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    江苏省淮安市淮安区2022-2023学年高三上学期期中调研测试物理试题

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    这是一份江苏省淮安市淮安区2022-2023学年高三上学期期中调研测试物理试题,共16页。试卷主要包含了单选题,实验题,解答题等内容,欢迎下载使用。

    江苏省淮安市淮安区2022-2023学年高三上学期期中调研测试物理试题
    学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________

    一、单选题
    1.某同学用手机计步器记录了自己国庆节去周恩来纪念馆的运动情况,如图所示,下列说法正确的是(  )

    A.图中7.19km/h为平均速率
    B.图中的8.52公里为位移
    C.图中的01∶11∶05为时刻
    D.图中消耗热量370.6的单位为瓦特
    2.随着科技的发展,快递公司也开始尝试利用无人机送货,假设无人机沿水平向东匀加速飞行的同时向上匀速提升货物,以货物开始运动的位置为原点O,水平向东和竖直向上为x轴和y轴的正方向,建立平面直角坐标系,不计空气阻力。则货物的运动轨迹可能是(  )
    A.   B.  
    C.   D.  
    3.风洞飞行体验是运用高速风力将人吹起并悬浮于空中。如图所示,若在人处于悬浮状态时减小部分风力,则体验者在加速下降过程中(  )
      
    A.处于失重状态,机械能减少
    B.处于失重状态,机械能增加
    C.处于超重状态,机械能增加
    D.处于超重状态,机械能减少
    4.嫦娥五号成功返回地球,创造了我国到月球取土的伟大历史。如图所示,嫦娥五号取土后,在P处由圆形轨道Ⅰ变轨到椭圆轨道Ⅱ,以便返回地球。下列说法正确的是(  )
      
    A.嫦娥五号在轨道Ⅰ运行周期等于在轨道Ⅱ运行周期
    B.嫦娥五号从轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ需点火加速
    C.嫦娥五号在轨道Ⅰ和Ⅱ运行至P处时速率相等
    D.嫦娥五号在轨道Ⅰ和Ⅱ运行至P处时加速度大小不相等
    5.MN为竖直固定放置的半圆形轨道,A为轨道最低点,O为圆心,B点在半圆轨道上,AB为一斜面,与半径OA夹角为,今从O点和B同时由静止开始释放两小球。不计一切阻力,下列说法正确的是(  )
        
    A.越大,两小球下落时间差越小
    B.越大,两小球下落时间差越大
    C.两小球下落的时间差与α大小无关
    D.若B与O点等高,两小球运动到A点时速度相同
    6.如图所示,用皮带输送机将物块m向上传送,两者间保持相对静止,物块所受摩擦力为Ff、该摩擦力做的功为W、因摩擦而产生的热量为Q,下列正确的是(  )
      
    A.若皮带匀速转动,Ff=0,W=0,Q=0
    B.若皮带匀速转动,Ff≠0,W=0,Q≠0
    C.若皮带加速转动,Ff≠0,W≠0,Q≠0
    D.若皮带加速转动,Ff≠0,W≠0,Q=0
    7.图为某同学在参加引体向上体测,该同学耗时1分钟完成了15次引体向上。该同学质量为70kg,完成一次引体向上重心上移约0.5m,下列说法正确的是(  )
      
    A.该同学引体向上过程机械能守恒
    B.向上运动过程,该同学对杠的作用力大于杠对他的作用力
    C.完成一次引体向上克服重力做功约3500J
    D.该同学克服重力做功的平均功率约为87.5W
    8.小物块以一定的初速度沿斜面向上滑动,然后滑回到原处。设物块与斜面间的动摩擦因数不变,则该过程中,物块的动能Ek、重力势能Ep与位移x关系图线正确的是(  )
    A.   B.  
    C.   D.  
    9.如图所示,A、B两球质量相等,光滑斜面的倾角为,图甲中,A、B两球用轻弹簧相连,图乙中A、B两球用轻质杆相连,系统静止时,挡板C与斜面垂直,轻弹簧、轻杆均与斜面平行,则在突然撤去挡板的瞬间有(  )
      
