精品解析：江苏省如皋中学2023-2024学年高三上学期期初考试模拟练习物理试题

江苏省如皋中学2023-2024学年高三上学期期初考试模拟练习物理试题（自编供学生使用） （考试时间：90分钟 试卷总分：100分） 一、单选题（本大题共10小题，共30分） 1. 2021年3月13日，我国在酒泉卫星发射中心用“长征四号”丙运载火箭，成功将“遥感三十一号”04组卫星发射升空，卫星进入预定轨道。若在该轨道其他位置上还有一颗卫星，它们均绕地球沿同一方向做匀速圆周运动，则两颗卫星在轨运行时，下列物理量相同的是（　　） A. 线速度 B. 动能 C. 向心力大小 D. 向心加速度大小 2. 如图所示，某篮球友谊赛开球时，质量为的篮球被裁判竖直向上抛出，上升恰好到达最高位置，之后下降恰被甲方球员拍中，已知篮球在最高点时的加速度等于重力加速度g，，空气阻力不可忽略，则篮球从被抛出到被拍中前瞬间的过程，下列说法正确的是（　　） A. 篮球的机械能一直减小 B. 重力对篮球做的总功为 C. 篮球在上升阶段的加速度小于下降阶段的加速度 D. 重力对篮球的冲量方向与篮球动量变化量的方向相反 3. 在水平地面上竖直上抛一个小球，小球在运动过程中重力瞬时功率的绝对值为P，离地高度h。不计空气阻力，从抛出到落回原地的过程中，P与h关系图像为（　　） A. B. C. D. 4. 伊朗“伊斯兰革命卫队”于2015年2月25日在霍尔木兹海峡附近海域举行大规模海空防御演习．其中有一个演习项目：包括快艇在内的数十艘舰只，迅速包围并攻击一艘航母模型．若快艇航行时所受水的阻力与它的速度的平方成正比，如果快艇以速度2v匀速航行时，发动机的功率为P，则当快艇以速度v匀速航行时，发动机的功率为（　　） A. 0.125P B. 0.25P C. 0.5P D. 2P 5. 如图所示，一固定斜面的倾角为30°，一质量为m的小物块自斜面底端以一定的初速度沿斜面向上做匀减速运动，加速度大小等于0.8g（g为重力加速度大小），物块上升的最大高度为H，则此过程中（ ） A. 物块的重力做功mgH B. 物块的动能损失了mgH C. 物块的机械能损失了0.6mgH D. 物块克服摩擦力做功1.6mgH 6. 图为蹦极运动的示意图。弹性绳的一端固定在O点，另一端和运动员相连。运动员从O点自由下落，至B点弹性绳自然伸直，经过合力为零的C点到达最低点D，然后弹起。整个过程中忽略空气阻力。分析这一过程，下列表述正确的是（ ） A. 经过B点时，运动员的速率最大 B. 从B点到D点，运动员一直处于超重状态 C. 从B点到D点，运动员的加速度一直增大 D. 在D点，运动员的加速度大小大于重力加速度g 7. 如图将一质量为m的小球，从放置在光滑水平地面上质量为M的光滑半圆形槽的槽口A点由静止释放经过最低点B运动到C点，下列说法中正确的是（　　） A. 小球运动到圆形槽右侧最高点一定与A点等高。 B. 从B运动到C，半圆形槽和小球组成的系统动量守恒 C. 从A到B再到C，C点可能是小球运动的最高点 D. 从A到B，半圆形槽运动的位移一定大于小球在水平方向上运动的位移 8. 底板光滑的小车上有一个质量为1kg的木块，其两头用两个完全相同的量程均为20N的弹簧测力计甲和乙系住。小车在水平地面上做匀速直线运动时，这两个弹簧测力计的示数均为10N。当小车做匀加速直线运动时，测力计甲的示数变为8N，这时小车运动的加速度大小是（　　） A. 2m/s2 B. 4m/s2 C. 6m/s2 D. 8m/s2 9. 