2023届河南省洛平许济联考高三上学期第一次质量检测物理试题（解析版）

这是一份2023届河南省洛平许济联考高三上学期第一次质量检测物理试题（解析版），共25页。试卷主要包含了考试结束后，将答题卡上交等内容，欢迎下载使用。
洛平许济2022—2023学年第一次质量检测高三物理试卷全卷共6页，共100分。考试时间90分钟。注意事项：1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号、座号、考试科目用铅笔涂写在答题卡上。2.每小题选出答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案，不能答在试题卷上。3.考试结束后，将答题卡上交。一、选择题：本题共14小题，每小题，共4。在每小题给出的四个选项中，第1～9题只有一项符合题目要求，第10～14题有多项符合题目要求。全部选对得，选对但不全的得，有选错或不答的得0分。1．如图所示，某运动员在200米（单程50米）蝶泳比赛中，成绩是03秒86，则下列说法正确的是（　　）A．若运动员夺冠，则该运动员平均速度最大B．200m是路程，03秒86是时间间隔C．研究运动员技术动作时，运动员可被视为质点D．运动员向后划水加速时，水对运动员的作用力大于运动员对水的作用力2．第24届北京“冬奥会”于2022年2月4日由北京市和张家口市联合举办。在“冬奥会”冰上项目中，冰壶比赛是极具观赏性的一个项目。如图所示，在一次训练中，冰壶（可视为质点）以某一速度沿虚线做匀减速直线运动，垂直进入四个完全相同的矩形区域，到达第四个矩形区域边缘的E点时速度恰好为零。冰壶从A点运动到D点和从B点运动到E点的平均速度大小分别为v1和v2，则v1与v2之比为（　　）A．：1 B．：1 C．（-1）:1 D．（-1）:13．如图所示，质量为m2的物体2放在正沿平直轨道行驶的车厢底板上，并用竖直细绳通过光滑定滑轮连接质量为m1的物体1，某时刻观察到与物体1相连接的细绳与竖直方向成θ角，重力加速度为g，则下列说法正确的是（　　）A．车厢向右减速运动B．物体2所受底板的摩擦力大小为，方向向右C．车厢向左加速运动D．物体2对底板的压力大小为4．某物体从静止开始在水平恒力作用下沿光滑水平面做直线运动，经时间t立即撤去力，同时在反方向施加恒力，物体在作用下继续做直线运动，又经时间t后恰好回到出发点。则下列关系式正确的是（　　）A．  B．  C．  D． 5．明朝的《天工开物》记载了我国古代劳动人民的智慧。如图所示，可转动的把手上a点到转轴的距离为2R，辘轳边缘b点到转轴的距离为R。人甲转动把手，把井底的人乙拉上来，则下列判断正确的是（　　）A．a点的角速度大于b点的角速度 B．a点的向心加速度小于b点的向心加速度C．绳对乙拉力的冲量等于乙的动量的变化量 D．绳对乙做的功等于乙机械能的变化量6．水平桌面上，长6m的轻绳一端固定于O点，如图所示（俯视图），另一端系一质量m=2.0kg的小球。现对小球施加一个沿桌面大小不变的力F=10N，F拉着物体从M点运动到N点，F的方向始终与小球的运动方向成37°角。已知小球与桌面间的动摩擦因数μ=0.2，不计空气阻力，取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，则下列说法正确的是（　　）A．拉力F对小球做的功为16π（J） B．拉力F对小球做的功为8π（J）C．小球克服摩擦力做的功为16π（J） D．小球克服摩擦力做的功为4π（J）7．如图所示，某卫星绕地球做匀速圆周运动，从卫星观测地球的最大张角为θ，已知地球的半径为R，引力常量未知，忽略地球的自转，下列说法正确的是（　　）A．θ越大，卫星的运行周期越长B．θ越小，卫星的线速度越大C．若卫星的周期已知，则可测得地球的质量D．若卫星的线速度已知，则可测得地球表面的重力加速度8．