江蘇省鹽城市2023-2024學年高三物理上學期學情檢測一試題含解析

2024屆高三年級學情檢測（一）物理試卷總分：100分時間：75分鐘一、單項選擇題：共10題，每題4分，共40分。每題只有一個選項最符合題意。1.奧運會跳水比賽是我國的傳統(tǒng)優(yōu)勢項目。在某次10m跳臺跳水訓練中，若只研究運動員從最高點到水面的豎直下落過程，不考慮空氣阻力，下列說法正確的是（）A.為了研究運動員的技術動作，可將運動員視為質點B.運動員感覺水面在加速上升C.運動員速度變化越來越快D.位移就是路程【答案】B【解析】【詳解】A．研究運動員的技術動作，不可將正在比賽的運動員視為質點，否則無法分辨他的動作和造型了。故A錯誤；B．根據運動的相對性，運動員加速下落，他感覺水面在加速上升。故B正確；C．運動員在下落過程中，只受重力，加速度為重力加速度，保持不變，所以運動員速度變化快慢不變，故C錯誤；D．運動員做單向直線運動時，其通過的路程等于位移的大小，故D錯誤。故選B。2.板跳水是我國的奧運強項，從運動員離開跳板開始計時，其圖像如下圖所示，圖中僅段為直線，不計空氣阻力，則由圖可知（）A.段運動員做加速運動 B.段運動員始終處于失重狀態(tài)C.時刻運動員剛好接觸到水面 D.段運動員的加速度逐漸增大【答案】B【解析】【詳解】A．由圖可以看出，t=0s時刻速度為負，t1時刻速度為零，0～t1段加速度方向與速度方向相反，因此0～t1段運動員向上做勻減速運動，故A錯誤；B．段為直線，加速度不變，只受重力作用，處于完全失重狀態(tài)，故B正確；C．根據題意，在0～t2段運動員的加速度不變，t2時刻加速度開始減小，說明運動員除受到重力外還受到水的阻力作用，根據牛頓第二定律，運動員的加速度減小，因此t2時刻運動員剛好接觸水面，故C錯誤；D．v-t圖像斜率表示加速度，根據v-t圖像可知，t3～t4段圖線切線的斜率先增大后減小，因此運動員的加速度先增大后減小，故D錯誤。故選B。3.在“探究彈簧彈力與形變量的關系”實驗中，根據實驗數據得到a，b兩根彈簧的F－x圖像如圖所示，下列說法正確的是（）A.a的原長比b的長B.a的勁度系數比b的大C.彈性限度內施加同樣大的力，a的形變量比b的大D.彈性限度內，兩彈簧的彈力都與彈簧的長度成正比【答案】C【解析】【詳解】A．因為圖像的橫截距代表彈簧原長，由圖可知，a的原長比b的短，A錯誤；B．圖像的斜率表示彈簧的勁度系數的大小，a的斜率比b的斜率小，所以a的勁度系數比b的勁度系數小，B錯誤；C．根據彈性限度內施加同樣大的力，a的勁度系數比b的勁度系數小，則a的形變量比b的大，C正確；D．彈性限度內，彈簧的彈力與彈簧的形變量（伸長量或壓縮量）成正比，彈力與彈簧的長度不成正比，D錯誤。故選C。4.我國首臺新型墻壁清潔機器人“蜘蛛俠”是由青島大學學生自主研制開發(fā)的，“蜘蛛俠”利用8只“爪子”上的吸盤吸附在接觸面上，通過“爪子”交替伸縮，就能在墻壁或玻璃上自由移動。如圖所示，假設“蜘蛛俠”在豎直玻璃墻面上由A點沿直線勻速“爬行”到右上方B點，在這一過程中，關于“蜘蛛俠”在豎直面內的受力分析正確的是（）A. B.C. D.【答案】B【解析】【詳解】“蜘蛛俠”在豎直玻璃墻面上由A點沿直線勻速“爬行”到右上方B點，“蜘蛛俠”處于平衡狀態(tài)，故在豎直面內受力平衡。