江苏省南菁高级中学2023-2024学年高三上学期第一次质量监测物理试卷（含答案）

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C
B
D
A
某同学绕濠河跑步健身．如图所示，该同学从 A位置出发，途径 B、C位置后到达 D位置，智能手机显示用时 30min，运动距离4.0km．该同学从 A位置运动到 D位置的过程中
位移大小为 4.0km
平均速度大小为 8.0km/h
平均速率为 8.0km/h
任意位置的速率均为 8.0km/h
第 1 题图
如图所示，一简易书架置于水平桌面上，书架中斜放着一叠书本，书和书架都处于静止状态．下列说法中正确的是
A．书本对书架底面有向右的摩擦力B．桌面对书架有向右的摩擦力
书架对书本的作用力大于书本的重力

桌面对书架的作用力大于书本和书架的总重力
第 2 题图
3．2021 年 8 月 5 日，我国选手全红婵夺得东京奥运会女子 10 米跳台冠军．某轮比赛中， 全红婵从跳台上以 3m/s 的速度竖直向上跳起，先在空中完成技术动作，离水面 5m 高时开始姿态调整．整个运动过程不计空气阻力，重力加速度 g 取 10m/s2，则她用于姿态调整的时间最多约为
A．0.2sB．0.4s
C．1.0sD．1.7s
如图所示，用三根相同轻绳系住一质量为 m且均匀分布的圆环，每根轻绳与竖直方向的夹角均为 θ，重力加速度为 g．现提住轻绳结点使圆环以加速度 a竖直下落，则每根轻绳对圆环的拉力大小为
第 4 题图

四旋翼无人机通过改变前后端的旋翼转速，形成前后旋翼升力差，使机体倾斜，产生 垂直于机体指向前上方的力，实现朝前飞行．一架重为 G的四旋翼无人机正匀速朝前飞行，机体与水平方向夹角为 θ，已知空气阻力的大小与其速度大小成正比，比例系数为 k，方向与运动方向相反．则无人机的飞行速度大小为
第 5题图
利用图示装置可以完成力学中的许多实验，下列用此装置进行相关实验的说法错．误．的是
第 6 题图
A．研究匀变速直线运动时，小车需从靠近打点计时器的位置释放B．研究匀变速直线运动时，无需平衡小车和轨道间的摩擦力
C．探究加速度与力、质量的关系时，每次改变小车质量之后，需要重新平衡摩擦力D．探究加速度与力、质量的关系时，为保证小车所受拉力近似等于砝码及砝码盘的重
力，必须满足
理论上利用三颗赤道上空位置适当的人造卫星，可使地球赤道上任意两点之间保持无线电通讯．已知地球的半径为 R，地球表面重力加速度为 g，现用三颗卫星来实现上述目的．则卫星绕地球转动周期的最小值为
F
B
A
如图所示，质量均为 1kg的两物块 A、B叠放后静止在光滑水平面上的 O点，其中 A通过水平轻弹簧与竖直墙壁相连，弹簧的劲度系数 k=100N/m．现对 B施加一水平向左的推力 F，使 A、B一起缓慢向左移至 P点后释放．已知 A、B间动摩擦因数 μ=0.4，重力加速度 g=10m/s2，设两物块间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，下列说法中正确的是A．OP 间距离最大为 4cm
释放后 A将从 B上滑出
释放后 A的加速度可能为 4m/s2
释放后 A、B将一起向右做匀加速运动
PO
第 8 题图

