江蘇省鹽城市東臺中學(xué)2023-2024學(xué)年高三上學(xué)期開學(xué)測試物理試題

江蘇省東臺中學(xué)2024屆高三第一次階段性測試物理試題考試時間：75分鐘；分值：滿分100分。一、單項選擇題：共10題，每題4分，共40分。每題只有一個選項最符合題意。1.下列關(guān)于電磁打點計時器和電火花打點計時器的有關(guān)說法不正確的是（）A.圖甲表示電磁打點計時器，圖乙表示電火花打點計時器B.電磁打點計時器使用220V交流電，電火花打點計時器使用約8V的交流電C.兩種打點計時器的打點頻率與交流電源的頻率一樣D.電火花打點計時器工作時，紙帶運動時受到的阻力比較小【答案】B【解析】【詳解】A．圖甲表示電磁打點計時器，圖乙表示電火花打點計時器，故A正確；B．電磁打點計時器使用8V交流電，電火花打點計時器使用約220V的交流電，故B錯誤；C．兩種打點計時器的打點頻率與交流電源的頻率一樣，故C正確；D．電火花打點計時器工作時，紙帶運動時受到的阻力比較小，故D正確。本題選錯誤，故選B。2.某同學(xué)在墻前連續(xù)拍照時，恰好有一小白色重物從墻前的某高處由靜止落下，拍攝到重物下落過程中的一張照片如圖所示。由于重物的運動，它在照片上留下了一條模糊的徑跡。已知每層磚的平均厚度為6.0cm，這個照相機的曝光時間為2.0×10－2s，則（）A.石子下落到A位置時的速度約為60m/sB.石子下落到A位置時的速度約為12m/sC.石子下落到A位置所需的時間約為0.6sD.石子下落到A位置所需的時間約為1.2s【答案】C【解析】【詳解】由圖可以看出，在曝光的時間內(nèi)，物體下降了大約有兩層磚的厚度，所以AB段的平均速度為由于時間極短，A點的速度近似為6m/s，由v=gt，可得下降的時間為故選C。3.伽利略對自由落體運動及運動和力的關(guān)系的研究，開創(chuàng)了科學(xué)實驗和邏輯推理相結(jié)合的重要科學(xué)研究方法。圖（a）、（b）分別表示這兩項研究中實驗和邏輯推理的過程，對這兩項研究，下列說法正確的是（）A.圖（a）通過對自由落體運動的研究，合理外推得出小球在斜面上做勻變速運動B.圖（a）中先在傾角較小的斜面上進行實驗，可“沖淡”重力，使時間測量更容易C.圖（b）中完全沒有摩擦阻力的斜面是實際存在的，實驗可實際完成D.圖（b）的實驗為“理想實驗”，通過邏輯推理得出物體的運動需要力來維持【答案】B【解析】【詳解】AB．伽利略設(shè)想物體下落的速度與時間成正比，因為當時無法測量物體的瞬時速度，所以伽利略通過數(shù)學(xué)推導(dǎo)證明，如果速度與時間成正比，那么位移與時間的二次方就成正比。由于當時用滴水法計時，無法記錄自由落體的較短時間，伽利略設(shè)計了讓銅球沿阻力很小的斜面滾下，來“沖淡”重力的作用效果，而小球在斜面上運動的加速度要比它豎直下落的加速度小得多，運動相同位移所用時間長得多，所以容易測量。伽利略做了上百次實驗，并通過抽象思維在實驗結(jié)果上進行了合理外推，得出了正確結(jié)論，故A錯誤，B正確；C．完全沒有摩擦阻力的斜面是不存在的，故C錯誤；D．伽利略用抽象思維、數(shù)學(xué)推導(dǎo)和科學(xué)實驗相結(jié)合的方法得到物體的運動不需要力來維持的結(jié)論，故D錯誤；故選B。4.一個質(zhì)點由靜止開始沿直線運動，速度隨位移變化的圖像如圖所示，關(guān)于質(zhì)點的運動，下列說法中正確的是（）A.質(zhì)點做勻變速直線運動 B.質(zhì)點做勻加速直線運動C.質(zhì)點做加速度逐漸減小的加速運動 D.質(zhì)點做加速度逐漸增大的加速運動【答案】D【解析】【詳解】從圖可知，x與v成正比，即x=kvk是比例系數(shù)(常量)顯然加速度與速度成正比，所以質(zhì)點做加速度逐漸增大的加速運動，選項D正確，A、B、C錯誤。