2022-2023学年江苏省南通市海安市实验中学高三上学期9月月考试题 物理

2022-2023学年江苏省南通市海安市实验中学高三上学期9月月考

物理

一、单项选择题：共10题，每题4分，共40分.每题只有一个选项最符合题意.

1. 2021年7月27日，在东京奥运会跳水女子双人十米跳台决赛中，中国选手陈芋汐、张家齐夺得冠军，如图所示，则（　　）

A. 跳台对运动员的支持力是由于跳台发生形变而产生的

B. 跳台对运动员的支持力大小始终等于运动员的重力

C. 运动员受到的重力就是她对跳台的压力

D. 运动员受到的重力施力物体是跳台

2. 足球在空中运动轨迹如图所示，足球视为质点，空气阻力不计。用v、E、Ek、h、t分别表示足球的速率、机械能、动能、足球的离地高度和在空中的运动时间，下列图像中可能正确的是（　　）

A.  B.

C.  D.

3. 如图所示，某同学为感受绳子拉力大小与转速、绳长的关系，让绳的一端拴一重物，手牵着绳子另一端在空中甩动，使重物在水平面内做圆周运动。则下列分析正确的是（　　）

A. 若增大转速，保持绳长不变，则拉力不变 B. 若增大转速，保持绳长不变，则拉力变小

C. 若增大绳长，保持转速不变，则拉力变小 D. 若增大绳长，保持转速不变，则拉力变大

4. 2021年10月16日，神舟十三号载人飞船顺利将翟志刚、王亚平、叶光富3名航天员送入太空。随后与天和核心舱进行对接。如图所示，已知“天和核心舱”匀速圆周运动的轨道离地约400km、周期约为93min，地球半径为6370km，万有引力常量G=6.67×10-11N∙m2/kg2对这些数据分析，不能确定的是（　　）

A. 核心舱的质量 B. 飞船的加速度 C. 地球的质量 D. 地球的第一宇宙速度

5. 如图所示，运动员在做俯卧撑运动。已知运动员每分钟完成25个俯卧撑，则运动员克服重力做功的平均功率最接近（　　）

A. 1W B. 10W C. 100W D. 1000W

6. 如图所示，S1、S2是软绳两端的波源，同时做半个周期的简谐运动形成两列简谐波，已知波源S1、S2的振幅分别为A1、A2，周期为T1、T2，P为软绳的中点，下列分析正确的是（　　）

A. 两列波都是纵波 B. 波源S1起振方向向下

C. 波源S2形成的波峰先到达P点 D. P点的最大位移等于A1+A2

7. 摩擦传动是传动装置中的一个重要模型，如图所示的两个水平放置的轮盘靠摩擦力传动，其中、分别为两轮盘的轴心，已知两个轮盘的半径比和，且在正常工作时两轮盘不打滑。今在两轮盘上分别放置两个同种材料制成的滑块A、，两滑块与轮盘间的动摩擦因数相同，两滑块距离轴心、的间距。若轮盘乙由静止开始缓慢地转动起来，且转速逐渐增加，则下列叙述正确的是（　　）

①滑块A和在与轮盘相对静止时，角速度之比

②滑块A和在与轮盘相对静止时，角速度之比为

③转速增加后滑块先发生滑动

④转速增加后滑块A先发生滑动

A. ①③ B. ①④ C. ②③ D. ②④

8. 如图所示，A、B两篮球先后从相同高度抛出后直接落入篮筐，落入篮筐时的速度方向相同，下列判断正确的是（　　）

A. A、B从抛出到落入篮筐所用时间相同

B. A在最高点的速度比B在最高点的速度大

C. A、B落入篮筐时速度大小相同

D. A、B上升过程中，在任意相同高度时的速度方向均相同

9. 如图甲所示，长木板静止在光滑水平地面上，质量为m的滑块以水平初速v0由木板左端恰能滑至木板的右端与木板相对静止。若将木板分成长度相等的两段（如图乙），滑块仍以v0从木板左端开始滑动，已知滑块运动过程中所受摩擦力不变。则下列分析正确的是（　　）