如图所示，原长为L的轻弹簧一端固定在O点，另一端与质量为m的小球相连，小球穿在倾斜的光滑固定杆上，杆与水平面之间的夹角为α，小球在A点时弹簧水平且处于原长，OB垂直于杆，C点是杆上一点且A、C关于B点对称。将小球从A由静止释放，到达D点时速度为零，OD沿竖直方向，弹簧始终在弹性限度内。则（　　） A. 下滑过程中，小球在C点的动能最大 B. 下滑过程中小球经过A、B、C三点的加速度相同 C. 小球在C点的动能为mgLsinα D. 从B运动到D的过程中，重力势能与弹性势能之和增大 10. 如图所示，在光滑的水平冰面上，一个坐在冰车上的人手扶一球静止在冰面上，已知人和冰车的总质量，球的质量，某时刻人将球以的水平速度向前方固定挡板推出，球与挡板碰撞后速度大小不变，人接住球后再以同样的速度将球推出，若人不再接到球，则人推出球的次数至少为（　　） A. 5次 B. 6次 C. 7次 D. 8次 二、实验题（本大题共1小题，共12分） 11. 用落体法验证机械能守恒定律的实验中， ①若实验中所用重锤的质量m=1kg，打点纸带如图所示（O为起点,纸带中的数据为各点到O点的距离），打点时间间隔为0.02s，则记录B点时，重锤的速度VB=_______m/s，重锤的动能Ek=_____J，从开始下落起至B点重锤的重力势能的减小量是_______ J，（g取10m/s2，结果均保留三位有效数字），由此可得出结论． ②根据纸带算出相关各点的速度v，量出下落的距离h，则以h为横轴画出的图像应是下图中的哪个_______. 三、解答题（本大题共4小题，共58分） 12. 如图所示，长为的直杆一端可绕固定轴无摩擦转动，另一端靠在以水平速度v，匀速向左运动、表面光滑的竖直挡板上，当直杆与竖直方向的夹角为时，直杆端点A的线速度大小为多少？ 13. 如图所示，一质量为m=0.5kg的小物块放在水平地面上的A点，小物块以v0=9m/s的初速度从A点沿AB方向运动，与墙发生碰撞（碰撞时间极短）．碰前瞬间的速度v1=7m/s，碰后以v2=6m/s反向运动直至静止．已知小物块与地面间的动摩擦因数μ=0.32，取g=10m/s2．求： （1）A点距墙面的距离x； （2）碰撞过程中，墙对小物块的冲量大小I. 14. 如图所示，传送带与水平面间的夹角为，A、B两点间的距离为，传送带在电动机的带动下顺时针匀速运转，一物体以的速度从A点冲上传送带，物体与传送带间动摩擦因数。若物体恰能到达最高点B（速度为零），重力加速度g取， 求： （1）传送带运行的速度大小； （2）从A到B这一过程物体动能的减少量和摩擦产生的热能大小之比。 15. 一光滑圆锥固定在水平地面上，其圆锥角为74°，圆锥底面的圆心为O。用一根长为0.5m的轻绳一端系一质量为0.1kg的小球（可视为质点），另一端固定在光滑圆锥顶上O点，O点距地面高度为0.75m，如图所示，如果使小球在光滑圆锥表面上做圆周运动。 （1）当小球的角速度不断增大，求小球恰离开圆锥表面时的角速度和此时细绳的拉力； （2）当小球的角速度为2rad/s时，求轻绳中的拉力大小； （3）逐渐增加小球的角速度，若轻绳受力为时会被拉断，求当轻绳断裂后小球做平抛运动的水平位移的大小。（取，，） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 江苏省如皋中学2023-2024学年高三上学期期初考试模拟练习物理试题（自编供学生使用） （考试时间：90分钟 试卷总分：100分） 一、单选题（本大题共10小题，共30分） 1. 2021年3月13日，我国在酒泉卫星发射中心用“长征四号”丙运载火箭，成功将“遥感三十一号”04组卫星发射升空，卫星进入预定轨道。