江苏省梅村高级中学2023-2024学年高一下学期3月阶段性测试物理试题（原卷版+解析版）

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一.单项选择题：本题共 11小题，每小题4分，共计44分。每小题只有一个选项符合题意。
1. 发现行星运动规律和万有引力定律的科学家分别是（ ）
A. 开普勒、牛顿B. 伽利略、开普勒C. 牛顿、卡文迪许D. 伽利略、牛顿
2. 下面实例中的运动物体（都不计空气阻力）机械能不守恒的是（ ）
A. 一块滑块从竖直放置的光滑半圆环的上端滑下
B. 细绳拴着一个小球，绳的一端固定让小球在竖直平面内来回摆动
C. 拉着一个物体沿着光滑斜面匀速下滑
D. 具有某一初速度的滑块沿着光滑斜面上升
3. 爱因斯坦提出的相对论对现代经典物理具有里程碑式的意义，因此爱因斯坦被认为是最伟大的物理学家之一。高铁列车长200米，高速通过一个2000米长的隧道，根据尺缩效应判断正确的是（ ）
①车厢里的乘客认为列车变短了②车厢里的乘客认为隧道变短了
③隧道检修工认为列车变短了④隧道检修工认为隧道变短了
A. ①③B. ①④C. ②③D. ②④
4. 某大瀑布平均水流量为，水的落差为50m，已知水的密度为，在大瀑布水流下落过程中，重力做功的平均功率约为（ ）
A. B. C. D.
5. 固定的光滑竖直杆上套着一个滑块，用轻绳系着滑块绕过光滑的定滑轮，以大小恒定的拉力F拉绳，使滑块从A点起由静止开始上升。若从A点上升至B点和从B点上升至C点的过程中轻绳对滑块做的功分别为W1和W2，且AB=BC，则（ ）
A. B.
C. D. 无法确定W1和W2的大小关系
6. 国产科幻大片《流浪地球2》中的“太空电梯”给观众带来了强烈的视觉震撼。如图所示，“太空电梯”由地面基站、缆绳、箱体、同步轨道上的空间站和配重组成，缆绳相对地面静止，箱体可以沿缆绳将人和货物从地面运送到空间站。下列说法正确的是（ ）
A. 地面基站可以建设青藏高原上
B. 配重的线速度小于同步空间站的线速度
C. 配重做圆周运动所需的向心力等于地球对它的万有引力
D. 若同步空间站和配重间的缆绳断开，配重将做离心运动
7. “嫦娥三号”的发射示意图如下，在绕地的椭圆轨道运动中，每次变轨后半长轴增大，然后进入奔月轨道，最后进入月球轨道进行制动，在绕月的椭圆轨道运动中，每次变轨后半长轴变小，下列说法正确的是（ ）
A. 在绕地的椭圆轨道运动中，每一次变轨“嫦娥三号”的机械能就增大一些
B. 若绕地与绕月的椭圆轨道半长轴相等，则“嫦娥三号”在这两个轨道上运动的周期相等
C. 在绕月的某个固定椭圆轨道运动中，“嫦娥三号”的机械能可能先减小后增大
D. 在奔月轨道的运动中，“嫦娥三号”的加速度不可能为0
8. 如图所示，质量为m的物体以速度v滑上水平传送带，传送带由电动机带动，始终保持以速度2v匀速运动，物体与传送带间的动摩擦因数为μ，物体最终能与传送带相对静止，重力加速度为g，对于物体从开始滑上到相对传送带静止这一过程，下列说法错误的是（ ）
A. 相对运动时间为B. 传送带对物体做功
C. 摩擦生热D. 电动机做功为
9. 如图，一个质量为m的小滑块在高度为h的斜面顶端由静止释放；滑块与斜面间动摩擦因数恒定，以水平地面为零势能面。则滑块滑至斜面底端时的动能Ek随斜面倾角θ变化的关系图像可能正确的是（ ）
