2023屆江蘇省海安市高三上學期期初學業(yè)質量監(jiān)測物理一、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. 兩不同的機器人從圖示位置同時出發(fā)，沿A、B軌道做初速度為零的勻加速運動，兩機器人恰好在O點相遇，則（  ）
 A. 相遇時機器人的瞬時速率B. 相遇過程中機器人的平均速率C. 兩機器人的加速度D. 相遇時機器人的動能【答案】C【解析】【詳解】AC．由圖知，兩機器人的位移，運動時間t相同，由運動學公式，，則有，故A錯誤，C正確；C．兩機器人都沿直線軌道運動，運動路程等于位移大小，故相遇過程中兩機器人的平均速率分別為，則得故B錯誤；D．根據(jù)動能得表達式為因不知道兩機器人得質量關系，故無法確定相遇時兩機器人的動能大小關系，故D錯誤。故選C。2. 豎直懸掛的重物與滑輪組成的“牽引治療裝置”如圖，繩子足夠長，不改變重物，下列操作可使裝置對腿部的牽引力增大的是（  ）
 A. 上移懸點 B. 下移滑輪BC. 下移滑輪C D. 向右移腿部【答案】B【解析】【詳解】對與腿連接處滑輪受力分析如圖，知腿部受到的牽引力與TB、TC兩拉力的合力大小相等，TB、TC兩拉力大小等于重物的重力，則有不改變重物，即G不變，使裝置對腿部的牽引力增大，即增大F，則需要減小兩段繩子間的夾角，可通過下移滑輪B，或者上移滑輪C，或者向左移腿部。故選B。
 3. 相同材料制成的A、B兩物塊，以相同初速度同時滑上水平桌面，兩物塊質量分別為、且，則（　?。?/span>A. 物塊A慣性大，滑行距離大B. 物塊B阻力小，滑行距離大C. 兩物塊滑行的時間相等D. 兩物塊克服阻力做功相等【答案】C【解析】【詳解】AB．令初速度為v0，與桌面間的摩擦因數(shù)為，根據(jù)動能定理，對A有對B有聯(lián)立可得質量是慣性的唯一量度，質量大的物體慣性大，所以物塊A慣性大，故AB錯誤；C．根據(jù)動量定理，對A有對B有聯(lián)立可得故C正確；D．根據(jù)定能定理，對A有對B有因為，所以故D錯誤。故選C。4. 如圖所示，兩顆衛(wèi)星繞地球分別在圓軌道Ⅰ和橢圓軌道Ⅱ上運行，衛(wèi)星在軌道Ⅰ上經過點的速度為，加速度為，、為軌道的近地點和遠地點，則軌道Ⅱ上的衛(wèi)星（　?。?/span>A. 點的速度大于B. 點的速度大于C. 點的加速度大于D. 點的加速度大于【答案】A【解析】【詳解】A．從軌道Ⅰ進入軌道Ⅱ需要在P點加速，可知衛(wèi)星在軌道Ⅱ上的點的速度大于，選項A正確；B．根據(jù)可知若經過Q點做圓軌道Ⅲ，則在圓軌道Ⅲ上的速度而由軌道Ⅱ上的Q點要進入軌道Ⅲ需要加速，可知在軌道Ⅱ上點的速度小于v，選項B錯誤；C．根據(jù)可知在軌道Ⅱ上點的加速度仍然等于，選項C錯誤；D．根據(jù)可知在軌道Ⅱ上點的加速度小于，選項D錯誤。故選A。5. 某同學用向心力演示器進行實驗，如圖所示，兩相同鋼球所受向心力的比值為，則實驗中選取兩個變速塔輪的半徑之比為（　?。?/span>A.  B.  C.  D. 【答案】B【解析】【詳解】如圖所示，兩相同的鋼球距離轉軸的距離相等，設為r，由向心力公式由于所以變速塔輪的角速度之比為兩變速塔輪邊緣的線速度相等，設為v，故兩個變速塔輪的半徑之比為故選B。6. 一物體靜置于光滑水平面，在水平恒力F1作用下物體開始加速，經過一段時間后撤去F1，同時施加與F1方向相反的恒力F2，經相同的時間物體恰好返回到出發(fā)點。該過程中力F1、F2對物體做功為W1、W2，力F1、F2的最大功率為P1、P2，則（  ）
