江蘇省江陰市某校2024-2025學(xué)年高三上學(xué)期10月學(xué)情調(diào)研物理試題（解析版）

高級(jí)中學(xué)名校試卷PAGEPAGE12024年秋學(xué)期高三第一次學(xué)情調(diào)研物理試卷一、單項(xiàng)選擇題：共10小題，每小題4分，計(jì)40分。每小題只有一個(gè)選項(xiàng)最符合題意。1.phyphox軟件是一款非常實(shí)用的物理運(yùn)動(dòng)圖像軟件。如圖，小明探究從一樓坐電梯回到家（五樓）的電梯運(yùn)動(dòng)情況的v—t圖像，小明處于失重階段的是（）A.從20.0s到30.0s B.從30.0s到40.0sC.從40.0s到50.0s D.從50.0s到60.0s【答案】C【解析】A．從20.0s到30.0s，由v-t圖像可知，速度隨時(shí)間在增大，因此小明隨電梯在加速上升，加速度向上，支持力大于重力，處于超重階段，A錯(cuò)誤；B．從30.0s到40.0s，速度基本保持不變，電梯仍在上升，因此小明隨電梯勻速上升處于平衡階段，B錯(cuò)誤；C．從40.0s到50.0s，速度隨時(shí)間在減小，電梯仍在上升，因此小明隨電梯在減速上升，加速度向下，處于失重階段，C正確；D．從50.0s到60.0s，速度為零，即此時(shí)電梯到達(dá)目的樓層，小明處于靜止平衡階段，D錯(cuò)誤。故選C。2.現(xiàn)代家居常用吊籃美化室內(nèi)環(huán)境。如圖所示，三根等長(zhǎng)的輕質(zhì)鐵鏈對(duì)稱地懸掛在吊籃架上，另一端接在一起，懸掛在支架上。已知吊籃、花和花盆的總質(zhì)量為3m，鐵鏈與豎直方向的夾角為θ。下列說(shuō)法正確的是（）A.每根鐵鏈的拉力均為B.每根鐵鏈的拉力均為C.每根鐵鏈的拉力均為D.每根鐵鏈的拉力均為【答案】D【解析】鐵鏈與豎直方向的夾角為θ，則有解得故每根鐵鏈的拉力均為。故選D。3.利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)器材，不能完成的實(shí)驗(yàn)是（）A.驗(yàn)證牛頓第二定律 B.研究自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律C.驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律 D.測(cè)量重力加速度的大小【答案】A【解析】A．由知驗(yàn)證牛頓第二定律需要改變加速度，以上圖片提供的實(shí)驗(yàn)裝置加速度始終為重力加速度，無(wú)法滿足實(shí)驗(yàn)要求，A符合題意；B．在研究自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律實(shí)驗(yàn)中，必須滿足物體只受到重力，需要打點(diǎn)計(jì)時(shí)器且測(cè)量物體的位移，運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，以上實(shí)驗(yàn)器材滿足該實(shí)驗(yàn)，B不符合題意；C．在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律實(shí)驗(yàn)中，關(guān)系式不需要測(cè)質(zhì)量，但需要打點(diǎn)計(jì)時(shí)器且測(cè)量物體的位移，運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，求速度，以上實(shí)驗(yàn)器材滿足該實(shí)驗(yàn)，C不符合題意；D．在測(cè)量重力加速度的大小實(shí)驗(yàn)中，必須滿足物體只受到重力，需要打點(diǎn)計(jì)時(shí)器且測(cè)量物體的位移，運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，以上實(shí)驗(yàn)器材滿足該實(shí)驗(yàn)，D不符合題意；故選A。4.如圖所示，小球A、B分別從2l和l的高度水平拋出后落地，上述過(guò)程中A、B的水平位移分別為l和2l。