    A.两图中A球的加速度均为0
    B.两图中B球加速度均为gsin
    C.图乙中轻杆的作用力一定为0
    D.图甲弹簧上弹力一定为0
    10.如图甲所示,在光滑水平面上叠放着A、B两物体。现对A施加水平向右的拉力F,通过传感器可测得A的加速度a随拉力F变化的关系如图乙所示。已知重力加速度g取10m/s2,下列说法正确的是(  )
      
    A.A的质量是1kg
    B.B的质量是2.5kg
    C.A、B之间的动摩擦因数是0.45
    D.A、B之间的动摩擦因数是0.75

    二、实验题
    11.用如图1所示装置研究平抛运动。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上。钢球沿斜槽轨道PQ滑下后从Q点飞出,落在水平挡板MN上。由于挡板靠近硬板一侧较低,钢球落在挡板上时,钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板,重新释放钢球,如此重复,白纸上将留下一系列痕迹点。
      
    (1)下列说法正确的是 。
    A.实验所用斜槽应尽量光滑
    B.挡板高度等间距变化
    C.画轨迹时应把所有描出的点用平滑的曲线连接起来
    D.斜槽轨道末端水平
    (2)建立以水平方向为x轴、竖直方向为y轴的坐标系。取平抛运动的起始点为坐标原点,将钢球静置于Q点,钢球的 (选填“最上端”、“最下端”或者“球心”)对应白纸上的位置即为原点。
    (3)若不建立坐标系,描绘出如图2所示的轨迹,在轨迹上取A、B、C三点,AB和BC的水平间距相等且均为x,测得AB和BC的竖直间距分别是和,则 (选填“大于”、“等于”或者“小于”)。可求得钢球平抛的初速度大小为 (已知当地重力加速度为g,结果用上述字母表示)。
    (4)在本实验中要求小球多次从斜槽上同一位置由静止释放的理由是 。

    三、解答题
    12.我国“天问一号”火星探测器顺利进入环火轨道。已知“天问一号”绕火星做匀速圆周运动的线速度大小为v,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)火星的质量M;
    (2)火星的第一宇宙速度v1。
    13.球形飞行器安装了可提供任意方向推力的矢量发动机,飞行器飞行时受到的空气阻力大小与其速率成正比(即,为常量)。当发动机关闭时,飞行器竖直下落,经过一段时间后,其匀速下落的速率为;当发动机以最大推力推动飞行器竖直向上运动,经过一段时间后,飞行器匀速向上的速率为。已知球形飞行器的总质量为M,重力加速度大小为,不考虑空气相对于地面的流动及飞行器质量的变化,求:
    (1)发动机的最大推力;
    (2)发动机以最大推力推动飞行器匀速水平飞行时,飞行器的速率。
    14.滑雪运动员每次从倾角为的斜坡上起跳时速度方向水平、大小为v0,起跳后身体与滑板均平行于水平方向。在无风时,经时间t离斜坡最远;有风时,风对人和滑板的作用力垂直于滑板,大小恒定。求:
    (1)当地重力加速度g的大小;
    (2)无风时运动员落到斜坡上时竖直方向速率和水平方向速率的比值k1;
    (3)无风和有风两种情况下,运动员落到斜坡时,重力瞬时功率的比值k2。
      
    15.如图所示的离心装置:水平轻杆被固定在竖直转轴的O点,质量为m的小圆环A和轻质弹簧套在轻杆上,弹簧两端分别固定于O和A,弹簧劲度系数为,小环A与水平杆的动摩擦因数μ=0.4,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。套在竖直转轴上的质量同为m的光滑小圆环B通过可轻质杆与小圆环A相连,链接处可自由转动。装置静止时,长为L的轻质杆与竖直方向的夹角为37°,弹簧处于原长状态。取重力加速度为g,sin37°=0.6,cos37°=0.8,竖直转轴带动装置由静止开始缓慢加速转动,求:
    (1)装置静止时,小圆环B受轻杆弹力;
    (2)轻杆与竖直方向夹角为53°时的角速度ω;
    (3)轻杆与竖直方向夹角为从37°变化到53°的过程中,竖直转轴对装置所做的功W。
      

