实验步骤，请补充完整：

A.在水平放置的方木板上固定一张白纸，用图钉把橡皮条的一端固定在方木板上，另一

端拴上两个绳套，通过细绳同时用两个弹簧测力计(弹簧测力计与方木板平面平行)互成

角度地拉橡皮条，使它与细绳的结点到达某一位置O点，在白纸上用铅笔记下O点的位

置和____________▲______

B.只用一只弹簧测力计，通过细绳拉橡皮条，使细绳的结

点▲,读出此时弹簧测力计的示数F和记下细绳的方向.

(3)实验情况如图甲所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB

和OC为细绳。图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。图乙中的F与F两力中，方向一

定沿AO方向的是▲。

A

甲乙

参考答案:

(1)B(2)A：力的之卜和方向，B：与"生标的O点重合；(3)F

15.某同学验证物体质量一定时加速度与合力的关系，实验装置如图1所示。主要思路

是，通过改变悬挂小钩码的质量，改变小车所受拉力，并测得小车的加速度。将每组数据

在坐标纸上描点、画线，观察图线特点。

(1)实验中应该满足：钩码的质量m和小车质量M的关系为：

(2)如图2所示为本实验中得到的一条清晰纸带，纸带上两相邻计数点的时间间隔

T=0.10s,其中xl=7.05cm、x2=7.68cm、x3=8.33cm、x4=8.95cm、x5=9.61cm、

x6=10.26cm0为了尽量减小误差，则用T、xl、x2...x6表示小车加速度大小

a=,计算得加速度大小a=m/s2(计算结果保留两位有

效数字)。

图M

(3)经过6次实验，获得了6组对应的小车所受合力F、小车加速度a的数据，在坐标纸

上描点、画线，得到如图3所示的a-F图线。发现图线不过原点，经排查发现：并非人为

的偶然误差所致，那么，你认为出现这种结果的原因可能

是：_______________________________________________________________________________

♦学习牛顿第二定律后，你认为，图3中图线的斜率表

zj\O

g005^01303020^

图3

参考答案：

(»](1)m远小于.U(2)(>+/+寸俨+4+/)064(3)小车的遇过程中受

97,

到滑动，・力J

(«*]

试题分析，(1)漆实验豪■中,把硅码施力作为小车拉力，而事实上，小车和注码一起匀加速,

硅码・力是整体的合力，即Mg=("+附)。,■子投力下二.二白皿二」—^?，只有m返

“+**1+J1

AT

小子\1时,•子拉力才近纨峥手包碎重力.

(?)匀变速*it运动连姨相等时间闻■内通过的位移之差HPAX=M：.题目中给出了6个连煤相

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等的时间间IB内的位序，如昊我10用马・七=ar：,x?-x2=4jr......巧・七=m：■珞求得的加速

度来平均加速度M会变成'->+巧-Z+勺；x?*x,-1+.-匕-izA.■饵，■只用

了？个，无法茶小谡差.我们选择用向一%=3CM,J^-XJ=3at:*'-与=Jar：最挥的表达武

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9T

(3)现蒙图像可以发现.在刘遣度等于0.力F还不等于0.说明除F外压有别的力与F平选.

历以受到的百看动摩・力.恨茶牛・黑二定律有F-/=.3所以0率为:

号点，探究加建度与合力的关系实蜒探究

四、计算题：本题共3小题，共计47分

16.以下是某同学就有关月球的知识设计的两个问题，请你解答：

⑴若已知地球半径为R,地球表面的重力加速度为g,月球绕地球运动的周期为

T,万有引力常量为G,且把月球绕地球的运动近似看做是匀速圆周运动。试求出

月球绕地球运动的轨道半径。

(2)若某位宇航员随登月飞船登陆月球后，在月球某水平表面上方h高处以速度

vO水平抛出一个小球，小球落回到月球表面时距离抛出点的水平距离为s,已知月

球半径为R1,万有引力常量为G。试求出月球的质量M。

参考答案:

17.在宇宙探索中，科学家发现某颗行星的质量和半径均为地球的1/2,宇航员登

陆到该行星的表面时，将长度L=0.45m的细绳一端固定，另一端系质量m=0.1kg

的金属球，并让金属球恰好能在竖直面内作圆周运动。已知地球表面重力加速度

g=10m/s2o求：

(1)该行星表面的重力加速度g‘；

(2)金属球通过最高点时线速度大小;

(3)金属球通过最低点时线速度大小

参考答案：

试题分析：⑴设地球半径为M,半径为R,

「Mtn

Bmg

在地球表面有:①

设行星半径为M',半径为R，,

cA/5M

G-----T-

在行星表面有：②

根据题意有：M=2M'，R=2R',③

由①②③式联立解得：g'=2g=20m/s2

(2发18球通过最高点时,设具速度为V”由于小球恰较过或高点，因此此时只受重力mg作用，根据牛

顿第二定律有，*更④