忽略空氣阻力，則（）A.A的運(yùn)動(dòng)時(shí)間是B的2倍 B.A的位移大小為C.A的初速度是B的 D.A的末速度比B的大【答案】D【解析】A．平拋的時(shí)間由高度決定，即A的運(yùn)動(dòng)時(shí)間是B的倍，故A錯(cuò)誤；B．A的位移大小為故B錯(cuò)誤；C．平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)則A初速度是B的，故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)動(dòng)能定理得化簡(jiǎn)消去m，則代入相關(guān)數(shù)據(jù)可得可知A的末速度比B的大，故D正確。故選D。5.如圖甲所示，質(zhì)量為的玩具飛箭以初速度豎直向上射出，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到的空氣阻力與其速率成正比，速度隨時(shí)間的變化關(guān)系如圖乙所示。時(shí)刻落回發(fā)射點(diǎn)，且此前已做勻速運(yùn)動(dòng)，則下列關(guān)于飛箭運(yùn)動(dòng)的描述中正確的是（）A.飛箭的加速度先減小后增大B.飛箭的加速度先增大后減小C相比于下降過(guò)程，上升過(guò)程中飛箭克服阻力做功多D.上升和下落過(guò)程中平均速度大小相等【答案】C【解析】AB．圖像的斜率等于加速度，可知飛箭的加速度一直減小，選項(xiàng)AB錯(cuò)誤；D．上升階段下降階段則上升階段平均加速度較大，根據(jù)則上升階段時(shí)間較短，根據(jù)飛箭上升平均速度大于下落過(guò)程中的平均速度，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；C．上升階段平均阻力較大，則飛箭上升過(guò)程中飛箭克服阻力做功多，選項(xiàng)C正確；故選C。6.如圖所示，圓盤在水平面內(nèi)以角速度ω繞中心軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，圓盤上距軸r處的P點(diǎn)有一質(zhì)量為m的小物體隨圓盤一起轉(zhuǎn)動(dòng)。某時(shí)刻圓盤突然停止轉(zhuǎn)動(dòng)，小物體由P點(diǎn)滑至圓盤上的某點(diǎn)停止。則（）A.圓盤停止轉(zhuǎn)動(dòng)前，小物體所受摩擦力的方向沿運(yùn)動(dòng)軌跡切線方向B.圓盤停止轉(zhuǎn)動(dòng)前，小物體運(yùn)動(dòng)一圈所受摩擦力做的功為C.圓盤停止轉(zhuǎn)動(dòng)后，小物體整個(gè)滑動(dòng)過(guò)程所受摩擦力做的功為D.圓盤停止轉(zhuǎn)動(dòng)后，小物體沿圓盤半徑方向運(yùn)動(dòng)【答案】C【解析】AB．圓盤停止轉(zhuǎn)動(dòng)前，小物體隨圓盤一起轉(zhuǎn)動(dòng)，小物體所受摩擦力提供向心力，方向沿半徑方向，始終與速度方向垂直，摩擦力對(duì)小物體不做功，故AB錯(cuò)誤；C．根據(jù)動(dòng)能定理可得又聯(lián)立可得故C正確；D．圓盤停止轉(zhuǎn)動(dòng)后，小物體沿切線方向運(yùn)動(dòng)，故D錯(cuò)誤故選C。7.如圖所示，拉格朗日點(diǎn)L1位于地球和月球連線上，處在該點(diǎn)的物體可與月球一起以相同的周期繞地球運(yùn)動(dòng)。據(jù)此科學(xué)家設(shè)想在拉格朗日點(diǎn)L1建立一空間站，使其與月球同周期繞地球運(yùn)動(dòng)。a1、a2分別表示該空間站和月球的向心加速度大小，S1、S2分別表示該空間站和月球相等時(shí)間內(nèi)繞地球球心掃過(guò)的面積。則（）A.a1>a2 B.a2>a1C.S1>S2 D.S1=S2【答案】B【解析】AB．依題意，空間站和月球周期相同，空間站的軌道半徑較小，根據(jù)可得a2>a1故A錯(cuò)誤；B正確；CD．根據(jù)，空間站和月球相等時(shí)間內(nèi)繞地球球心掃過(guò)的面積聯(lián)立，解得二者周期相同，相等時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)過(guò)的圓心角度相同，可知S1<S2故CD錯(cuò)誤。