2023-2024學年遼寧省沈陽市新民市高級中學高三上學期9月開學考試物理（解析版）-試卷下載-教習網(wǎng)

2023-2024 學年度上學期 9 月開學考試物理試卷一選擇題（1-7 單選，每題 4 分；8-10 多選，每題 6 分，漏選 3 分，錯選 0 分）1. 中國海軍服役的殲﹣15艦載機在航母甲板上加速起飛過程中，某段時間內(nèi)戰(zhàn)斗機的位移時間（x﹣t）圖像如圖所示，則（　?。?/span>A. 由圖可知，艦載機起飛的運動軌跡是曲線B. 在0～3s內(nèi)，艦載機的平均速度大于12m/sC. 在M點對應(yīng)的位置，艦載機的速度大于20m/sD. 在N點對應(yīng)的時刻，艦載機的速度為7.5m/s【答案】C【解析】【詳解】A．根據(jù)x﹣t圖像的斜率表示速度，可知x﹣t圖像只能表示物體兩個運動方向，所以x﹣t圖像只能表示直線運動的規(guī)律，即知艦載機起飛的運動軌跡是直線，A錯誤；B．在0～3s內(nèi)，艦載機通過的位移為平均速度為B錯誤；C．2﹣2.55s內(nèi)的平均速度為根據(jù)2﹣2.55s內(nèi)的平均速度等于MN連線的斜率大小，在M點對應(yīng)的位置艦載機的速度等于過M點的切線斜率大小，可知在M點對應(yīng)的位置，艦載機的速度大于MN段平均速度20m/s，C正確；D．在0﹣2s內(nèi)的平均速度為0﹣2s內(nèi)的平均速度等于ON連線的斜率大小，在N點對應(yīng)的時刻艦載機的速度等于過N點的切線斜率大小，可知在N點對應(yīng)的時刻，艦載機的速度大于ON段平均速度7.5m/s，D錯誤；故選C。2. 一物體在豎直向上的恒定外力作用下，從水平地面由靜止開始向上做勻加速直線運動，Ek代表動能，Ep代表勢能，h代表離地的高度，以地面為零勢能面，下列能正確反映各物理量之間關(guān)系的圖像是（　　）A. B. C. D. 【答案】B【解析】【詳解】AB．設(shè)外力大小為F，物體的加速度大小為a，根據(jù)動能定理和運動學規(guī)律有由上式可知Ek與h成正比例關(guān)系，Ek-h圖像為過原點的傾斜直線；Ek與t成二次函數(shù)關(guān)系，Ek-t圖像為過原點的開口向上的拋物線的右半部分，故A錯誤，B正確；CD．設(shè)物體重力大小為G，根據(jù)重力勢能的定義和運動學規(guī)律有由上式可知Ep與h成正比例關(guān)系，Ep-h圖像為過原點的傾斜直線；Ep與t成二次函數(shù)關(guān)系，Ep-t圖像為過原點的開口向上的拋物線的右半部分，故CD錯誤。故選B。3. 某中學教師運動會進行了飛鏢項目的比賽，鏢靶豎直固定，某物理老師站在離鏢靶一定距離的某處，將飛鏢水平擲出，飛鏢插在靶上的狀態(tài)如圖所示。測得飛鏢軸線與靶面上側(cè)的夾角為60°，拋出點到靶面的水平距離為。不計空氣阻力。飛鏢拋出瞬間的速度大小為（　　）（取）A B. C. D. 【答案】D【解析】【分析】【詳解】飛鏢擊中靶面時的水平速度為v0，則豎直速度水平方向解得故選D。4. 如圖所示，半徑相同、質(zhì)量分布均勻的圓柱體E和半圓柱體M靠在一起，E、M之間無摩擦力，E的重力為G，M下表面粗糙，E、M均靜止在水平地面上，現(xiàn)過E的軸心施以水平作用力F，可緩慢地將E拉離地面一直滑到M的頂端，整個過程中，M始終處于靜止狀態(tài)，對該過程的分析，下列說法不正確的是（　?。?/span>A. 地面所受M的壓力不變B. 地面對M的摩擦力逐漸增大C. 開始時拉力F最大，且為，以后逐漸減小為0D. E、M間的壓力開始時最大，且為2G，以后逐漸減小到G【答案】B【解析】【詳解】A．取整體為研究對象，地面所受M的壓力不變，總等于二者的總重力，A正確，不符合題意；CD．