2027届江苏无锡南菁高级中学高三上学期9月诊断物理试题及答案

第1页/共7页一、单项选择题：共11小题，每小题4分，共44分。每小题只有一个选项最符合题意。1.用如图所示的装置来探究平抛运动的规律，关于该实验，下列说法不正确的是()A.斜槽轨道末端应保持水平B.小球应从斜槽上同一位置由静止释放C.实验时，水平挡板的高度不需要等间距下降D.坐标原点应取在斜槽轨道的末端2.如图，用一根不可伸长的轻绳绕过两颗在同一水平高度的光滑钉子悬挂一幅矩形风景画。现若保持画框的上边缘水平，将两颗钉子之间的距离由图示位置逐渐增大到不能再增大为止(不考虑画与墙壁间的摩擦),则此过程中绳的张力大小()A.逐渐变大B.逐渐变小C.先变大，后变小D.先变小，后变大3.如图所示，质量为m的小球用水平轻质弹簧系住，并用倾角θ=37°的光滑木板托住，小球处于静止状态，重力加速度为g,(sin37°=0.6,cos37°=0.8)则()A.弹簧有可能拉伸，也有可能压缩B.撤去木板的瞬间，小球的加速度大小为C.剪断弹簧的瞬间，小球的加速度大小为第2页/共7页D.剪断弹簧的瞬间，小球的加速度大小为4.如图所示，一块橡皮用细线悬挂于0点，现用一支铅笔贴着细线的左侧水平向右以速度v匀速移动，移动过程中铅笔的高度始终不变，铅笔移动到图中虚线位置时()A.橡皮的速度竖直向上B.橡皮水平方向的速度大小为vcosθC.橡皮竖直方向的速度大小为vsinθD.橡皮的速度可能小于v5.如图所示，一小球在竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动，轨道半径为R,小球的直径略小于管道的直径，重力加速度为g,则小球() A.通过最高点时的最小速度为√gRB.经过最高点的速度越大，对管壁的作用力越大C.在运动的过程中，小球只有速度足够大，才始终不对内侧管壁有弹力D.以上说法均错误6.甲是地球赤道上的一个物体，乙是某个宇宙飞船(周期约90分钟),丙是地球的同步卫星，它们运行的轨道示意图如图所示，它们都绕地心做匀速圆周运动。下列有关说法中正确的是()丙A.它们运动的向心加速度大小关系是a乙<a丙<a第3页/共7页B.它们运动的线速度大小关系是乙<V丙<V甲C.已知乙运动的周期T及轨道半径吃，可计算出地球质量D.已知甲运动的周期T甲=24h,可计算出地球的密度7.如图所示，一小球(视为质点)以速度₀从倾角为θ的斜面底端O点斜向上抛出，落到斜面上的M点时速度方向水平向右，现将该小球以2v。的速度从斜面底端O点沿相同方向抛出，落在斜面上的N点。OMA.1:2B.1:√28.A、B两个粗细均匀的同心光滑圆环固定在竖直转轴上，圆心在转轴上，两环始终在同一竖直面内，当两环绕竖直轴匀速转动后，套在两环上的a、b两小环最终稳定在环上的位置不可能的是()9.某河水的流速y与离某一侧河岸距离的变化关系如图1所示，船在静水中的速度v₂与时间的关系如图2所示，该河宽为300m。假设渡河过程中船在河中任意位置沿河流方向的速度与河水流速相等，要使船以最短时间渡河，下列说法正确的是()第4页/共7页图1图2A.船渡河的最短时间是150sB.船沿河流方向的位移为200mC.船沿河岸方向的加速度大小先增大后减小D.船在河水中的最大速度是7m/s10.如图所示，一轻弹簧一端固定在倾角为53°的光滑斜面的底端，另一端拴住为一质量为Mo-4kg的重物，Q与P接触但不粘连。弹簧的劲度系数k=800N/m,系统处于静止状态。现给Q施加一个方向沿斜面向上的力F,使它从静止开始沿斜面向上做匀加速运动，加速度为α=3m/s²。