    参考答案:
    1.A
    【详解】B.由于图中数据是手机计步器记录的国庆节去周恩来纪念馆的运动情况,因此其中的8.52公里为该同学运动轨迹的长度,可知,图中的8.52公里为路程,故B错误;
    C.根据上述可知,01∶11∶05为手机计步器记录的国庆节去周恩来纪念馆运动的总时间,因此图中的01∶11∶05为时间间隔,故C错误;
    A.根据上述可知,7.19km/h指国庆节去周恩来纪念馆的总路程与总时间的比值,即图中7.19km/h为平均速率,故A正确;
    D.图中消耗热量370.6的单位为焦耳,故D错误。
    故选A。
    2.C
    【详解】由于货物开始运动的位置为原点O,水平向东和竖直向上为x轴和y轴的正方向,无人机沿水平向东匀加速飞行的同时向上匀速提升货物,则在x轴上有

    在y轴上有

    解得

    根据指数函数的特征,可知,第三个选项符合要求。
    故选C。
    3.A
    【详解】若在人处于悬浮状态时减小部分风力,则体验者在加速下降过程中,加速度向下,处于失重状态;人加速向下运动由于风力对人做负功,故人的机械能减少。
    故选A。
    4.B
    【详解】A.根据开普勒第三定律有

    由于轨道Ⅰ的半径小于轨道Ⅱ的半长轴,可知嫦娥五号在轨道Ⅰ运行周期小于在轨道Ⅱ运行周期,故A错误;
    B.对于中心天体月球而言,轨道Ⅰ是低轨道,轨道Ⅱ是高轨道,由低轨道到高轨道,需要在切点位置向后喷气加速,可知嫦娥五号从轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ需点火加速,故B正确;
    C.根据上述可知,嫦娥五号在轨道Ⅰ运行至P处时的速率小于在轨道Ⅱ运行至P处时的速率,故C错误;
    D.根据

    解得

    可知,嫦娥五号在轨道Ⅰ和Ⅱ运行至P处时加速度大小相等,故D错误。
    故选B。
    5.C
    【详解】ABC.对从O点释放的小球有

    对从B点释放的小球分析有

    解得

    可知两小球下落的时间差与α大小无关,故AB错误,C正确;
    D.根据

    解得

    可知若B与O点等高,两小球运动到A点时速度大小相等,方向不同,即两小球运动到A点时速度不相同,故D错误。
    故选C。
    6.D
    【详解】AB.令皮带倾角为θ,物块与皮带两者间保持相对静止,若皮带匀速转动,对物块分析可知

    方向沿斜面向上,物块沿摩擦力方向通过了一段位移,可知
    W>0
    由于两者之间没有发生相对运动,则产生的热量
    Q=0
    则有
    Ff≠0,W≠0,Q=0
    故AB错误;
    CD.若皮带加速转动,对物块分析有

    解得

    方向沿斜面向上,物块沿摩擦力方向通过了一段位移,可知
    W>0
    由于两者之间没有发生相对运动,则产生的热量
    Q=0
    则有
    Ff≠0,W≠0,Q=0
    故C错误,D正确。
    故选D。
    7.D
    【详解】A.由能量守恒,该同学引体向上过程中体内的化学能转化为机械能,所以机械能不守恒,故A错误;
    B.向上运动过程,该同学对杠的作用力与杠对他的作用力是作用力与反作用力的关系,大小相等,故B错误;
    C.完成一次引体向上克服重力做功等于重力势能增量

    故C错误;
    D.该同学克服重力做功的平均功率

    T为完成一次引体向上动作的周期,则

    带入可得

    故D正确。
    故选D。
    8.D
    【详解】AC.令斜面倾角为θ,物块初速度为,物块沿斜面上升的位移的最大值为,在物块上滑过程有

    解得

    可知,上滑过程图像为一条倾斜的直线,斜率为负值,在上升至最高点时的动能为0,在下滑过程有

    解得

    可知,下滑过程图像为一条倾斜的直线,斜率为负值,且下滑过程斜率的绝对值小于上滑过程斜率的绝对值,第一个选项为曲线,第三个选项中物块到达最高点时动能不为0,故AC错误;
    BD.根据重力势能与重力做功的关系,在上滑过程有

    可知,上滑过程图像为一条倾斜的直线,斜率为正值,在下滑过程有

    可知,下滑过程图像为一条倾斜的直线,斜率为正值,结合上述可知,上滑下滑图像完全相同,故B错误,D正确。
    故选D。
    9.C
    【详解】AB.撤去挡板前,A球处于静止状态,弹簧与轻杆的弹力为