圓柱體E受重力G、拉力F、半圓柱體支持力N作用處于平衡狀態(tài)，這三個力構(gòu)成封閉三角形，如圖所示開始時N與豎直方向成60°角，對應(yīng)圖中的最大三角形，此時拉力F和半圓柱體的支持力N都最大，其大小分別為隨著E向上移動，三角形逐漸減小，拉力F、半圓柱體的支持力N都逐漸減小，當E移動到M頂端時，F減小到零，N減小到G，故開始時拉力F最大，且為，以后逐漸減小為0，E、M間的壓力開始時最大，且為2G，以后逐漸減小到G，CD正確，不符合題意；B．取整體為研究對象，地面對M的摩擦力等于拉力F，所以摩擦力隨拉力F的減小而減小，B錯誤，符合題意。故選B。5. 一物體靜止在粗糙水平地面上，現(xiàn)用一大小為F1的水平拉力拉動物體，經(jīng)過一段時間后其速度變?yōu)?/span>v，若將水平拉力的大小改為F2，物體從靜止開始經(jīng)過同樣的時間后速度變?yōu)?/span>2v，對于上述兩個過程，用、分別表示拉力F1、F2所做的功，、分別表示前后兩次克服摩擦力所做的功，則（）A ， B. ，C. ， D. ，【答案】C【解析】【詳解】由題意可知，兩次物體均做勻加速運動，則在同樣的時間內(nèi)，它們的位移之比為S1：S2==1：2兩次物體所受的摩擦力不變，根據(jù)力做功表達式，則有滑動摩擦力做功之比Wf1：Wf2=fS1：fS2=1：2再由動能定理，則有：WF﹣Wf=可知，WF1﹣Wf1=WF2﹣Wf2=4×由上兩式可解得：WF2=4WF1﹣2Wf1故C正確，ABD錯誤；故選C． 6. 2023年2月10日神舟十五號乘組圓滿完成了中國空間站全面建成后的首次出艙任務(wù)，空間站如圖所示。若中國空間站繞地球可視為勻速圓周運動，已知空間站運行周期為T，軌道離地面的高度為h，地球半徑為R，引力常量為G，忽略地球自轉(zhuǎn)的影響，則下列說法正確的是（　　）A. 地球的第一宇宙速度為B. 空間站的運行速度為C. 航天員出艙與空間站保持相對靜止時受到的合力為零D. 空間站繞地球運動的向心加速度大于地面的重力加速度【答案】A【解析】【詳解】A．設(shè)地球質(zhì)量為M，空間站質(zhì)量為m，對空間站根據(jù)萬有引力提供向心力有對質(zhì)量為的物體在地球上達到第一宇宙速度時有聯(lián)立解得A正確；B．空間站的運行速度為B錯誤；C．航天員出艙與空間站保持相對靜止時仍然受到地球的萬有引力作用，所受合力不為零，C錯誤；D．空間站繞地球運動時有在地面時有可得D錯誤。故選A。7. 如圖所示，質(zhì)量為M、半徑為R的半球形碗放置于水平地面上，碗內(nèi)壁光滑。現(xiàn)使質(zhì)量為m的小球沿碗壁做勻速圓周運動，其軌道平面與碗口平面的高度差用h表示，運動過程中碗始終保持靜止，設(shè)碗與地面間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，下列說法正確的是（　?。?/span>A. h越小，地面對碗的摩擦力越小B. h越小，地面對碗的支持力越大C. 若h＝，則小球的動能為mgRD. 若h＝，M＝10m，則碗與地面之間的動摩擦因數(shù)可以小于【答案】C【解析】【詳解】A．對小球受力分析，其受到重力和支持力，二力的合力提供向心力，則F向＝mgtanθθ為小球與半球形碗球心連線與豎直方向的夾角。由幾何關(guān)系知：h越小，θ越大；則向心力F向越大，對碗和小球組成的整體，由牛頓第二定律有f＝F向＝mgtanθ故h越小，地面對碗的摩擦力越大，A錯誤；B．對碗和小球組成的整體受力分析，豎直方向合力為零，故地面對碗的支持力始終等于碗和小球的重力，故B錯誤；C．若h＝，則θ＝60°對小球根據(jù)牛頓第二定律可知mgtan60°＝m則小球的動能Ek＝mv2＝mgRC正確；D．