若在该轨道其他位置上还有一颗卫星，它们均绕地球沿同一方向做匀速圆周运动，则两颗卫星在轨运行时，下列物理量相同的是（　　） A. 线速度 B. 动能 C. 向心力大小 D. 向心加速度大小 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A．由公式 可得 由于两颗卫星在同一轨道上，两颗卫星运行的线速度大小相同，但它们分别在不同的位置，线速度的方向不同，选项A错误； BC．由于两颗卫星的质量大小关系未知，无法比较它们的动能和向心力，选项B、C均错误； D．由公式 可得 由于两颗卫星的轨道半径相同，它们的加速度大小相同，选项D正确。 故选D。 2. 如图所示，某篮球友谊赛开球时，质量为的篮球被裁判竖直向上抛出，上升恰好到达最高位置，之后下降恰被甲方球员拍中，已知篮球在最高点时的加速度等于重力加速度g，，空气阻力不可忽略，则篮球从被抛出到被拍中前瞬间的过程，下列说法正确的是（　　） A. 篮球的机械能一直减小 B. 重力对篮球做的总功为 C. 篮球在上升阶段的加速度小于下降阶段的加速度 D. 重力对篮球的冲量方向与篮球动量变化量的方向相反 【答案】A 【解析】 【详解】A．因空气阻力不能忽略，空气阻力对篮球一直做负功，所以篮球的机械能一直减小，故A正确； B．由 可知，重力对篮球做的总功为，故B错误； C．篮球在上升和下落阶段都只受到重力和空气阻力，因为篮球在上升过程中受到的空气阻力向下，下降过程中受到的空气阻力向上，由牛顿第二定律可知，篮球上升阶段的加速度大于下降阶段的加速度，故C错误； D．篮球在运动过程中，重力的冲量方向始终竖直向下，而篮球的动量变化量的方向也竖直向下，所以重力对篮球的冲量方向与篮球动量变化量的方向相同，故D错误。 故选A。 3. 在水平地面上竖直上抛一个小球，小球在运动过程中重力瞬时功率的绝对值为P，离地高度h。不计空气阻力，从抛出到落回原地的过程中，P与h关系图像为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】不计空气阻力，小球竖直向上抛出后做竖直上抛运动，设小球的初速度为 ，小球上升过程的位移h，即小球距地面的高度为h，速度为v，根据 解得 速度向上，重力竖直向下，重力的瞬时功率的绝对值 小球做竖直上抛运动，经过同一位置即离地面的高度h相同时小球的速度大小相等，方向相反，重力瞬时功率的绝对值相等，即小球上升过程与下降过程距离地面高度h相同时重力瞬时功率的绝对值相等，即 故选C。 4. 伊朗“伊斯兰革命卫队”于2015年2月25日在霍尔木兹海峡附近海域举行大规模海空防御演习．其中有一个演习项目：包括快艇在内的数十艘舰只，迅速包围并攻击一艘航母模型．若快艇航行时所受水的阻力与它的速度的平方成正比，如果快艇以速度2v匀速航行时，发动机的功率为P，则当快艇以速度v匀速航行时，发动机的功率为（　　） A. 0.125P B. 0.25P C. 0.5P D. 2P 【答案】A 【解析】 【分析】快艇匀速运动时所受阻力与牵引力相等，应用功率公式P=Fv可以求出快艇的功率． 【详解】阻力与速度的平方成正比，不妨设： f=kv2 快艇匀速运动时处于平衡状态，由平衡条件得： F=f=kv2 由题意可知，速度为2v时， F=k（2v）2=4kv2 P=F•2v=8kv3 当速度为v时 F′=kv2 故选A． 【点睛】本题是一道信息给予题，认真审题、理解题意，从题中获取所需信息，然后应用平衡条件、功率公式可以解题． 5. 