故選B。8.課外興趣小組為了研究瞬時(shí)加速度問(wèn)題，將兩個(gè)相同的小球分別和相同長(zhǎng)度的彈性繩和剛性繩相連，然后從某高度靜止釋放。如圖，連接A、B的是一般細(xì)繩（剛性繩），連接C、D的是橡皮筋。那么在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，小球在釋放后的短暫時(shí)間（橡皮筋還未第一次恢復(fù)原長(zhǎng)）后，下列圖中符合ABCD實(shí)際排列情況的是（）A. B.C. D.【答案】C【解析】BD．連接A、B的是一般細(xì)繩（剛性繩），釋放小球前，細(xì)繩的形變量十分微小，小球在釋放后的短暫時(shí)間，細(xì)繩立即恢復(fù)原長(zhǎng)，伸直而無(wú)拉力，兩個(gè)小球的加速度均等于重力加速度g，一起做自由落體運(yùn)動(dòng)，所以細(xì)繩不能是彎曲的，BD錯(cuò)誤；AC．連接C、D的是橡皮筋，釋放小球前，橡皮筋的形變量很大，根據(jù)平衡條件，其彈力為小球在釋放后的短暫時(shí)間，橡皮筋不能立即恢復(fù)原長(zhǎng)，其彈力保持不變，根據(jù)牛頓第二定律得解得方向豎直向下釋放后很短的時(shí)間內(nèi)，小球D向下運(yùn)動(dòng)的位移比C大得多，兩個(gè)小球的距離減小，橡皮筋恢復(fù)原長(zhǎng)前不彎曲，A錯(cuò)誤，C正確。故選C。9.如圖所示，一輕彈簧豎直固定在水平地面上，彈簧正上方有一個(gè)小球自由下落。從小球接觸彈簧上端到將彈簧壓縮到最短的過(guò)程中，下列圖線中關(guān)于小球的加速度a與時(shí)間t、彈簧形變量x關(guān)系正確的是（不計(jì)空氣阻力，以向下為正方向）（）A. B.C. D.【答案】D【解析】小球剛接觸彈簧的一段時(shí)間內(nèi)，重力大于彈力，則加速度向下，即小球加速向下運(yùn)動(dòng)，隨向下位移的增加，彈力變大，當(dāng)彈力等于重力時(shí)，加速度為零，此時(shí)速度最大；以后彈力大于重力，加速度向上，則即小球向下做減速運(yùn)動(dòng)，隨彈力的增加，加速度逐漸變大，到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)加速度向上最大，則小球的速度先增加后減小，加速度先減小后增加，且加速度a隨位移x呈線性關(guān)系，但是隨時(shí)間t不是線性關(guān)系。故選D。10.如圖所示，水平面上一滑塊壓在一張紙上，將紙勻速抽出，滑塊向前移動(dòng)一段距離后停止。若換一質(zhì)量更大的滑塊，壓在紙上的同一位置，將紙以相同的速度抽出，已知兩滑塊與紙、水平面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，則（）A.紙抽出的時(shí)間變長(zhǎng) B.紙抽出的時(shí)間變短C.抽紙過(guò)程拉力做功變多 D.抽紙過(guò)程拉力做功不變【答案】C【解析】AB．設(shè)滑塊的質(zhì)量為m，則滑塊與紙之間的摩擦力大小為，紙抽出過(guò)程中，根據(jù)牛頓第二定律可知解得滑塊的加速度大小為紙抽出過(guò)程中，物塊相對(duì)紙的位移兩次將紙以相同的速度抽出，滑塊壓在紙上的同一位置，即x、相同，加速度相同，所以兩次的紙抽出的時(shí)間相同，AB錯(cuò)誤；CD．紙抽出時(shí)，滑塊的速度加速度a與時(shí)間t相同，所以滑塊的速度相同，而第二次滑塊與紙之間的摩擦力增大，兩者的相對(duì)位移不變，所以因摩擦產(chǎn)生的熱量增大，根據(jù)能量守恒可得抽紙過(guò)程拉力做功變多，故C正確，D錯(cuò)誤。故選C。二、非選擇題：共5小題，計(jì)60分。其中第12題~第15題解答時(shí)請(qǐng)寫出必要的文字說(shuō)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(shù)值計(jì)算時(shí)，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。