故選D。5.如圖所示，甲、乙兩個小球的質(zhì)量均為m，兩球間用細線2連接，甲球用細線1懸掛在天花板上．現(xiàn)分別用大小相等的力F水平向左、向右拉兩球，平衡時細線都被拉緊．則平衡時兩球的可能位置是下列選項中的()A. B. C. D.【答案】A【解析】【詳解】以整體為研究對象，受到向左和向右的拉力、重力和繩子1的拉力而靜止，向左和向右的拉力等大反向，合力為零，重力和繩子1的拉力合力也為零，所以繩子的拉力應(yīng)豎直向上；再隔離乙球分析，受向下的重力、水平向右的拉力和繩子2的拉力而平衡，所以繩子2的拉力應(yīng)斜向左上方，故A正確、BCD錯誤．故選A．6.如圖所示，一物塊受到一個水平力F作用靜止于斜面上，此力F的方向與斜面平行，如果將力F撤除，下列對物塊的描述正確的是（）A.物塊將不會繼續(xù)靜止于斜面上 B.物塊所受的摩擦力方向改變C.物塊立即獲得加速度 D.物塊受到的摩擦力變大【答案】B【解析】【詳解】A．在斜面平面內(nèi)，對物塊受力分析，如圖所示，設(shè)物塊的重力為G，將重力分解為垂直斜面方向和沿斜面向下方向的分力，沿斜面向下方向的分力大小為，在水平力F沒有撤去時，由平衡條件可得在水平力F撤去后，在斜面平面內(nèi)物塊受力如圖所示，則有<可知物塊仍靜止于斜面上，A錯誤；B．由以上分析和解析圖可知，物塊所受的摩擦力方向改變，B正確；C．由題意可知，物塊的最大靜摩擦力大于水平力F撤去后<物塊受力平衡，加速度是零，C錯誤；D．由平衡條件可得<可知物塊受到的摩擦力變小，D錯誤。故選B。7.如圖所示，在豎直平面內(nèi)建立直角坐標系xOy，該平面內(nèi)有AM、BM、CM三條光滑固定軌道，其中A、C、M三點處于同一個圓上，C是圓上任意一點，A、M分別為此圓與y軸、x軸的切點，B點在y軸上且在A點上方，O′為圓心?，F(xiàn)將a、b、c三個小球分別從A、B、C點同時由靜止釋放，它們將沿軌道運動到M點。如所用時間分別為tA、tB、tC，則tA、tB、tC的大小關(guān)系是（）A.tA<tC<tBB.tA=tC<tBC.tA=tC=tBD.由于C點的位置不確定，無法比較時間大小關(guān)系【答案】B【解析】【分析】【詳解】設(shè)圓周上任意一點P與M點連線為PM，與x軸夾角為θ，則加速度下滑的時間即從圓周上任意一點下滑到M的時間都相等，A、C在圓周上，B點在圓周外，故tA=tC<tB故選B。8.質(zhì)量分別為、的甲、乙兩球，在離地相同高度處，同時由靜止開始下落，由于空氣阻力的作用，兩球到達地面前經(jīng)時間分別達到穩(wěn)定速度、，已知空氣阻力大小f與小球的下落速率v成正比，即，且兩球的比例常數(shù)k完全相同，兩球下落的關(guān)系如圖所示，下列說法正確的是（）A. B.C.釋放瞬間甲球的加速度較大 D.時間內(nèi)兩球下落的高度相等【答案】B【解析】【詳解】AB．兩小球先做加速度減小的加速運動后做勻速直線運動，小球做勻速直線運動時有可得由圖可知可得故A錯誤，B正確；C．釋放瞬間兩小球只受重力作用，兩小球的加速度相等，為重力加速度，故C錯誤；D．圖象面積表示位移，由圖可知時間內(nèi)甲球下落的高度較大，故D錯誤。故選B。9.如圖所示，一小物塊由靜止開始沿斜面向下滑動，最后停在水平地面上。斜面和地面平滑連接，且物塊與斜面、物塊與地面間的動摩擦因數(shù)均為常數(shù)。該過程中，物塊的動能與水平位移x關(guān)系的圖象是（）A. B.C. D.