 A.  B. C.  D. 【答案】A【解析】【詳解】設水平恒力F1作用時間為t，F1作用下物體運動的位移為x，速度為v1，則有兩式聯(lián)立解得F1作用過程物體做勻加速直線運動，故撤去前瞬間達到最大功率F2作用過程物體先做勻減速直線運動，再反向勻加速，回到出發(fā)點位置時速度v2，由動能定理則有得故F2作用過程回到出發(fā)點時速度最大，功率最大故選A。7. 近期中國航天喜訊不斷，在觀看電視轉播時，看到飛船控制中心的大屏幕上如圖所示的曲線：飛船繞地球飛行兩周，地球轉過，地表的重力加速度為，地球半徑為，地球自轉周期為，則此飛船運行的軌道高度為（  ）A.  B. C.  D. 【答案】D【解析】【詳解】地球轉過所用時間等于飛船周期的2倍，則飛船周期為設飛船運行的軌道高度距離地面h，由萬有引力提供向心力又由忽略地球自轉有聯(lián)立各式解得故選D。8. 木球和金屬球通過細線連接，懸浮在裝水的瓶中，如圖所示，讓瓶子和水繞豎直軸勻速轉動，則穩(wěn)定時兩球的位置可能是（　　）
 A  B. C  D. 【答案】B【解析】【詳解】當瓶子和水繞豎直軸勻速轉動時，由于離心作用，因金屬球的質量大于等體積的水的質量，則金屬球應該偏離中心位置向外偏離，直到與瓶子的內壁接觸；而木球的質量小于等體積的水的質量，則等體積的水球應該向外偏離，則木球應該向內偏離，最終穩(wěn)定時兩球的位置可能是B。故選B。9. 如圖所示，、兩個物體通過一根繩子相連，跨過水平固定的粗糙桿，拉著吊起。自由釋放，重物豎直下落，使得繞桿在豎直平面內做半徑減小的近心旋轉，進而使得重物落地前能穩(wěn)穩(wěn)地停住——這就是循環(huán)擺實驗（　　）
 A. 重物下落過程中，繩中張力B. 繩子對重物始終做正功C. 整個過程中系統(tǒng)機械能守恒D. 物體質量值越小，實驗越易成功【答案】B【解析】【詳解】A．重物先加速后減速，物體繞桿在豎直平面內做半徑減小的近心旋轉，繩子將與水平桿纏繞，纏繞后力的大小不再相同，A錯誤；B．物體繞桿在豎直平面內做半徑減小的近心旋轉，繩子張力對物體做正功，B正確；C．水平桿粗糙，有摩擦生熱，機械能不守恒，C錯誤；D．值不能太小，當mA 趨近于零時，物體不會繞桿，即重物會一直下落，D錯誤故選B。10. 如圖所示，輕質彈簧一端固定，另一端與物塊A連接，物塊B疊放在A上?，F(xiàn)將A、B由靜止釋放，A、B沿固定的粗糙斜面向下運動到最大位移時，將B取下，A由靜止開始沿斜面向上滑動恰好回到出發(fā)點，運動過程中A、B未發(fā)生相對滑動、彈簧未超過彈性限度，則（　?。?/span>
 A. 彈簧中的彈力大小在釋放點和最低點可能相等B. 下滑過程中一定存在A、B間摩擦為零的位置C. 物塊A在上升過程中最低點和最高點的加速度大小一定相等D. 整個過程中系統(tǒng)減小的機械能大于物塊B減小的重力勢能【答案】C【解析】【詳解】A．若彈簧中的彈力大小在釋放點和最低點相等，則AB下滑到最低點，彈性勢能不變，減少的重力勢能等于克服摩擦力做功，取下B后，根據(jù)能量守恒A不能回到原位置，故A錯誤；B．下滑過程中存在A、B間摩擦為零的位置，由牛頓第二定律知B的加速度為對A有則說明此位置彈簧處于壓縮狀態(tài)，且彈力大小等于摩擦力，根據(jù)題意，A、B釋放時彈簧不一定處于壓縮狀態(tài)，故下滑過程中不一定存在A、B間摩擦為零的位置，故B錯誤；C．