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山东省青岛市第十七中学2025届高三物理上学期10月阶段性检测试题(含解析)
本试卷分第I卷(选择题)和第II卷(非选择题)两部分,考试时间90分钟,满分100分。
第I卷(选择题共40分)
一、单项选择题:本题共8小题,每小题3分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.“天津之眼”是一座跨河建设、桥轮合一的摩天轮,是天津市的地标之一、摩天轮悬挂透亮座舱,乘客随座舱在竖直面内做匀速圆周运动。下列叙述正确的是()
A.从最低点到最高点,乘客的机械能守恒
B.从最低点到最高点,乘客先超重再失重
C.从最低点到最高点,乘客受合力冲量为零
D.从最低点到最高点,乘客受合力做功不为零
【答案】B
【解析】
【详解】A.机械能等于重力势能与动能之和,摩天轮运动过程中做匀速圆周运动,乘客的速度大小不变,则动能不变,但高度变更,重力势能变更,因此机械能不守恒,A错误;
B.圆周运动过程中,从最低点到与圆心等高的位置,向心加速度有竖直向上的重量,则乘客超重;从圆心等高位置到最高点,向心加速度由竖直向下的重量,则乘客失重,B正确;
C.从最低点到最高点,乘客动量的方向不断变更,则合外力的冲量不为零,C错误;
D.从最低点到最高点,乘客的动能不变,则合力做功为零,D错误;
故选B。
2.如图,质量为m的小猴子在荡秋千,大猴子用水平力F缓慢将秋千拉到图示位置后由静止释放,此时藤条与竖直方向夹角为θ,小猴子到藤条悬点的长度为L,忽视藤条的质量.在此过程中正确的是()
A.缓慢上拉过程中拉力F做的功WF=FLsinθ
B.缓慢上拉过程中小猴子重力势能增加mgLcosθ
C.小猴子再次回到最低点时重力的功率为零
D.由静止释放到最低点小猴子重力的功率渐渐增大
【答案】C
【解析】
【详解】A.缓慢上拉过程中,小猴处于平衡状态,故拉力是变力,依据动能定理,有:
W-mgL(1-cosθ)=0,
故
W=mgL(1-cosθ),
故A错误;
B.缓慢上拉过程中小猴子重力势能增加等于克服重力做功,故为mgL(1-cosθ),故B错误;
C.小猴子再次回到最低点时重力方向与速度方向垂直,故重力的瞬时功率为零,故C正确;
D.刚刚释放时,速度为零,故重力的功率为零,最低点重力与速度垂直,功率也为零,故由静止释放到最低点小猴子重力的功领先增加后减小,故D错误;
【点睛】本题考查了平衡条件、动能定理的综合运用,知道从A到B的过程中,因拉力F是变力,不能通过功的公式求解拉力做功的大小,需通过动能定理进行求解.
3.质量为m的物块甲以3m/s的速度在光滑水平面上运动,有一轻弹簧固定其上,另一质量也为m的物体乙以4m/s的速度与甲相向运动,如图所示,则()
A.甲、乙两物块弹簧压缩过程中,由于弹力作用,系统动量不守恒
B.当两物块相距最近时,甲物块的速率为零
C.当甲物块的速率为1m/s时,乙物块的速率可能为2m/s,也可能为0
D.甲物块的速率可能达到6m/s
【答案】C
【解析】
【详解】A.甲、乙两物块(包括弹簧)组成的系统在弹簧压缩过程中,系统所受的合外力为零,系统动量守恒,故A错误;
B.当两物块相距最近时速度相同,取碰撞前乙的速度方向为正方向,设共同速率为v,由动量守恒定律得
mv乙-mv甲=2mv
代入数据解得
v=0.5m/s
故B错误;
C.甲、乙组成的系统动量守恒,若物块甲的速率为1m/s,方向与原来相同,由动量守恒定律得
mv乙-mv甲=-mv甲′+m乙v乙′
代入数据解得
v乙′=2m/s
若物块甲的速率为1m/s,方向与原来相反,由动量守恒定律得
mv乙-mv甲=mv甲′+m乙v乙′
代入数据解得
v乙′=0
故C正确;
D.当弹簧复原原长时,甲的速度最大,依据动量守恒和能量守恒有
mv乙-mv甲=mv1+mv2
代入数据解得甲的最大速度
v1=4m/s
故D错误。
故选C。
4.“蛟龙号”是我国首台自主研制的作业型深海载人潜水器,它是目前世界上下潜实力最强的潜水器.假设某次海试活动中,“蛟龙号”完成海底任务后竖直上浮,从上浮速度为v时起先计时,此后“蛟龙号”匀减速上浮,经过时间t,上浮到海面,速度恰好减为零.则“蚊龙号”在时刻距离海平面的深度为()
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】蛟龙号上浮时的加速度大小为:
依据逆向思维,可知蛟龙号在t0时刻距离海平面的深度为:
;
A.,与结论不相符,选项A错误;
B.,与结论不相符,选项B错误;
C.,与结论不相符,选项C错误;
D.,与结论相符,选项D正确;
5.如图所示,ACB是一光滑的、足够长的、固定在竖直平面内的“∧”形框架,其中CA、CB边与竖直方
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