物理-江苏省常州市联盟校2023-2024学年高三上学期10月调研试题和答案

第1页/共9页常州市联盟学校2023—2024学年度第一学期学情调研高三年级物理试卷1.如图所示是一只扑翼飞行器，它像鸟一样通过机翼主动运动产生升力和前行力，充电后飞行器续航时间可达90分钟。下列说法正确的是()A.“90分钟”指的是时刻B.扑翼飞行器飞行快慢不影响惯性大小C.扑翼飞行器飞行过程中只受重力作用D.在研究扑翼飞行器的飞行姿态时可将它看成质点2.2019年广州市许多的出租车都换成了电动汽车，电动汽车相对于燃油汽车来说最大的优势就是环保节能，有几位电动车的发烧友为了测试某电动汽车的性能，记录了该电动汽车沿平直公路启动、匀速和制动三个过程的速度变化情况，若汽车启动和制动的过程可以看成是匀变速直线运动，则下列说法正确的是()02468速度m/s02427272727200A.5秒末汽车的速度大小一定为27m/sB.汽车加速阶段加速度大小为4.5m/s2C.汽车加速阶段位移的大小为64mD.制动过程的加速度大小一定为10m/s23.奥运会10米跳台跳水项目决赛中，运动员向上跳离跳台，一段时间后落入水中，全过程可看成做直线运动，不计空气阻力。下列说法正确的是()第2页/共9页A.整个过程中，运动员的重心位置相对于自身保持不变B.跳离跳台后上升过程中，前一半位移所用时间与后一半位移所用时间之比为1:-1C.运动员跳离跳台运动到最高点的过程处于超重状态，最高点到运动到水面的过程处于失重状态D.在入水至最低点过程中，运动员速度先增大后减小4.如图是汕头市儿童公园的摩天轮，假设某乘客坐在座椅上随座舱在竖直面内做匀速圆周运动，整个过程座椅始终保持水平。下列说法正确的是()A.座舱转动过程，乘客的机械能守恒B.座舱在最低点时，座椅对乘客的支持力大小小于重力C.座舱在最高点时，座椅对乘客的支持力大小等于重力D.座舱在与转轴等高处，乘客所受摩擦力方向指向转轴5.如图所示，A为电磁铁，C为胶木秤盘，A和C（包括支架）的总重量M，B为铁片，质量为m，整个装置用轻绳悬于O点，当电磁铁通电，铁片被吸引上升的过程中，轻绳上拉力()A.F=mgB.F>(m+M)gC.F=(m+M)gD.Mg<F<(m+M)g6.一个小球在离地一定高度处向右水平抛出，不计空气阻力，离地的高度越大，则小球()第3页/共9页A.落地时的速度越小B.从抛出到落地过程中，速度的变化量越大C.落地时的重力的瞬时功率不变D.从抛出到落地过程中，动能的变化量不变7.如图甲所示的家用燃气炉架有五个爪，将总质量为m的锅正放在炉架上，示意图如图乙所示。忽略爪与锅之间的摩擦力，锅底可看作半径为R的球面，重力加速度为g，则每个爪与锅之间的弹力()A.等于mg，且R越大弹力越大B.等于mg，且R越大弹力越小C.大于mg，且R越大弹力越大D.大于mg，且R越大弹力越小8.如图所示为教材中的实验装置图，把两个质量相等的小钢球分别放在A、C两处，由此可以探究()A.向心力的大小与转动半径的关系B.向心力的大小与角速度大小的关系C.向心力的大小与线速度大小的关系D.线速度的大小与角速度大小的关系9.如图所示，高铁使从常州到上海的通行时间缩短在1小时左右，便利出行。假设此高铁动车启动后沿平直轨道行驶，发动机的功率恒为P，且行驶过程中受到的阻力大小恒定。已知动车的质量为m，最高行驶速第4页/共9页度vm=350km/h。则下列说法正确的是()A.由题目信息无法估算常州到上海铁路的长度B.