实验中学高三年级第一次学情检测

物理 2022年9月

一、单项选择题：共10题，每题4分，共40分.每题只有一个选项最符合题意.

1.2021年7月27日，在东京奥运会跳水女子双人十米跳台决赛中，中国选手陈芋汐、张家齐夺得冠军，如图所示，则（    ）

A.跳台对运动员的支持力是由于跳台发生形变而产生的

B.跳台对运动员的支持力大小始终等于运动员的重力

C.运动员受到的重力就是她对跳台的压力

D.运动员受到的重力施力物体是跳台

2.足球在空中运动轨迹如图所示，足球视为质点，空气阻力不计.用v、E、、h、t分别表示足球的速率、机械能、动能、足球的离地高度和在空中的运动时间，下列图象中可能正确的是（    ）

A	B	C	D

3.如图所示，某同学为感受绳子拉力大小与转速、绳长的关系，让绳的一端拴一重物，手牵着绳子另一端在空中甩动，使重物在水平面内做圆周运动，则下列分析正确的是（    ）

A.若增大转速，保持绳长不变，则拉力不变 B.若增大转速，保持绳长不变，则拉力变小

C.若增大绳长，保持转速不变，则拉力变小 D.若增大绳长，保持转速不变，则拉力变大

4.2021年10月16日，神舟十三号载人飞船顺利将翟志刚、王亚平、叶光富3名航天员送入太空，随后与天和核心舱进行对接.如图所示，己知“天和核心舱”匀速圆周运动的轨道离地约400、周期约为93min，地球半径为6370，万有引力常量.对这些数据分析，不能确定的是（    ）

A.核心舱的质量 B.飞船的加速度 C.地球的质量 D.地球的第一宇宙速度

5.如图所示，运动员在做俯卧撑运动，已知运动员每分钟完成25个俯卧撑，则运动员克服重力做功的平均功率最接近（    ）

A.1W B.10W C.100W D.1000W

6.如图所示，、是软绳两端的波源，同时做半个周期的简谐运动形成两列简谐波，已知波源、的振幅分别为、，周期为、，P为软绳的中点，下列分析正确的是（    ）

A.两列波都是纵波 B.波源起振方向向下

C.波源形成的波峰先到达P点 D.P点的最大位移等于

7.摩擦传动是传动装置中的一个重要模型，如图所示的两个水平放置的轮盘靠摩擦力传动，其中O、分别为两轮盘的轴心，已知两个轮盘的半径比和，且在正常工作时两轮盘不打滑。今在两轮盘上分别放置两个同种材料制成的滑块A、B，两滑块与轮盘间的动摩擦因数相同，两滑块距离轴心O、的间距。若轮盘乙由静止开始缓慢地转动起来，且转速逐渐增加，则下列叙述正确的是（    ）

①滑块A和B在与轮盘相对静止时，角速度之比为

②滑块A和B在与轮盘相对静止时，角速度之比为

③转速增加后滑块B先发生滑动

④转速增加后滑块A先发生滑动

A.①④ B.①③ C.②③ D.②④

8.如图所示，A、B两篮球先后从相同高度抛出后直接落入篮筐，落入篮筐时的速度方向相同，下列判断正确的是（    ）

A.A、B从抛出到落入篮筐所用时间相同

B.A、B落入篮筐时速度大小相同

C.A在最高点的速度比B在最高点的速度大

D.A、B上升过程中，在任意相同高度时的速度方向均相同

9.如图甲所示，长木板静止在光滑水平地面上，质量为m的滑块以水平初速由木板左端恰能滑至木板的右端与木板相对静止.若将木板分成长度相等的两段（如图乙），滑块仍以从木板左端开始滑动，已知滑块运动过程中所受摩擦力不变.则下列分析正确的是（    ）

A.滑块滑到木板的右端后飞离木板 B.滑块滑到木板的右端前就与木板保持相对静止

C.两过程滑块的动量变化相同 D.两过程系统产生的热量相等

10.如图所示，质量均为m的两个滑块A和B分别套在固定于竖直平面内相互垂直的光滑杆上，A和B用轻连杆通过铰链相连，对B施加水平向左的外力F，使滑块A缓慢匀速上升.撤去外力F后较短时间内，A的速度减为0，此时轻连杆与竖直杆的夹角，然后滑块A下落且不反弹，不计铰链处摩擦，轻连杆长度为L，重力加速度为g，以下说法正确的是（    ）

A.F作用过程中，滑块B的速度保持不变

B.F作用过程中，滑块B对水平杆的压力逐渐增大

C.A下落过程中，B的速度一直增大

D.A下落过程中，接触水平杆前瞬间，A的动能为

二、非选择题：共5题，共60分.其中第12题~第15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.

