江苏省如皋高级中学2021-2022学年度第一学期第一次阶段考试高三物理一、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．从同一水平直线上的两位置分别沿同方向抛出两小球A和B，其运动轨迹如图所示，不计空气阻力，要使两球在空中相遇，则必须（ ）A．同时抛出两球B．先抛出B球C．两球质量相等D．先抛出A球2．如图所示，三个相同小球甲、乙、丙的初始位置在同一水平高度。小球甲从竖直固定的四分之一光滑圆弧轨道顶端由静止滑下，轨道半径为R，轨道底端切线水平。小球乙从离地高为R的某点开始做自由落体。小球丙从高为R的固定光滑斜面顶端由静止滑下。则（ ）A．甲、乙、丙刚到达地面时速度相同B．甲、丙两球到达轨道底端时重力的瞬时功率相同C．乙球下落过程中重力的平均功率大于丙球下滑过程中重力的平均功率D．若仅解除光滑斜面与光滑水平地面间的固定，丙球释放后斜面对其不做功3．一足够长的粗糙斜面固定在水平地面上，可视为质点的物块从斜面底端以某一初速度冲上斜面。取地面为重力势能零势能面，不计空气阻力。图中可能反映物块从向上滑动到返回底端的过程中，其动能Ek、机械能E随物块滑动路程x变化关系的是（ ）4．一定质量的理想气体处于初始状态A时，其体积为V0，温度为T0，压强为p0，该理想气体经过等压变化到状态B，温度升高到3T0，气体的内能增加了。则下列说法中正确的是（ ）A．每秒撞击单位面积器壁的气体分子数增多B．在状态B时，气体的体积为2V0C．理想气体经过等压变化，外界对气体做功为2p0V0D．该过程中理想气体与外界交换的热量为+2p0V05．鸟撞飞机是导致空难的重要因素之一。假设在某次空难中，鸟的质量为0.6kg，飞行的速度为3m/s，迎面撞上速度为720km/h的飞机，对飞机的撞击力达到1.6×106
N。则鸟撞飞机的作用时间大约为（ ）A．7.6×10-6sB．7.6×10-5sC．1.5×10-5sD．1.5×10-4s6．热气球运动爱好者从某高处由静止释放一个质量为0.5kg的物体，地面测量人员测量发现物体在落地前1s内下落的高度是40m，不考虑空气阻力，重力加速度取。下列说法正确的是（ ）A．物体从释放到落地经历的时间为4.5sB．物体落地时的动能为400JC．从释放到落地物体运动的平均速度大小为20m/sD．物体下落的高度为80m7．如图所示，细绳一端固定在A点，另一端跨过与A等高的光滑定滑轮B后悬挂一个砂桶Q（含砂子）。现有另一个砂桶P（含砂子）通过光滑挂钩挂在A、B之间的细绳上，稳定后挂钩下降至C点，∠ACB＝120°，下列说法正确的是（ ）A．若只增加Q桶中的砂子，再次平衡后P桶位置不变B．若只增加P桶中的砂子，再次平衡后P桶位置不变C．若在两桶内增加相同质量的砂子，再次平衡后P桶位置不变D．若在两桶内增加相同质量的砂子，再次平衡后Q桶位置上升8．如图所示，在水平地面上，轻弹簧左端固定在竖直墙壁上，右端与质量为m的物体A连接，物体B的质量也为m，两物体与地面的动摩擦因数均为μ，施加一水平外力推动物体B向左将弹簧压缩到最短，撤去外力，经过一段时间后两物体分离，分离时，弹簧的情况为（ ）A．弹簧被拉长B．弹簧处于原长C．弹簧被压缩，弹力大小为μmgD．弹簧被压缩，弹力大小为2μmg9．如图所示，一个半径为R的半圆形轨道竖直固定放置，直径POQ水平，滑块与轨道内表面间的动摩擦因数为μ，一质量为m的小滑块自P点正上方由静止释放，释放高度为R，小滑块恰好从P点进入轨道，小滑块滑到轨道最低点N时对轨道的压力为4mg，重力加速度大小为g，用W表示小滑块从P点运动到Q点的过程中克服摩擦力所做的功，则（ ）A．小滑块恰好可以到达Q点B．小滑块能到达Q点继续向上运动C．W=mgRD．W>mgR10．如图所示，有一固定的且内壁光滑的半球面，球心为，最低点为，有两个可视为质点且质量相同的小球和，在球面内壁两个高度不同的水平面内做匀速圆周运动，球的轨迹平面高于球的轨迹平面，、两球与点的连线与竖直线间的夹角分别为和，则（ ）A．、两球所受支持力的大小之比为B．、两球运动的周期之比为
C．、两球的角速度之比为D．、两球的线速度之比为二、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．（15分）平抛运动的轨迹是曲线，比直线运动复杂。我们可以按照把复杂的曲线运动分解为两个相对简单的直线运动的思路，分别研究物体在竖直和水平两方向的运动特点。（1）如图1所示，用小锤打击弹性金属片，A球沿水平方向抛出，同时B球由静止自由下落，可观察到两小球同时落地；改变小球距地面的高度和打击的力度，多次实验，都能观察到两小球同时落地。根据实验，______（选填“能”或“不能”）判断出A球在竖直方向做自由落体运动；（2）如图2所示，将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上。钢球沿斜槽轨道PO滑下后从O点飞出，落在水平挡板MN上。由于挡板靠近硬板一侧较低，钢球落在挡板上时，钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板，重新释放钢球，如此重复，白纸上将留下一系列痕迹点。