2023-2024学年安徽省安庆市高三上学期1月一轮复习联考(二) 物理试题（含解析）

这是一份2023-2024学年安徽省安庆市高三上学期1月一轮复习联考(二) 物理试题（含解析），共12页。试卷主要包含了如图甲所示，一个质量为的物体等内容，欢迎下载使用。

注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、考场号、座位号、准考证号填写在答题卡上。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，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，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
考试时间为75分钟，满分100分
一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
1．电梯上升过程中，某同学用智能手机记录了电梯速度随时间变化的关系，如图甲所示，为简化问题，将图线简化为图乙，电梯处于超重状态的时段是（ ）
A．从到 B．从到 C．从到 D．从到
2．如图所示，用细线将重力为的物块悬挂在点，在物块上施加力，在力由水平方向逆时针缓慢转至竖直方向的过程中，物块始终处于静止状态，且细线与竖直方向成角，则力的最小值为（ ）
A．0 B． C． D．
3．在高度差一定的不同光滑曲线轨道中，小球滚下用时最短的曲线轨道叫做最速曲线轨道，在科技馆展厅里，摆有两个并排轨道，分别为直线轨道和最速曲线轨道，如图所示，现让两个完全相同的小球和同时从点分别沿两个轨道由静止下滑，小球先到达点。若不计一切阻力，下列说法正确的是（ ）
A．到达底端点时，重力的功率相同
B．由到的过程中，合力做功不同
C．由到的过程中，小球重力的冲量比小球重力的冲量大
D．到达底端点时，小球对轨道的压力大小相等
4．如图是某自行车的传动结构示意图，其中是半径的牙盘（大齿轮），Ⅱ是半径的飞轮（小齿轮），Ⅲ是半径的后轮，分别是牙盘、飞轮、后轮边缘的点。在匀速骑行时，关于各点的角速度及线速度的大小判断正确的是（ ）
A． B． C． D．
5．如图所示，在不计滑轮摩擦和绳子质量的条件下，小车在水平外力作用下沿水平地面向左做直线运动，绳子跨过定滑轮拉着物体以速度竖直匀速上升，下列判断正确的是（ ）
A．小车做减速直线运动 B．小车做加速直线运动
C．绳子拉力大于物体的重力 D．小车的速度大小可表示为
6．2023年7月10日，经国际天文学联合会小行星命名委员会批准，中国科学院紫金山天文台发现的、国际编号为381323号的小行星被命名为“樊锦诗星”。如图所示，“樊锦诗星”绕日运行的椭圆轨道面与地球圆轨道面间的夹角为20.11度，轨道半长轴为3.18天文单位（日地距离为1天文单位），远日点到太阳中心距离为4.86天文单位。若只考虑太阳对行星的引力，下列说法正确的是（ ）
A．“樊锦诗星”绕太阳一圈大约需要2.15年
B．“樊锦诗星”绕太阳一图大约需要3.18年
C．“樊锦诗星”在远日点的加速度与地球的加速度大小之比为
D．“樊锦诗星”在远日点的加速度与地球的加速度大小之比为
7．在光滑水平地面上放一个质量为的内侧带有光滑弧形凹槽的滑块，凹槽的底端切线水平，如图所示。质量为的小物块以的水平速度从滑块的底端沿槽上滑，恰好能到达滑块的顶端。重力加速度取，不计空气阻力。则小物块沿滑块上滑的最大高度为（ ）
A． B． C． D．
