山东省淄博实验中学淄博五中2022届高三物理上学期第一次教学诊断试题

淄博实验中学高三年级第一学期第一次教学诊断考试物理说明：全卷共17小题，总分100分，考试时间90分钟。第I卷答案涂在答题卡上，第II卷解答写在答题纸上，交卷时只交答题卡和答题纸。第I卷（选择题共48分）一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分，1-7小题为单选题，8-12小题为复选题，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，选错或不答的不得分。）1．关于力与运动的关系，下列说法中正确的是()A．必须有力的作用物体才能运动B．牛顿第一定律可以用实验直接验证C．牛顿第二定律表明物体所受外力越大物体的惯性越大D．理想斜面实验否定了“力是维持物体运动的原因”2．下列图像均能正确反映物体在直线上的运动，在t＝2s内物体位移最大的是(　　)3．如图所示，一质量均匀的实心圆球被直径AB所在的平面一分为二，先后以AB沿水平和竖直两种不同方向放置在光滑支架上，处于静止状态，两半球间的作用力分别为和,已知支架间的距离为AB的一半，则为（）A．B．C．D．4．如图所示，在一个桌面上方有三个金属小球a、b、c，离桌面高度分别h1∶h2∶h3＝3∶2∶1.若先后顺次静止释放a、b、c，三球刚好同时落到桌面上，不计空气阻力，则下列说法不正确的是(　　)A．三者到达桌面时的速度之比是∶∶1-10-B．三者运动的平均速度之比是∶∶1C．b与a开始下落的时间差大于c与b开始下落的时间差D．b与a开始下落的时间差小于c与b开始下落的时间差5．如图，“旋转秋千”装置中的两个座椅A、B质量相等，通过相同长度的缆绳悬挂在“秋千”的不同位置。不考虑空气阻力的影响，当旋转圆盘绕竖直的中心轴匀速转动时，下列说法正确的是()A．A的角速度比B的大B．A的线速度比B的大C．A与B的向心加速度大小相等D．悬挂A、B的缆绳与竖直方向的夹角相等6．如图所示，重物质量为1kg，动滑轮质量不计，竖直向上拉动细绳，使重物从静止开始以5m/s2的加速度上升，则拉力F在1s末的瞬时功率和1s内所做的功为(取g=10m/s2)()A. 37.5W37.5JB. 37.5W12.5JC. 75W25JD.75W37.5J7.假设地球可视为质量分布均匀的球体。已知地球表面重力加速度在两极的大小为g0,在赤道的大小为g;地球自转的周期为T,万有引力常量为G。则地球的密度可表示为()A.B.C.D.8.如图所示，水平光滑长杆上套有一物块Q，跨过悬挂于O点的轻小光滑圆环的轻绳一端连接Q，另一端悬挂一物块P。设轻绳的左边部分与水平方向的夹角为θ，初始时θ很小。现将P、Q由静止同时释放，关于P、Q以后的运动下列说法正确的是(　　)A．当θ＝60°时，P、Q的速度之比是∶2B．当θ＝90°时，Q的速度最大C．当θ向90°增大的过程中绳上的物块P的速度先增大后减小D．当θ从很小增至θ＝90°时P减少的重力势能大于Q增加的动能-10-9．为了迎接太空时代的到来，美国国会通过一项计划：在2050年前建造成太空升降机，就是把长绳的一端搁置在地球的卫星上，另一端系住升降机，放开绳，升降机能到达地球上，科学家可以控制卫星上的电动机把升降机拉到卫星上。已知地球表面的重力加速度g＝10m/s2，地球半径R＝6400km，地球自转周期为24h。某宇航员在地球表面测得体重为800N，他随升降机垂直地面上升，某时刻升降机加速度为10m/s2，方向竖直向上，这时此人再次测得体重为850N，忽略地球公转的影响，根据以上数据(　　)A．可以求出升降机此时所受万有引力的大小B．可以求出升降机此时距地面的高度C．可以求出此时宇航员的动能D．如果把绳的一端搁置在同步卫星上，可知绳的长度至少有多长10.如图所示，A、B、C三球质量均为m，轻质弹簧一端固定在斜面顶端、另一端与A球相连，A、B间固定一个轻杆，B、C间由一轻质细线连接。