2023-2024学年江苏省泰州高三（上）第一次质检物理试卷

2023-2024学年江苏省泰州高三（上）第一次质检物理试卷一、单项选择题：本题共10小题，每小题4分，共40，每小题只有一个选项最符合题意。1．（4分）伽利略在研究自由落体运动时，做了如下的实验：他让一个铜球从阻力很小（可忽略不计）的斜面上由静止开始滚下，让小球分别由A、B、C滚下，如图所示。设A、B、C与斜面底端的距离分别为s1、s2、s3，小球由A、B、C运动到斜面底端的时间分别为t1、t2、t3，小球由A、B、C运动到斜面底端时的速度分别为v1、v2、v3，则下列关系式中正确并且是伽利略用来证明小球沿光滑斜面向下的运动是匀变速直线运动的是（）A．s1﹣s2＝s2﹣s3 B．＝＝ C．＝＝ D．＝＝2．（4分）如图所示，为运动员立定跳远脚蹬地起跳瞬间的受力示意图，正确的是（）A． B． C． D．3．（4分）如图所示，一辆货车利用跨过光滑定滑轮的轻质不可升长的缆绳提升一箱货物，已知货箱的质量为m0，货物的质量为m，货车向左做匀速直线运动，在将货物提升到图示的位置时，连接货车的绳与水平方向夹角θ，不计一切摩擦（）A．货车的速度等于vcosθ B．货车运动的速度等于 C．缆绳中的拉力FT等于（m0+m）g D．货物处于失重状态4．（4分）在“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验中，某同学用两个弹簧测力计拉橡皮筋到O点，两弹簧测力计读数分别为F1和F2，用一个弹簧测力计拉橡皮筋到O点时读数为F′，通过作图法验证时，图中符合实际情况的是（）A． B． C． D．5．（4分）如图所示为阿特伍德设计的装置，不考虑绳与滑轮的质量，不计轴承摩擦、绳与滑轮间的摩擦。初始时两人均站在水平地面上，位于右侧的乙始终用力抓住绳子，最终至少一人能到达滑轮。下列说法正确的是（）A．若甲的质量较大，则乙先到达滑轮 B．若甲的质量较大，则甲、乙同时到达滑轮 C．若甲、乙质量相同，则乙先到达滑轮 D．若甲、乙质量相同，则甲先到达滑轮6．（4分）某次军事演习中，在P、Q两处的炮兵向正前方同一目标O发射炮弹A、B，要求同时击中目标，忽略空气阻力，下列说法正确的是（）A．A先发射 B．A、B同时发射 C．A在最高点的速度比B的大 D．A、B在最高点的速度相同7．（4分）甲、乙两颗人造卫星质量相等，均绕地球做圆周运动，甲的轨道半径是乙的2倍。下列应用公式进行的推论正确的有（）A．由可知，甲的速度是乙的倍 B．由a＝ω2r可知，甲的向心加速度是乙的2倍 C．由可知，甲的向心力是乙的 D．由可知，甲的周期是乙的2倍8．（4分）主题口号为“一起向未来”的2022年北京冬奥会圆满落幕。跳台滑雪比赛在河北张家口举行，如图，跳台滑雪赛道由助滑道AB、着陆坡BC、停止区CD三部分组成。比赛中1、v2从B处沿水平方向飞出，分别落在了着陆坡的中点P和末端C，运动员可看成质点，着陆坡的倾角为θ，重力加速度为g，则（）A．甲运动员从B点飞出到距离斜面最远所需要的时间 B．v1、v2的大小关系为v2＝2v1 C．甲、乙两运动员落到着陆坡瞬间速度方向相同 D．甲运动员落到着陆坡瞬间速度方向与水平方向的夹角比乙的小9．（4分）如图所示，一根很长且不可伸长的轻绳跨光滑的定滑轮，两端分别系着四个质量相同的小物块A、B、C、D，C、D用一轻弹簧相连。初状态时，4个物块处于静止状态，物块可以看成质点。重力加速度为g下列说法正确的是（）A．剪断AB间绳子瞬间，D物块的加速度为g，方向竖直向下 B．剪断AB间绳子瞬间，A物块的加速度为g，方向竖直向上 C．