故選B。5.如圖所示，有一半圓，其直徑水平且與另一圓的底部相切于O點，O點恰好是下半圓的圓心，它們處在同一豎直平面內。現有三條光滑軌道AOB、COD、EOF，它們的兩端分別位于上下兩圓的圓周上，軌道與豎直直徑的夾角關系為α>β>θ。現讓一小物塊先后從三條軌道頂端由靜止下滑至底端，則小物塊在每一條傾斜軌道上滑動時所經歷的時間關系為（）A. B.C. D.【答案】B【解析】【詳解】設圓的半徑為，半圓的半徑為，則可知軌道長度為下滑的加速度根據運動學公式有則可得由于由此可得故選B。6.在長約1m的一端封閉的玻璃管中注滿清水，水中放一個大小適當的圓柱形紅蠟塊，玻璃管的開口端用膠塞塞緊，保證將其迅速豎直倒置后，紅蠟塊能沿玻璃管由管口勻速上升到管底?，F將此玻璃管倒置安裝在置于粗糙桌面上的小車上，如圖所示。小車從A位置以初速度v0，開始向右先做勻減速直線運動，再做勻加速直線運動，同時紅蠟塊沿玻璃管勻速上升。按照題圖建立的坐標系，在這一過程中紅蠟塊實際運動的軌跡可能是下列選項中的（）A. B.C. D.【答案】B【解析】【詳解】紅蠟塊在豎直方向做勻速直線運動，在水平方向先做勻減速直線運動后做勻加速直線，因此合加速度方向先水平向左，后水平向右。所以紅蠟塊的運動軌跡為曲線，根據軌跡向合加速度的一側彎曲可知選項B正確。故選B。7.如圖所示，從地面上同一位置拋出兩小球A、B，分別落在地面上的M、N點，兩球運動的最大高度相同。空氣阻力不計，則（）A.B的加速度比A的大B.B的飛行時間比A的長C.B在最高點的速度比A在最高點的小D.B在落地時的速度比A在落地時的大【答案】D【解析】【詳解】A．A、B兩球都做斜上拋運動，只受重力作用，加速度即為重力加速度，A錯誤；B．在豎直方向上做豎直上拋運動，由于能上升的豎直高度相同，豎直分速度相等，所以兩小球在空中飛行的時間相等，B錯誤；CD．由于B球的水平射程比較大，故B球的水平速度比A球的水平速度大，C錯誤，D正確。故選D。8.如圖所示，一內表面光滑的半圓形凹槽放在粗糙的水平地面上，物塊（可看做質點）靜置于槽內最底部的A點處。現用一方向不變的斜向上的推力F把物塊從A點沿著凹形槽緩慢推至B點，整個過程中，凹槽始終保持靜止。設物塊受到凹槽的支持力為，則在上述過程中下列說法正確的是（）A.F一直減小，先減小后增大 B.F和都一直增大C.地面對凹槽的摩擦力一直增大 D.地面對凹槽的支持力一直增大【答案】C【解析】【詳解】AB．設物塊的質量為m、圓形凹槽的質量為M。以物塊為研究對象，受到重力、拉力和凹槽的支持力，由于拉力F的方向不變，支持力始終指向O點，作出矢量三角形如圖所示物塊從A點沿著凹形槽緩慢推至B點的過程中，支持力從豎直方向變?yōu)樗椒较?，根據圖中表示力的有向線段可知：F一直增大，FN先減小后增大，故AB錯誤；CD．以整體為研究對象，豎直方向根據平衡條件可得地面對凹槽的支持力N=（m+M）g-Fsinθ由于F一直增大，則N一直減??；水平方向根據平衡條件可得地面對凹槽的摩擦力f=Fcosθ由于F一直增大，則地面對凹槽的摩擦力一直增大，故C正確D錯誤。故選C。9.如圖所示，一根長為L的輕桿OA，O端用鉸鏈固定，另一端固定著一個小球A，輕桿靠在一個質量為M、高為h的物塊上。