2022-2023学年江苏省徐州市王杰中学高三上学期10月阶段检测物理试题含解析

这是一份2022-2023学年江苏省徐州市王杰中学高三上学期10月阶段检测物理试题含解析，共17页。试卷主要包含了单项选择题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。
  徐州市王杰中学2022年10月阶段检测（物理）一、单项选择题：本题共13小题，每小题4分，共52分，每小题只有一个选项符合题意。1. 小型轿车的“百公里加速时间”是指从静止开始加速到100km/h所用的最少时间，是反映汽车性能的重要参数。F1赛车 “百公里加速时间”只有很短的2.5s，说明它在加速测试过程中（　　）A. 位移一定很大 B. 速度一定很大 C. 平均速度一定很大 D. 加速度一定很大【答案】D【解析】【详解】小型轿车从静止开始加速到的过程中，速度变化量，F1赛车“百公里加速时间”只有很短的，说明在速度变化量一定的情况下，时间极短，根据加速度的定义可知加速度一定很大，故D正确，ABC错误;
故选D。2. 如图所示，在一辆表面光滑足够长的小车上，有质量为m1、m2的两个小球（m1>m2），原来随小车一起做匀速直线运动，当小车突然停止时，如不考虑其他阻力，则两个小球（　　）A. 一定相碰 B. 一定不相碰C. 不一定相碰 D. 无法确定，因为不知小车的运动方向【答案】B【解析】【详解】小车停止前，两个小球和小车一起做匀速直线运动，并且两个小球和小车具有共同的速度，当小车突然停止时，由于小球在光滑接触面上，因此两个小球由于惯性，还要保持原来大小不变的速度做匀速直线运动，又两球的速度相同，相同时间内通过的位移相同，因此两个小球间的距离不变，一定不会相碰，故B正确，ACD错误。故选B。3. 伽利略对“运动和力的关系”和“自由落体运动”的研究，开创了科学实验和逻辑推理相结合的重要科学研究方法。图甲、图乙分别表示这两项研究中实验和逻辑推理的过程，对这两项研究，下列说法中正确的是（　　）A. 图甲的实验为“理想实验”，通过逻辑推理得出力是改变物体运动的原因B. 图甲中的实验，可以在实验室中真实呈现C. 图乙通过对自由落体运动的研究，合理外推得出小球在斜面上做匀变速运动D. 图乙中先在倾角较小的斜面上进行实验，可“冲淡”重力，使时间测量更容易【答案】D【解析】【详解】AB．分析图甲可知，伽利略用抽象思维、数学推导和科学实验相结合的方法得到物体的运动不需要力来维持，由于不存在没有阻力的斜面，因此无法在实验室中真实呈现，故AB错误；CD．分析图乙可知，伽利略设想物体下落的速度与时间成正比，因为当时无法测量物体的瞬时速度，所以伽利略通过数学推导证明：如果速度与时间成正比，那么位移与时间的平方成正比；由于当时用滴水法计算，无法记录自由落体的较短时间，伽利略设计了让铜球沿阻力很小的斜面滚下，来冲淡重力得作用效果，而小球在斜面上运动的加速度要比它竖直下落的加速度小得多，所用时间长的多，所以容易测量。伽利略做了上百次实验，并通过抽象思维在实验结果上做了合理外推，得到了自由落体运动的规律，因此并不是通过对自由落体运动的研究，合理外推得出小球在斜面上做匀变速运动，故C错误，D正确。故选D。4. 甲、乙两车在平直公路上同向行驶，它们的v－t图像如图所示。已知两车在t2时刻并排行驶，则A. 乙车的加速度大小逐渐增大 B. 甲车的加速度大小先增大后减小C. 两车t1时刻也并排行驶 D. 在t1时刻甲车在前，乙车在后【答案】D【解析】【详解】A．由v－t图像可知乙车图线的斜率不变，故乙车的加速度大小不变，故A错误；B．由v－t图像可知甲车图线得斜率逐渐增大，故甲车的加速度逐渐增大，故B错误；CD．