江蘇省徐州市沛縣2022屆高三上學(xué)期第一次學(xué)情調(diào)研物理試題PDF版含答案-試卷下載-教習(xí)網(wǎng)

第一學(xué)期高中第一次學(xué)情調(diào)研解析1．在某個惡劣天氣中，能見度很低，甲、乙兩汽車在一條平直的單行道上，甲在前、乙在后同向行駛。某時刻兩車司機(jī)聽到前方有事故發(fā)生的警笛提示，同時開始剎車，兩車剎車后的v－t圖像如圖所示，下列說法正確的是（　　）A．甲車的加速度大于乙車的加速度B．若t＝24 s時兩車未發(fā)生碰撞，則此時兩車相距最遠(yuǎn)C．為避免兩車發(fā)生碰撞，開始剎車時兩車的間距至少為48 mD．若兩車發(fā)生碰撞，則可能是在開始剎車24 s以后的某時刻發(fā)生的【答案】C【解析】A．甲車的加速度大小a1＝＝m/s2＝m/s2乙車的加速度大小a2＝＝m/s2＝m/s2所以甲車的加速度小于乙車的加速度，故A錯誤；B．t＝24 s時，兩車速度相等，開始時，甲在前、乙在后同向行駛，所以若t＝24 s時兩車未發(fā)生碰撞，則此時兩車相距最近，故B錯誤；C．0~24 s內(nèi)，甲車的位移x1＝×24 m＝288 m乙車的位移x2＝×24 m＝336 m兩者位移之差Δx＝x2－x1＝48 m所以為避免兩車發(fā)生碰撞，開始剎車時兩車的間距至少為48 m，故C正確；D．t＝24 s時，兩車速度相等，若兩車速度相等時沒有相撞，則速度相等后，甲車的速度比乙車的大，兩車不可能相撞，故D錯誤；故選C。2．如圖甲所示，筆記本電腦散熱底座一般設(shè)置有四個卡位用來調(diào)節(jié)角度。某同學(xué)將電腦放在散熱底座上，為了獲得更好的舒適度，由原卡位1調(diào)至卡位4，如圖乙所示，電腦始終處于靜止?fàn)顟B(tài)，則（　?。?/span>A．電腦受到的支持力變小B．電腦受到的摩擦力變大C．散熱底座對電腦的作用力不變D．電腦受到的支持力與摩擦力大小之和等于其重力【答案】C【解析】AB．筆記本電腦受重力、支持力和靜摩擦力，如圖所示
根據(jù)平衡條件，有FN=mgcosθ，Ff=mgsinθ由原卡位1調(diào)至卡位4，角度θ減小，則支持力FN增大，靜摩擦力Ff減小，故A、B錯誤；C．散熱底座對電腦的作用力即支持力和靜摩擦力的合力，與重力平衡，始終是不變的，C正確；D．電腦受到的支持力與摩擦力大小之和大于電腦的重力，D錯誤。故選C。3.2020年2月23日，在意大利室內(nèi)錦標(biāo)賽男子跳高比賽中，我國名將張國偉獲得冠軍。若不計(jì)空氣阻力，下列說法正確的是(　　)A．張國偉起跳時地面對他的彈力大于他對地面的壓力B．張國偉起跳后在上升過程中，他處于失重狀態(tài)C．張國偉越桿后在空中下降過程中，他處于超重狀態(tài)D．張國偉落到軟墊上后一直做減速運(yùn)動【答案】B【解析】A．張國偉起跳時地面對他的彈力與他對地面的壓力是作用力與反作用力，大小相等，A項(xiàng)錯誤；B．張國偉起跳后在上升過程中，加速度的方向向下，他處于失重狀態(tài)，B項(xiàng)正確；C．在空中下降過程他只受到重力的作用，加速度的方向向下，他處于失重狀態(tài)，C項(xiàng)錯誤；D．他落到軟墊上后，開始時，軟墊的作用力小于重力，他仍然要做一段加速運(yùn)動后才會減速，D項(xiàng)錯誤。故選B。4. 起重機(jī)以1 m/s2的加速度將質(zhì)量為1 000 kg的貨物由靜止勻速地向上提升，取g＝10 m/s2，則在1 s內(nèi)起重機(jī)對貨物所做的功是(　D　)A. 500 J B. 4 500 JC. 5 000 J D. 5 500 J 5. 