己知sin53°=0.8,cos53°=0.6,g取10m/s²,下列说法正确的是()B.Q与P分离后，Q做减速运动C.拉力F的最小值是18ND.拉力F的最大值是66N11.如图所示，一足够长斜面静止在粗糙水平地面上，可视为质点的滑块从斜面底端以一定的初速度沿斜面向上滑动，滑块与斜面间有摩擦。已知滑块最终又返回到出发点，斜面始终静止不动，斜面和滑块质量均为m,重力加速度为g。则滑块在斜面上运动的整个过程中，下列关于地面对斜面的支持力N,静摩擦力f随时间1变化关系的图像中，可能正确的是()第5页/共7页二、实验题(每空3分，请把答案填写在答题卡上，选择题多选少选均不给分，共15分)。12.某实验小组利用图(a)所示实验装置探究加速度与力、质量的关系。(1)下列做法正确的是()A.调节滑轮的高度，使牵引木块的细绳与长木板保持平行B.在调节木板倾斜度来平衡木块受到的滑动摩擦力时，将装有砝码的小桶通过定滑轮拴在木块上C.实验时，先放开木块，再接通打点计时器的电源(2)打点计时器使用的交变电流频率f-50Hz,如图所示是某同学在正确操作条件下获得的一条纸带，其中A、B、C、D、E每两点之间还有4个点没有标出，则C计数点处的小车速度大小为m/s(保留三位有效数字)。写出用5i、52、53、34以及f来表示小车加速度的计算式a=(用字母表示)。(3)甲、乙两同学分别用此装置研究加速度a与质量m的关系，结果得到的两条直线如图(b)所示，设甲、乙用的木块质量分别为m平、mz,对于实验中情况分析正确的是()A.甲同学实验时小桶中放入砝码比乙同学多B.乙同学实验时小桶中放入砝码比甲同学多C.甲同学实验时长木板垫得偏高了(4)甲、乙两同学分别用此装置研究加速度a与拉力F的关系。实验中，木块上均未放砝码，没有平衡摩擦力，分别得到图(c)中甲、乙两条直线。设甲、乙用的木块质量分别为m甲、Mz,甲、乙用的木块与木板间的动摩擦因数分别为μμz,由图(c)可知()第6页/共7页三、解答题(共4题，在答题卡上填写完整解答过程，共41分)13.如图所示，热气球以20m/s的速度匀速竖直上升，到离地105m高处，落下一物体。物体落下后，热气(1)物体从气球上掉下后，经多长时间落回地面?(2)物体落下后6s时，热气球与物体之间的距离是多少。14.近年来，中国的航天实力表现十分抢眼，假如将来某天我国宇航员乘坐的宇宙飞船到达某适宜人居住的星球，在该星球“北极”距地面h处水平抛出一个小球(引力视为恒力，阻力可忽略，h远小于该星球半径),经过时间t落到水平地面。已知该星球半径为R,引力常量为G,求：(1)该星球的质量M;(2)该星球的第一宇宙速度v大小。15.如图所示，水平传送带以速度Y₁=4m/s顺时针匀速转动。可视为质点的小物块P、Q的质量均为m=lkg,用跨过定滑轮且不可伸长的轻绳相连。1=0时刻P在传送带左端具有向右的速度V₂=10m/s,恰好不从传送带右端离开，已知小物块P与传送带间的动摩擦因数μ=0.2,绳足够长，且P与定滑轮间的绳水平，不计定滑轮质量和摩擦，重力加速度g=10m/s²,求：(1)小物块P刚滑上传送带时的加速度大小；(2)传送带的长度：(3)小物块P在传送带上的运动时间以及在传送带上留下的划痕长度。第1页/共18页16.如图是货物输送装置示意图，载物平台M架在两根完全相同、轴线在同一水平面内的平行长圆柱上，平台重心与两圆柱等距，货物甲放在平台正中间，两圆柱以角速度绕轴线做相反方向转动。平行于轴线的方向给平台施加拉力F,可使平台从静止开始运动。