倾角为θ的光滑斜面固定在地面上，弹簧、轻杆与细线均平行于斜面，开始系统处于静止状态。在细线被烧断的瞬间，下列说法正确的是（）A．A球的受力情况未变，加速度为零B．C球的加速度沿斜面向下，大小为gC．A、B之间杆的拉力大小为D．A、B两个小球的加速度均沿斜面向上，大小均为11．如图，小球甲从A点水平抛出，同时将小球乙从B点自由释放，两小球先后经过C点时速度大小相等，方向夹角为37°，已知B、C高度差h=5m，g=10m/s2，两小球质量相等，不计空气阻力，由以上条件可知()A．小球甲作平抛运动的初速度大小为6m／sB．A、B两点高度差为3.2mC．小球甲到达C点所用时间为0.8sD．两小球在C点时重力的瞬时功率相等12.如图a所示，小物体从竖直弹簧上方离地高h1处由静止释放，其动能Ek与离地高度h的关系如图b所示．其中高度从h1下降到h2，图象为直线，其余部分为曲线，h3对应图象的最高点，轻弹簧劲度系数为k，小物体质量为m，重力加速度为g．以下说法正确的是（　　）A．小物体下降至高度h3时，弹簧形变量为0B．小物体下落至高度h5时，加速度最大C．小物体从高度h2下降到h4，弹簧的弹性势能增加了D．小物体从高度h1下降到h5，弹簧的最大弹性势能为mgh1-10-第II卷(非选择题52分)二、实验题(本题共两个小题，13题6分，每空3分；14题10分（1）每空2分，（2）（3）每空3分，共16分)13．某同学利用如图甲所示的装置测量某一弹簧的劲度系数，将该弹簧竖直悬挂起来，在自由端挂上砝码盘。通过改变盘中砝码的质量，测得6组砝码的质量m和对应的弹簧长度，画出ml图线，对应点已在图上标出，如图乙所示。(重力加速度g取10m/s2)(1)采用恰当的数据处理，该弹簧的劲度系数为________N/m。(保留3位有效数字)(2)请你判断该同学得到的实验结果与考虑砝码盘的质量相比，结果________。(填“偏大”、“偏小”或“相同”)14.（10分）某实验小组在做“验证牛顿第二定律”实验中．（1）在闭合电键之前，甲同学将实验器材组装成图甲所示．请指出该装置中的错误或不妥之处（只要答出其中的两点即可）：____________；_____________．（2）乙同学将上述装置调整正确后进行实验，在实验中得到如图乙所示的一条纸带，图中相邻两计数点之间还有四个点没有画出，由图中的数据可计算得小车加速度为_______m/s2．（保留两位有效数字）-10-（3）丙同学在利用上述调整好的装置进行实验中，保持砂和砂桶的总质量不变，小车自身的质量为M且保持不变，改变小车中砝码的质量m，并测出小车中放不同砝码时所对应的加速度a，以m为横坐标，为纵坐标，在坐标纸上作出如图丙所示的关系图线，图中纵轴上的截距为b，则小车受到的拉力大小为_____________．三、计算题(本题共3小题,共36分，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要计算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的，答案中必须明确写出数值和单位)15.(8分)有一个冰上推木箱的游戏节目,规则是:选手们从起点开始用力推箱一段时间后,放手让箱向前滑动,若箱最后停在桌上有效区域内,视为成功;若箱最后未停在桌上有效区域内就视为失败。其简化模型如图所示,AC是长度为L1=7m的水平冰面,选手们可将木箱放在A点,从A点开始用一恒定不变的水平推力推箱,使木箱从静止开始做匀加速直线运动,BC为有效区域(包括B、C两点）,已知BC长度L2=1m，木箱的质量m=50kg,木箱与冰面间的动摩擦因数,某选手作用在木箱上的水平推力F=200N,木箱沿AC做直线运动，若木箱可视为质点,g取10m/s2，那么该选手要想游戏获得成功，试求:(1)推力作用在木箱上时的加速度大小；(2)推力作用在木箱上的时间满足什么条件?16．(12分)如图所示，一质量为mB＝2kg，长为L＝6m的薄木板B放在水平面上，质量为mA＝2kg的物体A(可视为质点)在一电动机拉动下从木板左端以v0＝5-10-m/s的速度向右匀速运动。