    挡板对B球的弹力大小为

    撤去挡板的瞬间,弹簧的弹力不变,轻杆弹力突变,可得图甲中A球的加速度为0,B球加速度为,图乙中A、B球一起沿斜面下滑,加速度为,故AB错误;
    C.图乙中以A球为研究对象,有

    解得

    可知图乙中轻杆的作用力一定为0,故C正确;
    D.在突然撤去挡板的瞬间,弹簧弹力不突变,故图甲弹簧上弹力一定不为0,故D错误。
    故选C。
    10.B
    【详解】CD.根据图像可知,当拉力F较小时,加速度较小,A、B能够保持相对静止,当F增大至12N时,A、B之间刚好发生相对运动,则有

    解得

    故CD错误;
    AB.在A、B之间刚好发生相对运动时,加速度为3m/s2,对A有

    在拉力等于15N时,A、B已经发生相对运动,此时对A有

    解得


    故A错误,B正确。
    故选B。
    11. D 球心 大于 实验中需要确保钢球每次飞出的速度大小一定
    【详解】(1)[1]A.由于钢球每次均从斜槽上同一位置静止释放,钢球克服摩擦力做功相同,即钢球飞出时的速度大小相等,可知实验所用斜槽不需要尽量光滑,故A错误;
    B.实验中只需要描出钢球在白纸上留下的多个痕迹点,并不要求挡板高度等间距变化,故B错误;
    C.画轨迹时应先舍去偏差较大的痕迹点,然后应把其它描出的点用平滑的曲线连接起来,故C错误;
    D.为了确保钢球飞出的速度方向水平,斜槽轨道末端必需调至水平,故D正确。
    故选D。
    (2)[2]由于挡板靠近硬板一侧较低,钢球落在挡板上时,钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点,即痕迹点对于钢球的球心在白纸上的投影点,可知取平抛运动的起始点为坐标原点,将钢球静置于Q点,钢球的球心对应白纸上的位置即为原点。
    (3)[3]钢球水平方向做匀速直线运动,由于AB和BC的水平间距相等且均为x,则钢球通过AB和BC的时间间隔相等,则有

    在竖直方向上有

    令钢球飞出点到B点的竖直分速度为,钢球从飞出到B点时间为t,则有

    其中

    解得

    [4]根据上述可以解得

    (4)[5]为了描绘出钢球轨迹,实验中需要确保钢球每次飞出的速度大小一定,即在本实验中要求小球多次从斜槽上同一位置由静止释放的理由是实验中需要确保钢球每次飞出的速度大小一定。
    12.(1);(2)
    【详解】(1)对探测器,根据万有引力提供向心力得

    解得

    (2)在火星表面,万有引力提供向心力得

    解得火星的第一宇宙速度为

    13.(1);(2)
    【详解】(1)飞行器匀速下落有

    发动机以最大推力推动飞行器匀速向上有

    解得发动机的最大推力为

    (2)发动机以最大推力推动飞行器匀速水平飞行时,有

    飞行器的速率为

    14.(1);(2);(3)1
    【详解】(1)由题知运动员在无风时,经时间t离斜坡最远,此时速度方向与水平方向的夹角为,有

    得当地重力加速度g的大小为

    (2)无风时运动员落到斜坡上时位移与水平方向的夹角为,有

    得竖直方向速率和水平方向速率的比值

    (3)无风时,运动员落到斜坡时重力瞬时功率为

    有风时运动员落到斜坡上时位移与水平方向的夹角依旧为,运动员可以看作类平抛运动,有



    风时,运动员落到斜坡时重力瞬时功率为

    故无风和有风两种情况下,运动员落到斜坡时,重力瞬时功率的比值

    15.(1);(2);(3)
    【详解】(1)装置静止时,设杆对A、B的作用力为F,由平衡条件,对B

    解得

    (2)由于竖直转轴带动装置由静止开始缓慢加速转动,所以B处于动平衡状态,合力始终为零,A的任一状态都可看作是一个匀速圆周运动状态。当轻杆与竖直方向夹角为53°时,对B有

    设弹簧弹力为T,对A,由牛顿第二定律




    联立可得

    (3)轻杆与竖直方向夹角为从37°变化到53°的过程,由动能定理




    由(2)中分析知在杆与竖直方向夹角变化过程中摩擦力大小不变

    所以有


    联立可得


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