若物塊與地面摩擦不計，則當物塊以速度v向右運動至桿與水平方向夾角為θ時，小球A的線速度大小為（）A. B. C. D.【答案】A【解析】【詳解】當物塊以速度v向右運動至桿與水平方向夾角為θ時，B點的線速度等于木塊的速度在垂直于桿方向上的分速度則桿的角速度小球A的線速度故選A。10.如圖甲所示，傾角為的傳送帶以恒定的速率沿逆時針方向運行。時，將質量的物體（可視為質點）輕放在傳送帶上端，物體相對地面的圖像如圖乙所示，時滑離傳送帶。設沿傳送帶向下為正方向重力加速度g取,。則（）A.傳送帶的傾角 B.物體與傳送帶之間的動摩擦因數C.傳送帶上下兩端的間距為 D.物體在傳送帶上留下的痕跡長度為【答案】D【解析】【詳解】AB．由題圖得0～1s內物體加速度根據牛頓第二定律得1～2s內加速度根據牛頓第二定律得聯立解得θ=37°，μ=0.5故AB錯誤；C．由題可得物體0～2s內的位移大小即為傳送帶上下兩端的間距，根據v-t圖像與t軸所圍的面積表示位移，可知位移故C錯誤；D．由題圖知傳送帶的速率v0=10m/s，則0～1s內，物體的位移為傳送帶的位移為x2=v0t1=10×1m=10m故物體與傳送帶間相對位移大小為Δx1=x2-x1=10m-5m=5m物體相對傳送帶向上運動；1～2s內物體的位移為傳送帶的位移為x4=v0t2=10×1m=10m故物體與傳送帶間相對位移大小為Δx2=x3-x4=1m物體相對傳送帶向下運動，痕跡重疊1m，因此物體在傳送帶上留下的痕跡長度為5m，故D正確。故選D。二、非選擇題：共5題，共60分。其中第12題~15題解答時請寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟。只寫出最后答案的不能得分，有數值計算的題，答案中必須明確寫出數值和單位。11.用如圖甲所示的實驗裝置來驗證牛頓第二定律，為消除阻力的影響，實驗前必須補償打點計時器對小車的阻力及其他阻力：（1）某小組補償阻力時是這樣操作的：將小車靜止地放在水平長木板上，把木板不帶滑輪的一端慢慢墊高，如圖乙，直到小車由靜止開始沿木板向下滑動為止，即認為剛好補償阻力完畢。請問該小組補償阻力的操作_________（選填“正確”或“不正確”）；（2）如果該小組已按（1）中的操作補償阻力，保持M（小車質量）不變，通過改變砂桶中沙子質量，得到圖像是下圖中的_________（將選項代號的字母填在橫線上）；A．B．C．D．（3）若在另一組實驗過程中，保持M（小車質量）不變，通過改變砂桶中沙子質量，分別測量小車在不同外力作用下的加速度．根據測得的多組數據畫出關系圖線如圖所示．此圖線的AB段明顯偏離直線，造成此現象的主要原因可能是_________。A．沒有平衡小車與木板之間的摩擦B．木板傾斜角度過大C．所用小車的質量過大D．所加沙子的總質量過大（4）打點計時器使用交流電頻率，下圖是某小組在正確操作下獲得的一條紙帶，A、B、C、D、E每相鄰兩點之間還有4個點未標出，根據紙帶所提供的數據，算得C點的速度大小為_________（結果保留兩位有效數字）。（5）在本實驗中認為細線的拉力F等于砂和砂桶的總重力，由此造成的誤差是系統(tǒng)誤差，設拉力的真實值為，為了使，應當滿足的條件是_________?！敬鸢浮竣?不正確②.C③.D④.0.60⑤.