11.下圖是一款能顯示轉(zhuǎn)速的多功能轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)。某興趣小組的同學(xué)利用該平臺(tái)測(cè)量正六邊形螺母與轉(zhuǎn)盤間的動(dòng)摩擦因數(shù)。（設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，重力加速度g?。?）用游標(biāo)卡尺測(cè)量螺母寬度_______，再將螺母置于轉(zhuǎn)盤上，進(jìn)而測(cè)量出螺母做圓周運(yùn)動(dòng)半徑R。（2）緩慢調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)轉(zhuǎn)速至螺母恰好滑動(dòng)，讀出此時(shí)平臺(tái)轉(zhuǎn)速n。則μ=_____。（用題中所給字母表達(dá)）改變螺母位置多次測(cè)量求出μ的平均值。（3）有同學(xué)認(rèn)為很難準(zhǔn)確判斷螺母恰好運(yùn)動(dòng)時(shí)的狀態(tài)。于是他們提出了另一個(gè)探究方案。在螺母上固定一個(gè)無(wú)線力傳感器（螺母和傳感器總質(zhì)量）并用輕繩連接傳感器與轉(zhuǎn)軸。調(diào)節(jié)平臺(tái)轉(zhuǎn)速，測(cè)出五組數(shù)據(jù)如表所示：組數(shù)物理量12345繩子拉力F（N）0.400.451001.712.58轉(zhuǎn)速n（r/min）6090120150180轉(zhuǎn)速平方n2（r2/s2）1.02.34.06.390他們?cè)谧鴺?biāo)紙中已經(jīng)描出四個(gè)實(shí)驗(yàn)點(diǎn)，請(qǐng)將剩余一個(gè)點(diǎn)在坐標(biāo)紙中描出，并畫出圖像________。①根據(jù)繪制圖像可測(cè)定六角螺母與轉(zhuǎn)盤間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=________。（保留兩位有效數(shù)字）②小明認(rèn)為若在平臺(tái)加速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，就進(jìn)行測(cè)量讀數(shù)，則對(duì)μ的測(cè)量值無(wú)影響，你是否同意他的觀點(diǎn)？請(qǐng)簡(jiǎn)述理由：______?！敬鸢浮浚?）3.060（2）（3）0.20不同意；見(jiàn)解析【解析】【小問(wèn)1詳析】20分度游標(biāo)卡尺的精確值為0.05mm，由圖可知螺母寬度為【小問(wèn)2詳析】緩慢調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)轉(zhuǎn)速至螺母恰好滑動(dòng)，則有又聯(lián)立，可得【小問(wèn)3詳析】[1]將剩余一個(gè)點(diǎn)在坐標(biāo)紙中描出，并畫出圖像，如圖所示①[2]根據(jù)牛頓第二定律?？芍恚傻媒Y(jié)合圖像可知圖線的縱軸截距為解得六角螺母與轉(zhuǎn)盤間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.20②[3]不同意他的觀點(diǎn)。理由：轉(zhuǎn)臺(tái)加速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)靜摩擦力會(huì)有沿切線方向的分力用以增加螺母速度大小，則測(cè)量值只是沿徑向方向的摩擦力，使得摩擦力測(cè)量值偏小，μ的測(cè)量值偏小。12.中國(guó)空間站是我國(guó)自主建成的太空實(shí)驗(yàn)室。已知“空間站”繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)時(shí)間t，運(yùn)動(dòng)的弧長(zhǎng)為s，與地球中心連線掃過(guò)的角度為θ（弧度），引力常量為G，求：（1）“空間站”的環(huán)繞周期T；（2）地球的質(zhì)量M。