已知平台质量M=4kg,平台与两圆柱间的动摩擦因数均为=0.2,货物质量m=1kg,与平台间的动摩擦因数A₂=0.3,圆柱半径r=4√3cm,平台不发生横向运动，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度8取10m/s²。求：(1)当0=0时，使平台和货物运动，拉力的最小值F₁;(2)当a=0时，使平台和货物一起运动的恒定拉力F不能超过多大?(3)当w=5rad/s,施加恒定拉力F=5N,货物可获得的最大速度。

一、单项选择题：共11小题，每小题4分，共44分。每小题只有一个选项最符合题意。【答案】D【解析】【详解】A.为了保证小球抛出时的初速度处于水平方向，斜槽轨道末端要保持水平，故A正确；B.小球每次从斜槽上同一位置由静止释放，滑到斜槽末端时的速率一定，保证平抛初速度不变，描出的是同一轨迹，故B正确；C.实验中只需要记录小球下落在不同高度时的位置即可，不需要挡板的高度发生等间距变化，故D.坐标原点选小球在斜槽末端时的球心，故D错误。本题选不正确的，故选D。2.如图，用一根不可伸长的轻绳绕过两颗在同一水平高度的光滑钉子悬挂一幅矩形风景画。现若保持画框的上边缘水平，将两颗钉子之间的距离由图示位置逐渐增大到不能再增大为止(不考虑画与墙壁间的摩擦),则此过程中绳的张力大小()A.逐渐变大B.逐渐变小C.先变大，后变小D.先变小，后变大【答案】D第2页/共18页【详解】分析题意可知，画受到两段轻绳的拉力作用，根据共点力的平衡可知，拉力的合力与重力等大反向，即合力恒定不变。随着两颗钉子之间距离的增大，两端轻绳的夹角先减小，后增大，根据力的合成规律可知，两力合成时，合力一定的情况下，分力的夹角越大，分力越大，分力的夹角越小，分力越小。则故选D。A.弹簧有可能拉伸，也有可能压缩B.撤去木板的瞬间，小球的加速度大小为gC.剪断弹簧的瞬间，小球的加速度大小为gD.剪断弹簧的瞬间，小球的加速度大小为【解析】力为零，弹簧弹力一定水平向左，如果弹簧弹力向右，小球不可能静止，弹簧弹力向左，则弹簧处于压缩状态，弹簧不可能伸长，故A错误；B.小球受力如图所示第3页/共18页CD.剪断弹簧瞬间，小球沿木板向下滑动，对小球，由牛顿第二定律得mgsin37°=ma'故选D。4.如图所示，一块橡皮用细线悬挂于O点，现用一支铅笔贴着细线的左侧水平向右以速度v匀速移动，移动过程中铅笔的高度始终不变.铅笔移动到图中虚线位置时()A.橡皮的速度竖直向上C.橡皮竖直方向的速度大小为vsinθD.橡皮的速度可能小于v【解析】则沿绳子方向上的分速度为vsina,因为沿绳子方向上的分速度等于橡皮在竖直方向上的分速度，所以C正故选C.【点睛】将铅笔与绳子接触的点的速度分解为沿绳方向和垂直于绳子方向，求出而沿绳子方向上的分速度等于橡皮在竖直方向上的分速度，形定则求出橡皮的速度.第4页/共18页5.如图所示，一小球在竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动，轨道半径为R,小球的直径略小于管道的直径，重力加速度为g,则小球() C.在运动的过程中，小球只有速度足够大，才始终不对内侧管壁有弹力D.以上说法均错误【解析】【详解】A.通过最高点时因管道对小球可以B.在最高点，速度从零增大的过程中，先是内侧壁对小球的作用力减小，当重力完全充当向心力后，内侧故选D。6.甲是地球赤道上的一个物体，乙是某个宇宙飞船(周期约90分钟),丙是地球的同步卫星，它们运行的轨道示意图如图所示，它们都绕地心做匀速圆周运动。