A. 滑块滑到木板的右端后飞离木板 B. 滑块滑到木板的右端前就与木板保持相对静止

C. 两过程滑块的动量变化相同 D. 两过程系统产生的热量相等

10. 如图所示，质量均为m的两个滑块A和B分别套在固定于竖直平面内相互垂直的光滑杆上，A和B用轻连杆通过铰链相连，对B施加水平向左的外力F，使滑块A缓慢匀速上升．撤去外力F后较短时间内，A的速度减为0，此时轻连杆与竖直杆的夹角=30°，然后滑块A下落且不反弹，不计铰链处摩擦，轻连杆长度为L，重力加速度为g，以下说法正确的是（　　）

A. F作用过程中，滑块B的速度保持不变

B. F作用过程中，滑块B对水平杆的压力逐渐增大

C. A下落过程中，B的速度一直增大

D. A下落过程中，接触水平杆前瞬间，A的动能为

二、非选择题：共5题，共60分.其中第12题~第15题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；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位.

11. 某学习小组在斜面上研究动量守恒实验，采用了如图所示的实验装置，甲、乙两小车间有一锁定的压缩弹簧，解除锁定，小车在弹簧作用下由静止向相反方向运动。

（1）设两车质量分别为m1、m2，弹开过程中某时刻的速度大小分别为v1、v2，则该小组需要验证的表达式是___________；

（2）现进行以下操作：

①用天平测甲、乙两车的质量分别为m1=0.20kg，m2=0.40kg；

②打开实验模板，启动传感器；

③点击“开始”，解除锁定，传感器记录小车的各个时刻的速度如下表所示，其中甲车的v-t图像已由计算机绘出，请你根据表格中所给的数据做出乙车的v-t图像；（        ）

（3）根据两车的v-t图像及动量守恒条件，你认为选择___________时间研究更合适。

A．0~0.04s     B．0.06~0.10s     C．任意时段均可

（4）进一步分析实验数据，可以得到的结论是___________

（5）关于实验的操作与反思，下列说法正确的是___________

A． 实验中需要平衡摩擦力

B． 更换劲度系数更大的弹簧，有利于减小实验误差

C． 该学习小组需多次改变斜面倾角进行实验得出最后结论

12. 如图所示，小球A挂在轻质弹簧下端，上下振动。 小球B在竖直平面内以O为圆心做匀速圆周运动，用水平平行光照射小球B，可以观察到小球B的投影总和小球A重合。已知小球A的质量为m，小球B的角速度 ，圆周运动半径为R。求：

（1）小球A简谐运动的表达式；

（2）小球A的最大加速度a及弹簧的劲度系数k。

13. 如图所示，水平面上一质量为m的小球以速度v0进入圆弧槽，已知圆弧槽的质量为M，半径为R，不计一切摩擦：求：

（1）当小球到达圆弧槽与圆心O等高的B处时，圆弧槽的速度大小：

（2）若v0大小不确定，小球能通过圆弧槽的最高点C，则落地瞬间距槽口A点的最小距离。

14. 如图所示，粗糙轻杆水平固定在竖直轻质转轴上A点。质量为m的小球和轻弹簧套在轻杆上，小球与轻杆间的动摩擦因数为μ，弹簧原长为0.6L，左端固定在A点，右端与小球相连。长为L的细线一端系住小球，另一端系在转轴上B点，AB间距离为0.6L。装置静止时将小球向左缓慢推到距A点0.4L处时松手，小球恰能保持静止。接着使装置由静止缓慢加速转动。已知小球与杆间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，不计转轴所受摩擦。