在v－t图像中，图线与t轴围成的面积表示位移，由图可知在t1~t2时间内乙车的位移大于甲车，而由题意可知两车在t2时刻并排行驶，故在t1时刻甲车在前，乙车在后，故C错误；D正确。故选D。5. 如图，质量为m的物块A放于倾角30°的固定斜面上，将光滑小球B轻放在物块A上，A、B能紧挨着匀速下滑。已知物块A与斜面之间的动摩擦因数为 ，则小球B的质量为（　　）A.  B. m C. 2m D. 3m【答案】A【解析】【分析】【详解】对AB的整体，由平衡可知解得故选A。6. 如图所示，物体P置于光滑的水平面上，用轻细线跨过质量不计的光滑定滑轮连接一个重力G=10N的重物，物体P向右运动的加速度为a1；若细线下端不挂重物，而用F=10N的力竖直向下拉细线下端，这时物体P的加速度为a2，则（ ）A. a1＜a2B. a1=a2C. a1＞a2D. 条件不足，无法判断【答案】A【解析】【详解】试题分析：挂重物时，选连接体为研究对象，有牛顿第二定律得，共同运动的加速度大小为：；当改为10N拉力后，由牛顿第二定律得；P的加速度为：，故a1＜a2，故选A.考点：牛顿第二定律7. 如图所示，物体甲放置在水平地面上，通过跨过定滑轮的轻绳与小球乙相连，整个系统处于静止状态．现对小球乙施加一个水平力F，使小球乙缓慢上升一小段距离，整个过程中物体甲保持静止，甲受到地面的摩擦力为f，则该过程中（ ）A. f变小，F变大 B. f变小，F变小C f变大，F变小 D. f变大，F变大【答案】D【解析】【分析】【详解】以小球乙为研究对象受力分析，设绳与竖直方向的夹角为，根据平衡条件可得，水平拉力为可见水平拉力F逐渐增大，绳子的拉力为故绳子的拉力也是逐渐增加；以物体甲为研究对象受力分析，根据平衡条件可得，物体甲受地面的摩擦力与绳子的拉力的水平方向的分力等大反向，故摩擦力方向向左是逐渐增大；故选D。8. 我国首台新型墙壁清洁机器人“蜘蛛侠”是由青岛大学学生自主研制开发的，“蜘蛛侠”利用8只“爪子”上的吸盘吸附在接触面上，通过“爪子”交替伸缩，就能在墙壁或玻璃上自由移动。如图所示，假设“蜘蛛侠”在竖直玻璃墙面上由A点沿直线匀加速“爬行”到右上方B点，在这一过程中，关于“蜘蛛侠”在竖直面内的受力分析正确的是（　　）A.  B.  C.  D. 【答案】C【解析】【详解】根据牛顿第二定律可知，在竖直平面内蜘蛛侠所受合力方向应该是从A指向B，故C正确，ABD错误。故选C。9. 如图所示，有一质量为m的物块分别与轻绳P和轻弹簧Q相连，其中轻绳P竖直，轻弹簧Q与竖直方向的夹角为，重力加速度大小为g，则下列说法正确的是（　　）A. 轻绳P的弹力大小可能小于mgB. 弹簧Q可能处于压缩状态C. 剪断轻绳瞬间，物块的加速度大小为gD. 剪断轻绳瞬间，物块的加速度大小为gsin【答案】C【解析】【详解】AB．轻绳P竖直，轻弹簧Q弹力为零，弹簧处于原长状态，轻绳P弹力大小等于mg，选项AB错误；CD．剪断轻绳瞬间，物体只受重力，物块的加速度大小为g，选项C正确，选项D错误。故选C。10. 如图，轻弹簧竖直固定在水平面上，时刻，将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放，小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点，然后又被弹起离开弹簧，上升到一定高度后再下落，如此反复。通过安装在弹簧下端的压力传感器，测出这一过程弹簧弹力F随时间t变化的图像如图（忽略一切阻力），则（　　）A.  时刻小球速度最大B.  时刻小球处于失重状态C.  这段时间内，小球的加速度先增大后减小D.  