南京师范大学苏州实验学校2024~2025学年高三上学期期初调研测试
物理
2024.08
注意事项:
1.本试卷满分100分。考试时间75分钟。
2.答题前,务必将自己的学校、姓名、考试号等相关信息写在答题卡上规定的地方。
3.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。
一.单项选择题:共11题,每题4分,共44分,每题只有一个选项最符合题意
1.如图是高速上某一区间测速”的标牌,该路段全长全程限速,一辆汽车通过监测起点和终点的速度分别为和,通过测速区间的时间为.下列判断正确的是( )
A.全长表示位移
B.通过起点的速度表示瞬时速度
C.该汽车全程的平均速度是
D.该汽车没有超速
2.一个质点做方向不变的直线运动,加速度的方向始终与速度的方向相同,但加速度大小先保持不变,再逐渐减小至零,则在此过程中( )
A.速度先逐渐增大,然后逐渐减小,当加速度减小到零时,速度达到最小值
B.速度先均匀增大,然后增大得越来越慢,当加速度减小到零时,速度达到最大值
C.位移逐渐增大,当加速度减小到零时,位移将不再增大
D.位移先逐渐增大,后逐渐减小,当加速度减小到零时,位移达到最小值
3.飞机在平直跑道上滑行,从着陆到停下来所用的时间为,滑行的距离为,滑行过程中的图像如图所示,图线上点的切线与平行,为已知量.设飞机着陆滑行时的位置与终点的距离为,飞机着陆时的速度为,则下列表达式正确的是( )
A. B. C. D.
4.科技让生活更美丽”,自动驾驶汽车呈现出接近实用化的趋势.图甲为某型无人驾驶的智能汽车的测试照,为了增加乘员乘坐舒适性,程序设定汽车制动时汽车加速度大小随位移均匀变化.某次测试汽车关系图线如图乙所示,汽车制动距离为.则关于该次测试,下列说法中正确的是( )
A.汽车做匀减速直线运动 B.汽车开始制动时的速度大小为
C.汽车开始制动时的速度大小为 D.此车制动时间为
5.如图所示的位移一时间图像和速度一时间图像中,给出四条图线1、2、3、4代表四个不同物体的运动情况,关于它们的物理意义,下列描述正确的是( )
A.图线1表示物体做曲线运动
B.图像中,时刻
C.图像中,时间内3和4的平均速度大小相等
D.两图像中,时刻分别表示2、4开始反向运动
6.某同学欲估算飞机着陆时的速度,他假设飞机在平直跑道上做匀减速运动,飞机在跑道上滑行的距离为,从着陆到停下来所用的时间为,实际上,飞机的速度越大,所受的阻力越大,则飞机着陆时的速度应是( )A. B. C. D.
7.如图所示为甲、乙两车在平直公路上做直线运动的位移一时间或速度一时间图像,时刻两车恰好到达同一地点.关于两车在时间内的运动,下列说法正确的是( )
A.若是图像,则当甲车速度为零时,两车的距离最大
B.若是图像,则甲、乙两车的速度相等时,两车间的距离最小
C.若是图像,则两车间的距离先增大后减小
D.若是图像,则两车间的距离不断增大
8.如图所示,公园里有一仿制我国古代欹器的形水桶,桶可绕水平轴转动,水管口持续有水流出,过一段时间桶会翻转一次,决定桶能否翻转的主要因素是( )
A.水桶自身重力的大小 B.水管每秒出水量的大小
C.水流对桶冲击力的大小 D.水桶与水整体的重心高低
9.下列图中各物体均处于静止状态.图中画出了小球所受弹力的情况,其中正确的是( )