8．中国“天问一号”火星探测任务团队在第73届国际宇航大会（IAC）上获得“世界航天奖”。火星半径约为地球半径的，火星质量约为地球质量的，取地球表面的重力加速度，地球的第一宇宙速度，已知星球的第二宇宙速度是第一宇宙速度的倍。若不考虑自转的影响，下列说法正确的是（ ）
A．火星表面的重力加速度约为 B．火星表面的重力加速度约为
C．火星的第二宇宙速度约为 D．火星的第二宇宙速度约为
9．如图甲所示，一个质量为的物体（可看成质点）在沿斜面方向的拉力作用下，从倾角的光滑斜面底端由静止开始沿斜面向上运动。以斜面底端为坐标原点，沿斜面向上为正方向建立轴，拉力做的功与物体位置坐标的关系如图乙所示。取。物体沿斜面向上运动的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．拉力的大小为 B．拉力的大小为
C．在处，拉力的功率为 D．在处，拉力的功率为
10．如图所示，水平向左加速运动的车厢内，一根长为的轻质杆两端分别连接质量均为的小球（可看成质点），球靠在车厢的光滑竖直侧壁上，距车厢底面的高度为球处在车厢水平底面上且与底面间的动摩擦因数为，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度。要使杆与车厢始终保持相对静止，关于车厢的加速度，下列说法正确的是（ ）
A．若，则车相的加速度大小可能为 B．若，则车厢的加速度大小可能为
C．若，则车厢的加速度大小可能为 D．若，则车厢的加速度大小可能为
二、非选择题：本题共5小题，共54分。
11．（6分）某同学设计了一个用位移传感器测量木块和斜面间的动摩擦因数的实验。如图甲所示，在斜面底端固定一个位移传感器，传感器与计算机相连。让木块沿斜面由静止开始下滑，计算机描绘了木块相对传感器的距离随时间的变化规律如图乙所示。
（1）由图乙可知时，木块的速度大小为______________，木块在长木板上下滑时的加速度大小为______________。
（2）若测得斜面的倾角，已知取，则木块和斜面间的动摩擦因数______________．
（3）为避免木块下滑时撞到传感器，在不增加器材的情况下，可将实验装置做进一步改进。改进的方法是______________。
12．（10分）为了验证机械能守恒定律，物理实验小组设计了如下方案：
（1）组同学利用自由落体运动验证机械能守恒定律，打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带从静止开始自由下落。
①本实验中，不同学生在实验操作过程中出现如图甲所示的四种情况，其中操作正确的是______________。
②进行正确操作后，打出的纸带如图乙所示，在选定的纸带上依次取计数点，相邻计数点间的时间间隔为，则纸带的______________（选填“左”或“右”）端与重物相连。设重物质量为，根据测得的，可得在打点计时器打点到点的过程中，重物动能增加量的表达式为______________。
③换用两个质量分别为的重物进行实验，多次实验记录下落高度和相应的速度大小，作出的图像如图丙所示。对比图像分析正确的是______________。
A．阻力可能为零 B．阻力不可能为零 C．可能等于 D．一定小于
（2）组同学按照图丁组装实验器材，调整定滑轮位置，使连接滑块与托盘的轻绳与气垫导轨平行，接通电源，由静止释放托盘与砝码，并测得遮光条宽度，遮光条到光电门的距离，遮光条通过光电门的时间，托盘与础码质量，滑块与遮光条质量。已知重力加速度大小为，若表达式______________成立，即可验证机械能守恒。