【解析】【詳解】（1）[1]小車由靜止下滑，說明重力沿斜面的分力大于摩擦力，因此平衡過度，所以該同學的操作不正確，正確的操作應該為給小車一個初速度，小車能夠帶動紙帶勻速下滑。（2）[2]如果這位同學先如（1）中的操作，導致平衡摩擦力過度，因此當小車上還沒有掛砂和砂桶時，小車應該就已經有加速度了，故ABD錯誤，C正確。（3）[3]用砂桶中沙子的重力代替拉力F，需要滿足砂桶中沙子質量遠小于小車質量。隨著F的增大，不滿足砂桶中沙子質量遠小于小車質量時，a-F圖線最后會略微下彎曲，故造成此現象的原因是所加沙子的總質量過大，故D正確，ABC錯誤。（4）[4]由于每相鄰兩個計數點間還有4個點沒有畫出，所以相鄰的計數點間的時間間隔T=0.1s根據勻變速直線運動的推論公式Δx=at2可以求出加速度（5）[5]對沙桶進行分析有對小車進行分析有根據題干要求有解得12.如圖甲所示是高層建筑配備的救生緩降器材，由調速器、安全帶、安全鉤、緩降繩索等組成。發(fā)生火災時，使用者先將安全鉤掛在室內窗戶、管道等可以承重的物體上，然后將安全帶系在人體腰部，通過緩降繩索等安全著陸。如圖乙所示，是某中學在某次火災逃生演練現場中，逃生者從離地面18m高處，利用緩降器材由靜止開始勻加速下滑，當速度達到6m/s時，以大小為2.5m/s2加速度減速，到達地面時速度恰好為零，g=10m/s2。求：（1）減速下滑過程位移大小；（2）到達地面整個過程的時間?！敬鸢浮浚?）7.2m；（2）6s【解析】【詳解】（1）勻減速下滑過程的位移大小為（2）勻加速下滑過程有解得勻減速下滑的時間為到達地面整個過程的時間為13.如圖，質量的木塊套在水平固定桿上，并用輕繩與質量的小球相連。今用跟水平方向成角的力拉著小球并帶動木塊一起向右勻速運動，運動中M、m的相對位置保持不變，g取。在運動過程中，求：（1）輕繩的拉力T；（2）木塊M與水平桿間的動摩擦因數。【答案】（1）5N；（2）【解析】【詳解】（1）m處于平衡狀態(tài)，受到重力、拉力F和輕繩拉力FT，如圖所示以m為研究對象，由平衡條件得：水平方向豎直方向解得θ=30°，（2）以M、m整體為研究對象，設桿對M的支持力為FN，由平衡條件得：水平方向豎直方向解得14.如圖所示，從A點以的水平速度拋出一質量的小物塊（可視為質點），當物塊運動至B點時，恰好沿切線方向進入固定在地面上的光滑圓弧軌道BC，其中軌道C端切線水平，小物塊通過半徑光滑圓弧軌道后滑上與C點等高、靜止在粗糙水平面的長木板M上，滑到C點時，對圓弧軌道C點的壓力為，已知長木板的質量，物塊與長木板之間的動摩擦因數，長木板與地面間的動摩擦因數，OB與豎直方向OC間的夾角，取，求：（1）小物塊運動至B點時的速度大??；（2）木板至少為多長時，才能保證小物塊不從木板上滑出；（3）若木板足夠長，求小物塊滑上木板后運動的時間?！敬鸢浮浚?）4m/s；（2）3m；（3）2s【解析】【詳解】（1）分解vB，得解得（2）C點，有解得小物塊滑上長木板后所受的滑動摩擦力為f1=μ1mg=0.5×1×10N=5N物塊對長木板的滑動摩擦力大小f1′=f1=5N地面對長木板的最大靜摩擦力f2=μ2（m+M）g=0.1×（1+2）×10N=3N所以長木板會運動，對小物塊受力分析有μ1mg=mam對木塊受力分析有μ1mg-μ2（m+M）g=MaM根據速