A. B.
C. D.
10. 质量为m的小球用弹性轻绳系于O点，如图所示，将其拿到与O等高的A点，弹性绳处于自然伸长状态，此时长为，将小球在A点由静止释放，当小球到达O的正下方B点时，绳长为，小球速度为v且方向水平。已知弹性绳的弹力与形变量成正比，弹性绳未超过弹性限度，小球可视为质点。下列说法正确的是（ ）
A. 弹性绳的劲度系数k一定小于
B. 小球从A到B过程中重力所做的功为
C. 弹性绳对小球做的功为
D. 小球从A运动到B点的过程中重力的瞬时功率先增大后减小
11. 如图所示，在倾角为30°的斜面上的P点钉有一光滑小铁钉，以P点所在水平虚线将斜面一分为二，上部光滑，下部粗糙。一绳长为3R轻绳一端系与斜面O点，另一端系一质量为m的小球，现将轻绳拉直小球从A点由静止释放，小球恰好能第一次通过圆周运动的最高点B点，已知OA与斜面底边平行，OP距离为2R，且与斜面底边垂直，则小球从A到B的运动过程中（ ）
A. 合外力做功
B. 重力做功
C. 克服摩擦力做功
D. 机械能减少
二. 简答题：本题共1小题，每空4分，共计12分。
12. 为了“探究动能改变与合外力做功”的关系，某同学设计了如下实验方案：
第一步：把带有定滑轮的木板有滑轮的一端垫起，把滑块通过细绳与带夹重锤跨过定滑轮相连，重锤夹后连接穿过打点计时器的纸带，调整木板倾角，直到轻推滑块后，滑块沿木板向下匀速运动，如图甲所示。
第二步：保持长木板的倾角不变，将打点计时器安装在长木板靠近滑轮处，取下细绳和重锤，将滑块与纸带相连，使纸带穿过打点计时器，然后接通电源，释放滑块，使之从静止开始向下加速运动，打出纸带，如图乙所示，打出的纸带如图丙所示。

请回答下列问题：
（1）已知O、A、B、C、D、E、F相邻计数点间时间间隔为，根据纸带求滑块运动的速度，打点计时器打B点时滑块运动的速度________________________
（2）若要完成实验探究，已知重锤质量为m，纸带标出的数据、当地的重力加速度为g，还必须测出________________，若选择BE段探究动能改变与合外力做功的关系，若满足关系式________________（用m、、g、纸带标出的物理量和补充测量物理量来表示），则说明合外力做功等于动能的改变量。
三. 计算题：本题共4小题，共计44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，只写出最后答案的不能得分，有数值的题，答案中必须明确写出数值和单位。
13. 某汽车发动机的额定功率为60kW，汽车质量为5t，汽车在运动中所受阻力的大小恒为车重的0.1倍｡(g取10m/s2)
（1）若汽车以额定功率启动，汽车能达到最大速度是多少?
（2）若汽车以额定功率启动，当汽车速度达到5m/s时，其加速度是多少?
14. 宇航员驾驶宇宙飞船到达月球，他在月球表面做了一个实验：在离月球表面高度为h处，将一小球以初速度v0水平抛出，水平射程为x。已知月球的半径为R，万有引力常量为G。不考虑月球自转的影响。求：
（1）月球表面的重力加速度大小g0；
（2）月球的质量M；
（3）飞船在近月圆轨道绕月球做匀速圆周运动的速度v。
15. 上个世纪德州市农村盖房，为夯实地基，需要用夯锤打夯。如图所示，夯锤固定有四个把手，打夯时四个人分别握住一个把手，同时向上用力将夯锤提起，经一定时间后同时松手，夯锤落至地面将地基夯实。某次打夯时，设夯锤的质量为，将夯锤由静止提起时，每个人都对夯锤施加竖直向上的恒力，大小均为，夯锤离开地面后四人同时松手，夯锤落地时将水平地面砸出深的一个凹痕，重力加速度。求：
（1）松手时夯锤获得的速度大小；
（2）夯锤到达最高处时离地面的高度；
（3）穷锤落地时地面对夯锤的平均作用力的大小。
16. 如图所示，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上，用长L=0.7m的细线穿过小孔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mA=1kg，小球B的质量mB=2kg。当整个装置绕竖直轴以角速度1=5rad/s匀速转动时，细线OB与竖直方向的夹角为37°。缓慢加速后使整个装置以角速度2匀速转动时，细线OB与竖直方向的夹角变为53°，且此时弹簧弹力与角速度为1时大小相等。重力加速度g取10m/s2，sin37°=0.6.求：
（1）1=5rad/s时，OB间的距离；
（2）2的大小；
（3）由1增至2过程中，细线对小球B做的功。（计算结果保留两位有效数字）