由于取下B后，A由靜止開始沿斜面向上滑動恰好回到出發(fā)點，該過程類似豎直方向的彈簧振子，由對稱性可知物塊A在最低點和最高點的加速度大小一定相等，故C正確；D．整個運動過程中，由于還有摩擦力做功，所以系統(tǒng)減小的機械能小于物體B減小的重力勢能，故D錯誤。故選C。二、非選擇題：共5題，共60分。其中第12題~第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(shù)值計算時，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。11. 為了驗證物體沿光滑斜面下滑的過程中機械能守恒，某學習小組用如題圖所示的氣墊導軌裝置（包括導軌、氣源、光電門、滑塊、遮光條、數(shù)字毫秒計）進行實驗，在導軌上選擇兩個適當?shù)奈恢?/span>A、B安裝光電門Ⅰ、Ⅱ，并連接數(shù)字計時器。（1）該實驗還必須使用的實驗器材有：游標卡尺、_________；（2）該實驗過程中，不必要測量的物理量是_________；A．遮光條的寬度dB．A、B之間的距離lC．滑塊通過光電門Ⅰ、Ⅱ的時間、D．A、B點到水平桌面的高度、（3）在誤差允許范圍內，若滑塊下滑過程中機械能守恒，則_________（用上述必要測量物理量的符號表示，已知重力加速度為）；（4）若實驗過程中光電門Ⅰ發(fā)生故障，該同學繼續(xù)使用該裝置完成實驗：讓滑塊由靜止釋放，記錄釋放點到桌面的高度、滑塊通過光電門Ⅱ的時間，改變滑塊釋放位置獲得多組數(shù)據(jù)，作出如題圖所示的圖像，由該圖像可以得出的實驗結論是_________；該實驗方案中產生誤差的主要原因：_________。（已知重力加速度）【答案】    ①. 刻度尺    ②. B    ③.     ④. 在誤差允許的范圍內，滑塊下滑過程中機械能守恒    ⑤. 見解析【解析】【詳解】（1）[1]該實驗還必須使用的實驗器材為刻度尺，用來測量A、B點到水平桌面的高度。（2）[2]滑塊下滑過程中機械能守恒，減少的重力勢能轉化為動能，有整理可得可知，必要測量的物理量為遮光條的寬度d、滑塊通過光電門Ⅰ、Ⅱ的時間、和A、B點到水平桌面的高度、。不必要測量的物理量是A、B之間的距離l。故選B。（3）[3]根據(jù)上面分析可得（4）[4]依題意，有即可知，圖線的斜率滿足解得實驗結論是在誤差允許的范圍內，滑塊下滑過程中機械能守恒。[5]實驗方案中產生誤差的主要原因是滑塊在下滑過程中受到空氣阻力作用。12. 無人配送小車在水平面上某次性能測試路徑如圖所示，半徑為的半圓弧與長的直線路徑相切于點，與半徑為的半圓弧相切于點。小車由靜止從點駛入路徑，然后保持速率不變依次經過和。小車視為質點，為保證安全，在段的加速度最大為，段的加速度最大為。求：（1）小車經過段的最大速率；（2）完成本次測試，小車從到所需最短時間。【答案】（1）2m/s；（2）12s【解析】【詳解】（1）由得BC段最大速度CD段最大速度為保持速率不變依次經過BC和CD，所以小車從B到D運動的最大速率是。（2）在AB段小車以最大加速度做勻加速運動到B點時的速度即恰能達到最大速度，則用時間小車在BCD上運動的時間小車從A到所需最短時間13. 如圖所示，“高臺跳水投球”項目：選手從跳水板的末端由靜止下落，下落過程中拋出球，球直接落入筐即可得分。該選手在跳板上雙手舉球，球到水面高度，筐距離水面高度，球距筐水平距離，重力加速度。（下落過程中人和球視為質點，不計空氣阻力，人的質量遠大于球的質量）（1）選手離開跳板時將球水平拋出并得分，求拋球速度；（2）選手落至球筐等高處時拋球，人落水時球剛好進筐，求拋出時球相對水面的速度大小。