下列有关说法中正确的是()丙B.它们运动的线速度大小关系是乙<V丙<V甲第5页/共18页【解析】半径的关系，可知乙>v丙，a乙>a丙与ON的比值是()第6页/共18页A.1:2B.1:√2【答案】C【解析】【详解】小球以速度V₀斜向上抛出时，设V₀方向与斜面的夹角为α,以斜面所在方向和垂直斜面方向建立直角坐标系，则沿斜面方向上有小球以速度2V₀斜向上抛出时，同理得则故选C。8.A、B两个粗细均匀的同心光滑圆环固定在竖直环绕竖直轴匀速转动后，套在两环上的a、b两小环最终稳定在环上的位置不可能的是()A.【解析】【详解】AB.小环在圆环上由支持力与重力的合力提供向心力，有mgtanθ=mw²r第7页/共18页【解析】第8页/共18页m=√2m+v2=√4²+3²=5m知sin53°=0.8,cos53°=0.6,g取10m/s²,下列说法正确的是()C.拉力F的最小值是18ND.拉力F的最大值是66N【解析】kx₂-Mpgsin53°=Mpa第9页/共18页f随时间t变化关系的图像中，可能正确的是()【解析】第10页/共18页a&2=a₂cosθ,ayi=asinθ,ay₂=a₂因此上滑时间去小于下滑时间2,即t<t₂上滑时间L小于下滑时间2,即t<t₂二、实验题(每空3分，请把答案填写在答题卡上，选择题多选少选均不给分，共15分)。(1)下列做法正确的是()第11页/共18页(2)打点计时器使用的交变电流频率f=50Hz,如图所示是某同学在正确操作条件下获得的一条纸带，其中A、B、C、D、E每两点之间还有4个点没有标出，则C计数点处的小车速度大小为m/s(保留(3)甲、乙两同学分别用此装置研究加速度a与质量m的关系，结果得到的两条直线如图(b)所示，设A.甲同学实验时小桶中放入砝码比乙同学多B.乙同学实验时小桶中放入砝码比甲同学多C.甲同学实验时长木板垫得偏高了(4)甲、乙两同学分别用此装置研究加速度a与拉力F的关系。实验中，木块上均未放砝码，没有平衡摩【答案】(1)A(2)①.0.212(3)AC(4)A【解析】【小问1详解】A.调节滑轮的高度，使牵引木块的细绳与长木板保持平行，可以使小车受到A正确；B.平衡摩擦力时，应将绳从小车上拿去，轻轻推动小车，小车沿木板运动，C.实验时，如果先放开小车，再接通打点计时器电源利于数据的采集和处理，所以应该先接通电源，再释放小车，故C错误。故选A。【小问2详解】[1]由于交变电流频率f50Hz,所以打点计时器打点周期为0.02s,根据题意，相邻两计数点间还有4则C计数点处的小车速度大小为第12页/共18页【小问3详解】【小问4详解】三、解答题(共4题，在答题卡上填写完整解答过程，共41分)【答案】(1)7s(2)180m【解析】【小问1详解】第13页/共18页令下降时间为₂,则有解得t₂=5s【小问2详解】星球，在该星球“北极”距地面h处水平抛出一个小球(引力视为恒力，阻力可忽略，h远小于该星球半径),经过时间t落到水平地面。已知该星球半径为R,引力常量为G,求：(1)该星球的质量M;(2)该星球的第一宇宙速度v大小。【解析】【小问1详解】设该星球的重力加速度为g,小球做平抛运动，则第14页/共18页【小问2详解】15.如图所示，水平传送带以速度Y₁=4m/s顺时针匀速转动。可视为质点的小物块P、Q的质量均为m=1kg,用跨过定滑轮且不可伸长的轻绳相连。t=0时刻P在传送恰好不从传送带右端离开，已知小物块P与传送带间的动摩擦因数μ=0.2,绳足够长，且P与定滑轮间的绳水平，不计定滑轮质量和摩擦，重力加速度g=10m/s²