剪断CD间弹簧瞬间，A物块的加速度为，方向竖直向下 D．剪断CD间弹簧，B的加速度为g10．（4分）宽度为d的水平传送带以速度v0向右匀速运行，在传送带上方固定光滑挡板，挡板与传送带AB边界的夹角为θ。质量为m的物块（可视为质点）0匀速运动，物块碰到挡板时，垂直挡板方向的速度减为零，最终从传送带上的C点离开传送带。已知物块与传送带间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g。下列说法中正确的是（）A．碰撞前传送带对物块的摩擦力对物块做正功 B．物块与挡板碰撞后沿挡板方向不受摩擦力 C．物块从碰到挡板到离开传送带所用时间为 D．物块沿挡板运动过程中在传送带上留下划痕的长度为二、非选择题：本题共5题，共60其中第12～第15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）在“研究平抛运动”实验中：（1）为描出钢球做平抛运动的轨迹，要将钢球在轨道上合适位置由静止释放，每次释放钢球的位置应（选填“相同”或“不同”）。（2）如图1是横挡条卡住平抛小球，用铅笔标注小球最高点，确定平抛运动轨迹的方法。A．球心B．球的上端C．球的下端（3）图2是利用实验装置拍摄小球做平抛运动的频闪照片，由照片可判断实验操作错误的是。A．释放小球时初速度不为0B．释放小球的初始位置不同C．斜槽末端切线不水平（4）如图3是利用稳定的细水柱显示平抛运动轨迹的装置，其中正确的是。（5）图4为钢球运动轨迹上的三个点，图中背景方格的边长均为5cm，取g＝10m/s2，可得钢球做平抛运动的初速度v0＝m/s。12．（8分）大雾天气，有甲、乙两车在同一平直车道上匀速行驶，甲车在后速度为v1＝14m/s，乙车在前速度为v2＝10m/s，某时刻甲车车头与乙车车尾间的距离为L0＝30.5m，此时乙车突然以大小为的加速度刹车0甲车车头与乙车车尾间的距离减为L＝14m，为了两车避免相撞，此时甲车也立即刹车做匀减速直线运动（1）t0的值。（2）刹车后，甲车做匀减速直线运动的加速度至少多大？13．（8分）我国首次火星探测任务“天问一号”探测器实施近火捕获制动，成功实现环绕火星运动，成为我国第一颗人造火星卫星。在“天问一号”环绕火星做匀速圆周运动时，火星表面的重力加速度的大小为g，引力常量为G（1）火星的质量M；（2）火星的第一宇宙速度v；（3）在电场中我们利用来定义电场强度，引力场与电场有相似的性质0是多大？14．（13分）如图所示，弯成四分之三圆弧的细杆竖直固定在天花板上的N点，细杆上的PQ两点与圆心O在同一水平线上（可视为质点）穿在圆弧细杆上，小球A通过轻质细绳与质量也为0.1kg小球B相连，则小球A沿圆弧杆下滑，同时带动小球B运动，此时细绳与水平方向的夹角为37°，已知重力加速度g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，cos16°＝0.96。问：（1）小球A下滑到D点时，此时小球B的速度是多大？（2）小球A下滑到D点时，若细绳的张力T＝x（N），则圆弧杆对小球A的弹力是多大？（3）如果最初释放小球A的某处恰好是P点，请通过计算判断圆弧杆PD段是否光滑。15．（16分）如图所示，一块质量为M＝2kg，长为L＝3m的均质薄木板静止在足够长的水平桌面上（可视为质点），薄木板和小木块之间的动摩擦因数为μ1＝0.1，薄木板与地面之间的动摩擦因数为μ2＝0.2．在t＝0时刻，在木板M左端施加一水平向左恒定的拉力F＝12N，g取10m/s2．则：（1）拉力F刚作用在木板上时，木板M的加速度大小是多少？（2）如果F一直作用在M上，那么经多少时间m将离开M？（3）若在时间t＝1s末撤去F，再经过多少时间M和m第一次速度相同？在此情况下，最终m在M上留下的痕迹的长度是多少？