行驶过程中动车受到的阻力大小为Pvm2C.从启动到速度为vm的过程中，动车牵引力所做的功为22D.当动车的速度为时，动车的加速度大小为10.如图所示，某北斗卫星在关闭动力系统后沿椭圆轨道绕地球运动，P、Q分别是轨道上的近地点和远地点。不计空气阻力，下列说法正确的是()A.卫星在P点的机械能小于在Q点的机械能B.卫星经过Q点时的速度小于第一宇宙速度C.卫星在P点处于超重状态，在Q点处于失重状态D.卫星由Q点运动到P点过程中万有引力做功的功率越来越大11.蹦床运动是运动员利用弹性蹦床的反弹在空中表演杂技的竞技运动，如图所示。若t=0时刻，一运动员在最高点自由下落，直至运动到弹性蹦床最低点的过程中，忽略空气阻力，则运动员的速度v、加速度a随时间t及动能Ek、机械能E随位移x变化的关系图像可能正确的是()第5页/共9页A.B.C.D.12.某同学用图a装置探究两根相同弹簧甲、乙串联后总的劲度系数与弹簧甲劲度系数的关系。他先测出不挂钩码时弹簧甲的长度和两弹簧的总长度，再将钩码逐个挂在弹簧的下端，记录数据填在下面的表格中。序号123456钩码重力F/N0.000.502.002.50弹簧甲的长度L1/cm2.202.452.702.953.20两弹簧总长度L2/cm4.004.505.005.506.006.50（1）关于本实验操作，下列说法正确的是。第6页/共9页A．悬挂钩码后立即读数B．钩码的数量可以任意增减C．安装刻度尺时，必须使刻度尺保持竖直状态（2）已作出钩码重力F与弹簧总长度L2的关系图像，如图b中实线所示，由图像可知两根弹簧串联后总的劲度系数k为N/cm。（3）在图b的坐标纸上描点作出钩码重力F与弹簧甲的长度L1的关系图像；（4）根据F-L1图像可求出一根弹簧的劲度系数k'，k和k'的定量关系为；（5）本实验中，弹簧的自重对所测得的劲度系数。（选填“有”或“无”）影响。13.2022年9月3日7时44分，我国在酒泉卫星发射中心使用长征四号运载火箭，成功将遥感三十三号02星发射升空，假设该卫星绕地球做匀速圆周运动，离地球表面的高度等于地球的半径R。已知地球表面处的重力加速度大小为g，引力常量为G，忽略地球的自转，求：（1）该卫星的周期；（2）卫星所在处的重力加速度大小。14.如图所示，一条轻绳上端系在车的左上角的A点，另一条轻绳一端系在车左端B点，B点在A点的正下方，A、B距离为b，两条轻绳另一端在C点相结并系一个质量为m的小球，轻绳AC长度为b，轻绳第7页/共9页BC长度为b、两条轻绳能够承受的最大拉力均为2mg。（1）轻绳BC刚好被拉直时，车的加速度是多大？（2）在不拉断轻绳的前提下，求车向左运动的最大加速度是多大？15.某运动员做跳伞训练，他从悬停在空中的直升机上由静止跳下，跳离直升机一段时间后打开降落伞减速下落，他打开降落伞后的速度—时间图线如图甲所示。降落伞用8根对称的绳悬挂运动员，每根绳与竖直中轴线的夹角均为37°,如图乙所示。已知运动员的质量为64kg，降落伞质量为40kg，不计运动员所受的阻力，打开伞后伞所受阻力f与速度v成正比，即f=kv（g取10m/s2，取cos37°=0.8，sin37°=0.6）。求：（1）由图可知，打开降落伞前运动员速度到达20m/s，求其下落的距离；（2）k值的大小；（3）匀速下落时每根绳子的拉力大小。16.如图所示，小明在离水面高度h0=1.8m的岸边，将一质量m=20g的小石片以水平初速度v0=8m/s抛出，玩“打水漂”。