内容正文:
2025年秋学期金坛一中高三年级物理学科9月阶段性调研试卷
(调研用时:75 分钟 本卷满分:100分)
命题人:吴昊 审题人:张迪
一、单项选择题:本题共11题,每小题4分,共44分。每题只有一个选项最符合题意。
1.某同学将质量为2kg的铅球,以8m/s的速度投出,铅球在出手时的动能是
A.16J B.24J C.64J D.128J
2.如图所示是一个玩具陀螺,a、b和c是陀螺表面上的三个点。当陀螺绕垂直于地面的轴线以角速度稳定旋转时,下列表述正确的是
A.a、b和c三点的线速度大小相等
B.a、b和c三点的角速度大小不相等
C.a、b两点的角速度比c的大
D.a、b两点的加速度比c点的大
3.如图所示,桌面上固定一竖直挡板,现将一个质量恒定的A球与截面为三角形的垫块B叠放在一起,用水平外力F缓缓向左推动B,使A球慢慢升高,设各接触面均光滑,对于该过程,下列说法正确的是
A.垫块B受到三个力的作用 B.垫块B对桌面的压力逐渐增大
C.A球对垫块B的压力越来越小 D.水平外力F大小恒定不变
4.一个实验小组在“探究弹簧弹力和形变量的关系”的实验中,使用两条不同的轻质弹簧和来做实验,得到如图所示的弹力与弹簧长度的关系图像。下列表述正确的是
A.测得的弹力与弹簧的长度成正比
B.挂同样重的物体,的伸长量比的伸长量小
C.的劲度系数比的小
D.无法比较两个弹簧的原长大小
5.如图所示,一个小球放在水平地面上的O点,先后以初速度、从O点斜向上抛出,与水平方向的夹角比与水平方向的夹角大,不计空气阻力,则下列判断一定正确的是
A.若两次落到地面上的同一点,则
B.若两次落到地面上的同一点,则
C.若两次上升的最大高度相同,则
D.若两次上升的最大高度相同,则
6.质量为1 kg的物体从某一高度开始做自由落体运动,当下落速度为20 m/s时,则该物体此时重力的功率是(g取10 m/s2)
A.50 W B.100 W C.150 W D.200 W
7.某同学将一小段粉笔竖直向上抛出,粉笔所受空气阻力大小与速率成正比。关于粉笔被抛出后运动的图像,下列选项最合理的是
A. B.
C. D.
8.如图所示,a为放在赤道上相对地球静止的物体,随地球自转做匀速圆周运动,b为沿地球表面附近做匀速圆周运动的人造卫星(轨道半径等于地球半径),c为地球的静止卫星,以下关于a、b、c的说法中正确的是
A.b卫星转动线速度大于7.9km/s
B.a、b、c做匀速圆周运动的向心加速度大小关系为aa>ab>ac
C.a、b、c做匀速圆周运动的周期关系为Ta =Tc>Tb
D.在b、c中,b的动能最大,c的机械能最大
9.天玑星是北斗七星之一,在天玑星周围还有一颗伴星,它们组成双星系统,各自绕二者连线上的某一点O做匀速圆周运动,伴星距O点较远,如图所示。现已知天玑星的质量为M,二者之间连线的距离为L,运动周期均为T,万有引力常量为G。下列说法正确的是
A.伴星的线速度小于天玑星的线速度
B.伴星的质量大于天玑星的质量
C.天玑星的运动半径为
D.天玑星和伴星的总质量为
10.汽车发动机的曲柄连杆机构其结构示意图如图所示。曲轴可绕固定的O点自由转动,连杆两端分别连接曲轴上的A点和活塞上的B点,若曲轴绕O点做匀速圆周运动,速率12m/s,,。下列说法正确的是
A.活塞在水平方向上做匀速直线运动
B.当OA竖直时,活塞的速度为8m/s
C.当OA与AB共线时,活塞的速度为12m/s
D.当OA与AB垂直时,活塞的速度为15m/s
11.如图所示,质量为M、长为L的木板置于光滑的水平面上,一质量为m的滑块放置在木板左端,滑块与木板间滑动摩擦力太小为,用水平的恒定拉力F作用于滑块,当滑块运动到木板右端时,木板在地面上移动的距离为s,滑块速度为,木板速度为,下列结论中正确的是
A.上述过程中,F做功大小为
B.其他条件不变的情况下,F越大,滑块到达右端所用时间越长
C.其他条件不变的情况下,M越大,s越大
D.其他条件不变的情况下,越大,滑块与木板间产生的热量越多
二、非选择题:共5小题,共56分。其中第13题~第16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分;有数值计算时,答案中必须明确写出数值和单位。
12.(15分)某同学用如图甲所示的装置探究加速度与力、质量的关系。滑块和遮光条的总质量为,砂和砂桶的总质量为,动滑轮的质量为,不计绳与滑轮之间的摩擦,重力加速度为。
(1)用游标卡尺测量遮光条的宽度d如图所示,则读数为 mm。
(2)下列说法正确的是 ▲ 。
A.气垫导轨不需要调水平
B.实验中应远大于
C.滑块的加速度大小是砂桶的加速度大小的2倍
D.弹簧测力计的读数始终等于
(3)该同学测得两个光电门间的距离为,遮光条从光电门1运动到光电门2的时间为。保持光电门2的位置及滑块在导轨上释放的位置不变,改变光电门1的位置进行多次测量,经过多次实验测得多组和,作出图像,如图乙所示。已知图像的纵轴截距为,横轴截距为,则表示遮光条通过光电门 ▲ (选填“1”或“2”)时的速度大小,滑块的加速度大小 ▲ (用字母、表示)。
(4)保持滑块和遮光条的质量不变,改变砂的质量,进行多次实验,以弹簧测力计的示数为横坐标,滑块的加速度为纵坐标,作出的图像如图丙所示,已知直线上某点的坐标为,则对应点时砂和砂桶的质量为 ▲ (用、、、表示)。
13.(6分)额定功率为40kW的汽车,在平直的公路上行驶的最大速度是20m/s,汽车的质量是2t,如果汽车从静止开始做匀加速直线运动,加速度的大小是2m/s2,运动过程中阻力不变,求:
(1)汽车受到的阻力多大?
