贵州省黔西南州金成实验学校2023-2024学年高三上学期第...

更新时间：2024-01-18 浏览次数：17 类型：月考试卷

一、单选题(每题 4 分，共 28 分）

1. 许多科学家对物理学的发展做出了巨大贡献，也创造了许多物理学方法，如理想实验法、等效替代法、控制变量法、微元法、建立物理模型法、放大法等。以下关于物理学方法的叙述，正确的是（）

A . 2022 年世锦赛中，裁判员给跳水冠军全红婵打分时，将其看作质点，这种保留主要因素忽略次要因素的思维方法通常称为“理想化方法” B . 利用光电门测算瞬时速度是用了“放大法” C . 在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看成匀速直线运动，然后用各小段的位移相加之和代表物体整个运动过程的位移，这里采用了“微元累积法” D . 在探究加速度与力和质量之间的关系时，先保持质量不变研究加速度和力的关系，再保持力不变研究加速度和质量的关系，该实验采用了“假设法”

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2. 如图所示是某质点运动的v 一 t 图像，下列判断正确的是（）

A . 质点先做匀变速直线运动，然后做非匀变速曲线运动 B . 在第 2s末，质点的加速度方向发生改变 C . 在 2s~4s 内，质点的加速度大小先减小后增大 D . 在 2s~3s 内，质点的平均速度大小等于 1.5m/s

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3. 图甲为一简谐横波在t = 0. 10s 时的波形图，P 是平衡位置在x = 0.5m处的质点，Q 是平衡位置在x = 4.0m处的质点，图乙为质点Q 的振动图像。下列说法正确的是（）

A . 这列波沿x 轴负方向传播 B . t = 0.25s 时，质点P 的加速度沿y 轴正方向 C . t = 0.275s 时，质点P 位于波峰位置 D . 在t = 0. 10s 到 t = 0.25s 时间内，质点P 通过的路程等于15cm

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4. 挂红灯笼是我国传统习俗，用来表达喜庆。如图所示，用三根细线 a 、b 、c 将质量分别为 m 、2m 的两个小灯笼 A 和 B 连接并悬挂起来，两小灯笼处于静止时，细线 b 水平，细线 a 和细线 c 与竖直方向的夹角分别为α 、β ，则下列说法正确的是（）

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

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5. “神十四”航天员进行约 5.5 小时的出舱活动并圆满完成既定任务后，安全返回空间站问天实验舱如图甲所示。已知地球半径R = 6400km ，地球表面重力加速度g₀ ，在离地面高度h = 400km 的轨道上，问天实验舱绕地球做匀速圆周运动，所处的位置重力加速度为g' 。假设航天员在问天实验舱的桌面上放置如图乙中的实验装置，不可伸缩的轻绳长为 L ，轻绳一端绑一个质量为 m 的小球，另一端绑在支架 O 点，在离桌面最近的 A 点位置给小球一个垂直于 OA 的初速度 v ，小球沿乙图虚线轨迹做圆周运动，其中 B 为最高点，下列说法正确的是（）

A . g'：g₀ =289：256 B . 小球经过 A 点时，轻绳的张力大小为mg' + $\text{[math]}$ C . 小球从 A 点圆周运动到 B 点过程中，克服重力做功为mg'L D . 小球运动过程中，轻绳的拉力提供小球做圆周运动的向心力

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6. 洛希极限是19世纪法国天文学家洛希在研究卫星状理论中提出的一个使卫星解体的极限数据，即当卫星与行星的距离小于洛希极限时，行星与卫星间的引力会使卫星解体分散。洛希极限的计算公式 $\text{[math]}$ 其中 k 为常数，ρ'、ρ分别为行星和卫星的密度，R为行星的半径。若一颗行星的半径为R₀ ，该行星与卫星的近地卫星周期之比为a，则行星与该卫星间的洛希极限为（）