两实心小球甲和乙由同种材料制成，甲球质量大于乙球质量．现让两球由离水平地面相同高度处静止下落，假设它们运动时受到的空气阻力与球的横截面积成正比，与球的速率无关．则
甲球落地速度比乙球落地速度小
甲球落地所用时间比乙球落地所用时间长
下落过程甲球重力的平均功率大于乙球重力的平均功率D．下落至同一高度时两球的重力功率可能相等
v
t
v
x
Ek
x
Ek
t
CS/LR4是我国自主研制的第一种高精度狙击步枪．某次性能测试中，弹头以初速度 v0 垂直射入一排竖直固定的钢板且未穿出，如图所示．若弹头所受阻力 f与其速度 v成正比，则弹头的速度 v和动能 Ek随时间 t、位移 x变化的关系图像可能正确的是
v0
第10 题图OOOO
ABCD
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．（15 分）某同学利用图甲所示装置验证机械能守恒定律．在斜槽轨道的末端 B 点处安装一个光电门，调节激光束与球心等高，斜槽末端水平，离地面高度 h=0.784m．地面上依次铺有白纸、复写纸，让小球从斜槽上某位置 A 点无初速度释放，通过光电门后落在地面的复写纸上，在白纸上留下打击印．已知当地重力加速度 g=9.8m/s2．
1
2
3
4cm
0
10
20
第11题图甲第11题图乙
本实验还需用到的实验器材是▲．A．天平B．秒表C．刻度尺
用游标卡尺测得小球直径的读数如图乙所示，则小球直径d=▲cm．
某次实验测得小球通过光电门的时间为t=15.0ms，则小球通过光电门的速度v=▲m/s；实验还测得小球的落点 P到斜槽末端正下方 O点的距离为 x=0.36m，则由平

抛运动规律解得小球平抛的初速度 v0= ▲ m/s．实验发现，v 略大于 v0，可能原因是▲ ．（计算结果均保留两位有效数字）
改变小球从斜槽上释放的位置A，多次实验，得到多组t、x数据，作出图
像；若图像的斜率近似等于▲ （用题中所给物理量的符号表示），就可以认为平抛运动过程中机械能是守恒的．
12．(8分) 2021年 5月 15日，中国首辆火星车“祝融号”成功登陆火星，其着陆过程可以分为降轨、分离、减速、悬停和着陆五个阶段．在距离火星地面 100m左右的高度时， “祝融号”在大推力发动机的作用下开始悬停．已知悬停时发动机提供的推力为F，“祝融号”的质量为 m，火星半径为 R，万有引力常量为 G．
求火星的质量 M；
若“祝融号”能再次进入绕火圆轨道执行任务，至少需以多大速度 v从火星表面发射．
O1 O2
A
B
ω
13．(8 分)如图所示，质量均为 m 的物块 A、B 放在水平转盘上，两物块到转轴的距离均为r，与转盘之间的动摩擦因数均为 μ，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力．A、B 分别用细线系于转盘转轴上的 O1、O2 点，细线都刚好拉直．现缓慢增大转盘的转速，重力加速度为 g．
求 O1A绳即将出现张力时转盘的角速度 ω；
通过计算说明谁先脱离转盘．
第 13 题图

14．（13 分）一卷帘窗帘由质量分布均匀的帘布和底杆组成，帘布和轻质塑料拉珠套在半径不同的共轴定滑轮上，定滑轮固定在窗户顶端，侧视结构简图如图所示．已知帘布质量为 m，底杆质量为 M，窗高为 h，拉珠所在滑轮半径为 r1，帘布所在滑轮半径为 r2．初始时底杆位于窗户底端，忽略帘布厚度及滑轮质量，不计一切阻力，重力加速度为 g．
拉动拉珠，使窗帘缓慢卷起，求人对窗帘做的功 W1；
若人以速度 v匀速拉动拉珠，使窗帘卷起．求：
①底杆上升至窗户顶端所用时间 t；
r1
r2
h
帘
布
拉
珠
底杆
②人对窗帘做的功 W2．
第 14 题图

15．（16 分）如图，轻弹簧一端固定在倾角为θ=37°的固定斜面底端，其劲度系数k=150N/m，弹簧自然伸长时另一端位于斜面上 O点．已知斜面 O点下方光滑、上方粗糙，弹簧的弹性势能Ep与其劲度系数及形变量x满足现用一长l=0.1m、质量m=1kg且质量分布均匀的滑块向下压弹簧，当滑块上端恰位于 O点时由静止释放滑块，滑块恰能全部滑入 O点上方．重力加速度 g取 10m/s2，sin37°=0.6，cs37°=0.8．求：
刚释放时滑块加速度的大小 a；
滑块与斜面 O点上方的动摩擦因数 μ；
O
θ
释放后滑块沿斜面滑行的总路程 s．
第 15 题图