如图所示，一固定斜面的倾角为30°，一质量为m的小物块自斜面底端以一定的初速度沿斜面向上做匀减速运动，加速度大小等于0.8g（g为重力加速度大小），物块上升的最大高度为H，则此过程中（ ） A. 物块的重力做功mgH B. 物块的动能损失了mgH C. 物块的机械能损失了0.6mgH D. 物块克服摩擦力做功1.6mgH 【答案】C 【解析】 【详解】A．物体上升的最大高度为H，所以重力做功为 故A错误； B．根据牛顿第二定律可得物体所受合力大小为 F合=0.8mg 物体沿斜面运动的位移为 x=2H 由动能定理，可得 故B错误； CD．对物块受力分析，可得加速度大小 解得 机械能损失量等于克服摩擦力做的功，即 故C正确；D错误。 故选C。 6. 图为蹦极运动的示意图。弹性绳的一端固定在O点，另一端和运动员相连。运动员从O点自由下落，至B点弹性绳自然伸直，经过合力为零的C点到达最低点D，然后弹起。整个过程中忽略空气阻力。分析这一过程，下列表述正确的是（ ） A. 经过B点时，运动员的速率最大 B. 从B点到D点，运动员一直处于超重状态 C. 从B点到D点，运动员的加速度一直增大 D. 在D点，运动员的加速度大小大于重力加速度g 【答案】D 【解析】 【详解】ABC．从O点到B点运动员只受重力，做自由落体运动，速度增大；从B到C过程，运动员受重力和弹力，但弹力小于重力，则加速度方向向下，运动员处于失重状态，随着弹力逐渐增大，加速度逐渐减小，运动员做加速度减小的加速运动，速度增大；到C点时，加速度为零，速度达到最大；从C到D过程，弹力大于重力，加速度方向向上，运动员处于失重状态，随着弹力继续增大，运动员做加速度增大的减速运动，速度减小；到D点时加速度最大，速度为零，ABC错误。 D．设弹性绳的劲度系数为k，在C点，弹性绳形变量为x，根据牛顿第二定律有 kx = mg 在D点，弹性绳形变量为x′，根据牛顿第二定律有 kx′－mg = ma 由图可知 x′ > 2x 解得 a > g D正确。 故选D。 7. 如图将一质量为m的小球，从放置在光滑水平地面上质量为M的光滑半圆形槽的槽口A点由静止释放经过最低点B运动到C点，下列说法中正确的是（　　） A. 小球运动到圆形槽右侧最高点一定与A点等高。 B. 从B运动到C，半圆形槽和小球组成的系统动量守恒 C. 从A到B再到C，C点可能是小球运动的最高点 D. 从A到B，半圆形槽运动的位移一定大于小球在水平方向上运动的位移 【答案】A 【解析】 【详解】AC．系统水平方向不受外力，水平方向动量守恒，结合能量守恒知，小球刚好能运动到右侧最高点，此时两物体速度都为零，故A正确C错误； B．从B到C，两物体在竖直方向上有合外力，系统的动量不守恒，但是在水平方向上，两物体的受力等大反向，故两物体组成的系统在水平方向上动量守恒；故B错误； D． 从A到B，在水平方向上，两物体的受力等大反向，故两物体组成的系统在水平方向上动量守恒，有 两边同乘于时间t，有 故两物体的位移大小与两物体的质量成反比，题设为给出两物体的质量关系，故无法判断两物体的位移大小关系，故D错误。 故选A。 8. 底板光滑的小车上有一个质量为1kg的木块，其两头用两个完全相同的量程均为20N的弹簧测力计甲和乙系住。小车在水平地面上做匀速直线运动时，这两个弹簧测力计的示数均为10N。当小车做匀加速直线运动时，测力计甲的示数变为8N，这时小车运动的加速度大小是（　　） A. 2m/s2 B. 4m/s2 C. 6m/s2 D. 8m/s2 【答案】B 【解析】 【详解】因弹簧的弹力与其形变量成正比，当弹簧秤甲的示数由10N变为8N时，其形变量减少，则弹簧秤乙的形变量必然增大，且甲、乙两弹簧秤形变量变化的大小相等，所以弹簧秤乙的示数应为12N。