如圖所示，質(zhì)量相等的甲、乙兩個小球，在光滑玻璃漏斗內(nèi)壁做水平面內(nèi)的勻速圓周運(yùn)動，甲在乙的上方．則它們運(yùn)動的(　B　)A. 向心力F甲＞F乙　　　　B. 線速度v甲＞v乙C. 角速度ω甲＞ω乙　　　　D. 向心加速度a甲＞a乙 6．如圖甲所示，繃緊的水平傳送帶始終以恒定速率運(yùn)行，初速度大小為的小物塊從與傳送帶等高的光滑水平地面上的A處滑上傳送帶。若從小物塊滑上傳送帶開始計(jì)時，小物塊在傳送帶上運(yùn)動的圖像（以地面為參考系）如圖乙所示。已知，則下列說法錯誤的是（　　）A．時刻，小物塊離A處的距離達(dá)到最大B．時刻，小物塊相對傳送帶滑動的距離達(dá)到最大C．0~時間內(nèi)，小物塊受到的摩擦力方向始終向右D．0~時間內(nèi)，小物塊始終受到大小不變的摩擦力作用【答案】D【解析】A．在0~時間內(nèi)小物塊向左減速，在~時間內(nèi)小物塊向右加速，則時刻，離A處的距離達(dá)到最大，故A正確，不符合題意；B．時刻前小物塊相對傳送帶向左運(yùn)動，之后相對靜止，則知時刻小物塊相對傳送帶滑動的距離達(dá)到最大，故B正確，不符合題意；C．0~時間內(nèi)，小物塊相對傳送帶向左運(yùn)動，受到的摩擦力方向始終向右，且大小不變，故C正確，不符合題意；D．由題圖乙知，在~時間內(nèi)小物塊做勻速直線運(yùn)動，此時受力平衡，小物塊不受摩擦力作用，故D錯誤，符合題意。故選D。7．如圖，一同學(xué)表演蕩秋千。已知秋千的兩根繩長均為10 m，該同學(xué)和秋千踏板的總質(zhì)量約為50 kg。繩的質(zhì)量忽略不計(jì)，當(dāng)該同學(xué)蕩到秋千支架的正下方時，速度大小為8 m/s，此時每根繩子平均承受的拉力約為（　?。?/span>A．200 N B．400 N C．600 N D．800 N【答案】B【解析】在最低點(diǎn)由知T=410N即每根繩子拉力約為410N，故選B。8. 如圖所示，某同學(xué)對著墻壁練習(xí)打乒乓球，某次球與墻壁上A點(diǎn)碰撞后水平彈離，恰好垂直落在球拍上的B點(diǎn)，已知球拍與水平方向夾角θ＝60°，AB兩點(diǎn)高度差h＝1 m，忽略空氣阻力，取g＝10 m/s2，則球剛要落到球拍上時速度大小為(　A　)A. 4 m/s B. 2 m/s C. 2 m/s D. m/s9．如圖所示，如果把地球表面看成一座巨大的拱形橋，若汽車速度足夠大就可以飛離地面而成為人造地球衛(wèi)星。已知地球自轉(zhuǎn)周期為T，赤道上的重力加速度為g赤，萬有引力常量為G，地球的半徑為R。則下列說法正確的是（　　）A．汽車相對地心的速度至少應(yīng)為才能飛離地面B．地球的質(zhì)量為C．地球兩極處的重力加速度為D．為了使汽車更容易飛離地面，汽車應(yīng)該在低緯度地區(qū)自東向西加速運(yùn)動【答案】C【解析】A．由題意可知，赤道上相對地球靜止的物體的線速度為汽車相對地心的速度為v1時顯然不能飛離地面，汽車相對地心的速度至少要達(dá)到環(huán)繞速度才能飛離地面，故A錯誤；B．設(shè)地球的質(zhì)量為M，對赤道上質(zhì)量為m0的靜止物體根據(jù)牛頓第二定律有解得故B錯誤；C．設(shè)地球兩極處的重力加速度為g，地球兩極處質(zhì)量為m0的物體所受重力近似等于萬有引力，即解得故C正確；D．為了使汽車更容易飛離地面，汽車應(yīng)該在低緯度地區(qū)自西向東加速運(yùn)動，故D錯誤。故選C。10. 如圖所示，長為L的直桿一端可繞固定軸O無摩擦轉(zhuǎn)動，另一端靠在以水平速度v勻速向左運(yùn)動、表面光滑的豎直擋板上．