A . ka^-3R₀ B . ka³R₀ C . ka²R₀ D . ka^-2R₀

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7. 如图所示，带孔物块 A 穿在光滑固定的竖直细杆上与一不可伸长的轻质细绳连接，细绳另一端跨过轻质光滑定滑轮连接物块 B ，A 位于与定滑轮等高处。已知物块 A 的质量为 m 、物块 B 的质量为 $\text{[math]}$ m ，定滑轮到细杆的距离为 L ，细绳的长度为 2L 。现由静止释放物块 A ，不计空气阻力及定滑轮大小，重力加速度大小为 g，两物块均可视为质点，下列说法正确的是（）

A . 物块 A 的机械能一直增大 B . 物块 A 的速度始终小于物块 B 的速度 C . 物块 A 下落的最大距离为 $\text{[math]}$ L D . 物块 A 、B 等高时系统的总动能为 $\text{[math]}$ mgL

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二、多选题（每题 5 分，共 15 分。错选多选得 0 分，漏选得 3 分）

8. 如图所示，滑块 A 、B 用轻质弹簧连接后静止在光滑水平面上，滑块 A 与左侧竖直固定挡板接触。现对滑块 B 施加一水平推力 F 使滑块 B 问左缓慢运动到某一位置后保持静止，一段时间后撤去推力 F。弹簧始终处于弹性限度内，关于弹簧和滑块 A、B，下列说法中正确的是（）

A . 推力 F 做的功等于弹簧增加的弹性势能 B . 当弹簧恢复原长时，滑块 A 开始离开挡板 C . 从撤去推力 F 到滑块 A 离开挡板的过程中，弹簧和滑块 A 、B 组成的系统动量守恒 D . 从滑块 A 离开挡板到滑块 A 、B 共速的过程中弹簧对 A 、B 两滑块做功的大小相等

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9. 某景区的彩虹滑梯如图所示，由两段倾角不同的直轨道（第一段倾角较大）组成，同种材料制成的粗糙斜面 AB 和 BC 高度相同，以底端 C 所在水平直线为 x 轴，顶端 A 在 x 轴上的投影 O 为原点建立坐标系。一游客静止开始从顶端 A 下滑到底端，若规定 x 轴所在的水平面为零势能面，则物体在两段斜面上运动过程中动能E_k、重力势能E_p、机械能E、产生的热量Q随物体在 x 轴上投影位置坐标 x 的变化关系图像中正确的是（）

A . B . C . D .

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10. 一列简谐横波在 $\text{[math]}$ 时的波形图如图甲所示，P 、Q 是介质中的两个质点，图乙是质点 Q 的振动图像．关于该简谐波下列说法中正确的是（）

A . 波速为 18cm/s B . 沿 x 轴正方向传播 C . 质点 Q 的平衡位置坐标x = 9cm D . 在 $\text{[math]}$ 时质点 P 移动到 O 点