【答案】（1）；（2）【解析】（1）“空間站”做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的角速度“空間站”的環(huán)繞周期所以（2）“空間站”的軌道半徑“空間站”做勻速圓周運(yùn)動(dòng)萬(wàn)有引力提供向心力所以地球質(zhì)量13.如圖（a），將物塊A于P點(diǎn)處由靜止釋放，B落地后不反彈，最終A停在Q點(diǎn)。物塊A的vt圖像如圖（b）所示。已知B的質(zhì)量為0.3kg，重力加速度大小g取10m/s2。求：（1）以地面為參考平面，釋放瞬間物塊B的重力勢(shì)能；（2）物塊A與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)；（3）物塊A的質(zhì)量。【答案】（1）3J（2）0.1（3）0.8kg【解析】【小問(wèn)1詳析】由v-t圖像得B下落的高度hB==1m物塊B的重力勢(shì)能【小問(wèn)2詳析】v-t圖斜率等于加速度可知，物塊A在1~3s其加速度大小a2=1m/s21~3s內(nèi)，對(duì)A物塊【小問(wèn)3詳析】物塊A和B在0~1s其加速度大小a1=2m/s2對(duì)A物塊對(duì)B解得mA=0.8kg14.如圖為某游戲裝置原理示意圖。水平桌面上固定一半圓形豎直擋板，其半徑為2R、內(nèi)表面光滑，擋板的兩端A、B在桌面邊緣，B與半徑為R的固定光滑圓弧軌道在同一豎直平面內(nèi)，過(guò)C點(diǎn)的軌道半徑與豎直方向的夾角為60°。質(zhì)量為m的小物塊以某一水平初速度由A點(diǎn)切入擋板內(nèi)側(cè)，從B點(diǎn)飛出桌面后，在C點(diǎn)沿圓弧切線方向進(jìn)入軌道內(nèi)側(cè)，并恰好能到達(dá)軌道的最高點(diǎn)D。小物塊與桌面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，重力加速度大小為g，忽略空氣阻力，小物塊可視為質(zhì)點(diǎn)。則：（1）求小物塊到達(dá)C點(diǎn)時(shí)重力的瞬時(shí)功率大?。唬?）證明：BD兩點(diǎn)等高；（3）求小物塊在A點(diǎn)的初速度大小?！敬鸢浮浚?）（2）見(jiàn)解析（3）【解析】（1）物塊恰好到達(dá)D點(diǎn)時(shí)，由牛頓第二定律可知C→D動(dòng)能定理解得物塊在C點(diǎn)時(shí)，其豎直方向速度故物塊在C時(shí)重力的瞬時(shí)功率大小（2）B→C平拋運(yùn)動(dòng)，豎直方向自由落體解得由圖可得所以BD兩點(diǎn)等高;（3）因?yàn)锽D等高，由能量守恒可知A→B過(guò)程，根據(jù)動(dòng)能定理解得15.如圖所示，某貨場(chǎng)需將質(zhì)量為m的貨物（可視為質(zhì)點(diǎn)）從高處運(yùn)送至地面，現(xiàn)利用固定于地面的傾斜軌道傳送貨物，使貨物由軌道頂端無(wú)初速滑下，軌道與水平面成θ=37°角．地面上緊靠軌道依次排放兩塊完全相同木板A、B，長(zhǎng)度均為L(zhǎng)=2m，厚度不計(jì)，質(zhì)量均為m，木板上表面與軌道末端平滑連接．貨物與傾斜軌道間動(dòng)摩擦因數(shù)為μ0=0.125，貨物與木板間動(dòng)摩擦因數(shù)為μ1，木板與地面間動(dòng)摩擦因數(shù)μ2=0.2．回答下列問(wèn)題：（最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力大小相等，sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2）（1）若貨物從離地面高h(yuǎn)0=1.5m處由靜止滑下，求貨物到達(dá)軌道末端時(shí)的速度v0（2）若貨物滑上木板A時(shí)，木板不動(dòng)，而滑上木板B時(shí)，木板B開(kāi)始滑動(dòng)，求μ1應(yīng)滿足條件（3）若μ1=0.5，為使貨物恰能到達(dá)B的最右端，貨物由靜止下滑的高度h應(yīng)為多少？【答案】（1）5m