参考答案与试题解析一、单项选择题：本题共10小题，每小题4分，共40，每小题只有一个选项最符合题意。1．【分析】小球在斜面上做匀变速直线运动，由运动学公式可判断各项是否正确；同时判断该结论是否由伽利略用来证明匀变速运动的结论。【解答】解：A．因为图中A、B，且题干中没有给出三段时间的关系1﹣s2与s3﹣s3的关系，故A错误；B．由v＝at可得，三次下落中的加速度相同，但不是当时伽利略用来证用匀变速直线运动的结论；C．由运动学公式可知at2，得a＝，故三次下落中位移与时间平方向的比值一定为定值，故C正确；D．小球在斜面上三次运动的位移不同，故D错误。故选：C。【点评】虽然当时伽利略是通过分析得出匀变速直线运动的，但我们今天可以借助匀变速直线运动的规律去理解伽利略的实验。2．【分析】依据重力竖直向下，弹力垂直接触面向上，摩擦力与相对运动趋势方向相反，从而即可求解。【解答】解：依据受力分析，受到竖直向下的重力，还受到水平向右的静摩擦力，有相对地面向左运动的趋势，由上分析，可知，BCD错误；故选：A。【点评】考查受力分析的内容，掌握摩擦力的方向判定，注意理解相对运动趋势的判定。3．【分析】在将货物提升的过程中，由于缆绳不可伸长，货箱向上运动的速度和货车运动的速度沿着缆绳方向的分量相等，根据平行四边形定则求出货车的速度表达式，结合牛顿第二定律分析即可。【解答】解：AB、将货车的速度进行正交分解，如图所示：由于缆绳不可伸长，货箱向上运动的速度和货车的速度沿着缆绳方向的分量相等1cosθ，则货车运动的速度v1＝，故A错误；C、因v6不变，θ减小，货箱向上运动的速度v增大，由牛顿第二定律知缆绳中的拉力FT大于（m0+m）g，故C错误；D、货箱和货物整体向上做加速运动，是超重状态。故选：B。【点评】本题的关键要掌握缆绳端物体速度分解的方法，知道缆绳端物体沿缆绳方向的分速度相等，推导出货箱与货车的速度关系式，从而确定货箱的运动规律，然后超重与失重的特点分析，并注意两者的区别。4．【分析】本题主要对比四个选项中的F1和F2的合力F的位置以及F′的位置。【解答】解：A、用一个弹簧测力计拉橡皮筋到O点时，故A错误；BD、用两个弹簧测力计1和F2的合力F应该在平行四边形的对角线上，故BD错误；对比以上条件，可知C图像符合题意。故选：C。【点评】本题需要学生熟悉“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验中，两个分力的合力的位置以及一个力时的位置。5．【分析】不管怎么拉，绳子对两人的拉力大小相等，根据牛顿第二定律比较出加速度的大小，从而根据位移—时间公式进行判断。【解答】解：对甲有：F﹣mAg＝mAaA，解得，对乙有：F﹣mBg＝mBaB，解得：。当甲的质量大，则甲的加速度小知，甲的运动时间长。当甲乙的质量相等，则运动时间相同。故A正确，B、C。故选：A。【点评】解决本题的关键抓住绳子拉力大小相等，结合牛顿第二定律和运动学公式进行求解。6．【分析】斜上抛运动的竖直方向为竖直上抛运动，水平方向为匀速直线运动，根据竖直上抛运动的规律求解出斜上抛运动的时间表达式，通过比较图中A、B的上升高度，判断A、B是否同时发射，在水平方向上比较A、B的水平位移和运动的时间，从而比较A与B的水平速度大小。【解答】解：AB.