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三、实验题

11. 某同学用如图甲所示的实验装置来验证机械能守恒定律，让重物从高处由静止开始下落，打点计时器在重物拖着的纸带上打出一系列的点；实验结束后，选择一条点迹清晰的纸带进行数据测量，用刻度尺只测出如图乙所示的几段距离就可以达到实验目的，打点计时器所接电源的频率为f，O 点是重物做自由落体运动的起点，当地的重力加速度大小为 g。
1. （1）重物在下落过程中，会对实验的验证带来误差的力为。（写出一个即可）
2. （2）打 B 点时重物的速度大小为。（用题中给出的和图中测量出的物理量的符号表示）
3. （3）测得 O 、B 两点之间的距离为 h ，若在误差允许范围内， gh= ，则重物下落过程中机械能守恒。（用题中给出的和图中测量出的物理量的符号表示）
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12. 某物理活动小组想利用一根压缩的弹簧弹开带有遮光片的滑块来探究弹簧的弹性势能与形变量之间的关系，装置如图（ a ）所示，将带有刻度尺的长木板水平固定在桌面上，弹簧的左端固定在挡板上，弹簧左端对应刻度尺位置坐标为零，右端与滑块刚好接触（但不连接，弹簧为原长），记录弹簧原长位置，现让滑块压缩弹簧至 P 点并锁定，P 点位置坐标记为x₀ ，然后在木板上弹簧原长位置处固定光电门，位置坐标记为x₁ 。实验步骤如下：
1. （1）用游标卡尺测量遮光片的宽度 d，其示数如图（b）所示， d = cm ；
2. （2）将光电门连接计时器，解除弹簧锁定，滑块被弹开并沿木板向右滑动，计时器记录遮光片通过光电门的时间 Δt ，再测量滑块停止时的位置坐标记为x₂ ，若已知遮光片与滑块总质量为 m，则弹簧的弹性势能E_p = （用物理量符号表示）；
3. （3）改变 P 点的位置，记录弹簧形变量x₁ - x₀ 的数值，多次重复步骤（2），通过计算得到多组E_p 值，选择合适标度在坐标纸上描点作图，即可得到弹簧弹性势能与形变量的关系；
  若在实验过程中，某同学用图像法处理数据，以 $\text{[math]}$ 为纵坐标，以 x 为横坐标得图像如图（c ）所示，设重力加速度为 g，则该同学选择的横坐标 x 为，由图线可得滑块与木板间的动摩擦因数 μ = （用物理量的符号表示）。
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四、解答题

13. 如图所示，足够长的水平地面上有材质不同的甲、乙两个物块，它们与水平面间的动摩擦因数分别为μ₁=0.2、μ₂=0.4，甲的质量为m₁=4kg，乙的质量为m₂=2kg。在F=25N 的水平推力作用下，一起由静止开始向左做匀加速运动，取g=10m/s²。求：
1. （1）物块甲、乙一起做匀加速运动的加速度大小；
2. （2）物块甲对物块乙的作用力大小；
3. （3）某时刻甲、乙的速度为v=12m/s ，此时撤去推力F ，则撤去推力后物块乙滑行的距离。
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14. 如图所示，半径为R ，圆心为O₁的光滑圆弧轨道 ABC 固定在竖直平面内，AB 是竖直直径，BC 段圆弧所对应的圆心角为θ=37°。一根长为R ，不可伸长的轻绳一端固定在O₂点，另一端悬挂质量为m的小球， O₂点与O₁点等高。小球在最低点E时给小球一个向左的初速度，使小球在竖直平面内做圆周运动，当小球运动到最高点D时细线被割断，但速度保持不变，小球刚好从C点无碰撞地进入圆弧轨道，不计小球的大小和空气的阻力，重力加速度的大小为g，sin37°=0.6，cos37°=0.8。
1. （1）求小球从C点进入圆弧轨道时的速度大小；
2. （2）求O₁、O₂两点间的距离；
3. （3）求小球运动到D点细线刚好要割断时，细线的拉力大小。
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15. 如图所示，为某一食品厂家的生产流水线的一部分，轨道 AB 是半径为 R 的半圆，产品 2 加工后以v_A = $\text{[math]}$ 的速度从 A 点沿光滑轨道开始下滑，到达轨道最低点 B 处时，与静止在此处的产品 1 发生弹性碰撞（假设每一个产品的质量均为 m），被碰后的产品 1 沿粗糙的水平轨道 BC 滑动，以 $\text{[math]}$ 的速度滑上运行速度为 v 的传送带 CD 。其中 BC 段为生产线中的杀菌平台，长度为 d，传送带的摩擦因数为μ₂ ，长度为 L ，求：
1. （1）为了保证产品以最短的时间经过 CD ，则传送带的速度应满足什么条件?
2. （2）求 BC 段杀菌平台的摩擦因数μ1；
3. （3）调整产品从 A 点出发的速度可以调整杀菌的时间，求产品既不脱轨又能到达传送带的最长杀菌时间。
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