A. B.
C. D.
10.中国书法历史悠久,是中华民族优秀传统文化之一.在楷书笔画中,长横的写法要领如下:起笔时一顿,然后向右行笔,收笔时略向右按,再向左上回带.某同学在水平桌面上平铺一张白纸,为防打滑,他在白纸的左侧靠近边缘处用镇纸压住,如图所示.则在向右行笔的过程中( )
A.镇纸受到向右的摩擦力 B.毛笔受到向左的摩擦力
C.白纸只受到向右的摩擦力 D.桌面受到向左的摩擦力
11.关于重力的大小和方向,以下说法中正确的选项是( )
A.在地球上方的物体都要受到重力作用,所受的重力与它的运动状态无关,也与是否存在其他力的作用无关
B.在地球各处的重力方向都是一样的
C.物体的重力作用在重心上,把重心挖去物体就不会受到重力作用
D.对某一物体而言,其重力的大小总是一个恒量,不因物体从赤道移到南极而变化
二.非选择题:共5题,共56分,其中第13题~第16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
12.小华用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律”.已知重物(含挡光片)、的质量分别为和挡光片的宽度为,重力加速度为.
(1)下列实验操作步骤,正确顺序是__________。
①测量挡光片中心到光电门中心的竖直距离
②记录挡光片经过光电门的时间
③先接通光电门的电源,后释放
④按图甲装配好定滑轮和光电门
⑤用绳连接后跨放在定滑轮上,用手托住
(2)挡光片通过光电门时的速度为__________(用题中的物理量表示)
(3)如果系统的机械能守恒,应满足的关系式为__________(用题中的物理量表示).
(4)小华反复改变挡光片中心到光电门中心的竖直距离,记录挡光片通过光电门时间,作出图像如图乙所示,测得图线的斜率为,则__________。
(5)本实验中的挡光片宽度适合.小华想:如果实验中的挡光片宽度较大,计算得到的挡光片通过光电门时的速度将偏大你是否同意他的观点?请简要说明理由.__________
13.如图所示,绷紧的传送带与水平面的夹角,传送带在电动机的带动下,始终保持的速率运行,现把一质量为的工件(可视为质点)轻轻放在传送带的底端,经过时间,工件被传送到的高处,取,求:
(1)工件与传送带间的动摩擦因数;
(2)电动机由于传送工件多消耗的电能。
14.如图所示,在光滑的水平面上放置一个足够长的木板,在的左端放有一个可视为质点的小滑块间的动摩擦因数的质量的质量.现对施加的水平向右的拉力,后撤去拉力,求:(结果可以用分数表示)
(1)撤去拉力前小滑块和长木板的加速度大小;
(2)相对于静止时的速度大小;
(3)整个过程中由于摩擦生成的热量.
15.如图所示,某游戏装置固定在水平固定的平台上.由光滑弧形轨道半径的光滑竖直圆轨道长为的粗糙水平直轨道平滑连接而成(弧形轨道底端与各轨道间略错开,不影响小球进入水平轨道).小球与水平直轨道间的动摩擦因数为到端的距离),质量的小球从离地高为的处由静止释放,已知.
(1)若,求小球通过圆弧轨道最低点时对轨道压力的大小;
(2)若小球不脱离轨道,求的取值范围:
(3)若在竖直圆轨道上端开一段缺口(C为圆轨道最高点),两点关于对称,小球能沿路径运动,缺口所对应的圆心角不同则不同,求的最小值.
16.如图所示,处于竖直平面内的一探究装置,由倾角的光滑直轨道圆心为的半圆形光滑轨道,圆心为的半圆形光滑细圆管轨道倾角也为的粗糙直轨道组成,和为轨道间的相切点,弹性板垂直轨道固定在点(与点等高),和点处于同一直线上.已知可视为质点的滑块质量,轨道和的半径,轨道长度,滑块与轨道间的动摩擦因数,滑块与弹性板作用后,以等大速度弹回,.滑块开始时均从轨道上某点静止释放.
(1)若释放点距点的长度,求滑块到最低点时轨道对其支持力的大小;
(2)设释放点距点的长度为,求滑块第一次经点时的速度与之间的关系式;
(3)若滑块最终静止在轨道的中点,求释放点距点长度的值.