11.某学习小组在斜面上研究动量守恒实验，采用了如图所示的实验装置，甲、乙两小车间有一锁定的压缩弹簧，解除锁定，小车在弹簧作用下由静止向相反方向运动.

（1）设两车的质量分别为、，弹开过程中某时刻的速度大小分别为、，则该小组需要验证的表达式是_______________.

（2）现进行以下操作：

①用天平测甲、乙两车的质量分别为，；

②打开实验模板，启动传感器；

③点击“开始”，解除锁定，传感器记录小车的各个时刻的速度如下表所示，其中甲车的图象已由计算机绘出，请你根据表格中所给的数据做出乙车的图象；

时间 甲车 乙车 0.01 0.100 -0.049 0.02 0.155 -0.077 0.03 0.195 -0.097 0.04 0.225 -0.110 0.05 0.250 -0.120 0.06 0.260 -0.110 0.07 0.270 -0.100 0.08 0.280 -0.090 0.09 0.290 -0.080 0.1 0.300 -0.070

（3）根据两车的图象及动量守恒条件，你认为选择__________时间研究更合适.

A.0~0.04s B.0.06~0.10s C.任意时段均可

（4）进一步分析实验数据，可以得到的结论是____________________

（5）关于实验的操作与反思，下列说法正确的是__________

A.实验中需要平衡摩擦力

B.更换劲度系数更大的弹簧，有利于减小实验误差

C.该学习小组需多次改变斜面倾角进行实验得出最后结论

12.（8分）如图所示，小球A挂在轻质弹簧下端，上下振动.小球B在竖直平面内以O为圆心做匀速圆周运动，用水平平行光照射小球B，可以观察到小球B的投影总和小球A重合.已知小球A的质量为m，小球B的角速度，圆周运动半径为R.求：

（1）小球A简谐运动的表达式；

（2）小球A的最大加速度a及弹簧的劲度系数k.

13.（8分）如图所示，水平面上一质量为m的小球以速度进入圆弧槽，已知圆弧槽的质量为M，半径为R，不计一切摩擦：求：

（1）当小球到达圆弧槽与圆心O等高的B处时，圆弧槽的速度大小：

（2）若大小不确定，小球能通过圆弧槽的最高点C，则落地瞬间距槽口A点的最小距离

14.（13分）如图所示，粗糙轻杆水平固定在竖直轻质转轴上A点.质量为m的小球和轻弹簧套在轻杆上，小球与轻杆间的动摩擦因数为，弹簧原长为0.6L，左端固定在A点，右端与小球相连.长为L的细线一端系住小球，另一端系在转轴上B点，间距离为0.6L.装置静止时将小球向左缓慢推到距A点0.4L处时松手，小球恰能保持静止.接着使装置由静止缓慢加速转动.已知小球与杆间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，不计转轴所受摩擦.

（1）求弹簧的劲度系数k；

（2）求小球与轻杆间恰无弹力时装置转动的角速度；

（3）从开始转动到小球与轻杆间恰无弹力过程中，外界提供给装置的能量为E，求该过程摩擦力对小球做的功W.

15.（16分）如图所示，木板A置于粗糙的水平面上，其右侧上表面放置着木块B。将木块与墙壁用劲度系数为k的轻质弹簧连接，此时弹簧处于原长。将木板与重物C用不可伸长的轻绳通过滑轮连接。木板与地面间的动摩擦因数，木板与木块间的动摩擦因数，，，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，不计其它阻力。

（1）用手托住物块C使系统处于静止状态，求作用在物体C上的最小托力；

（2）撤去托力F，使物块C由静止释放，求A、B刚要发生相对滑动时，物块C下落的高度h；

（3）A、B刚要发生相对滑动时，立即将弹簧和绳子同时剪断，求A、B能够继续滑行的距离、。