【答案】A【解析】【詳解】由題意可知設(shè)斜面傾角為θ，動摩擦因數(shù)為μ，則物塊在斜面上下滑距離在水平面投影距離為x，根據(jù)動能定理，有整理可得即在斜面上運動時動能與x成線性關(guān)系；當小物塊在水平面運動時,根據(jù)動能定理由即為物塊剛下滑到平面上時的動能，則即在水平面運動時物塊動能與x也成線性關(guān)系。故選A。10.如圖所示為衛(wèi)星發(fā)射過程的示意圖，先將衛(wèi)星發(fā)射至近地圓軌道1，然后經(jīng)點火，使其沿橢圓軌道2運行，最后再一次點火，將衛(wèi)星送入圓軌道3。軌道1、2相切于Q點，軌道2、3相切于P點，則當衛(wèi)星分別在1、2、3軌道上正常運行時，以下說法中正確的是（）A.衛(wèi)星在軌道3上的速率大于在軌道1上的速率B.衛(wèi)星在軌道1上經(jīng)過Q點時的速率大于它在軌道2上經(jīng)過Q點時的速率C.衛(wèi)星在軌道1上經(jīng)過Q點時的速率大于它在軌道2上經(jīng)過P點時的速率D.衛(wèi)星在軌道2上經(jīng)過P點時加速度小于它在軌道3上經(jīng)過P點時的加速度【答案】C【解析】【詳解】A．根據(jù)萬有引力提供衛(wèi)星做圓周運動的向心力有可得在圓軌道上線速度由于軌道3的軌道半徑大，速率小，故A錯誤；

B．在Q點，衛(wèi)星從軌道1變軌到軌道2必須做離心運動，則需要加速，所以衛(wèi)星在軌道2經(jīng)Q點的速度大于衛(wèi)星在軌道1經(jīng)Q點的速度，故C錯誤；

C．從軌道2到軌道3要在P點加速，則衛(wèi)星在軌道3經(jīng)P點的速率大于衛(wèi)星在軌道2經(jīng)P點的速率，衛(wèi)星在軌道1上經(jīng)過Q點時的速率大于它在軌道3上經(jīng)過P點時的速率，則衛(wèi)星在軌道1上經(jīng)過Q點時的速率大于它在軌道2上經(jīng)過P點時的速率，選項C正確；D．根據(jù)可得則衛(wèi)星在軌道2上經(jīng)過P點時的加速度等于它在軌道3上經(jīng)過P點時的加速度，選項D錯誤。故選C。二、非選擇題：共5題，共60分。其中第12題第15題解答時請寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，只寫出最后答案的不能得分；有數(shù)值計算時，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。11.疫情期間“停課不停學(xué)”，小明同學(xué)在家自主開展實驗探究。用拍攝物體自由下落的視頻，得到分幀圖片，利用圖片中小球的位置來測量當?shù)氐闹亓铀俣?，實驗裝置如題圖1所示。(1)家中有乒乓球、小塑料球和小鋼球，其中最適合用作實驗中下落物體的是_____。(2)下列主要操作步驟的正確順序是_____。（填寫各步驟前的序號）①把刻度尺豎直固定在墻上②捏住小球，從刻度尺旁靜止釋放③固定在三角架上，調(diào)整好鏡頭的位置④打開攝像功能，開始攝像(3)停止攝像，從視頻中截取三幀圖片，圖片中的小球和刻度如題圖2所示。已知所截取的圖片相鄰兩幀之間的時間間隔為，刻度尺的分度值是，由此測得重力加速度為_____。(4)在某次實驗中，小明釋放小球時手稍有晃動，視頻顯示小球下落時偏離了豎直方向。從該視頻中截取圖片，_____（選填“仍能”或“不能”）用(3)問中的方法測出重力加速度?！敬鸢浮竣?小鋼球②.①③④②③.9.61（9.5~9.7）④.仍能【解析】【詳解】(1)要測量當?shù)刂亓铀俣刃枰M量減小空氣阻力的影響，所以密度大體積小的小鋼球最適合；(2)要完成實驗首先應(yīng)該將刻度尺豎直固定在墻上，安裝好三腳架，調(diào)整好攝像頭的位置；因為下落時間很短，所以一定要先打開攝像頭開始攝像，然后在將小球從刻度尺旁靜止釋放，故順序為①③④②；(3)由三張圖片讀出小球所在位置的刻度分別為2.50cm，26.50cm，77.20cm；小球做自由落體運動，根據(jù)可得(4)因為就算小球偏離了豎直方向，但是小球在豎直方向上的運動依然是自由落體運動，對實驗結(jié)果無影響，故仍能用前面的方法測量出重力加速度。12.一物體在光滑水平面上運動，它在x方向和y方向上的兩個分運動的速度—時間圖象如圖所示．（1）計算物體的初速度大小；（2）計算物體在前3s內(nèi)和前6s內(nèi)的位移大小．【答案】(1)；(2)30m，180m【解析】【詳解】(1)物體的初速度為：m/s=50m/s.由tanα=，得α=53°，故物體的初速度方向與x軸成53°.(3)根據(jù)圖象的面積表示位移，可得物體在前3s內(nèi)：x軸方向的分位移為sx3=vx?t=30×3m=90my軸方向的分位移為sy3=（40×3）/2=60m故物體在前3s內(nèi)的位移大小s3==30m在前6s內(nèi)，可得：x軸方向的分位移為sx6=vx?t=30×6m=180my軸方向的分位移為sy6=0m故物體在前6s內(nèi)的位移大小s6=sx6=180m【點睛】（1）初速度為兩個分運動初速度的合速度，由平行四邊形定則可得出初速度；（2）分別求得兩分運動的位移，由平行四邊形定則可求得合位移．13.黑洞是愛因斯坦廣義相對論預(yù)言的一種質(zhì)量極大的天體，黑洞自身不發(fā)光，難以直接觀測，我們可以通過恒星運動，黑洞邊緣的吸積盤及噴流，乃至引力波來探測．美國在2016年6月“激光干涉引力波天文臺”（LIGO）就發(fā)現(xiàn)了來自于距離地球13億光年之外一個雙黑洞系統(tǒng)合并產(chǎn)生的引力波．假定黑洞為一個質(zhì)量分布均勻球形天體，天文學(xué)家觀測到一質(zhì)量很小的恒星獨自在宇宙中做周期為T，半徑為r0的勻速圓周運動，由此推測，圓周軌道的中心可能有個黑洞．設(shè)萬有引力常量為G．（1）利用所學(xué)知識求該黑洞的質(zhì)量M；（2）嚴格解決黑洞問題需要利用廣義相對論的知識，但早在相對論提出之前就有人利用牛頓力學(xué)體系預(yù)言過黑洞的存在，他們認為黑洞的引力很大，大到物體以光速運動都無法從其逃脫．我們知道，在牛頓體系中，當兩個質(zhì)量分別為m1、m2的質(zhì)點相距為r時也會具有勢能，稱之為引力勢能，其大小為（規(guī)定無窮遠處勢能為零），若按照牛頓力學(xué)體系將地球變?yōu)橐粋€黑洞，求地球變?yōu)楹诙春蟮淖畲蟀霃絉m．（已知萬有引力常量G=6.67×1011N·m2/kg2，地球質(zhì)量M=6.02×1024kg）．【答案】（1）（2）0.009m【解析】【詳解】（1）根據(jù)萬有引力定律和牛頓第二定律：，解得（2）設(shè)質(zhì)量為m的物體，從黑洞表面至無窮遠處，根據(jù)能量守恒定律：解得：因為連光都不能逃離，有：v=c所以黑洞半徑最大不能超過：=0.009m14.如圖所示，小滑塊A（可視為質(zhì)點）的質(zhì)量為2m，木板B的質(zhì)量為m、長度為L，兩物體靜止疊放在水平地面上．A、B間的動摩擦因數(shù)為μ，B與地面間的動摩擦因數(shù)為．最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度為g．現(xiàn)對A施加一水平拉力F，求：（1）B與地面間的最大靜摩擦力Fmax；（2）當兩物體剛發(fā)生相對滑動時，拉力F的大小．（3）當拉力F=4μmg時，A離開B所需的時間t．【答案】（1）（2）3μmg（3）2【解析】【分析】由題中“兩物體靜止疊放在水平地面上”可知，本題考查疊加物體間判斷物體運動狀態(tài)的內(nèi)容，根據(jù)牛頓第二定律和隔離法可分析本題．【