如图所示，一劲度系数为k的轻质弹簧，上端固定，下端连一质量为m的物块A，A放在质量为2m的托盘B上，以FN表示B对A的作用力，x表示弹簧的伸长量。初始时，在竖直向上的力F作用下系统静止，且弹簧处于自然状态（x=0），现改变力F的大小，使B以的加速度匀加速向下运动（g为重力加速度，空气阻力不计），此过程中FN随x变化的图像正确的是（　　）A． B．C． D．9．随着2022年北京冬奥会和冬残奥会的成功举办，北京成为世界上首个双奥之城。如图所示，一滑雪运动员从A点由静止沿半径r=50m的圆弧形滑道AB下滑，经B点越过宽为d的横沟到达平台C时，其速度vC刚好沿水平方向。已知A、B两点的高度差为20m，B、C两点间的高度差h=4.05m，坡道在B点的切线方向与水平面成37°，运动员的质量m=50kg，重力加速度g取10m/s2，cos37°=0.8，sin37°=0.6，下列说法正确的是（　　）A．运动员在C点的速度大小vC=9m/sB．运动员在飞出B点前，对B点的压力大小为725NC．从A到B的运动过程中，运动员机械能的减少量为4375JD．从B到C的运动过程中，运动员动量的变化量大小为150kg·m/s10．如图所示，下列情景中，运动的火箭、物体、小球，其中机械能守恒的是（　　）A．火箭升空的过程B．力F拉着物体匀速上升C．小球在水平面内做匀速圆周运动D．小球在光滑的碗里做复杂的曲线运动11．如图所示，在同一水平面上，木块P、Q有三种放置方式。分别在大小不同的水平恒力、、推动下做匀速、加速、减速直线运动。在上述三种运动过程中，木块Q受到地面的摩擦力大小分别为、、，则下列说法正确的是（　　）A． B． C． D．12．A、B两颗地球卫星在同一轨道平面内绕地球做匀速圆周运动，它们运动的轨道半径之比，A的周期为，则下列说法正确的是（　　）A．A卫星加速可追上同轨道的另一颗卫星B．A、B两颗卫星周期之比为C．某一时刻A、B两卫星相距最近，则此时刻开始到A、B再次相距最近经历的时间可能是D．某一时刻A、B两卫星相距最近，则此时刻开始到A、B相距最远经历的时间可能是13．质量为1kg的物块在水平力F的作用下由静止开始在水平地面上做直线运动，F与时间t的关系如图所示。已知物块与地面间的动摩擦因数为0.1，最大静摩擦力大小与滑动摩擦力大小相等，重力加速度大小，则下列判断正确的是（　　）A．0～2s内，F的冲量大小为B．3s时物块的动量大小为C．2s时物块的动能为零D．2～4s内，F对物块所做的功为6J14．如图所示，一轻绳绕过无摩擦的两个轻质小定滑轮O1、O2和质量为m的小球连接，另一端与套在光滑直杆上质量也为m的小物块连接，已知直杆两端固定，与两定滑轮在同一竖直平面内，与水平面的夹角θ=60°，直杆上C点与两定滑轮均在同一高度，C点到定滑轮O1的距离为L，重力加速度为g，设直杆足够长，小球运动过程中不会与其他物体相碰。现将小物块从C点由静止释放，当小物块沿杆下滑距离也为L时（图中D处），下列说法正确的是（　　）A．小物块刚释放时，轻绳对小球的拉力小于mgB．小球下降最大距离为 C．小物块在D处的速度与小球速度大小之比为2：1D．小物块在D处的速度二、实验题：本题共2小题，共1。15．某同学用图甲所示装置研究自由落体运动，实验时打出一条较长的纸带，打点计时器在纸带上留下一串小点。他在该纸带上不同位置，截取了（a）（b）（c）（d）四段进行测量处理，每段纸带上有三个小点，这些小点按打点的先后顺序依次编号为0～11，测量结果如图所示，所用电源频率为50Hz。（1）8、9两点之间被撕掉的纸带上有__________个小点；（2）打上面纸带的点“7”时，重锤的速度为__________m/s（保留2位小数）。（3）若重锤、纸带和夹子的总质量为400g，当地重力加速度为9.80m/s2，则重锤、纸带和夹子这个系统下落过程中受到的阻力约为__________N（保留2位有效数字）。16．某同学利用如图1所示装置测量滑块与长金属板之间的动摩擦因数。