小石片在水面上滑行时受到的水平阻力恒为f=0.4N，在水面上弹跳数次后沿水面的速度减为零，并以a=0.5m/s2的加速度沿竖直方向沉入水深h=1m的河底。假设小石片每次均接触水面Δt=0.04s后跳起，跳起时竖直方向上的速度与此时沿水面滑行的速度之比为常数k=0.75。取重力加速度g=10m/s2，不计空气阻力。求小石片：（1）沉入河底前瞬间的速度大小vt；（2）从开始抛出到沉入河底前瞬间的整个过程中，水对小石片做的功W；（3）从抛出到开始下沉的时间t。第8页/共9页第9页/共9页常州市联盟学校2023—2024学年度第一学期学情调研高三年级物理试卷1.如图所示是一只扑翼飞行器，它像鸟一样通过机翼主动运动产生升力和前行力，充电后飞行器续航时间可达90分钟。下列说法正确的是()A.“90分钟”指的是时刻B.扑翼飞行器飞行快慢不影响惯性大小C.扑翼飞行器飞行过程中只受重力作用D.在研究扑翼飞行器的飞行姿态时可将它看成质点【答案】B【解析】【详解】A．“90分钟”指的是时间间隔，故A错误；B．惯性只与物体的质量有关，与运动快慢无关，故B正确；C．扑翼飞行器飞行过程中受重力、升力和前行力，故C错误；D．在研究扑翼飞行器的飞行姿态时，不能忽略其大小和形状，不可将它看成质点，故D错误。故选B。2.2019年广州市许多的出租车都换成了电动汽车，电动汽车相对于燃油汽车来说最大的优势就是环保节能，有几位电动车的发烧友为了测试某电动汽车的性能，记录了该电动汽车沿平直公路启动、匀速和制动三个过程的速度变化情况，若汽车启动和制动的过程可以看成是匀变速直线运动，则下列说法正确的是()02468速度m/s02427272727200A.5秒末汽车的速度大小一定为27m/sB.汽车加速阶段加速度大小为4.5m/s2C.汽车加速阶段位移的大小为64m第2页/共19页D.制动过程的加速度大小一定为10m/s2【答案】A【解析】【详解】AB．汽车加速时的加速度为Δva=加速的末速度为由可得=m/s2=6m/s2v=27m/sv=att=4.5s即汽车加速到4.5s末开始匀速运动，5秒末汽车的速度大小一定为27m/s，故A正确，B错误；C．加速阶段位移为x=t=4.5m=60.75m故C错误；D．制动过程的末速度为0，速度为0的时刻不一定是16s末，则速度从20.0m/s减至0所用时间不一定是2s，所以加速度大小不一定为10m/s2，故D错误。故选A。3.奥运会10米跳台跳水项目决赛中，运动员向上跳离跳台，一段时间后落入水中，全过程可看成做直线运动，不计空气阻力。下列说法正确的是()A.整个过程中，运动员的重心位置相对于自身保持不变B.跳离跳台后上升过程中，前一半位移所用时间与后一半位移所用时间之比为1:-1C.运动员跳离跳台运动到最高点的过程处于超重状态，最高点到运动到水面的过程处于失重状态D.在入水至最低点过程中，运动员速度先增大后减小第3页/共19页【答案】D【解析】【详解】A．运动员整个过程中，运动员的的身体要进行翻转，所以其重心位置相对其自身在变化改变，故A错误；B．将运动员跳离跳台后上升过程看作是匀减速直线运动，后一半过程和上升总过程逆向看作是初速为零的匀加速直线运动，则由h=at2可得t2则上升前一半位移所用时间与后一半位移所用时间之比为故B错误；C．运动员最高点时只受重力作用，加速度向下，处于失重状态，故C错误；D．在入水至最低点过程中，运动员受重力和水的阻力作用，水的阻力从零逐渐增大，则合力先向下减小后向上增大，故速度先增大后减小，D正确。