當(dāng)直桿與豎直方向夾角為θ時，直桿端點(diǎn)A的線速度為(　C　)A. B. vsin θ C. D. vcos θ11．2021年的春節(jié)是個熱鬧的火星年。2月5日，我國航天局發(fā)布了由“天問一號”拍攝的首張火星圖像（圖甲），給我們送來了新年大禮包；2月10日19時52分，“天問一號”探測器實(shí)施近火捕獲，順利進(jìn)入近火點(diǎn)高度約400千米，周期約10個地球日，傾角約10°的大橢圓環(huán)火軌道，成為我國第一顆人造火星衛(wèi)星，實(shí)現(xiàn)“繞、落、巡”目標(biāo)的第一步，環(huán)繞火星成功。圖乙為“天問一號”探測器經(jīng)過多次變軌后登陸火星前的部分軌跡圖，軌道Ⅰ、軌道Ⅱ、軌道Ⅲ相切于P點(diǎn)，軌道Ⅲ為環(huán)繞火星的圓形軌道，P、S兩點(diǎn)分別是橢圓軌道的近火星點(diǎn)和遠(yuǎn)火星點(diǎn)，P、S、Q三點(diǎn)與火星中心在同一直線上，下列說法正確的是（　?。?/span>A．探測器在P點(diǎn)由軌道I進(jìn)入軌道Ⅱ需要點(diǎn)火加速B．探測器在軌道Ⅲ上Q點(diǎn)的速度大于在軌道Ⅱ上S點(diǎn)的速度C．探測器在軌道Ⅱ上運(yùn)行時，在相等時間內(nèi)與火星連線掃過的面積與在軌道Ⅲ上相等D．探測器在軌道Ⅱ上由P點(diǎn)運(yùn)動到S點(diǎn)的時間小于探測器在軌道Ⅲ上由P點(diǎn)運(yùn)動到Q點(diǎn)的時間【答案】B【解析】A．探測器由軌道I進(jìn)入軌道II做的是近心運(yùn)動，需點(diǎn)火減速，使萬有引力大于所需的向心力，故A錯誤；B．根據(jù)萬有引力提供向心力，有解得線速度可知在軌道II上S點(diǎn)對應(yīng)圓軌道的速度小于近火星點(diǎn)Q處圓軌道上的速度，而在軌道II上S點(diǎn)的速度小于該處對應(yīng)圓軌道上的速度，所以探測器在軌道II上S點(diǎn)的速度小于軌道III上Q點(diǎn)的速度，故B正確；C．開普勒第二定律描述的是衛(wèi)星在一個軌道上相等的時間連線掃過的面積相等，探測器在軌道II和軌道III屬于兩不同的軌道，線速度不同，故C錯誤；D．因軌道II的半長軸大于軌道III的半徑，根據(jù)開普勒第三定律，知軌道II的周期大于軌道III的周期，而探測器在軌道II上由P點(diǎn)運(yùn)動到S點(diǎn)的時間和探測器在軌道III上由P點(diǎn)運(yùn)動到Q點(diǎn)的時間都是各自周期的一半，故探測器在軌道Ⅱ上由P點(diǎn)運(yùn)動到S點(diǎn)的時間大于探測器在軌道Ⅲ上由P點(diǎn)運(yùn)動到Q點(diǎn)的時間，故D錯誤；故選B。二、簡答題(本題共5小題，共56分)12.實(shí)驗(yàn)小組做“探究加速度與力的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)時，先采用如圖甲所示的常規(guī)實(shí)驗(yàn)方案，處理數(shù)據(jù)時發(fā)現(xiàn)誤差比較明顯。該小組經(jīng)過分析討論，對實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行了改進(jìn)和優(yōu)化，采用如圖乙所示實(shí)驗(yàn)方案，具體實(shí)驗(yàn)操作步驟如下：A．掛上托盤和砝碼，調(diào)整墊塊位置，使質(zhì)量為M的小車拖著紙帶沿木板勻速下滑；B．取下托盤和砝碼，用天平測出其總質(zhì)量為m，查出并記錄當(dāng)?shù)刂亓铀俣?/span>g；C．把小車放回木板上原位置，讓小車沿木板加速下滑，測出其下滑的加速度a；D．