木块在水平方向所受到的合外力为 F合=F乙－F甲=12N－8N=4N 根据牛顿第二定律，得木块的加速度大小为 小车与木块相对静止，加速度相等，所以小车的加速度为4m/s2。 故选B。 9. 如图所示，原长为L的轻弹簧一端固定在O点，另一端与质量为m的小球相连，小球穿在倾斜的光滑固定杆上，杆与水平面之间的夹角为α，小球在A点时弹簧水平且处于原长，OB垂直于杆，C点是杆上一点且A、C关于B点对称。将小球从A由静止释放，到达D点时速度为零，OD沿竖直方向，弹簧始终在弹性限度内。则（　　） A. 下滑过程中，小球在C点的动能最大 B. 下滑过程中小球经过A、B、C三点的加速度相同 C. 小球在C点的动能为mgLsinα D. 从B运动到D的过程中，重力势能与弹性势能之和增大 【答案】B 【解析】 【详解】A．下滑过程中，小球在CD中间某位置合力为零，可知此时的动能最大，即C点的动能不是最大，故A错误； B．在A点时，因弹簧处于原长，则小球的加速度为gsinθ；在B点时，弹簧处于压缩状态，且弹力方向垂直于斜杆，可知小球的加速度也为gsinθ；在C点时，因弹簧也处于原长，则小球的加速度为gsinθ，即下滑过程中小球经过A、B、C三点的加速度相同，故B正确； C．从A到C由动能定理 即小球在C点的动能为mgLsin2α，故C错误； D．因小球下滑过程中，重力势能、动能和弹性势能之和守恒，则从B运动到D的过程中，动能先增加后减小，则重力势能与弹性势能之和先减小后增大，故D错误。 故选B。 10. 如图所示，在光滑的水平冰面上，一个坐在冰车上的人手扶一球静止在冰面上，已知人和冰车的总质量，球的质量，某时刻人将球以的水平速度向前方固定挡板推出，球与挡板碰撞后速度大小不变，人接住球后再以同样的速度将球推出，若人不再接到球，则人推出球的次数至少为（　　） A. 5次 B. 6次 C. 7次 D. 8次 【答案】C 【解析】 【详解】根据题意，设挡板每次对球碰撞作用的冲量为，则有 再以人及冰车与球组成的系统为对象，人推次后，由动量定理有 解得 若要人不再接到球，则有 解得 则人将球推出7次后不再接到球。 故选C。 二、实验题（本大题共1小题，共12分） 11. 用落体法验证机械能守恒定律的实验中， ①若实验中所用重锤的质量m=1kg，打点纸带如图所示（O为起点,纸带中的数据为各点到O点的距离），打点时间间隔为0.02s，则记录B点时，重锤的速度VB=_______m/s，重锤的动能Ek=_____J，从开始下落起至B点重锤的重力势能的减小量是_______ J，（g取10m/s2，结果均保留三位有效数字），由此可得出结论． ②根据纸带算出相关各点的速度v，量出下落的距离h，则以h为横轴画出的图像应是下图中的哪个_______. 【答案】 ①. 0.590 ②. 0.174 ③. 0.176 ④. C 【解析】 【详解】①利用匀变速直线运动的推论，得：，重锤的动能，从开始下落至B点，重锤的重力势能减少量；②物体自由下落过程中，由机械能守恒可以得出：，即，所以为纵轴，以h为横轴画出的图线应是过原点的倾斜直线，也就是图中的C，故选C． 【点睛】本实验是以自由落体运动为例来验证机械能守恒定律，纸带匀变速直线运动时，测得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动的推论，可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度和加速度，从而求出动能．根据功能关系得重力势能减小量等于重力做功的数值．