 【答案】（1）；（2）【解析】【詳解】（1）選手離開跳板時將球水平拋出并得分，則由平拋運動規(guī)律，解得（2）選手落至球筐等高處時拋球，人落水時球剛好進筐，則球拋出到進框運動的時間等于人從球框等高處運動到水面所用時間，為球拋出相對水面的水平方向速度為v1x，有球拋出相對水面的水平方向速度為v1y，有拋出時球相對水面的速度大小為解得14. 質量為M的“L”型裝置通過兩個光滑輕質滑輪與木塊連接，“L”型裝置內表面光滑，外表面與地面的動摩擦因數(shù)，重力加速度為g。（1）若“L”型裝置靜止，求懸掛木塊質量的最大值m；（2）若懸掛木塊質量，水平外力將“L”型裝置向左緩慢移動x，求水平外力力所做的功W；（3）若懸掛木塊質量，靜止釋放木塊和“L”型裝置，求木塊下落高度x時木塊的動能Ek。
 【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【詳解】（1）若“L”型裝置靜止，則水平方向上受地面靜摩擦力f與右側定滑輪對繩子的拉力T平衡，有當?shù)孛骒o摩擦力f達到最大時，使裝置靜止懸掛木塊質量m最大，有解得（2）若懸掛木塊質量，水平外力將“L”型裝置向左緩慢移動，木塊上升2x，根據(jù)能量守恒，水平外力力所做的功等于克服摩擦力做的功與木塊增加的重力勢能（3）若懸掛木塊質量，靜止釋放木塊和“L”型裝置，木塊向下運動x，裝置和木塊一起向右運動，木塊的加速度2a，“L”裝置和木塊向右運動的加速度為a，木塊下落高度x時“L”裝置和木塊的向右的速度等于木塊向下的速度的一半。對裝置和木塊，在水平方向上對木塊分析，在豎直方向上對整體在豎直方向分析解得根據(jù)，可得木塊豎直方向的速度、和水平方向的速度分別為，木塊的速度為聯(lián)立解得木塊的動能Ek為15. 如圖所示，豎直平面內傾角的光滑直軌道AB、圓形光滑軌道BCD、圓形光滑細圓管軌道EF與粗糙水平直軌道FG平滑連接，彈性板豎直固定在G點。已知可視為質點的滑塊質量m=0.1kg，軌道BCD和EF的半徑分別為、，軌道FG長度，滑塊與軌道FG間的動摩擦因數(shù)，滑塊與彈性板碰撞后以等大速率彈回，軌道AB長度，，，重力加速度，滑塊開始時均從軌道上某點靜止釋放。（1）若釋放點距B點的長度，求滑塊運動到于圓心O1等高的D點時軌道對其支持力FN的大?。?/span>（2）若滑塊滑上軌道FG后恰好與擋板G不相碰，求釋放點距B點的長度；（3）若滑塊最終能停在軌道上，求釋放點距點長度的范圍。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【詳解】（1）釋放點距B點的長度，滑塊運動到于圓心O1等高的D點時，由動能定理軌道對滑塊的支持力FN提供滑塊在D點的向心力，則有 解得（2）若滑塊滑上軌道FG后恰好與擋板G不相碰，則滑塊能運動到E點，且運動到擋板G速度恰好為0，由能量守恒滑塊能運動到E點需滿足解得，故（3）當滑塊恰好能上到F點，則有解得故滑塊最終能停在軌道上，的最小值為1.15m。當滑塊與G擋板碰撞后恰好能運動到F點，則有解得故釋放點距點長度的范圍為
 

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