若h＝，根據(jù)mgtan60°＝man解得an＝g結(jié)合AB選項的分析可知μ(M＋m)g≥f＝man解得μ≥D錯誤。故選C。8. 人們用滑道從高處向低處運送貨物．如圖所示，可看作質(zhì)點的貨物從圓弧滑道頂端點靜止釋放，沿滑道運動到圓弧末端點時速度大小為。已知貨物質(zhì)量為，滑道高度為，且過點的切線水平，重力加速度取。關(guān)于貨物從點運動到點的過程，下列說法正確的有（） A. 重力做的功為 B. 克服阻力做的功為C. 經(jīng)過點時向心加速度大小為 D. 經(jīng)過點時對軌道的壓力大小為【答案】BCD【解析】【詳解】A．重力做的功為A錯誤；B．下滑過程據(jù)動能定理可得代入數(shù)據(jù)解得，克服阻力做的功為B正確；C．經(jīng)過點時向心加速度大小為C正確；D．經(jīng)過點時，據(jù)牛頓第二定律可得解得貨物受到的支持力大小為據(jù)牛頓第三定律可知，貨物對軌道的壓力大小為，D正確。故選BCD。 9. 一條小河寬，一條小船最快能40s到達對岸，若要到達正對岸，則需要50s。若小船船頭斜向下游，與河岸方向成，船在靜水中速度大小不變，，，則下列說法正確的（　?。?/span>A. 小船到達對岸的時間為45s B. 水流速度為3.0m/sC. 小船的實際速度大小 D. 船在靜水中速度大小4.0m/s【答案】BC【解析】【詳解】BD．設(shè)船在靜水中速度大小為，水流速度為，根據(jù)題意有，解得，故B正確，D錯誤；AC．若小船船頭斜向下游，與河岸方向成，則小船垂直于河岸速度大小為小船到達對岸的時間為小船沿河岸速度大小為小船的實際速度大小故A錯誤，C正確。故選BC。10. 有一孤立星系，中心天體周圍有三顆行星，如圖所示，中心天體質(zhì)量大于行星質(zhì)量，不考慮行星之間的萬有引力，行星Ⅰ、Ⅲ為圓軌道，半徑分別為、，行星Ⅱ為橢圓軌道，半長軸，與行星Ⅰ軌道在B點相切，下列說法中正確的是（　?。?/span> A. 行星Ⅱ與行星Ⅲ的運行周期相等B. 行星Ⅱ在P點與行星Ⅲ在D點的加速度相同C. 行星Ⅲ的速率小于行星Ⅱ在B點的速率D. 行星Ⅰ的速率小于行星Ⅱ在B點的速率【答案】ACD【解析】【詳解】A．因為行星Ⅱ的運行半長軸與行星Ⅲ的半徑滿足則由開普勒第三定律知則有可知行星Ⅱ與行星Ⅲ的運行周期相等，故A正確；B．由牛頓第二定律可得可得由于P點與D點離中心天體中心的距離相同，則行星Ⅱ在P點與行星Ⅲ在D點時的加速度大小相等，但方向不同，故B錯誤；CD．由得可知行星Ⅲ的速率小于行星Ⅰ的速率，又因為行星Ⅰ在B點加速才能到達軌道Ⅱ，故行星Ⅰ的速率小于行星Ⅱ在B點的速率，行星Ⅲ的速率小于行星Ⅱ在B點的速率，故CD正確。故選ACD。二填空題（14 分）11. 某實驗小組設(shè)計了圖甲所示的實驗裝置來測量木塊與平板間的動摩擦因數(shù)，其中平板的傾角θ可調(diào)。（1）獲得紙帶上點的部分實驗步驟如下：A．測量完畢，關(guān)閉電源，取下紙帶B．接通電源，待打點計時器工作穩(wěn)定后放開木塊C．把打點計時器固定在平板上，將木塊尾部與紙帶相連，使紙帶穿過限位孔D．將木塊靠近打點計時器上述實驗步驟的正確順序是：__________（用字母填寫）；（2）打點計時器的工作頻率為50Hz，紙帶上計數(shù)點的間距如圖乙所示。根據(jù)紙帶求出木塊的加速度__________m/s2（保留兩位有效數(shù)字）；（3）若重力加速度g=9.8m/s2，測出斜面的傾角θ，查表知sinθ=0.60，cosθ=0.80，若木塊的質(zhì)量為m=0.20kg，則木塊與平板間的動摩擦因數(shù)μ=__________（保留兩位有效數(shù)字）；【答案】 ①. CDBA ②. 1.6 ③. 0.55【解析】【詳解】（1）[1]實驗時，先把打點計時器固定在平板上，將木塊尾部與紙帶相連，使紙帶穿過限位孔；將木塊靠近打點計時器，接通電源，待打點計時器工作穩(wěn)定后放開木塊，測量完畢，關(guān)閉電源，取下紙帶。