13．（10分）“打水漂”是很多同学体验过的游戏，小石片被水平抛出，瑨到水面时并不会直接沉入水中，而是擦着水面滑行一小段距离再次弹起飞行，跳跃数次后沉入水中。如图所示，某同学在岸边离水面高度处，将一块质量的小石片以初速度水平抛出。若小石片与水面碰撞后，竖直分速度反向，大小变为碰前的一半，水平分速度方向不变，大小变为碰前的，空气阻力及小石片与水面接触时间可忽略不计，重力加速度取。求：
（1）第一次接触水面前瞬间小石片的动能；
（2）小石片第二次接触水面处与抛出点的水平距离。
14．（12分）高空跳伞者在空中下降的过程受到的阻力大小与下降速率成正比，即，其中是与降落伞相关的比例系数，假设降落伞沿竖直方向运动，地球自转及气流影响不计，取。
（1）某型号降落伞以的速度匀速下降时，重力的功率为，求该型号降落伞以的速度匀速下降时，重力的功率；
（2）另一降落伞从速度大小为加速至后开始匀速下降，此过程耗时，求此过程中，降落伞下降的距离。
15．（16分）如图所示，长度的水平传送带在右端点平滑连接着一个半径的光滑半圆弧轨道，其中点为轨道的最低点，点和圆心等高，段为光滑圆管，。可视为质点的小物块从点以的初速度向右滑动，已知小物块的质量，与传送带之间的动摩擦因数，且小物块尺寸小于光滑圆管内径。重力加速度取。
（1）若传送带以的速率顺时针方向转动，求小物块第一次运动到点的过程中电动机多消耗的电能；
（2）若传送带以的速率顺时针方向转动，求：
①小物块第一次运动到点时对轨道的压力大小；
②试通过计算判断小物块是否会脱离轨道；若脱离，求出落点到点的距离，若不脱离，求小物块最终稳定运动时的最大动能。
安庆市2023-2024学年高三上学期1月一轮复习联考(二)
物理参考答案及评分意见
1．A【解析】因电梯上升，由速度一时问图像可知，电梯加速上升的时间段为到，处于超重状态，A正确。
2．B【解析】对物块受力分析，作出如图所示的矢量三角形，可知在由水平方向逆时针缓慢转至竖直方向的过程中，力先减小后增大，的最小值，B正确。
3．C【解析】根据机械能守恒定律可知到达底端点时，两小球速度大小相等，但方向不同，重力的功率不相同，A错误；由到的过程中，合力做功即两小球重力做功均为，B错误；由到的过程中，重力的冲量，由于，所以小球重力的冲量比小球重力的冲量大，C正确；到达底端点时，小球受到的支持力，小球受到的支持力，由图可知，则，根据牛顿第三定律可知，小球对轨道的压力大于小球对轨道的压力，D错误。
4．D【解析】飞轮边缘的线速度与牙盘边缘的线速度大小相等，即错误；后轮的角速度与飞轮的角速度相等，即，根据可知，，则A、B错误；两点的线速度大小关系为，则，D正确．
5．A【解析】将小年的速度沿绳和垂直绳方向分解，沿绳方向的分速度大小即为物体上升的速度大小，则，随着小车向左运动，减小，则小车做减速直线运动，A正确，B、D错误；物体竖直匀速上升，绳子拉力等于物体的重力，拉力大小不变，C错误。
6．C【解析】根据开普勒第三定律有，解得年，A、B错误；根据牛顿第二定律可知，“樊锦诗星”在远日点的加速度与地球的加速度大小之比为正确，D错误。
7．C【解析】当二者速度相等时，小物块沿滑块上滑的高度最大，设最大高度为，系统水平方向动量守恒，以的方向为正方向，有，根据机械能守恒可知，，解得正确。
8．AC【解析】星球表面的物体受到的重力等于万有引力，，得，则，解得火星表面的重力加速度约为，A正确，B错误；由万有引力提供向心力可得，在行星表面运行时有，则，因此，星球的第二宇宙速度是第一宇宙速度的倍，则火星的第二宇宙速度，C正确，D错误。
9．BD【解析】由于拉力沿斜面向上，则拉力做的功，可看出图像的斜率代表拉力，则拉力错误，B正确；根据动能定理有，则处物体的速度，此时拉力的功率错误，D正确。