斜上抛运动在竖直方向为竖直上抛运动，水平方向为匀速直线运动，运动的时间为t解得：由图可知，B上升的高度比A高，为了同时集中目标，故AB错误；CD.由图可知，A的水平位移更大，故A水平方向的速度更大，在运动的最高点只有水平方向的速度，故C正确。故选：C。【点评】本题考查斜抛运动，斜上抛运动的竖直方向为竖直上抛，水平方向为匀速直线运动，通过比较炮弹A和B的上升高度来比较两者的运动时间。7．【分析】卫星绕地球做圆周运动，万有引力提供向心力，应用万有引力公式与牛顿第二定律，结合圆周运动分析答题。【解答】解：ABD．由万有引力提供向心力可得：解得：，，由于甲的轨道半径是乙的2倍，代入以上式子得：甲的速度是乙的倍倍，甲的周期是乙的倍；C．由万有引力的表达式：，甲的向心力是乙的。故选：C。【点评】本题考查了万有引力定律的应用，知道万有引力提供向心力是解题的前提与关键，应用万有引力公式与牛顿第二定律即可解题。8．【分析】首先要知道，运动员到距离斜面最远时，速度的方向与斜面的方向平行，将运动分解即可求出；【解答】解：A．甲运动员从B点飞出到距离斜面最远时，则有，故A错误；B．设BC长度为l，对甲运动员有：，对乙运动员有：，lcosθ＝v2t2解得v5＝v1，故B错误；CD．甲、乙两运动员落到着陆坡时位移偏角相同；根据平抛运动的推论可知，故甲，故C正确。故选：C。【点评】本题考查学生对平抛运动规律的理解和运用，需要学生注意平抛运动推论的掌握度，以加快学生解题速度。9．【分析】对D受力分析，根据受力平衡分析弹力大小，剪断AB间绳子瞬间，弹簧弹力瞬间不变，分析加速度大小；对AC整体受力分析，弹簧弹力瞬间不变，根据牛顿第二定律，分析A的加速度大小和方向；剪断CD间弹簧瞬间，对ABC整体受力分析，由牛顿第二定律，分析AC的加速度大小和方向。【解答】解：A．对D受力分析弹＝mg剪断AB间绳子瞬间，弹簧弹力瞬间不变，加速度为零；B．剪断AB间绳子瞬间，弹簧弹力瞬间不变弹+mg﹣mg＝2ma得A、C的加速度大小为a＝0.4g，故B错误；C．剪断CD间弹簧瞬间，由牛顿第二定律得2mg﹣mg＝3ma得A的加速度为，竖直向下；D．剪断CD间弹簧瞬间析，由牛顿第二定律得2mg﹣mg＝3ma得C的加速度为，故D错误。故选：C。【点评】本题解题关键是正确选择研究对象，并掌握弹簧弹力瞬间不变的特性。10．【分析】物块碰到挡板前与传送带没有相对运动，不受到传送带的摩擦力作用，根据速度的分解分析BCD。【解答】解A.物块碰到挡板前与传送带没有相对运动，不受到传送带的摩擦力作用，故A错误；B.将物块的速度分解为沿挡板方向和垂直挡板方向，如图所示则有vx＝v0cosθ物块与挡板碰撞后，相对传送带的速度大小v'＝vy＝v0sinθ方向垂直于单板斜向左下方，物块受到传送带摩擦力与挡板对它的弹力大小相等，所以物块沿挡板做匀速直线运动，B正确；C.物块从碰到挡板到离开传送带的运动时间t＝＝故C错误；D.物块沿挡板运动过程中在传送带上留下划痕的长度为Δx＝vyt＝故D错误。故选：B。【点评】根据题意分析清楚物体的运动过程是解题的前提与关键，应用运动的合成与分解、滑动摩擦力公式、平衡条件与功的计算公式即可解题。二、非选择题：本题共5题，共60其中第12～第15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．【分析】（1）要保证抛物线的轨迹确定，必须保证小球从斜槽滚下的高度一样；（2）确定抛物线轨迹坐标原点要依照球的上端位置决定；（3）根据抛物线轨迹切线分析原因；（4）为保证水柱能形成抛物线轨迹，一定要保持水流压力稳定；（5）根据平抛运动水平方向和竖直方向的运动规律列式求解。