故實驗步驟的正確順序是：CDBA。（2）[2]由圖乙可知相鄰計數(shù)點的時間間隔為計數(shù)點1、2之間的距離為計數(shù)點2、3之間的距離為則木塊的加速度為（3）[3]以木塊為對象，根據(jù)牛頓第二定律可得解得12. 如圖甲所示的裝置叫做阿特伍德機，是英國數(shù)學家和物理學家阿特伍德（G·Atwood 1746~1807）創(chuàng)制的一種著名力學實驗裝置，用來研究勻變速直線運動的規(guī)律。某同學對該裝置加以改進后用來驗證機械能守恒定律，如圖乙所示。（1）實驗時，該同學進行了如下操作：①將質(zhì)量均為M（A的含擋光片、B的含掛鉤）的重物用繩連接后，跨放在定滑輪上，處于靜止狀態(tài)。測量出________________（填“A的上表面”、“A的下表面”或“擋光片中心”）到光電門中心的豎直距離h。②在B的下端掛上質(zhì)量為m的物塊C，讓系統(tǒng)（重物A、B以及物塊C）中的物體由靜止開始運動，光電門記錄擋光片擋光的時間為Δt。③測出擋光片的寬度d，計算有關(guān)物理量，驗證機械能守恒定律。（2）如果系統(tǒng)（重物A、B以及物塊C）的機械能守恒，應(yīng)滿足的關(guān)系式為_______（已知重力加速度為g）。（3）引起該實驗系統(tǒng)誤差的原因有___________________________（寫一條即可）。（4）驗證實驗結(jié)束后，該同學突發(fā)奇想：如果系統(tǒng)（重物A、B以及物塊C）的機械能守恒，不斷增大物塊C的質(zhì)量m，重物B的加速度a也將不斷增大，那么a與m之間有怎樣的定量關(guān)系？a隨m增大會趨于一個什么值？請你幫該同學解決：①寫出a與m之間的關(guān)系式：___________________________（還要用到M和g）。②a的值會趨于________。【答案】 ①. 擋光片中心 ②. ③. 繩子有一定的質(zhì)量、滑輪與繩子之間有摩擦、重物運動受到空氣阻力等 ④. ⑤. 重力加速度g【解析】【詳解】（1）[1]需要測量系統(tǒng)重力勢能的變化量，則應(yīng)該測量出擋光片中心到光電門中心的豎直距離。（2）[2]系統(tǒng)的末速度為則系統(tǒng)重力勢能的減少量系統(tǒng)動能的增加量為若系統(tǒng)機械能守恒，則有（3）[3]系統(tǒng)機械能守恒的條件是只有重力做功，引起實驗系統(tǒng)誤差的原因可能有：繩子有一定的質(zhì)量、滑輪與繩子之間有摩擦、重物運動受到空氣阻力等。（4）[4][5]根據(jù)牛頓第二定律得，系統(tǒng)所受的合力為mg，則系統(tǒng)加速度為當m不斷增大，則a趨于g。三計算題13. 如圖所示，一個圓弧形光滑細圓管軌道ABC，放置在豎直平面內(nèi)，軌道半徑為R,在A點與水平地面AD相接，地面與圓心O等高，MN是放在水平面上長為3R、厚度不計的墊子，左端M正好位于點A?，F(xiàn)將一個質(zhì)量為m、直徑略小于圓管直徑的小球從A處、管口正上方某處由靜止釋放，不考慮空氣阻力。（1）若小球從C點射出后恰好落到墊子的M端，則小球經(jīng)過C點時對管的作用力大小和方向如何？（2）欲使小球能通過C點落到墊子上，試計算小球離A點下落的最大高度？【答案】（1）小球?qū)茏幼饔昧Υ笮?/span>，方向豎直向下；（2）H的高度應(yīng)為【解析】【分析】【詳解】（1）小球離開C點做平拋運動，設(shè)經(jīng)過C點時的速度為v1，從C點到M點的運動時間為t，根據(jù)運動學公式可得，設(shè)小球經(jīng)過c點時受到管子對它的作用力為N，向下的方向為正方向。