金属板固定于水平实验台上，一轻绳跨过定滑轮，左端与放在金属板上的滑块（滑块上固定有宽度为d的遮光条）相连，另一可悬挂钩码。本实验中可用的钩码共有N=6个，质量均为m。实验步骤如下：①在金属板上适当的位置固定光电门A和B，两光电门通过数据采集器与计算机相连；②用电子秤称量出滑块和遮光条的总质量为M；③将n（依次取n=1，2，3，4，5，6）个钩码挂在轻绳右端，其余N-n个钩码固定在滑块上。用手按住滑块，并使轻绳与金属板平行。接通光电门，释放滑块。计算机自动记录：遮光条通光电门A、B的时间t1、t2，以及遮光条的后端从离开光电门A到离开光电门B的时间t；④经数据处理后，可得到与n对应的加速度a并记录。回答下列问题：（1）忽略遮光条通过光电门时速度的变化，滑块加速度a的表达式为_________（用题给物理量符号表示）；（2）利用记录的数据拟合得到a-n图象，如图2所示，该直线在纵轴上的截距为-b，重力加速度为g，则μ的表达式为______________；（3）考虑到定滑轮转轴的摩擦，则μ的测量值__________（填“偏大”“偏小”或“不变”）。三、解答题：本题共4小题，共4，解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的验算步骤。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。17．已知我国“天问一号”火星探测器绕火星做匀速圆周运动的周期为T，距火星表面的高度为h，火星的半径为R，引力常量为G。求：（1）“天问一号”火星探测器的运行速度大小；（2）火星的平均密度。18．如图所示，A、B两物体放置在光滑水平面上，相互接触但并不黏合，两物体的质量分别为mA=2kg，mB=3kg。从t=0时刻开始，水平作用力FA和FB分别作用在A、B两物体上，FA、FB随时间的变化规律分别为FA=（10-2t）（N），FB=（2+2t）（N）。求：（1）物体A、B经多长时间分离；（2）t=4s时，物体A的加速度大小。19．如图所示，倾角的光滑固定斜面上放有A、B、C三个质量均为的物块（均可视为质点），A固定，C与斜面底端处的固定挡板D接触，B与C通过轻弹簧相连且均处于静止状态，A、B间的距离。现释放A，一段时间后A与B发生碰撞（二者碰撞时间极短），碰撞后A与B黏在一起始终不再分离，不计空气阻力，取；，。若弹簧的劲度系数为，弹簧始终在弹性限度内，求当C刚好要离开挡板时B的动能。20．如图所示，质量M=2kg、长L1=3.5m的小车放在光滑水平地面上，小车右端到墙壁的距离为L2=2.1m，小车上表面与光滑的半圆轨道ABC的最低点A的切线相平。现有一质量m=3kg的滑块（可视为质点）以v0=5m/s的初速度滑上小车左端，带动小车向右运动，小车与墙壁碰撞瞬间被粘在墙壁上停止运动，滑块继续运动后从A点进入半圆轨道，且从圆轨道最高点C点抛出时对轨道压力为零。已知滑块与小车上表面的动摩擦因数μ=0.2，不计空气阻力，g取10m/s2。求：（1）小车经多长时间与墙壁相碰；（2）半圆轨道的半径R的值。
1．B【详解】A．由于200米蝶泳比赛是50米往返两次，因此整个过程位移为零，平均速度为零，故A错误；B．200m是路程，03秒86是时间间隔，故B正确；C．研究运动员技术动作时，运动员的大小形状不可忽略，不能视为质点，故C错误；D．运动员向后划水加速时，水对运动员的作用力与运动员对水的作用力是一对相互作用力，大小相等方向相反，故D错误。故选B。2．A【详解】设冰壶从A点运动到D点和从B点运动到E点的时间分别为、，可以将冰壶视为做从E到A的初速度为零的匀加速直线运动，则有解得所以则v1：v2=：1故选A。3．B【详解】AC．以物体1为研究对象，受到竖直向下的重力和沿绳向上的拉力，则所以物体1的加速度大小为方向向右，所以车厢向右加速或者向左减速，故AC错误；B．物体2的加速度与物体1的加速度相同，即方向水平向右，故B正确；D．