故选D。4.如图是汕头市儿童公园的摩天轮，假设某乘客坐在座椅上随座舱在竖直面内做匀速圆周运动，整个过程座椅始终保持水平。下列说法正确的是()A.座舱转动过程，乘客的机械能守恒B.座舱在最低点时，座椅对乘客的支持力大小小于重力C.座舱在最高点时，座椅对乘客的支持力大小等于重力D.座舱在与转轴等高处，乘客所受摩擦力方向指向转轴【答案】D【解析】【详解】A．座舱转动过程，乘客的动能不变，重力势能不断变化，则机械能不守恒，选项A错误；第4页/共19页B．座舱在最低点时，根据F-mg=m2vr可知，座椅对乘客的支持力大小大于重力，选项B错误；C．座舱在最高点时，根据'mg-F=m2vr可知，座椅对乘客的支持力大小小于重力，选项C错误；D．座舱在与转轴等高处，乘客所受摩擦力提供做圆周运动的向心力，则所受的摩擦力方向指向转轴，选项D正确。故选D。5.如图所示，A为电磁铁，C为胶木秤盘，A和C（包括支架）的总重量M，B为铁片，质量为m，整个装置用轻绳悬于O点，当电磁铁通电，铁片被吸引上升的过程中，轻绳上拉力()A.F=mgB.F>(m+M)gC.F=(m+M)gD.Mg<F<(m+M)g【答案】B【解析】【详解】在铁片被吸引上升的过程中，其受到重力和电磁铁对铁片的吸引力，加速度方向竖直向上，故电磁铁对铁片的吸引力大于铁片自身重力，即F>mg对整体分析，系统受到轻绳拉力、自身重力和铁片对系统的吸引力，即1F=Mg+F>(M+m)g1故选B。6.一个小球在离地一定高度处向右水平抛出，不计空气阻力，离地的高度越大，则小球()第5页/共19页2gh2ghA.落地时的速度越小B.从抛出到落地过程中，速度的变化量越大C.落地时的重力的瞬时功率不变D.从抛出到落地过程中，动能的变化量不变【答案】B【解析】【详解】A．由v=2gh可得vy=知h越大，落地时的速度的竖直分量越大，由22y022y0可知离地的高度越大，则落地时的速度越大，故A错误；B．由h=gt2可得gt=2hg知h越大下落时间越长，由Δv=gt可知离地的高度越大，速度的变化量越大，故B正确；C．由A项分析知vy=则P=mgvy=mg知落地时的重力的瞬时功率变大，故C错误；D．由动能定理kΔE=mghk第6页/共19页可知离地的高度越大，则从抛出到落地过程中，动能的变化量越大，故D错误。故选B。7.如图甲所示的家用燃气炉架有五个爪，将总质量为m的锅正放在炉架上，示意图如图乙所示。忽略爪与锅之间的摩擦力，锅底可看作半径为R的球面，重力加速度为g，则每个爪与锅之间的弹力()A.等于mg，且R越大弹力越大B.等于mg，且R越大弹力越小C.大于mg，且R越大弹力越大D.大于mg，且R越大弹力越小【答案】D【解析】【详解】设爪与锅之间的弹力为F，与竖直方向的夹角为θ,则弹力在竖直方向的分力为Fy=Fcosθ竖直方向根据平衡条件可得5Fy=mg则F=5θ>mg由几何关系可知，R越大，cosθ越大，弹力越小。故选D。8.如图所示为教材中的实验装置图，把两个质量相等的小钢球分别放在A、C两处，由此可以探究()第7页/共19页A.向心力的大小与转动半径的关系B.向心力的大小与角速度大小的关系C.向心力的大小与线速度大小的关系D.线速度的大小与角速度大小的关系【答案】B【解析】【详解】该实验探究向心力的大小与质量，半径，角速度之间的关系，实验采用的是控制变量法，将两个质量相等的小钢球分别放在A、C两处时，质量，半径都相同，因此该过程探究向心力的大小与角速度大小的关系。