由牛頓第二定律可得聯(lián)立得由牛頓第三定律可知．小球?qū)茏幼饔昧Υ笮?/span>，方向豎直向下（2）小球下降的高度最大時，小球平拋運動的水平位移為4R，打到N點，設(shè)能夠落到N點的過C點時水平速度為v2，根據(jù)運動學公式可得：4R=v2t設(shè)小球下降的最大高度為H，根據(jù)動能定理可知聯(lián)立式可得14. 如圖所示，在足夠高豎直墻面上A點，以水平速度v0=10m/s向左拋出一個質(zhì)量為m=1kg的小球，小球拋出后始終受到水平向右的恒定電場力的作用，電場力大小F=5N，經(jīng)過一段時間小球?qū)⒃俅蔚竭_墻面上的B點處，重力加速度為g=10m/s2，求在此過程中：（注意：計算結(jié)果可用根式表示）（1）小球水平方向的速度為零時距墻面的距離；（2）墻面上A、B兩點間的距離；（3）小球速度的最小值。【答案】（1）10m；（2）80m；（3）m/s【解析】【詳解】(1)小球在水平方向先向左做勻減速運動而后向右做勻加速運動，小球在豎直方向上做自由落體運動。將小球的運動沿水平方向和豎直方向分解，水平方向且有得到(2)水平方向速度減小為零所需的時間所以從A點到B點時間豎直方向上解得（3）將速度進行分解，當v⊥=0時，小球速度最小，此時根據(jù)力的關(guān)系知解得15. 如圖所示，豎直面內(nèi)、半徑為R=1m的光滑圓弧軌道底端切線水平，與水平傳送帶左端B靠近，傳送帶右端C與一平臺靠近，圓弧軌道底端、傳送帶上表面及平臺位于同一水平面，圓弧所對的圓心角為53°，傳送帶長為1 m，以v=4 m/s的恒定速度沿順時針勻速轉(zhuǎn)動，一輕彈簧放在平臺上，彈簧右端固定在豎直墻上，彈簧處于原長，左端與平臺上D點對齊，CD長也為1 m，平臺D點右側(cè)光滑，重力加速度為g=10m/s2，讓質(zhì)量為1 kg的物塊從圓弧軌道的最高點A由靜止釋放，物塊第二次滑上傳送帶后，恰好能滑到傳送帶的左端 B點，不計物塊的大小，物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為0.5.（1）求物塊運動到圓弧軌道最底端時對軌道的壓力大?。?/span>（2）物塊第一次壓縮彈簧，彈簧獲得的最大彈性勢能是多少？（3）物塊從靜止釋放到第一次向左滑到B點過程中，物塊與傳送帶及平臺間因摩擦產(chǎn)生的熱量是多少？（=1.414，=2.236，結(jié)果保留四位有效數(shù)字）【答案】（1）18N；（2）6.5J；（3）21.33 J【解析】【詳解】（1）物塊從A點由靜止釋放，運動到圓弧軌道最底點的過程中，根據(jù)機械能守恒有求得在圓弧軌道最底端時求得根據(jù)牛頓第三定律可知，在圓弧軌道最底端時物塊對軌道的壓力大小為18N（2）由于，因此物塊滑上傳送帶后先做加速運動，設(shè)物塊在傳送帶上先加速后勻速，則加速的加速度解得加速的距離因此物塊以v=4 m/s的速度從C點滑上平臺，設(shè)物塊與平臺間的動摩擦因數(shù)為μ2，從C點到第一次向左運動到B點，根據(jù)動能定理有求得物塊從C點到第一次壓縮彈簧到最大形變量過程中，根據(jù)功能關(guān)系有：求得最大彈性勢能（3）物塊第一次在傳送帶上滑動時，因摩擦產(chǎn)生的熱量：物塊在平臺上運動因摩擦產(chǎn)生的熱量設(shè)物塊第二次剛滑上傳送帶時速度大小為v2，則有求得物塊第二次在傳送帶上滑動因摩擦產(chǎn)的熱量摩擦產(chǎn)生的熱量

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