【解答】解：（1）为描出钢球做平抛运动的轨迹，要将钢球在轨道上合适位置由静止释放。（2）确定平抛运动轨迹的方法，坐标原点应选小球在斜槽末端点时的球的上端，B正确；故选：B。（3）由题图可知，小球出现斜抛。故AB错误；故选：C。（4）要形成稳定的细水柱显示平抛运动轨迹的装置，要使细管两端的压力差恒定。故AC错误，B正确；故选：B。（5）A到B、B到C的水平位移相同，设为T3L＝v0T竖直方向可得7L﹣3L＝gT2联立解得代入数据解得v7＝1.5m/s故答案为：（1）相同；（2）B；（4）B。【点评】熟练掌握抛物线的轨迹特征和两个方向的运动规律帮助我们求解相关问题。12．【分析】（1）在t0时间内，对甲、乙两车分别根据位移—时间公式列方程，结合位移关系求解t0的值。（2）先根据速度—时间公式求出甲车开始刹车时乙车的速度。刹车后，甲车恰好追上乙车，两者速度相等，两车恰好避免相撞，根据两者的速度关系、位移关系分别列式，即可求得甲车做匀减速直线运动的加速度最小值。【解答】解：（1）在t0时间内，甲、乙两车运动位移分别为x1＝v8t0据题有x1﹣x2＝L6﹣L解得：t0＝3s（2）甲车开始刹车时，乙车速度为v2＝v2﹣a0t8＝（10﹣1×3）m/s＝2m/s若甲车刹车后经时间t两车速度相等（均为v），两车恰好避免相撞，则v＝v1﹣atv＝v3﹣a6t在时间t内甲、乙两车运动位移分别为又有x4﹣x4＝L联立以上各式解得：a＝2.75m/s8即甲车刹车加速度至少为2.75m/s2。答：（1）t3的值为3s；（2）刹车后，甲车做匀减速直线运动的加速度至少为2.75m/s5。【点评】研究追及、相遇问题时，关键抓住临界条件（速度相同）和两个等量关系（位移关系和时间关系），再根据运动学公式进行解答。13．【分析】（1）根据万有引力等于物体所受重力，结合题意求出火星的质量；（2）根据重力提供向心力，结合题意求出火星的第一宇宙速度；（3）根据引力场强的定义式，结合题意求出“天问一号”所处轨道的引力场强度。【解答】解：（1）忽略火星自转，火星表面质量为m′的物体＝m′g整理可得火星的质量M＝（2）忽略火星自转，火星近地卫星的质量为m4，则重力充当向心力，有m0g＝m0整理可得火星的第一宇宙速度v＝（3）物体在“天问一号”所处轨道受到的引力为F＝mg′＝＝mg设引力场强为E′＝，则E0＝g答：（1）火星的质量为；（2）火星的第一宇宙速度为；（3）“天问一号”所处轨道的引力场强度E0是g。【点评】在处理天体运动问题时，要注意利用万有引力提供向心力和万有引力等于物体所受的重力这两条思路，要熟记各种向心力表达式。14．【分析】（1）小球滑到D点做圆周运动，根据速度的合成与分解即可求得B球的速度大小；（2）在D点对小球进行受力分析，根据牛顿第二定律求出支持力的大小；（3）以AB组成的系统，采用假设法根据功能关系判断是否光滑。【解答】解：（1）小球A在D点时，速度方向是D点的切线方向大致向左，由速度的分解可知小球B的速度：vB＝vAsin37°＝2.4m/s方向竖直向下。（2）当球A运动到D点时，设圆弧杆对小球A的弹力为FN，由牛顿第二定律有：代入数据解得：FN＝（2.96﹣0.3x）N（3）由几何关系有：QD＝2Rcos37°＝1.3Rh＝QDsin37°＝0.96R若圆弧杆不光滑，则在小球A从P点滑到D点的过程中。设摩擦力对小球A做功为Wf，对A、B两小球由功能关系得：代入数据解得：Wf＝8所以圆弧杆PD段是光滑的。答：（1）小球A下滑到D点时，此时小