对物体1，有对物体2，竖直方向有联立解得根据牛顿第三定律，物体2对底板的压力大小为故D错误。故选B。4．C【详解】第一个t（s）时速度为位移第二个t（s）的位移为可得由牛顿第二定律可知故选C。5．D【详解】AB．因a、b两点同轴转动，则a点的角速度等于b点的角速度，因a点转动半径较大，根据可知a点的向心加速度大于b点的向心加速度，故AB错误；C．对乙根据动量定理可得即绳对乙拉力和乙重力的合力的冲量等于乙的动量变化量，故C错误；D．乙上升过程中，仅重力和绳子的拉力做功，且绳子的拉力做正功，重力做负功，由机械能守恒定律可知，重力做功不改变物体的机械能，绳子的拉力做的功等于乙重力势能增量与动能增量的总和，即因此绳子对乙做的功等于乙机械能的变化量，故D正确。故选D。6．A【详解】AB．将圆弧分成很多小段l1，l2，…，ln，拉力F在每小段上做的功为W1，W2，…，Wn，因拉力F大小不变，方向始终与小球的运动方向成37°角，所以W1=Fl1cos37°W2=Fl2cos37°Wn=Flncos37°故故A正确，B错误；CD．同理可得小球克服摩擦力做的功故CD错误。故选A。7．D【详解】A．由几何关系可知卫星运行的半径为故越大，卫星运行的半径越小，又由开普勒第三定律可知因此越大，卫星运行的半径越小，周期也越小，故A错误；B．由万有引力提供向心力可得卫星的线速度为可知越小，飞行轨道半径越大，速度越小，故B错误；C．设地球的质量为M，卫星质量为m，周期为T。对于卫星，根据万有引力提供向心力得由于代入可得由于引力常量G未知，因此不能测得地球的质量，故C错误；D．由黄金代换式可知可得已知飞行器线速度v可以得到重力加速度g，故D正确。故选D。8．B【详解】设物块A和托盘间B的压力为零时弹簧的伸长量为x1，对物块A，根据牛顿第二定律有由题意可知解得在此之前，对物块A根据牛顿第二定律可得可得可知随x变化，FN由开始运动时的线性减小到零。故选B。9．C【详解】A．运动员从B点运动至C点的过程中做斜上抛运动。设在B点时，运动员沿竖直方向分速度为v1，沿水平方向分速度为v0。则运动员在这个过程中，竖直方向做匀减速直线运动，水平方向做匀速直线运动。到达C点时，竖直方向速度恰好为零，水平方向速度不变。故有根据B点时水平方向分速度和竖直方向分速度的关系，可得联立可解得所以C点的速度12m/s，故A错误；B．在B点时，根据速度的合成可得在B点根据牛顿第二定律可得联立可得故B错误；C．以B点为零势能面，则从A到B的运动过程中，运动员机械能的减少量为故C正确；D．由上可知从B到C的运动过程中，运动员在水平方向上做匀速直线运动，故在水平方向动量变化量为零。在竖直方向上做匀减速直线运动，运动员竖直方向的动量的变化量大小为故在此过程中，运动员动量的变化量大小为450kg·m/s。故D错误。故选C。【点睛】本题容易犯的错误有两点：一、忽略圆弧滑道的摩擦力，直接在AB段用机械能守恒定律求B点速度。题中未说明忽略阻力或者光滑的，一律不得按无摩擦力处理；二、将B点看成轨道最低点，忽略向心力与重力不在同一直线上。求力的问题务必要进行受力分析，确定各力的角度关系再进行解答。10．D【详解】A．火箭升空过程中，做加速运动，重力势能增大，动能增大，机械能增大，故A错误；B．力F拉着物体匀速上升过程中，重力势能增大，动能不变，机械能增大，故B错误；C．小球在水平面内做匀速圆周运动，动能不变，重力势能不变，机械能不变，机械能守恒是总量不变，内部存在动能和势能的转化，故C错误；D．小球在光滑的碗里做复杂的曲线运动，只有重力对小球做功，小球机械能守恒，故D正确。故选D。11．BD【详解】由题意可知，三种情况Q与地面的摩擦力均为滑动摩擦力，可得可知故选BD。12．CD【详解】A．A卫星加速后，将做离心运动，轨道半径变大，不可能追上同轨道的另一颗卫星，故A错误；BD．