（1）求弹簧的劲度系数k；

（2）求小球与轻杆间恰无弹力时装置转动角速度ω；

（3）从开始转动到小球与轻杆间恰无弹力过程中，外界提供给装置的能量为E，求该过程摩擦力对小球做的功W。

15. 如图所示，木板A置于粗糙的水平面上，其右侧上表面放置着木块B。将木块与墙壁用劲度系数为的轻质弹簧连接，此时弹簧处于原长。将木板与重物C用不可伸长的轻绳通过滑轮连接。木板与地面间的动摩擦因数，木板与木块间的动摩擦因数，，，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，不计其它阻力。

（1）用手托住物块C使系统处于静止状态，求作用在物体C上的最小托力；

（2）撤去托力，使物块C由静止释放，求A、B刚要发生相对滑动时，物块C下落的高度；

（3）A、B刚要发生相对滑动时，立即将弹簧和绳子同时剪断，求A、B能够继续滑行的距离、。

实验中学高三年级第一次学情检测

物理

一、单项选择题：共10题，每题4分，共40分.每题只有一个选项最符合题意.

1. 2021年7月27日，在东京奥运会跳水女子双人十米跳台决赛中，中国选手陈芋汐、张家齐夺得冠军，如图所示，则（　　）

A. 跳台对运动员的支持力是由于跳台发生形变而产生的

B. 跳台对运动员的支持力大小始终等于运动员的重力

C. 运动员受到的重力就是她对跳台的压力

D. 运动员受到重力施力物体是跳台

【答案】A

2. 足球在空中运动轨迹如图所示，足球视为质点，空气阻力不计。用v、E、Ek、h、t分别表示足球的速率、机械能、动能、足球的离地高度和在空中的运动时间，下列图像中可能正确的是（　　）

A.  B.

C.  D.

【答案】D

3. 如图所示，某同学为感受绳子拉力大小与转速、绳长的关系，让绳的一端拴一重物，手牵着绳子另一端在空中甩动，使重物在水平面内做圆周运动。则下列分析正确的是（　　）

A. 若增大转速，保持绳长不变，则拉力不变 B. 若增大转速，保持绳长不变，则拉力变小

C. 若增大绳长，保持转速不变，则拉力变小 D. 若增大绳长，保持转速不变，则拉力变大

【答案】D

4. 2021年10月16日，神舟十三号载人飞船顺利将翟志刚、王亚平、叶光富3名航天员送入太空。随后与天和核心舱进行对接。如图所示，已知“天和核心舱”匀速圆周运动的轨道离地约400km、周期约为93min，地球半径为6370km，万有引力常量G=6.67×10-11N∙m2/kg2对这些数据分析，不能确定的是（　　）

A. 核心舱的质量 B. 飞船的加速度 C. 地球的质量 D. 地球的第一宇宙速度

【答案】A

5. 如图所示，运动员在做俯卧撑运动。已知运动员每分钟完成25个俯卧撑，则运动员克服重力做功的平均功率最接近（　　）

A. 1W B. 10W C. 100W D. 1000W

【答案】C

6. 如图所示，S1、S2是软绳两端的波源，同时做半个周期的简谐运动形成两列简谐波，已知波源S1、S2的振幅分别为A1、A2，周期为T1、T2，P为软绳的中点，下列分析正确的是（　　）

A. 两列波都是纵波 B. 波源S1起振方向向下

C. 波源S2形成的波峰先到达P点 D. P点的最大位移等于A1+A2

【答案】C

7. 摩擦传动是传动装置中的一个重要模型，如图所示的两个水平放置的轮盘靠摩擦力传动，其中、分别为两轮盘的轴心，已知两个轮盘的半径比和，且在正常工作时两轮盘不打滑。今在两轮盘上分别放置两个同种材料制成的滑块A、，两滑块与轮盘间的动摩擦因数相同，两滑块距离轴心、的间距。若轮盘乙由静止开始缓慢地转动起来，且转速逐渐增加，则下列叙述正确的是（　　）