这段时间内，小球的速度先增大后减小【答案】D【解析】【详解】A．小球先自由下落，与弹簧接触后，弹簧被压缩，在下降的过程中，弹力不断变大，当弹力小于重力时，物体加速下降，合力变小，加速度变小，故小球做加速度减小的加速运动；当加速度减为零时，速度达到最大；之后物体由于惯性继续下降，弹力变得大于重力，合力变为向上且不断变大，加速度向上且不断变大，故小球做加速度不断增大的减速运动；上升过程，先做加速度不断减小的加速运动，当加速度减为零时，速度达到最大，之后做加速度不断增大的减速运动，直到小球离开弹簧为止，所以小球速率最大的时刻出现在至时间内，故A错误；B．由A分析可知，时刻小球速度为零，加速度向上，处于超重状态，故B错误；CD．至时间内，小球出于上升过程先做加速度不断减小的加速运动，当加速度减为零时，速度达到最大，之后做加速度不断增大的减速运动，直到小球离开弹簧为止，故C错误，D正确。故选D。二、实验题（每小问3分，共5问，满分15分）11. （1）两位同学到物理实验室做实验，同学A用如图甲装置研究小车的匀变速直线运动。①实验中必要的措施有________A．细线必须与长木板平行B．必须平衡小车和木板之间摩擦力C．小车的质量必须远大于砝码盘和砝码的总质量D．先释放小车，再接通电源②实验中得到如图乙的纸带，相邻计数点间有四个点未标出。电源的频率为50Hz，则小车的加速度大小为________m/s2。（结果保留三位有效数字）（2）同学B用如图丙装置“探究加速度与物体所受合力的关系”：①下列说法中正确的是________A．需要用天平测出沙和沙桶的总质量B．定滑轮至小车间的轻绳与倾斜的长木板平行C．挂上沙桶，调节长木板的倾角，以平衡摩擦力D．小车先从靠近打点计时器处释放，后接通电源②在实验过程中小车的加速度________（填“大于”“等于”或“小于”）沙和沙桶的加速度。③以弹簧测力计的读数F为横坐标，通过纸带计算出的加速度a为纵坐标，画出的a-F图像如图丁，则小车的质量为________kg。【答案】    ①. A    ②. 0.147    ③. B    ④. 小于    ⑤. 0.2【解析】【详解】（1）①[1]A．细线必须与长木板平行，A符合题意；B．本实验不探究加速度与合外力的关系，不必平衡小车和木板之间的摩擦力，B不符合题意；C．本实验不探究加速度与合外力的关系，小车的质量不必远大于砝码盘和砝码的总质量，C不符合题意；D．必须先接通电源，后释放小车，D不符合题意。故选A。②[2]小车的加速度大小为（2）①[3]A．不需要用天平测出沙和沙桶总质量，弹簧测力计直接测量绳的拉力，A错误；B．定滑轮至小车间的轻绳与倾斜的长木板平行，B正确；C．撤去沙桶，调节木板的倾角，以平衡摩擦力，C错误；D．先接通电源，然后小车先从靠近打点计时器处释放，D错误。故选B。②[4]在相同时间内，小车的位移等于沙桶位移的一半，所以在实验过程中小车的加速度小于沙和沙桶的加速度；③[5]小车的质量为四、解答题（12题8分，13题12分，14题12分，15题13分，共33分，解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤）12. 如图所示，在水平作用力的作用下，木板在水平地面上向左匀速运动，其水平表面上的木块静止不动，与之相连的固定在竖直墙上的弹簧秤的示数为。已知木块重，木板重。（1）若此时弹簧秤弹簧的伸长量为，则该弹簧秤弹簧的劲度系数为多少；（2）木块与木板之间的动摩擦因数为多少；（3）若已知木板与水平地面间的动摩擦因数为0.3，则水平力为多大。