①为了保证钢球从O点飞出的初速度是一定的，下列实验条件必须满足的是______。A．斜槽轨道光滑B．斜槽轨道末段水平C．每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球②某同学通过实验，得到了钢球做平抛运动的轨迹，如图3中的曲线OP所示。以O点为坐标原点，水平方向为x轴、竖直方向为y轴建立坐标系。已知小球在y方向的分运动是自由落体运动，他猜想小球在x方向的分运动是匀速直线运动。根据图3已知，若则可验证猜想正确③另一位同学做实验时，忘记了标记平抛运动的抛出点O，只记录了A、B、C三点，于是就取A点为坐标原点，建立了如图4所示的坐标系。平抛轨迹上的这三点坐标值图中已标出。根据图中数据判断，小球平抛的初速度为_____m/s，小球抛出点的纵坐标为____cm。（取，计算结果均保留两位有效数字）。12．（8分）一定质量的理想气体经历了如图所示的状态变化。求：（1）（4分）若从A到B的过程中，气体的内能减少了300J，则从A到B气体吸收或放出的热量；（2）（4分）如果知道气体由A状态经B、C到D
状态的过程中，气体的最高温度T=900K，则气体在此过程中达到的最低温度。13．（8分）宇宙中存在一些离其他恒星较远的、质量相等的三颗星组成的三星系统，通常可忽略其他星体对它们的引力作用。现已观测到稳定的三星系统存在两种基本的构成形式：一种是三颗星等间距地位于同一直线上，外侧的两颗星绕中央星在同一圆轨道上运行，假设此形式下运动星体的运动周期都为T，每个星体的质量均为m，引力常量为G。试求：（1）（4分）此形式下，相邻星体间的距离R（2）（4分）外侧星体运动的线速度v。14．（14分）如图所示，在距水平地面高为0.4m处，水平固定一根长直光滑杆，在杆上P点固定一轻定滑轮，滑轮可绕水平轴无摩擦转动，在P点的右边，杆上套有一质量m=2kg的小球A。半径R=0.3m的光滑半圆形细轨道竖直地固定在地面上，其圆心O在P点的正下方，在轨道上套有一质量也为m=2kg的小球B，用一条不可伸长的柔软细绳，通过定滑轮将两小球连接起来。杆和半圆形轨道在同一竖直面内，两小球均可看作质点，且不计滑轮大小的影响。现对小球A一个水平向右的恒力F=60N。（重力加速度g=10m/s2），求∶（1）（5分）把小球B从地面拉到P的正下方时力F做的功？（2）（4分）小球B被拉到与小球A速度大小相等时，小球B距离地面高度为多少？（3）（5分）把小球B从地面拉到P的正下方时，小球B的速度为多大？15．（15分）如图所示，质量为2m的小车紧靠平台的边缘静止在光滑的水平面上，小车AB段是长为L的水平粗糙轨道，BC段是四分之一圆弧光滑轨道，两段轨道相切于B点。小车AB段轨道与平台在同一水平面上。质量为m的滑块（可视为质点）沿着光滑的平台以某一速度向右运动并滑上小车，若滑块与AB段轨道间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g。（1）（5分）使滑块恰好到达B点与小车相对静止，则滑块在平台上运动的速度v是多大?（2）（6分）当滑块在平台上运动的速度为时，恰好能到达C点，则BC段圆弧轨道的半径R是多大?（3）（4分）在（2）的情况下物块最终能不能滑离小车？
江苏省如皋高级中学高三物理10月考参考答案1．A2．C3．A4．D5．B6．A7．C8．B9．B10．C11．能C若，1.5-2012．（1）500J；（2）150K（1）从A到B，外界对气体做功有w=pv=200J根据热力学第一定律有解得故气体放热500J。（2）根据理想气体状态方程为一定值，可判定C状态温度最低，D状态温度最高，故根据理想气体的状态方程可得代入图像中数据解得13．，对某一个环绕星解得外侧星体运动的线速度14.（1）24J，-6J；（2）0.225m；（3）3m/s（1）对于F的做功过程，由几何知识得到∶力F作用点的位移则力F做的功W=Fx=60×0.4J=24J
（2）当绳与轨道相切时两球速度大小相等如图由三角形知识得sin∠OPB=，3∶4=h：0.3得h=0.225m（3）由于B球到达C处时，已无沿绳的分速度，所以此时小球A的速度为零，设小球B的速度为v，由功能关系得代入已知量解得小球B速度的大小v=3m/s15．（1）；（2）2μL（3）能，解析见过程（1）若滑块在平台上运动的速度为v时，恰好滑到小车的B点，此时滑块和小车的共同速度为v1地面光滑，满足动量守恒的条件，有mv=（2m+m）v1解得由功能关系，该过程中产生的内能ΔE=μmgL减少的动能已知减少的动能全部转化为内能，联立可得v=（2）当滑块在平台上运动的速度时，恰好能到达C点，即滑块和小车恰好达到共同速度，设此时速度为v2，根据动量守恒定律mv′=（2m+m）v2解得该过程减少的动能增加的内能和重力势能ΔE′=μmgL+mgR系统减少的动能全部转化为内能和重力势能，联立可得R=2μL（3）假定从C点返回最终没有离开小车，则有：mgR=μmgsS=2L>L故假设不成立物块最终滑离小车