在物体带动下，木板以a＝2m/s2的加速度从静止开始做匀加速直线运动，此时牵引物体的轻绳的拉力F＝8N。已知各接触面间的动摩擦因数恒定，重力加速度g取10m/s2，则(1)经多长时间物体A滑离木板？(2)木板与水平面间的动摩擦因数为多少？17．（16分）如图所示，AB和CDO都是处于竖直平面内的光滑圆弧形轨道，OA处于水平位置。AB是半径为R＝2m的1/4圆周轨道，CDO是半径为r＝1m的半圆轨道，最高点O处固定一个竖直弹性挡板。D为CDO轨道的中央点。BC段是水平粗糙轨道，与圆弧形轨道平滑连接。已知BC段水平轨道长L＝2m，与小球之间的动摩擦因数μ＝0.4。现让一个质量为m＝1kg的小球P从A点的正上方距水平线OA高H处自由下落。(取g＝10m/s2)(1)当H＝1.4m时，问此球第一次到达D点对轨道的压力大小。(2)当H＝1.4m时，试通过计算判断此球是否会脱离CDO轨道。如果会脱离轨道，求脱离前球在水平轨道经过的路程。如果不会脱离轨道，求静止前球在水平轨道经过的路程。(3)为使小球仅仅与弹性板碰撞二次，且小球不会脱离CDO轨道，问H的取值范围。-10--10-淄博实验中学高三年级第一学期第一次教学诊断考试答案1.D2.B3.C4.C5.B6.D7.A8.BC9.BD10.CD11.AC12.BC13（8分）答案(1)3.44(3.30-3.50均可)　(2)相同14（8分）答案:(1)打点计时器的电源不能用干电池小车离打点计时器太远(2)0.50(3)15.解：（1）力F作用时箱的加速度为a1，根据牛顿第二定律得：（2分）（2）要想获得游戏成功，木箱滑到B点速度正好为0，力作用时间最短，箱滑到C点速度正好为0，力作用时间最长，设力作用时间为t时刻的速度为v，力停止后加速度为a2，由牛顿第二定律得：μmg=ma2解得：a2=1m/s2（1分）且v=a1t（1分）加速运动过程中的位移（1分）减速运动过程中的位移（1分）要使木箱停止在有效区域内，则需满足L1﹣L2≤x1+x2≤L1（1分）解得：1s≤t≤(1分)……………….1分16.(12分)解：(1)设经t0时间物体A滑离木板，则对A：xA＝v0t0……………….1分……………….1分对木板B：xB＝at02xA－xB＝L……………….1分……………….2分代入数据解得：t0＝2s(另解舍去)。-10-(2)A在B上滑动时，A匀速运动，则FfAB＝F。设地面对B的滑动摩擦力为FfB1，则由牛顿第二定律得：FfAB－FfB1＝mBa，……………….2分……………….1分……………….1分FfB1＝μFN，FN＝(mA＋mB)g……………….2分可解得：μ＝0.1。17.(16分)解：(1)设小球第一次到达D的速度为vD…….1分P到D点的过程对小球由动能定理：mg(H＋r)－μmgL＝mvD2………………1分……………….1分在D点对小球列牛顿第二定律：FN＝………………1分联立解得：FN＝32N由牛顿第三定律得：F压=FN=32N(2)小球第一次到达O点，设速度为v1…….1分P到O点的过程对小球列动能定理：mgH－μmgL＝mv12…….1分……………….1分解得：v1＝2m/s………….1分要能通过O点，须mg≤临界速度v＝m/s故第一次到达O点之前没有脱离…….1分设第三次到达D点的动能为Ek对之前的过程列动能定理：mg(H＋r)－3μgmL＝Ek…….1分代入解得：Ek＝0故小球一直没有脱离CDO轨道………………1分设此球静止前在水平轨道经过的路程为s-10-……………….1分对全过程列动能定理：mg(H＋R)－μmgs＝0解得：s＝8.5m…………1分(3)为使小球与弹性板碰撞二次，须满足：mgH－3μmgL≥mv02………………1分代入解得：H≥2.9m…………1分为使小球仅仅与弹性板碰撞二次，且小球不会脱离CDO轨道…………1分须满足：mg(H＋r)－5μmgL≤0代入解得：H≤3.0m故：2.9m≤H≤3.0m-10-