故选B。9.如图所示，高铁使从常州到上海的通行时间缩短在1小时左右，便利出行。假设此高铁动车启动后沿平直轨道行驶，发动机的功率恒为P，且行驶过程中受到的阻力大小恒定。已知动车的质量为m，最高行驶速度vm=350km/h。则下列说法正确的是()A.由题目信息无法估算常州到上海铁路的长度B.行驶过程中动车受到的阻力大小为Pvm2C.从启动到速度为vm的过程中，动车牵引力所做的功为22D.当动车的速度为时，动车的加速度大小为【答案】D【解析】【详解】B．行驶过程中动车受到的阻力大小为第8页/共19页f=选项B错误；A．整个过程中由动能定理Pt-fx=mv由此可估算常州到上海铁路的长度x，选项A错误；C．从启动到速度为vm的过程中，动车牵引力所做的功为W=Pt=mv+fx选项C错误；D．当动车的速度为时，动车的加速度大小为4P-fv3Pma==mmvm选项D正确。故选D。10.如图所示，某北斗卫星在关闭动力系统后沿椭圆轨道绕地球运动，P、Q分别是轨道上的近地点和远地点。不计空气阻力，下列说法正确的是()A.卫星在P点的机械能小于在Q点的机械能B.卫星经过Q点时的速度小于第一宇宙速度C.卫星在P点处于超重状态，在Q点处于失重状态D.卫星由Q点运动到P点过程中万有引力做功的功率越来越大【答案】B【解析】【详解】A．卫星在无动力飞行过程中，机械能守恒，故在P点的机械能等于在Q点的机械能，A错误；B．根据第9页/共19页可知 GMv=r卫星即使在Q点所在的圆轨道上运行的速度都是小于第一宇宙速度的，更何况题中卫星经过Q点的速度又小于卫星在Q点所在的圆轨道上运行的速度，故卫星经过Q点时的速度小于第一宇宙速度，B正确；C．卫星在无动力飞行过程中，万有引力完全提供加速度，处处为完全失重状态。故C错误；D．卫星在PQ两点的速度与万有引力的方向垂直，则万有引力的功率均为零；卫星由Q点运动到P点过程中万有引力做功的功率先由零开始增大后减小到零。故D错误。故选B。11.蹦床运动是运动员利用弹性蹦床的反弹在空中表演杂技的竞技运动，如图所示。若t=0时刻，一运动员在最高点自由下落，直至运动到弹性蹦床最低点的过程中，忽略空气阻力，则运动员的速度v、加速度a随时间t及动能Ek、机械能E随位移x变化的关系图像可能正确的是()A.B.C.D.【答案】A【解析】【详解】A．一运动员在最高点自由下落，直至运动到弹性蹦床最低点的过程中，运动员开始一段时间只受第10页/共19页到重力作用，做自由落体运动，之后受到重力和弹性蹦床的的弹力作用，根据牛顿第二定律，有mg-kx=ma弹性床对运动员的弹力逐渐变大，运动员的速度逐渐减小，所以运动员做加速度减小的加速运动，当弹性床的弹力大于运动员的重力之后，合力向上，根据牛顿第二定律可知kx-mg=ma运动员做加速度增大的减速运动，因为速度-时间图像的斜率表示加速度，A正确；B．根据运动员在弹性床上运动属于简谐运动的一部分，所以根据称性，可知运动员在最低点的加速度大于自由落体加速度，B错误；C．自由下落阶段对运动员分析，根据动能定理，有Ek=mgx即接触弹性床之前，动能增加与下落距离成正比，图像为倾斜直线；接触弹性床之后到弹力等于重力之前，运动员依然做加速运动，所以动能继续增大，图像为向上斜率变小的曲线，之后，弹力大于重力后动能减少，C错误；D．运动员在接触到弹性床之前，机械能守恒，接触弹性床之后，由于弹性床对运动员做负功，所以运动员的机械能减少，D错误。故选A。12.