①滑块A和在与轮盘相对静止时，角速度之比为

②滑块A和在与轮盘相对静止时，角速度之比为

③转速增加后滑块先发生滑动

④转速增加后滑块A先发生滑动

A. ①③ B. ①④ C. ②③ D. ②④

【答案】A

8. 如图所示，A、B两篮球先后从相同高度抛出后直接落入篮筐，落入篮筐时的速度方向相同，下列判断正确的是（　　）

A. A、B从抛出到落入篮筐所用时间相同

B. A在最高点的速度比B在最高点的速度大

C. A、B落入篮筐时速度大小相同

D. A、B上升过程中，在任意相同高度时的速度方向均相同

【答案】B

9. 如图甲所示，长木板静止在光滑水平地面上，质量为m的滑块以水平初速v0由木板左端恰能滑至木板的右端与木板相对静止。若将木板分成长度相等的两段（如图乙），滑块仍以v0从木板左端开始滑动，已知滑块运动过程中所受摩擦力不变。则下列分析正确的是（　　）

A. 滑块滑到木板的右端后飞离木板 B. 滑块滑到木板的右端前就与木板保持相对静止

C. 两过程滑块动量变化相同 D. 两过程系统产生的热量相等

【答案】B

10. 如图所示，质量均为m的两个滑块A和B分别套在固定于竖直平面内相互垂直的光滑杆上，A和B用轻连杆通过铰链相连，对B施加水平向左的外力F，使滑块A缓慢匀速上升．撤去外力F后较短时间内，A的速度减为0，此时轻连杆与竖直杆的夹角=30°，然后滑块A下落且不反弹，不计铰链处摩擦，轻连杆长度为L，重力加速度为g，以下说法正确的是（　　）

A. F作用过程中，滑块B的速度保持不变

B. F作用过程中，滑块B对水平杆的压力逐渐增大

C. A下落过程中，B的速度一直增大

D. A下落过程中，接触水平杆前瞬间，A的动能为

【答案】D

二、非选择题：共5题，共60分.其中第12题~第15题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；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位.

11. 某学习小组在斜面上研究动量守恒实验，采用了如图所示的实验装置，甲、乙两小车间有一锁定的压缩弹簧，解除锁定，小车在弹簧作用下由静止向相反方向运动。

（1）设两车的质量分别为m1、m2，弹开过程中某时刻的速度大小分别为v1、v2，则该小组需要验证的表达式是___________；

（2）现进行以下操作：

①用天平测甲、乙两车的质量分别为m1=0.20kg，m2=0.40kg；

②打开实验模板，启动传感器；

③点击“开始”，解除锁定，传感器记录小车的各个时刻的速度如下表所示，其中甲车的v-t图像已由计算机绘出，请你根据表格中所给的数据做出乙车的v-t图像；（        ）

（3）根据两车v-t图像及动量守恒条件，你认为选择___________时间研究更合适。

A．0~0.04s     B．0.06~0.10s     C．任意时段均可

（4）进一步分析实验数据，可以得到的结论是___________

（5）关于实验的操作与反思，下列说法正确的是___________

A． 实验中需要平衡摩擦力

B． 更换劲度系数更大的弹簧，有利于减小实验误差

C． 该学习小组需多次改变斜面倾角进行实验得出最后结论

【答案】    ①. m1v1-m2v2=0或m1v1=m2v2    ②. 见解析    ③. A    ④. 误差允许范围内，弹开最初的一小段时间内系统动量守恒    ⑤. BC

12. 如图所示，小球A挂在轻质弹簧下端，上下振动。 小球B在竖直平面内以O为圆心做匀速圆周运动，用水平平行光照射小球B，可以观察到小球B的投影总和小球A重合。已知小球A的质量为m，小球B的角速度 ，圆周运动半径为R。求：