(2)汽车维持匀加速运动的时间是多少?
14.(9分)如图所示,质量=2kg的物体静止与水平面上,现用一水平向右的恒力=14N拉物体,物体运动9m后撤去拉力,已知物体与水平面之间的动摩擦因数, g取10m/s2。求:
(1) 物体刚开始运动时的合力大小合;
(2) 物体在恒力作用下运动时的加速度大小;
(3) 撤去外力时速度大小。
15.(12分)我国北斗卫星导航系统(BDS)已经开始提供全球服务,具有定位、导航、授时、5G传输等功能,这些卫星中有一部分是地球同步卫星。已知地球同步卫星的周期为T,地球半径为R,地球表面的重力加速度为g,万有引力常量为G。忽略地球自转的影响。求:
(1)地球质量M及密度;
(2)地球的第一宇宙速度v;
(3)地球同步卫星的运行轨道距离地球表面的高度h。
16.(14分)如图所示,光滑水平面MA上有一根左端固定的轻弹簧(原长小于MA),A点右侧有一个沿顺时针方向匀速运动的水平传送带AB,传送带长度,速度。圆心为O、半径的光滑半圆轨道BCD在B点与传送带相切,OC水平。用一个质量的小物块压紧弹簧,当弹簧的弹性势能时,将小物块由静止释放。已知小物块与传送带间的动摩擦因数,。求:
(1)小物块经过A点的速度大小v;
(2)小物块在传送带上运动时由于摩擦产生的热量Q;
(3)改变弹簧的压缩量,将小物块再次释放,为使其在半圆轨道BCD运动过程中不脱离轨道,释放物块时,弹簧的弹性势能应满足什么条件?
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2025年秋学期金坛一中高三年级物理学科9月阶段性调研答案
一、单项选择题:本题共11题,每小题4分,共44分。每题只有一个选项最符合题意。
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
D
D
B
D
D
A
C
D
D
题号
11
答案
D
二、非选择题:共5小题,共56分。其中第13题~第16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分;有数值计算时,答案中必须明确写出数值和单位。
12.(1)3.80 (2)C (3)2 (4)
13.(1); (2)s
【详解】(1)设额定功率P0,阻力f
(2)设匀加速度引力F1,速度v1,维持时间t1
F1-f=ma
代入数据得
F1=6×103N,
故
s
14.(1)4N; (2)2; (3)6m/s
【详解】(1)物体刚开始运动时,受到四个力的作用,如图所示
则物体所受合外力为
又因为
解得
(2)根据牛顿第二定律可得
解得
(3)撤去外力时,根据匀加速运动时速度和位移的关系可得
解得
15.(1), (2) (3)
【详解】(1)在地球表面有
可得地球质量为
又
可得地球密度为
(2)地球的第一宇宙速度等于近地卫星的运行速度,则有
可得
(3)地球同步卫星绕地球做匀速圆周运动,由万有引力提供向心力得
解得
16.(1)3m/s (2)1J (3)0<≤2J或≥33J
【详解】(1)根据机械能守恒定律得
解得v=3m/s
(2)因v<v0=4m/s,所以小物块滑上传送带后先做匀加速运动,加速至与传送带共速时运动的位移满足
解得x=1.75m<l=2m
所以小物块在传送带上先匀加速后匀速,匀加速运动的时间为s
小物块与传送带间的相对位移为m
则小物块在传送带上运动时由于摩擦产生的热量为J
(3)情况一:小物块最高只能到达与圆心等高处C点。设小物块恰好能运动到C点时,经过B点的速度为vB1,弹簧的弹性势能为Ep1。
从B到C,根据机械能守恒定律得
解得
在传送带上,若小物块一直加速到B点的速度,根据
解得
根据机械能守恒定律得J
这种情况下,弹簧的弹性势能应满足0<≤2J。
情况二:小物块能通过最高点D。设小物块恰好通过最高点D时的速度为vD,经过B点的速度为vB2,弹簧的弹性势能为。
在最高点D,由牛顿第二定律有
从B到D,由机械能守恒定律得
在传送带上,若小物块一直减速到B点的速度,有
根据机械能守恒定律得J
这种情况下,弹簧的弹性势能应满足≥33J。
综上,弹簧的弹性势能应满足0<≤2J或≥33J。
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