改變砝碼質(zhì)量和墊塊位置，多次測量m和a，通過作圖可得到a—F的關(guān)系。(1)比較甲、乙兩實(shí)驗(yàn)方案，實(shí)驗(yàn)時需要滿足條件M>>m的實(shí)驗(yàn)方案是______(選填“甲”、“乙”或“甲和乙”)；(2)采用乙實(shí)驗(yàn)方案，在作a—F關(guān)系時，小車受到的合外力F=______；(3)在一次實(shí)驗(yàn)操作中，獲得如圖丙所示的紙帶，A、B、C、D、E為計(jì)數(shù)點(diǎn)，其中相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間均有四個點(diǎn)未畫出，所用交變電源的頻率為50Hz，則在打下C點(diǎn)時小車的速度大小vC=______m/s，由紙帶可求得小車運(yùn)動的加速度a=_______m/s2(計(jì)算結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)。(4)圖丁是該小組先后采用甲、乙兩個實(shí)驗(yàn)方案描繪出的a—F關(guān)系圖象，圖象中_______ (選填①或②)是乙實(shí)驗(yàn)方案得到的a—F關(guān)系圖象。【答案】 (1). 甲 (2). mg (3). 0.30 (4). 0.80 (5). ①【解析】(1)[1]根據(jù)題意，圖甲所示實(shí)驗(yàn)方案中托盤和砝碼的總重力充當(dāng)小車的合外力，為減小托盤和砝碼質(zhì)量對實(shí)驗(yàn)的影響，應(yīng)滿足M>>m，而圖乙所示方案的實(shí)驗(yàn)原理為，掛上托盤和砝碼，調(diào)整墊塊位置，使質(zhì)量為M的小車拖著紙帶沿木板勻速下滑時，由平衡條件有，取下托盤和砝碼，讓小車沿木板加速下滑，則有由上幾式解得所以不需要滿足M>>m，則實(shí)驗(yàn)時需要滿足條件M>>m的實(shí)驗(yàn)方案是甲。(2)[3]用乙實(shí)驗(yàn)方案，在作a—F關(guān)系時，小車受到的合外力F=mg。(3)[3]由丙圖利用平均速度等于中間時刻的瞬時速度可得[4]利用逐差法可得小車的加速度為(4) [5]由于用乙實(shí)驗(yàn)方案，在作a—F關(guān)系時，小車受到的合外力F=mg=Ma，則有，所以圖像中①是乙實(shí)驗(yàn)方案得到的a—F關(guān)系圖象。13.(SpaceX)創(chuàng)始人埃隆馬斯克透露，名為SN8的星際飛船原型機(jī)看起來并不像是宇宙飛船，它們看起來更像一個閃亮的圓柱體結(jié)構(gòu)的艙體，更形象一點(diǎn)也可以稱為“大號鍋爐”，它們的頂部有一個方形質(zhì)量模擬器。設(shè)火箭發(fā)射后始終在垂直于地面的方向上運(yùn)動?；鸺c(diǎn)火后可認(rèn)為做勻加速直線運(yùn)動，經(jīng)過4s到達(dá)離地面40m高處時燃料恰好用完，若不計(jì)空氣阻力，取g=10m/s2，求：(1)畫出該物體一維運(yùn)動分析圖；(2)燃料恰好用完時火箭的速度大小；(3)火箭上升離地面的最大高度；(4)火箭從發(fā)射到返回發(fā)射點(diǎn)的時間。【答案】(1)；(2)20m/s；(3)60m；(4)9.46s【詳解】(1)如圖所示(2)設(shè)燃料恰好用完時火箭的速度為v，根據(jù)運(yùn)動學(xué)公式有h=t，解得v=20m/s(3)火箭能夠繼續(xù)上升的時間t1==s=2s火箭能夠繼續(xù)上升的高度h1==m=20m因此火箭離地面的最大高度H=h＋h1=60m(4)火箭由最高點(diǎn)落至地面的時間t2==s=2s火箭從發(fā)射到返回發(fā)射點(diǎn)的時間t總=t＋t1＋t2≈9.46s14.如圖甲所示，可視為質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量m1=1kg的小物塊放在質(zhì)量m2=2kg的，長木板正中央位置，長木板靜止在水平地面上，連接物塊的輕質(zhì)細(xì)繩與水平方向的夾角為37°，現(xiàn)對長木板施加水平向左的拉力F=18N，長木板運(yùn)動v-t圖像如圖乙所示，sin37°=0.6，，求： (1)長木板長度L；(2)木板與地面間的動摩擦因數(shù)μ2；(3)物塊與木板間的動摩擦因數(shù)μ1；【答案】(1)(2)(3)【解析】(1)從圖線可知，木板運(yùn)動2s離開小物塊，在0~2s，由圖線可知，；(2)在2~3s，由圖線可得，，解得(3)0~2s：小物塊，，長木板，，解得15. 如圖所示，一根原長為L的輕彈簧套在光滑直桿AB上，其下端固定在桿的A端，質(zhì)量為m的小球也套在桿上且與彈簧的上端相連．小球和桿一起繞經(jīng)過桿A端的豎直軸OO′勻速轉(zhuǎn)動，且桿與水平面間始終保持θ＝37°角．已知桿處于靜止?fàn)顟B(tài)時彈簧長度為0.5L，重力加速度為g，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8.(1) 求彈簧的勁度系數(shù)k.(2) 求彈簧為原長時，小球的角速度ω0.15. (1) 由平衡條件mgsin 37°＝k解得彈簧的勁度系數(shù)為k＝(2) 當(dāng)彈簧彈力為零時，小球只受到重力和桿的支持力，它們的合力提供向心力，則有mgtan 37°＝mωLsin 53°解得ω0＝ 16．（12分）如圖所示，在光滑的水平面上有一足夠長的質(zhì)量為M=4kg的長木板，在長木板右端有一質(zhì)量為m=1kg的物塊，長木板與物塊間動摩擦因數(shù)為 =0.2，長木板與物塊均靜止．現(xiàn)用F=14N的水平恒力向右拉長木板，經(jīng)時間t=1s撤去水平恒力F．（1）在F的作用下，長木板的加速度為多大？（2）剛撤去F時，物塊離長木板右端多遠(yuǎn)？（3）最終，物塊與長木板間因摩擦共產(chǎn)生多少熱量？16.（12分）解：（1）對木板，受拉力和摩擦力作用，由牛頓第二定律得，F(xiàn)-μmg=Ma1，
解得：．
（2）對小物塊，受摩擦力作用，
由牛頓第二定律得，μmg=ma2，
解得：a2=μg=0.2×10m/s2=2m/s2，
長木板運(yùn)動的位移：x1=a1t2=×3×12m=1.5m，
小物塊運(yùn)動的位移：x2=a2t2=×2×12m=1m，
則小物塊相對于長木板的位移：
△x1=x1-x2=1.5m-1m=0.5m．
（3）剛撤F時，長木板的速度：
v1=a1t=3m/s2×1s=3m/s，
小物塊的速度：
v2=a2t=2m/s2×1s=2m/s，
撤F后，長木板的加速度：，
最終長木板與小物塊速度：v'=v2+a2t'=v1-a't'，
代入數(shù)據(jù)可解得：t′=0.4s，v'=2.8m/s．
在t′時間內(nèi)，長木板運(yùn)動的位移：，
小物塊運(yùn)動的位移：，
則小物塊相對于長木板運(yùn)動的位移：
△x2=x1′-x2′=1.16m-0.96m=0.2m，
所以小物塊相對于長木板運(yùn)動的總位移：
△x=△x1+△x2=0.5m+0.2m=0.7m．產(chǎn)生熱量Q=μmg△x=1.4J

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