（1）小球A简谐运动的表达式；

（2）小球A的最大加速度a及弹簧的劲度系数k。

【答案】（1）x=；（2）g ；

【解析】

【详解】（1） 由题意

TA=TB

可得

ωA=ω

A的简谐运动表达式

x=

（2） 由于投影始终重合，弹簧振子的最低或最高位置加速度最大，取最低点位置

小球A的最大加速度

aA=aB=ω2R=g 

方法一：

由于弹簧振子做简谐运动，可知回复力F大小等于kx，取最低点位置：回复力大小为kR

由牛顿第二定律

kR=ma

解得

方法二：

对小球A：

最低点

k（R+R）-mg=ma

可得

13. 如图所示，水平面上一质量为m的小球以速度v0进入圆弧槽，已知圆弧槽的质量为M，半径为R，不计一切摩擦：求：

（1）当小球到达圆弧槽与圆心O等高的B处时，圆弧槽的速度大小：

（2）若v0大小不确定，小球能通过圆弧槽的最高点C，则落地瞬间距槽口A点的最小距离。

【答案】（1）；（2）

【解析】

详解】（1）小球到达B处时，可判断两者水平方向共速，根据水平方向动量守恒有

可得

（2）以圆弧槽为参考系，小球恰能通过圆弧槽的最高点C时，落地瞬间距槽口A点的距离最小，设小球在最高点相对圆弧槽的速率为vC，则有

小球离开圆弧槽后做平抛运动，则有

，

解得

14. 如图所示，粗糙轻杆水平固定在竖直轻质转轴上A点。质量为m的小球和轻弹簧套在轻杆上，小球与轻杆间的动摩擦因数为μ，弹簧原长为0.6L，左端固定在A点，右端与小球相连。长为L的细线一端系住小球，另一端系在转轴上B点，AB间距离为0.6L。装置静止时将小球向左缓慢推到距A点0.4L处时松手，小球恰能保持静止。接着使装置由静止缓慢加速转动。已知小球与杆间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，不计转轴所受摩擦。

（1）求弹簧的劲度系数k；

（2）求小球与轻杆间恰无弹力时装置转动的角速度ω；

（3）从开始转动到小球与轻杆间恰无弹力过程中，外界提供给装置的能量为E，求该过程摩擦力对小球做的功W。

【答案】（1）；（2）；（3）

【解析】

【详解】（1）依题意，有

k（0.6L－0.4L）＝μmg

解得

k＝

（2）小球与轻杆间恰无弹力时受力情况如图所示，此时弹簧长度为0.8L有

Tsin37°＝mg

Tcos37°＋k（0.8L－0.6L）＝0.8mω2L

解得

ω＝

（3）题设过程中初始时弹簧的压缩量与最终状态时的伸长量相等，故弹性势能改变量

ΔEp＝0

设小球克服摩擦力做功为W’，则则由功能关系有

其中

v＝0.8ωL

解得

过程摩擦力对小球做的功

15. 如图所示，木板A置于粗糙的水平面上，其右侧上表面放置着木块B。将木块与墙壁用劲度系数为的轻质弹簧连接，此时弹簧处于原长。将木板与重物C用不可伸长的轻绳通过滑轮连接。木板与地面间的动摩擦因数，木板与木块间的动摩擦因数，，，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，不计其它阻力。

（1）用手托住物块C使系统处于静止状态，求作用在物体C上的最小托力；

（2）撤去托力，使物块C由静止释放，求A、B刚要发生相对滑动时，物块C下落的高度；

（3）A、B刚要发生相对滑动时，立即将弹簧和绳子同时剪断，求A、B能够继续滑行的距离、。

【答案】（1）2N；（2）3cm；（3）

【解析】

【分析】

【详解】（1）当A上下表面的摩擦力达到最大值时，作用在物体上的托力最小，则有

则最小值为

（2）A、B刚要发生相对滑动时，系统具有相同的加速度，且B受到的摩擦力达到最大静摩擦力，对三个物体，根据牛顿第二定律有

对B，根据牛顿第二定律有

联立解得可得C下落的高度

h=x=3cm

（3）对系统，根据动能定理得

可得

将弹簧和绳子同时剪断后，A、B一起运动，=，则有

则A、B能够继续滑行的距离