某同学用图a装置探究两根相同弹簧甲、乙串联后总的劲度系数与弹簧甲劲度系数的关系。他先测出不挂钩码时弹簧甲的长度和两弹簧的总长度，再将钩码逐个挂在弹簧的下端，记录数据填在下面的表格中。序号123456钩码重力F/N0.000.502.002.50弹簧甲的长度L1/cm2.202.452.702.953.20两弹簧总长度L2/cm4.004.505.005.506.006.50（1）关于本实验操作，下列说法正确的是。A．悬挂钩码后立即读数B．钩码的数量可以任意增减C．安装刻度尺时，必须使刻度尺保持竖直状态（2）已作出钩码重力F与弹簧总长度L2的关系图像，如图b中实线所示，由图像可知两根弹簧串联后总的劲度系数k为N/cm。第12页/共19页（3）在图b的坐标纸上描点作出钩码重力F与弹簧甲的长度L1的关系图像；（4）根据F-L1图像可求出一根弹簧的劲度系数k'，k和k'的定量关系为；（5）本实验中，弹簧的自重对所测得的劲度系数。（选填“有”或“无”）影响。【答案】①.C②.1.00③.④.k,=2k⑤.无【解析】【详解】（1）[1]A．悬挂钩码后应等示数稳定后再读数，A错误；B．因为所挂钩码重力不能超过弹性限度，即钩码的数量不可以任意增减，B错误；C．安装刻度尺时，必须使刻度尺保持竖直状态，C正确。故选C。（2）[2]因为F-L图像的斜率为劲度系数，故k==1.00Ncm（3）[3]图像如图所示第13页/共19页（4）[4]根据F-L1图像可求出一根弹簧的劲度系数为k=2.00Ncm故k和k'的定量关系为k,=2k（5）[5]因为本实验中，用图像斜率求得弹簧劲度系数，故弹簧的自重对所测得的劲度系数无影响。13.2022年9月3日7时44分，我国在酒泉卫星发射中心使用长征四号运载火箭，成功将遥感三十三号02星发射升空，假设该卫星绕地球做匀速圆周运动，离地球表面的高度等于地球的半径R。已知地球表面处的重力加速度大小为g，引力常量为G，忽略地球的自转，求：（1）该卫星的周期；（2）卫星所在处的重力加速度大小。 【解析】【详解】（1）在地球表面处物体受到的重力等于万有引力，则=mg=mgR2由万有引力提供卫星的向心力，有第14页/共19页2.2R联立解得 g（2）在轨道半径为r=2R处，仍有万有引力等于重力，即GMmmg=(2R)2联立解得卫星所在处的重力加速度大小14.如图所示，一条轻绳上端系在车的左上角的A点，另一条轻绳一端系在车左端B点，B点在A点的正下方，A、B距离为b，两条轻绳另一端在C点相结并系一个质量为m的小球，轻绳AC长度为b，轻绳BC长度为b、两条轻绳能够承受的最大拉力均为2mg。（1）轻绳BC刚好被拉直时，车的加速度是多大？（2）在不拉断轻绳的前提下，求车向左运动的最大加速度是多大？【答案】（1）g2）3g【解析】【详解】（1）绳BC刚好被拉直时，小球受力如图1所示第15页/共19页所以绳BC方向与AB垂直cosθ=得θ=45°由牛顿第二定律，得mgtanθ=ma可得=ag=（2）小车向左的加速度增大，AB、BC绳方向不变，而AC绳在竖直方向的分力等于重力，所以AC绳拉力不变；随着加速度的增大，BC绳拉力变大，BC绳拉力最大时，小车向左的加速度最大，小球受力如图2所示由牛顿第二定律，得Tm+mgtanθ=mam其中Tm=2mg所以最大加速度为am=3g15.某运动员做跳伞训练，他从悬停在空中的直升机上由静止跳下，跳离直升机一段时间后打开降落伞减速下落，他打开降落伞后的速度—时