南京师范大学苏州实验学校2024~2025学年高三上学期期初调研测试
物理参考评分标准
一.单项选择题:共11题,每题4分,共44分,每题只有一一个选项最符合题意。
1.答案B
解析全长表示路程,故A错误;通过起点和终点的速度均是瞬时速度,故B正确;因位移未知,故不能求解平均速度,故C错误;由可知,平均速率为,大于全程限速,该汽车超速,故D错误。
2.答案B
解析加速度方向与速度方向同向时,速度增大,当加速度不变时,速度均匀增大:当加速度减小时,速度仍增大,但增大得越来越慢:当加速度为零时,速度达到最大值,保持不变,选项A错误,B正确;因质点速度方向不变化,始终向同一方向运动,最终做匀速运动,所以位移一直在增大,选项C、D错误.
3.答案C
解析根据图像中图线与横轴围成面积表示位移大小,由题图可得,解得,故A错误;由题图可得,解得,故B错误;由题图可得由于图线上点的切线与平行,则有,又有,整理得,故D错误,C正确。
4.答案C
解析汽车制动过程,由题图乙可知其加速度随位移均匀增大,故汽车做加速度逐漸增大的减速运动,故A错误;根据匀变速运动的速度位移公式,汽车做非匀变速运动,运用微元法”,可知图线与轴所围图形的面积”表示速度平方变化量的一半”可知汽车制动中可得汽车制动时的速度大小为,故B错误,C正确;刹车过程中最大加速度为,如果一直以最大加速度刹车,所用的时间为实际加速度是逐渐增大的,所以刹车制动时间一定大于,,故D错误。
5.答案B
解析图线1是位移一时间图像,表示物体做变速直线运动,选项A错误;图线上某点斜率的绝对值的大小表示速度的大小,由题图可知时刻,选项B正确;图像中时间内3和4位移不同,所以平均速度大小不相等,选项C错误;时刻2开始反向运动,时刻4加速度方向变化但运动方向不变,选项D错误。
6.答案C
解析飞机做变减速直线运动,因为速度在减小,则阻力在减小,加速度减小,故飞机做加速度逐渐减小的减速运动,速度时间图线如图中实线所示,若飞机做匀减速直线运动,如图中虚线所示,则平均速度,实线与时间轴围成的面积为,平均速度,因为,可知,即,故选C.
7.答案D
解析若是图像,当甲、乙两车的速度相同时,相对速度为零,距离最远,故错误;若是图像,因为图像与横轴所围图形面积表示位移,则在时间内,两车间的距离不断增大,故C错误,D正确。
8.答案D
解析水管口持续有水流出,而过一段时间桶会翻转一次,主要原因是流入的水导致水桶与水整体的重心往上移动,桶中的水到一定量之后水桶不能保持平衡,发生翻转,故选D.
9.答案C
解析选项A中小球只受重力和杆的弹力的作用,且处于静止状态,由二力平衡可得小球受到的弹力方向应竖直向上,故A错误;选项B中,因为右边的绳竖直向上,如果左边的绳有拉力,则竖直向上的那根绳就会发生倾斜,所以左边的绳没有拉力,故B错误;球与球接触处的弹力方向,垂直于过接触点的公切面(即在两球心的连线上),且指向受力物体,故C正确;球与面接触处的弹力方向,过接触点垂直于接触面(即在接触点与球心的连线上),即选项D中大半圆对小球的支持力的方向应是沿着过小球与圆弧接触点的半径,且指向圆心,故D错误.
10.答案B
解析白纸和镇纸始终处于静止状态,对镇纸受力分析知,镇纸不受摩擦力,否则水平方向受力不平衡,镇纸的作用是增大白纸与桌面之间的最大静摩擦力,故A错误;在书写的过程中毛笔相对纸面向右运动,受到向左的摩擦力,故B正确;白纸与镇纸之间没有摩擦力,白纸始终处于静止状态,则白纸在水平方向受到毛笔对白纸向右的摩擦力以及桌面对白纸向左的摩擦力,故C错误;根据牛顿第三定律可知,白纸对桌面的摩擦力向右,故桌面受到向右的摩擦力,故D错误.