【答案】（1）200N/m；（2）0.4；(3)9.2N【解析】【详解】（1）弹簧秤的示数为3.2N，弹簧秤弹簧的伸长量为1.6cm=0.016m，由胡克定律得（2）A保持静止，A水平方向受到弹簧的拉力和B对A的滑动摩擦力，由平衡条件得到，木块A受到的滑动摩擦力的大小等于弹簧的拉力F，即fBA=F=3.2N，根据fBA=μ1GA解得（3）根据牛顿第三定律可知，A对B的摩擦力大小fAB =3.2N，对B进行受力分析可知，竖直方向NB=GB+GA=12N+8N=20N水平方向F-fB-fAB=0其中fB=μ1NB=0.3×20N=6N联立得F=9.2N13. 如图，一个质量为m=2kg的小物块静置于足够长的斜面底端。现对其施加一个沿斜面向上、大小为F=25N的恒力，3s后将F撤去，此时物块速度达到15m/s。设物块运动过程中所受摩擦力的大小不变，取g=10m/s2。求：（1）物块所受摩擦力的大小；（2）物块在斜面上运动离斜面底端的最远距离；（3）物块在斜面上运动的总时间。【答案】（1）5N；（2）37.5m；（3）【解析】【详解】（1）根据速度公式得解得：；由牛顿第二定律解得f=5N；（2）撤去拉力后物块继续上滑有解得；则撤力前上滑距离撤力后上滑距离物块在斜面上运动离斜面底端的最远距离（3）撤力后物块上滑的时间下滑过程有解得：；由解得故斜面上运动的总时间为14. 如图所示，匀速转动的水平圆盘上放有质量分别为2kg和3kg的小物体A、B，A、B间用细线沿半径方向相连。它们到转轴的距离分别为rA=0.2m、rB=0.3m。A、B与盘面间的最大静摩擦力均为重力的0.4倍。g取10m/s2，求：（1）当细线上开始有弹力时，圆盘的角速度ω1；（2）当A开始滑动时，圆盘的角速度ω2；（3）当A将要开始滑动时，绳子断了，请写出A、B向心力的供需双方，并说明是否会滑动。【答案】（1）；（2）；（3）见解析【解析】【详解】（1）当细线上开始有弹力时，圆盘的角速度ω1，此时对B有可得（2）当A开始滑动时，圆盘的角速度ω2，此时对A有对B有联立可得（3）依题意，当将要开始滑动时，绳子断了，此时有A向心力的提供为：f静     需要的向心力为：     供等于需，最大静摩擦力大于所需要的向心力，A不滑动B向心力的提供为：  需要的向心力为：     供小于需，B将滑动15. 如图所示，一质量m1=0.2kg的足够长平板小车静置在光滑水平地面上，质量m2=0.1kg的小物块（可视为质点）置于小车上A点，其与小车间的动摩擦因数μ=0.40，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力．现给小物块一个方向水平向右、大小为v0=6m/s的初速度，同时对小物块施加一个方向水平向左、大小为F=0.6N的恒力．取g =10m/s2．求：（1）初始时刻，小车和小物块的加速度大小；（2）经过多长时间小物块与小车速度相同？此时速度为多大？（3）小物块向右运动的最大位移．【答案】（1）10m/s2    （2）0.5s，1.0m/s   （3）2.0m【解析】【详解】（1）小物块受到向左的恒力和滑动摩擦力做匀减速运动，小车受摩擦力向右做匀加速运动．设小车和小物块的加速度大小分别为a1、a2，由牛顿第二定律得：对小车：解得：   对小物块：解得：  （2）设经过时间t小车与小物块速度相同，设速度为v1，由运动学公式得对小车：对小物块：解得：t = 0.5 s，    （3）假设当两者达到共同速度后相对静止，系统只受恒力F1作用，设系统的加速度为a3，则由牛顿第二定律得解得：此时小车所需要的静摩擦力为=0.4N因为，所以两者将一起向右做匀减速运动． 小物块第一段的位移：小物块第二段的位移：所以，小物块向右运动的最远位移为：