根据的表达式，从数学的角度分析图象． 三、解答题（本大题共4小题，共58分） 12. 如图所示，长为的直杆一端可绕固定轴无摩擦转动，另一端靠在以水平速度v，匀速向左运动、表面光滑的竖直挡板上，当直杆与竖直方向的夹角为时，直杆端点A的线速度大小为多少？ 【答案】 【解析】 【分析】 【详解】由题意得点的实际速度沿垂直于杆的方向，将点的速度分解为水平向左的分速度和竖直向下的分速度，如图所示 由几何关系得 即直杆端点的线速度大小为。 13. 如图所示，一质量为m=0.5kg的小物块放在水平地面上的A点，小物块以v0=9m/s的初速度从A点沿AB方向运动，与墙发生碰撞（碰撞时间极短）．碰前瞬间的速度v1=7m/s，碰后以v2=6m/s反向运动直至静止．已知小物块与地面间的动摩擦因数μ=0.32，取g=10m/s2．求： （1）A点距墙面的距离x； （2）碰撞过程中，墙对小物块的冲量大小I. 【答案】（1）x=5m；（2）冲量大小为6.5N•s 【解析】 【详解】（1）小物块由A到B过程做匀减速运动，由动能定理可得：解得：x=5m （2）选初速度方向为正方向，由动量定理得：解得：I=-6.5N•s，即冲量大小为6.5N•s． 14. 如图所示，传送带与水平面间的夹角为，A、B两点间的距离为，传送带在电动机的带动下顺时针匀速运转，一物体以的速度从A点冲上传送带，物体与传送带间动摩擦因数。若物体恰能到达最高点B（速度为零），重力加速度g取， 求： （1）传送带运行的速度大小； （2）从A到B这一过程物体动能的减少量和摩擦产生的热能大小之比。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）从题意可知，物体恰好到达最高点，即到达B点时速度为零，若传送带速度大于，物体一直做匀减速运动，且加速度为，物体到速度为零的位移为，不符合题意，即传送带的运行速度一定小于 设传送带的运行速度是v。物体先向上减速到v，再向上减速直到速度为零，总位移为。第一阶段摩擦力向下，第二阶段摩擦力向上。 第一阶段: 联立解得 第二阶段： 联立解得 化简可得 （2）第一阶段和第二阶段的运动时间分别为和,则 两阶段的相对位移分别是和，可得 这一过程物体动能减少量为 这一过程产生的热能为 所以 15. 一光滑圆锥固定在水平地面上，其圆锥角为74°，圆锥底面的圆心为O。用一根长为0.5m的轻绳一端系一质量为0.1kg的小球（可视为质点），另一端固定在光滑圆锥顶上O点，O点距地面高度为0.75m，如图所示，如果使小球在光滑圆锥表面上做圆周运动。 （1）当小球的角速度不断增大，求小球恰离开圆锥表面时的角速度和此时细绳的拉力； （2）当小球的角速度为2rad/s时，求轻绳中的拉力大小； （3）逐渐增加小球的角速度，若轻绳受力为时会被拉断，求当轻绳断裂后小球做平抛运动的水平位移的大小。（取，，） 【答案】（1），；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）当小球在圆锥表面上运动时，根据牛顿运动定律有 ， 小球刚要离开圆锥表面时，支持力为零，解得 （2）当小球的角速度为2rad/s时，小球在圆锥表面上运动，根据牛顿运动定律有 解得 （3）逐渐增加小球的角速度，小球已经离开了圆锥表面，设绳子断裂前与竖直方向的夹角为，则有 其中 联立解得 ， 轻绳断裂后，小球做平抛运动，此时距离地面的高度为 解得 由，解得 轻绳断裂后小球做平抛运动的水平位移 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $