江蘇省揚(yáng)州市重點(diǎn)中學(xué)2023-2024學(xué)年高三上學(xué)期開(kāi)學(xué)考試物理試題（含答案）

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物理2023.09.01

試卷滿分：100分，考試時(shí)間：75分鐘

注意事項(xiàng)：

1．答卷前，考生務(wù)必將本人的班級(jí)、姓名、考試號(hào)填在答題卡的相應(yīng)位置。

2．將每題的答案或解答寫在答題卡上，在試卷上答題無(wú)效。考試結(jié)束，只交答題卡。

一、單項(xiàng)選擇題：本題共11小題，每小題4分，共44分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意．選對(duì)的得4分，錯(cuò)選或不答的得0分．

1.下列說(shuō)法中正確的是

A．伽利略通過(guò)理想斜面實(shí)驗(yàn)說(shuō)明力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因

B．kg、m、N、A都是國(guó)際單位制中的基本單位

C．加速度和功率的定義都運(yùn)用了比值法

D．胡克總結(jié)出彈簧彈力與形變量間的關(guān)系

2.一個(gè)質(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動(dòng)的v－t關(guān)系圖像如圖所示，則該質(zhì)點(diǎn)的x－t關(guān)系圖像可大致表示為下列圖中的

ABCD

3.如圖所示，一曬衣架靜置于水平地面上，水平橫桿與四根相同的輕質(zhì)斜桿垂直，兩斜桿間的夾角為θ，當(dāng)θ緩慢增大時(shí)，每根斜桿受到地面的

A.支持力增大B.支持力減小

C.摩擦力增大D.摩擦力減小

4.滑板運(yùn)動(dòng)是青少年喜愛(ài)的一項(xiàng)運(yùn)動(dòng)，一塊滑板由板面、滑板支架和四個(gè)輪子等部分組成。如圖所示，一位練習(xí)者踩著滑板在水平地面上向右減速滑行，若練習(xí)者的腳受到的摩擦力為F1，腳對(duì)滑板的摩擦力為F2，下列說(shuō)法正確的是

A.F1方向與速度方向相同，F(xiàn)2方向與速度方向相反

B.F1、F2方向均與速度方向相反

C.F1、F2方向均與速度方向相同

D.地面對(duì)滑板的滾動(dòng)摩擦力大于F2

5．將過(guò)山車經(jīng)過(guò)兩端彎曲軌道過(guò)程等效簡(jiǎn)化成如圖所示兩個(gè)圓周的一部分，A、B分別為軌道的最低點(diǎn)和最高點(diǎn)，過(guò)山車與軌道的動(dòng)摩擦因數(shù)處處相等，則過(guò)山車

A．在A點(diǎn)時(shí)合外力方向豎直向上

B．在B點(diǎn)時(shí)合外力方向豎直向上

C．在B點(diǎn)時(shí)向心力較大

D．在A點(diǎn)時(shí)所受摩擦力較大

6.甲乙兩物體沿一條直線向一方向運(yùn)動(dòng)，其圖像如圖所示。時(shí)刻，兩物體處于同一位置且速度均為0，則在0到2t0時(shí)間內(nèi)

A．t0時(shí)刻兩物體的速度相等

B．t0時(shí)刻兩物體再次相遇

C．t0時(shí)刻兩物體的間距大于

D．2t0時(shí)刻兩物體再次相遇

7.如圖所示，虛線為A、B兩小球從等寬不等高的臺(tái)階拋出的運(yùn)動(dòng)軌跡．A球從臺(tái)階1的右端水平拋出后，運(yùn)動(dòng)至臺(tái)階2右端正上方時(shí)，B球從臺(tái)階2的右端水平拋出，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后兩球在臺(tái)階3右端點(diǎn)相遇，不計(jì)空氣阻力，則

A.兩球拋出時(shí)A的速度大于B的速度

B.兩球相遇時(shí)A的速度大小為B的兩倍

C.臺(tái)階1、2的高度差是臺(tái)階2、3高度差的4倍

D.兩球相遇時(shí)A的速度與水平方向的夾角的正切值為B的兩倍

8.如圖所示，兩材質(zhì)不同的物塊用細(xì)線連接，放在粗糙的斜面上加速下滑，加速度分別為a1和a2.兩物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)分別為μ1和μ2，則下列關(guān)系正確的是

A.若μ1>μ2，則a1＞a2

B.若μ1>μ2，則a1C.若μ1a2

9.如圖所示，將一根繩子穿過(guò)內(nèi)壁和端口光滑的空心圓筒，繩子上端系一個(gè)金屬球，下端與裝有皮球的網(wǎng)袋連接．轉(zhuǎn)動(dòng)空心圓筒，使金屬球勻速圓周運(yùn)動(dòng)，網(wǎng)袋保持靜止(未與空心圓筒接觸)．不計(jì)空氣阻力，對(duì)于不同穩(wěn)定轉(zhuǎn)速的金屬球，下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是

A.金屬球轉(zhuǎn)速越慢，網(wǎng)袋的位置越低

B.金屬球轉(zhuǎn)速越慢，金屬球的位置越低

C.空心圓筒上方的細(xì)繩與豎直方向的夾角不變

D.金屬球在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程只受重力和繩子的拉力作用

10.如圖所示，光滑直桿OA、OB在O點(diǎn)由鉸鏈固定，兩桿間夾角θ（θ<90°）不變，在兩桿上分別套上質(zhì)量相等的小環(huán)P、Q，兩小環(huán)由不可伸長(zhǎng)的輕繩連接，初始時(shí)，桿OA豎直，現(xiàn)緩慢順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)兩桿至OB豎直，則在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中

A.桿對(duì)環(huán)P的彈力先變大后變小

B.桿對(duì)環(huán)Q的彈力一直變大

C.桿對(duì)環(huán)P的彈力一直變大

D.桿對(duì)環(huán)Q的彈力先變小后變大

11．如圖所示的裝置，兩根完全相同、軸線在同一水平面內(nèi)的平行長(zhǎng)圓柱上放一均勻木板，木板的重心與兩圓柱等距，其中圓柱的半徑，木板質(zhì)量，木板與圓柱間的動(dòng)摩擦因數(shù)，兩圓柱以角速度繞軸線作相反方向的轉(zhuǎn)動(dòng)。現(xiàn)施加一過(guò)木板重心且平行圓柱軸線的拉力F于木板上，使其以速度沿圓柱表面作勻速運(yùn)動(dòng)。下列說(shuō)法中正確的是

A．不論多大，所需水平拉力恒為10N

B．越大，所需水平拉力也越大

C．若，則水平拉力

D．若，水平拉力恒為20N，則木板做勻加速運(yùn)動(dòng)

二、非選擇題：本題共5小題，共56分．請(qǐng)將解答填寫在答題卡相應(yīng)的位置．解答時(shí)應(yīng)寫出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要演算步驟，只寫出最后答案的不能得分，有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位．

12．(12分)物理實(shí)驗(yàn)不僅要?jiǎng)邮植僮鬟€要?jiǎng)幽X思考，小明同學(xué)就注意到圖甲所示的裝置可以完成多個(gè)力學(xué)實(shí)驗(yàn)。

（1）探究速度隨時(shí)間變化規(guī)律時(shí)，實(shí)驗(yàn)室有電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和電火花計(jì)時(shí)器，但只提供220V的交流電源，小明應(yīng)選用___________計(jì)時(shí)器。

某次實(shí)驗(yàn)中打出的紙帶如圖乙可所示。已知相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為0.1s，則小車的加速度a=___________m/s2（保留2位有效數(shù)字）；

（2）利用上述數(shù)據(jù)測(cè)小車與水平長(zhǎng)木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)。已知小車質(zhì)量為m=0.5kg，鉤碼質(zhì)量為M=0.1kg，重力加速度取g=10m/s2，則小車與長(zhǎng)木板間的動(dòng)摩擦因素μ=_________；動(dòng)摩擦因素的測(cè)量值___________（填“小于”“等于”“大于”）真實(shí)值。

（3）探究加速度與力和質(zhì)量關(guān)系的實(shí)驗(yàn)時(shí)，除了平衡摩檫力，還應(yīng)該_______

①鉤碼質(zhì)量遠(yuǎn)大于小車的質(zhì)量

②每次改變小車質(zhì)量后要重新平衡摩檫力

③先接通電源打點(diǎn)再釋放小車

（4）用圖甲裝置___________（填“能”或“不能”）驗(yàn)證小車和鉤碼組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒。

13.(6分)如圖所示，寬度為L(zhǎng)、足夠長(zhǎng)的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直紙面向里．絕緣長(zhǎng)薄板MN置于磁場(chǎng)的右邊界，粒子打在板上時(shí)會(huì)被反彈(碰撞時(shí)間極短)，反彈前后豎直分速度不變，水平分速度大小不變、方向相反．磁場(chǎng)左邊界上O處有一個(gè)粒子源，向磁場(chǎng)內(nèi)沿紙面各個(gè)方向發(fā)射質(zhì)量為m、電荷量為＋q、速度為v的粒子，不計(jì)粒子重力和粒子間的相互作用，粒子電荷量保持不變．

(1)要使粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)打不到絕緣薄板，求粒子速度v滿足的條件．

(2)若v＝，一些粒子打到絕緣薄板上反彈回來(lái)，求這些粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間的最小值t.

14．(8分)如圖所示，在xOy坐標(biāo)系中，兩平行金屬板如圖放置，OD與x軸重合，板的左端與原點(diǎn)O重合，板長(zhǎng)L＝2m，板間距離d＝1m，緊靠極板右側(cè)有一熒光屏．兩金屬板間電壓UAO隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖所示，變化周期為T＝2×10－3s，U0＝1×103V，t＝0時(shí)刻一帶正電的粒子從左上角A點(diǎn)以平行于AB邊大小v0＝1000m/s的速度射入板間，粒子電荷量為q＝1×10－5C，質(zhì)量m＝1×10－7kg.不計(jì)粒子所受重力．求：

