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第=page11页,共=sectionpages11页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1000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g,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A至底端B,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A至底端B时的动能大
B.沿Ⅱ斜面由顶端A至底端B时的动能大
C.沿Ⅰ斜面由顶端A至底端B时重力的功率大
D.沿Ⅱ斜面由顶端A至底端B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80cm高处把1000粒豆粒连续均匀地倒在秤盘上,持续作用时间为1s,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1000粒豆粒的总质量为100g,则在碰撞过程中秤盘受到的压力大小约为(
)A.0.2N B.0.6N C.1.0N D.1.6N5.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v做匀速直线运动,t1时刻汽车受到的阻力变为原来的2倍。在计时开始到再次达到稳定速度的过程中,则汽车的v−t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m的小滑块P、Q通过铰链用长为L的刚性轻杆连接,P套在固定的竖直光滑杆上,Q放在光滑水平地面上,轻杆与竖直方向夹角α=30°。原长为L2的轻弹簧水平放置右端与Q相连,左端固定在竖直杆O点上。P由静止释放,下降到最低点时α变为60°。整个运动过程中,P、Q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g。则P下降过程中(
)A.P、Q组成的系统机械能守恒 B.P、Q的速度满足vPtanα=vQ
C.弹簧弹性势能最大值为3−128.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v0的速度竖直弹起后到再次与地面碰撞的过程中,以v表示篮球的速度,t表示篮球运动的时间,Ek表示篮球的动能,ℎ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O点(图中未标出)。物块的质量为m,AB=a,物块与桌面间的动摩擦因数为μ。现用水平向右的力将物块从O点拉至A点,拉力做的功为W。撤去拉力后物块由静止向左运动,经O点到达B点时速度为零。重力加速度为g。则上述过程中(
)A.OA=OB
B.OA<OB
C.物块经过O点时,速度最大
D.物块在B点时,弹簧的弹性势能小于W−310.如图所示,弹性绳一端系于A点,绕过固定在B处的光滑小滑轮,另一端与套在粗糙竖直固定杆M处的小球相连,此时ABM在同一水平线上,弹性绳原长恰好等于AB间距。小球从M点由静止释放,滑到N点时速度恰好为零,P为MN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3个力的作用
B.受到的摩擦力逐渐增大
C.在P点时重力的瞬时功率最大
D.在MP过程损失的机械能比在PN过程的大二、实验题:本大题共1小题,共15分。11.如图1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d,托盘(含砝码)的质量为M,滑块的质量为m,重力加速度为g。
图1
图2
(1)下列实验操作步骤,正确顺序是
。
①测出遮光条到光电门的距离l
②调节滑轮高度,使细绳与导轨平行
③将气垫导轨放在水平桌面,将导轨调至水平
④释放滑块,读出遮光条通过光电门的挡光时间t
⑤打开气源,将滑块移至光电门右侧某适合的位置
(2)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)。
(3)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)。
(4)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l,记录每次遮光条的遮光时间t及对应的1t2,数据见表。l/(×1.002.003.004.005.00t/ms11.798.166.715.775.1410.721.502.223.003.78请根据表中的数据,在方格纸上(图2)作出1t2−l图像
。
(5)某同学根据“1t三、计算题:本大题共4小题,共45分。12.如图所示,两个滑块A、B静置于同一光滑水平直轨道上.A的质量为m,现给滑块A向右的初速度v0,一段时间后A与B发生碰撞,碰后A、B分别以18v0 , 34v0的速度向右运动.求:
①B的质量;13.如图所示,在竖直平面内有光滑轨道ABCD,其中AB是竖直轨道,CD是水平轨道,AB与BC相切于B点,BC与CD相切于C点。一根长为2R的轻杆两端分别固定着两个质量均为m的相同小球P、Q(视为质点),将轻杆锁定在图示位置,并使Q与B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g。求:
(1)P球到达C点时的速度大小;
(2)P球到达B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v=4m/s,与倾角为37°的斜面的底端P平滑连接,将一质量m=2kg的小物块从A点由静止释放。已知A、P的距离L=9m,物块与斜面、传送带间的动摩擦因数分别为μ1=0.5、μ2=0.1,取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。求物块:
(1)第1次滑过P点时的速度大小。
(2)第115.如图所示的装置中,光滑水平杆固定在竖直转轴上,小圆环A和轻弹簧套在杆上,弹簧两端分别固定于竖直转轴和环A,细线穿过小孔O,两端分别与环A和小球B连接,线与水平杆平行,环A的质量为m,小球B的质量为2m。现使整个装置绕竖直轴以角速度ω匀速转动,细线与竖直方向的夹角为37°。缓慢加速后使整个装置以角速度2ω匀速转动,细线与竖直方向的夹角为53°,此时弹簧弹力与角速度为ω时大小相等,已知重力加速度g,sin37°=0.6,cos37°=0.8,求:
(1)装置转动的角速度为ω时,细线OB的长度s。
(2)装置转动的角速度为2ω时,弹簧的弹力大小F。
(3)装置转动的角速度由ω增至2ω过程中,细线对小球B做的功W。
参考答案1.C
2.A
3.C
4.B
5.A
6.C
7.C
8.D
9.D
10.C
11.③②⑤①④dMgl=观点错误,只有当图象的斜率k=2Mg
12.解:①A、B碰撞过程,取向右方向为正方向,由动量守恒定律,得:mv0=mvA+mBvB
据题
vA=18v0,vB=34v0
解得mB=713.解:(1)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
P球到达C点时的速度为v,由机械能守恒定律得
4mgR=12×2mv2
解得
v=2gR
(2)当P球到达B点时杆与水平面的角度为θ,则有
sinθ=R2R=12
解得θ=30°
当P球到达B点时,由于两球在沿杆方向的分速度大小相等,则有
vQcos30°=vPcos60°
P、Q系统机械能守恒,则有
3mgR=12mvP214.解:(1)从A到P过程中,由动能定理得:(mgsin37°−μ1mgcos37°)L=12mv12
解得:v1=6m/s;
(2)小物块在传送带上运动过程中,由牛顿第二定律得:μ2mg=ma
解得加速度大小为:a=5m/s2
物块从滑上传送带到与传送带共速时,由速度公式得:−v=v1−at1
解得此过程中运动的时间为:t1=10s
设匀速运动阶段的时间为t2,有:vt2=v122a−v22a
解得:t2=2.5s
第1次在传送带上往返运动的时间:t=15.解:(1)装置转动的角速
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