根据万有引力提供向心力得得可知可得从A、B两卫星相距最近到A、B相距最远所经历的时间为t，则解得，（）当时故D正确，B错误；C．从A、B两卫星相距最近到A、B相距最近所经历的时间为，根据可得当时故C正确。故选CD。13．ABD【详解】A．F-t图像的面积表示力F的冲量，由图可知，0~2s内，F的冲量为故A正确；B．由于最大静摩擦力为所以0~1s内物块一直处于静止状态，故0~3s内动量变化与1~3s内动量变化相同，根据动量定理有解得故B正确；C．0~2s内，根据动量定理有解得所以2s时物块动能为故C错误；D．2~4s，物块做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律所以F做的功为故D正确。故选ABD。14．ABC【详解】A．物块从C点由静止释放时，小球将向下运动，瞬时加速度竖直向下，故轻绳对小球的拉力一定小于小球的重力mg，故A正确；B．当连接物块的绳子与杆垂直时，小球下降的距离最大，根据几何知识得故B正确；CD．小物块沿杆下滑距离L时，由几何知识，可知三角形为等边三角形，将小物块的速度分解为沿绳子方向和垂直绳子方向， 如图所示物块沿绳子方向的分速度等于小球的速度，则有可得对物块和小球组成的系统，由机械能守恒定律可得解得，故C正确，D错误。故选ABC。15．     1     1.95     0.020##2.0×10-2【详解】（1）[1]根据题意，设8、9两点之间被撕掉的纸带上有个计时点，由图乙可知，9、10两点间距离为7、8两点间距离为根据题意，由逐差法可得又有解得即8、9两点之间被撕掉的纸带上有1个计时点；（2）[2]根据中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度，由图乙纸带数据可得，打下纸带的点“7”时，重锤的速度为（3）[3]根据题意，由图乙各段纸带数据可知，相邻两点间的位移差相等，则由逐差法可得解得设这个系统下落过程中受到的阻力为，由牛顿第二定律有解得16．               偏大【详解】（1）[1]滑块通过光电门A、B时的速度大小分别为则滑块的加速度为（2）[2]对滑块和钩码整体根据牛顿第二定律有解得由题意可知解得（3）[3] μ的测量值实际包含了定滑轮转轴摩擦对系统整体摩擦力的贡献，所以μ的测量值比实际值偏大。17．（1）；（2）【详解】（1）根据圆周运动角速度与线速度的关系可得火星探测器的运行速度为（2）设火星探测器的质量为m，火星探测器做圆周运动的向心力由万有引力提供，则有解得联合解得18．（1）t=2.6s；（2）【详解】（1）设t时刻A、B分离，则此时对AB整体有FA+FB= (mA+mB)a对B有FB=mBa把FA=（10-2t）（N），FB=（2+2t）（N）带入以上两式，可得t=2.6s（2）t=4s时，A、B已分离，此时FA=2N物体A的加速度大小19．【详解】从释放A到与B碰撞前过程，根据机械能守恒定律有解得设碰撞后瞬间A、B的速度大小为，根据动量守恒定律有解得A、B碰撞前，弹簧的压缩量为当C恰好要离开挡板时，弹簧的伸长量为可见在B开始沿斜面向下运动到C刚好要离开挡板的过程中，弹簧的弹性势能的改变量为零。设C恰好要离开挡板时B的动能为，则根据系统机械能守恒定律得解得20．（1）1.2s；（2）R=0.1m【详解】解：（1）设滑块在小车上滑动时，滑块的加速度大小为，小车的加速度大小为，根据牛顿第二定律，对滑块有：解得对小车有：解得以向右为正方向，设经时间滑块与小车达到共同速度，则联立解得设共速后小车又运动与墙相碰，共速时向右行驶的距离为，小车右端距离A点为，则代入数据可得 （2）滑块以 的速度滑上小车开始的 时间内做匀减速运动，接着以相同的速度和小车一起做匀速运动并行驶了 的距离，小车与墙壁碰撞瞬间被粘在墙壁上，小车速度瞬间为零，滑块以v在小车上表面向右做匀减速运动，设到达C点时的速度为，则在C点，由牛顿第二定律滑块从开始位置到C点，由动能定理可知代入数据解得