11.答案A
解析物体受到的重力是由于地球的吸引而产生的,是万有引力的一个分力,而万有引力与运动状态无关,与其他力无关,故A正确;重力的方向总是竖直向下的,在不同的位置方向不一定相同,故B错误;一个物体的各部分都受到重力的作用,从效果上看,可以认为各部分受到的重力作用集中于一点,这一点叫作物体的重心,所以重心是等效出来的,与其他部分没有区别,故C错误;重力等于质量与重力加速度的乘积,在不同的地方,质量不变,但重力加速度有可能会变化,两极的重力加速度最大,赤道最小,所以在地球的不同地方,物体的重力有可能变化,故D错误.
二.非选择题:共5题,共56分.其中第13题~第16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
12.答案(1)④⑤①③②(2)
(3)(4)
(5)不同意,因为计算得到的速度是平均速度即中间时刻的瞬时速度小于中间位置的瞬时速度
解析(1)按照实验目的,可得实验操作步骤为④⑤①③②.
(2)由于挡光片的宽度较小,其平均速度等于瞬时速度,则可得挡光片通过光电门时的速度为
(3)根据机械能守恒得
即有
(4)由于
变形可得
即有
解得
13.答案(1) (2)
解析(1)由题图可知,传送带长
工件速度大小达到前,做匀加速运动,有
工件速度大小达到后,做匀速运动,
有
联立解得加速运动的时间
加速运动的位移大小
所以加速度大小
由牛顿第二定律有
解得.
(2)由能量守恒定律知,电动机多消耗的电能用于增加工件的动能、势能以及克服传送带与工件之间发生相对位移时摩擦力做功产生的热量
在时间内,传送带运动的位移大小
在时间内,工件相对传送带的位移大小
在时间内,摩擦产生的热量
最终工件获得的动能
工件增加的势能
电动机多消耗的电能
14.答案(1)(2(3)
解析(1)若相对静止,则有,故间有滑动摩擦力,对滑块,根据牛顿第二定律有,
解得
对木板,根据牛顿第二定律有
解得.
(2)撤去时,滑块的速度大小,木板的速度大小,
撤去后,由得滑块的加速度大小为,
设经历时间二者共速,则有,
解得,则.
(3)外力对整体做的功为
最终以速度运动。
故整体动能为
由能量守恒定律得,则.
15.答案(1)(2)或(3)
解析(1)从点到点,由动能定理可知
在最低点时,由向心力公式得
由牛顿第三定律可知
联立解得
(2)①若恰好通过点,此时重力提供向心力,则有
从点到点,由动能定理可知
联立解得
若要小球不脱离圆轨道,则需有
若小球运动到轨道时,由动能定理可知
(J)
解得
由数学知识可知,当时取得最大值,最大值为
②当小球刚好运动到圆心点等高处速度为零时,小球也不会脱离轨道,即,也就是,综上可知,若小球不脱离轨道,的取值范围为或
(3)从点到点,由动能定理可知
从点到点做斜抛运动,竖直方向有
永平方向有
联立解得
故的最小值为.
16.答案(1)(2),其中(3)见解析
解析(1)滑块由释放到点过程,由动能定理有①
在点由牛顿第二定律有②
由①②解得③
(2)要保证滑块能到点,必须能过的最高点,当滑块恰到最高点时根据动能定理可得
④
解得⑤
因此要能过点必须满足 ⑥
能过最高点,则能到点,由释放到第一次到达点,根据动能定理可得
,⑦
由④⑤⑥⑦解得,其中. ⑧
(3)设摩擦力做功为第一次到达中点时的倍
⑨
⑩
由⑨⑩解得
又因为,
当时,;当时、
当时,.