10．BCD【解析】杆长为球靠在车相的光滑竖直侧壁上，距车風底面的高度为，则轻质杆与竖直方向的夹角的正切值，对球受力分析如图甲所示，在竖直方向根据平衡条件有，当球与车厢左壁的弹力刚好为零时，根据牛顿第二定律得，解得；当球与车厢底面的静摩擦力刚好达到最大值时，对受力分析如图乙所示，在竖直方向根据平衡条件在，在水平方向根据牛顿第二定律存，又，联立解得；若，此时，则车厢的加速度最大值为错误，B正确；若，此时，则车厢的加速度最大值为正确。
11．（1）0.2（1分）2（1分）（2）0.5（2分）（3）把传感器固定在斜面顶端（2分）
【解析】（1）根据匀变速直线运动某段时间内的平均速度等于这段时间内中间时刻的瞬时速度，可得末的速度大小为末的速度大小为，由加速度定义式可知．木块的加速度大小为。
（2）根据牛顿第二定律可知，解得木块和斜面间的动摩擦因数。
（3）改进的方法是把传感器周定在斜面顶端，让木块以合适的初速度沿斜面上滑，使木块做匀减速直线运动，或让木块在传感器前由静止开始下滑，即可避免撞到传感器。
12．（1）①B（2分）②左（2分）（2分）③BC（2分）（2）（2分）
【解析】（1）①打点计时器应接交流电源，操作时应用手提住纸带的上端，让重物尽量靠近打点计时器，B正确。
②纸带上的点迹从左向右间距逐渐变大，则纸带的左端与重物相连。打点计时器打点时的速度大小为，打点时的速度大小为，在打点到点的过程中，重物动能增加量的表达式为
③根据题意，设阻力大小为，由动能定理有，整理可得，若阻力为零，则两次实验的图像斜率相等，由图可知，斜率不等，则阻力不为零，A错误，B正确；虽然斜率不相等，但不知道两重物所受阻力的情况，则两重物的质量关系不确定，即可能等于正确，D错误。
（2）若机械能守恒成立，有。
13．（1）（2）
【解析】（1）小石片在竖直方向的分运动为自由落体运动，则（2分）
解得
第一次接触水面前瞬间小石片的竖直分速度（2分）
第一次接触水面前瞬间小石片的动能（2分）
（2）小石片从第一次碰撞水面后到第二次碰撞水面前的过程中，在空中运动的时间
小石片第二次接触水面处与拋出点的水平距离
14．（1）（2）
【解析】（1）降落伞匀速下降时，重力等于阻力，（2分）
则重力的功率（2分）
即以不同的速率匀速下降时，重力的功率之比（1分）
则降落伞以的速度匀速下降时，重力的功率（1分）
（2）对任意一段时间内，由动量定理可得（2分）
而（1分）
累加可得（2分）
联立解得（1分）
15．（1）（2）①②见解析
【解析】（1）假设小物块中途会与传送带达到共速，小物块先在传送带上做加速运动，由牛顿第二定律有
解得
设与传送带共速需要的时间为，则（1分）
解得
加速过程中的位移（1分）
解得，故假设成立
电动机多消杔的电能等于传送带克服摩擦力所做的功，即（1分）
解得（1分）
（2）①假设小物块一直减速运动到，则由动能定理有（1分）
解得，由于，故假设成立
在点，根据牛顿第二定律有（1分）
解得
根据牛顿第三定律可知小物块第一次运动到点时对轨道的压力大小为（1分）
②小物块从点运动到点过程中，由动能定理有
解得
而，则小物块佮好可以通过点（1分）
小物块从点运动到最高点过程中，由机械能守恒有（1分）
解得，
则小物块不会通过点，即小物块第一次经过半圆弧轨道的过程中不会脱离轨道（1分）
小物块从半圆弧轨道滑下后，在传送带上做减速运动，设减速到零的过程中发生的位移为，
则（1分）
小物块减速到零后反向向右加速，与传送带达到共速后再做匀速运动，
小物块再次经过点向右的速度为（1分）
则小物块再次通过点后上升至速度为0时，有
解得
即小物块第二次冲上半圆时，不会脱离轨道（1分）
小物块速度为零后再返回至点，进入传送带，如此往复运动，则小物块不脱离轨道，最终稳定运动时在点的动能最大，最大动能（1分）