(1)粒子在板間運(yùn)動(dòng)的時(shí)間．

(2)粒子打到熒光屏上的縱坐標(biāo)．

(3)粒子打到屏上的動(dòng)能．

15．（15分）如圖所示，在豎直軸OO′的B點(diǎn)套有不可上下滑動(dòng)，只可以繞軸無(wú)摩擦轉(zhuǎn)動(dòng)的輕環(huán)，輕彈簧的上端與該環(huán)相連，光滑桿OA與水平面間的夾角α=60°，質(zhì)量為m的小球套在光滑桿OA上并與彈簧的下端連接，已知軸OB間距為L(zhǎng)．

（1）保持桿不動(dòng)，小球在圖示P點(diǎn)位置處于靜止?fàn)顟B(tài)，圖示，求小球所受彈簧的彈力大小T；

（2）保持光滑桿OA與水平面間的夾角始終為α，使小球隨桿OA一起由靜止繞OO′軸加速轉(zhuǎn)動(dòng)，小球緩慢運(yùn)動(dòng)到與B點(diǎn)在同一水平面的A點(diǎn)時(shí)，桿OA勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，小球與桿保持相對(duì)靜止，求此時(shí)桿OA繞OO′軸轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度大小ω；

（3）在（2）情形之下，小球由P點(diǎn)開(kāi)始相對(duì)桿向上滑動(dòng)到A點(diǎn)與桿相對(duì)靜止的過(guò)程中，桿對(duì)球所做的功W．

16．（15分）如圖所示，水平地面上固定一傾角θ＝37°的斜面，一勁度系數(shù)k＝100N/m的輕質(zhì)彈簧下端固定于斜面底端，上端與質(zhì)量m＝1kg的物體A相連，A的右邊系一輕細(xì)線，細(xì)線繞過(guò)輕質(zhì)光滑的滑輪后與輕掛鉤相連，A與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.75，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，將A放置P點(diǎn)時(shí)A剛好不上滑．現(xiàn)將一質(zhì)量M＝2.0kg的物體B輕掛在鉤上，然后松手，在以后的整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中A未接觸到滑輪、B始終未接觸地面與滑輪．已知彈簧彈性勢(shì)能的表達(dá)式為Ep＝kx2(式中k為彈簧的勁度系數(shù)，x為彈簧的形變量)，重力加速度g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8.求：

(1)A在P點(diǎn)時(shí)彈簧的壓縮量x1；

(2)剛松手時(shí)細(xì)線中的張力大小F；

(3)在松手后的整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，A克服摩擦力所做的功W.

揚(yáng)州市重點(diǎn)中學(xué)2023-2024學(xué)年高三上學(xué)期開(kāi)學(xué)考試

物理答案2023年9月

1234567891011

DBCDDCDDACC

12.電火花0.500.14大于③不能

13．(1)設(shè)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為r1，則有

qvB＝m

如圖所示，要使粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)打不到絕緣薄板，

應(yīng)滿足2r1＜L

解得v＜

(2)粒子在磁場(chǎng)中圓周運(yùn)動(dòng)的周期T＝

設(shè)運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為r2，則有qvB＝m

解得r2＝L

在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間最短的粒子通過(guò)的圓弧對(duì)應(yīng)的弦長(zhǎng)最短，粒子運(yùn)動(dòng)軌跡如圖，由幾何關(guān)系可知最小時(shí)間t＝2×

解得t＝

14．(1)粒子在板間沿x軸勻速運(yùn)動(dòng)，設(shè)運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t

L＝v0t

t＝＝2×10－3s

(2)設(shè)t＝0時(shí)刻射入的粒子在板間偏轉(zhuǎn)量最大為y1

y1＝a2＋

＝ma

解得y1＝0.15m

縱坐標(biāo)y＝d－y1＝0.85m

(3)粒子出射時(shí)的動(dòng)能為mv，由動(dòng)能定理得

qy2＝mv2－mv

y2＝a2

Ek＝mv2＝5.05×10－2J

15．（1）小球在位置P處?kù)o止時(shí)，根據(jù)平衡條件有

解得,

（2）小球在位置A處時(shí)，設(shè)小球做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為r，所受彈簧的彈力大小FT和桿的彈力大小FN，則

水平方向

豎直方向

幾何關(guān)系

彈簧伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度與初始相同，則

解得

（3）小球?qū)⒂伸o止開(kāi)始沿桿向上滑動(dòng)，初速度vP=0

小球在位置A的速度大小

小球由P到A過(guò)程，根據(jù)動(dòng)能定理有

解得

16.解：(1)A剛好不上滑，由平衡條件mgsin37°＋μmgcos37°＝kx1

代入數(shù)據(jù)解得x1＝0.12m

(2)對(duì)A有kx1＋F－mgsin37°－μmgcos37°＝ma

對(duì)B有Mg－F＝Ma

代入數(shù)據(jù)解得F＝N

(3)設(shè)A物體向上運(yùn)動(dòng)的最大距離為s1

由能量守恒Mgs1＝mgs1sinθ＋μmgs1cosθ＋k(x1－s1)2－kx

代入數(shù)據(jù)解得s1＝0.4m

最高點(diǎn)時(shí)彈簧伸長(zhǎng)量x2＝s1－x1＝0.28m