吉林省延边朝鲜族自治州珲春市第二高级中学校2024-2025学年高三上学期第一次模拟考试物理试题

珲春二高中2024-2025学年度上学期第一次模拟考试 高三 物理试卷 1、 选择题（本题共10小题，共46分。第1-7题为单选题，每小题4分；第8-10题为多选题，每小题6分，少选得3分） 1.生活中处处有圆周运动，下列说法正确的是（　 　） A．图甲中，汽车在水平路面上拐弯，受重力、支持力和向心力作用 B．图乙中，洗衣机脱水时，被甩出去的水滴受到了离心力作用 C．图丙中，火车转弯低于规定速度行驶时，外轨对轮缘会有挤压作用 D．图丁中，正常工作的钟表的时针与分针转动时的角速度之比为1∶12 2．如图所示，物块A、B在同一竖直平面内由轻绳跨过定滑轮连接，当物块B在外力作用下沿直线向右匀速运动，下列选项正确的是（     ） A．物块A向下加速运动 B．物块A向下减速运动 C．当轻绳与水平方向的夹角为时，A、B 速度之比为 D．当轻绳与水平方向的夹角为时，A、B速度之比为 3．如图甲，投壶是古代“六艺”之一。如图乙，A、B两位投者在同一高度的不同位置、沿水平方向各射出一支完全相同的箭，箭都插入壶中。忽略空气阻力、箭长、壶口大小等因素的影响，则两支箭（     ） A． 在空中运动时间相同 B．射出时的初速度相同 C．在空中运动的加速度不同 D．插入壶中瞬间竖直分速度不同 4．某运动员在100 m短跑训练中，假设前6 s内做匀加速直线运动，其中第3 s内的位移是4 m，第5 s内的位移是7.2 m，则在前6 s内，下列说法正确的是（　 　） A．加速度大小为3.2 m/s2 B．第3 s初至第4 s末的位移大小为5.6 m C．后2 s内的位移大小为16 m D．第3 s初的速度比第5 s末的速度小3.2 m/s 5．如图所示，斜面放在粗糙的水平面上，轻绳两端分别系物块P和小球Q，并绕过光滑的定滑轮。将物块P放置在斜面上，并让左端（CP段）垂直于斜面。拉起小球到A点后释放，小球做竖直面内的圆周运动，并向右侧运动到B点（最高点）。运动过程中斜面和物块均保持静止。则以下说法正确的是（　 　） A．小球从A运动到O点过程中，斜面对滑块的摩擦力大小一直减少 B．小球从A运动到O点过程中，斜面对地面的摩擦力大小一直不变 C．小球从O运动到B点过程中，物块对斜面的摩擦力一直不变 D．若小球运动到O点时绳断裂，物块有可能会相对斜面运动 6．摩托车特技表演中的飞檐走壁让人震撼，其运动可简化为如图所示的小球在光滑的半球形容器内做圆周运动。小球的质量为m，容器的球心为O、半径为R，小球在水平面内做圆周运动，运动到a点时，Oa与竖直方向夹角为θ，运动过程中容器静止在水平地面上。半球形容器及底座的质量为M，重力加速度为g，则下列说法不正确的是（　 　） A．小球运动的角速度大小为 B．小球运动的线速度大小为 C．底座受到地面的摩擦力大小为 D．底座对地面的压力等于 7．图甲中水平横梁的一端A插在墙壁内，另一端装有一小滑轮B，一轻绳的一端C固定于墙壁上，另一端跨过滑轮后悬挂一重物，绳BC段与水平横梁夹角为30度，整个装置处于静止状态；图乙中自动扶梯修建在斜坡上，扶梯上表面水平，人站上扶梯时，它会先慢慢加速，再匀速运转；图丙中圆桶桶壁竖直，物体随圆桶一起绕竖直轴匀速转动；图丁中小球在固定于竖直面的光滑圆管内运动。对于这些常见的物理情景，以下分析中正确的是（　 　） A．图甲中绳对滑轮作用力方向与水平方向成30°角，斜向左下 B．图乙中加速时扶梯对人的作用力大于人的重力，摩擦力方向朝右上方 C．图丙中当圆桶匀速转动的转速增大时，物体所受的摩擦力增大 D．图丁中小球过最高点的最小速度为 8（多选）．大型游乐装置“大摆锤”的简图如图所示，摆锤a和配重锤b分别固定在摆臂两端，并可绕摆臂上的转轴O在纸面内转动。若a、b到的距离之比为2：1，在摆臂匀速转动的过程中，下列说法正确的是（　 　） A．a、b的线速度大小之比为2：1 B．a、b的角速度大小之比为1：2 C．a、b的向心加速度大小之比为2：1 D．a、b的向心加速度大小之比为1：4 9（多选）．北京时间2024年5月20日11时06分，我国在太原卫星发射中心使用长征二号丁运载火箭，成功将4颗卫星送入预定轨道，发射任务获得圆满成功。升空的卫星中有一颗名为南宁二号，这是浩瀚太空迎来的第二颗“南宁星”。卫星的发射过程简化如图所示，卫星先升空抵达半径为r1的近地圆轨道Ⅰ上的点，然后在点短暂加速进入过渡的椭圆轨道Ⅱ，在椭圆轨道Ⅱ的远地点P点经合适调节便可稳定于预定的半径为r3的圆轨道Ⅲ上。下列判断正确的是（　 　） A．该卫星的发射速度小于第二宇宙速度 B．卫星在圆轨道Ⅰ上的运行速率大于第一宇宙速度 C．卫星在圆轨道Ⅰ、圆轨道Ⅲ上运行的周期之比为 D．在椭圆轨道Ⅱ上运行的卫星经过点时的速率大于经过P点时的速率 10（多选）．如图，某侦察卫星在赤道平面内自西向东绕地球做匀速圆周运动，对该卫星监测发现，该卫星离我国北斗三号系统中的地球同步轨道卫星的最近距离为r，最远距离为3r。则下列判断正确的是（　 　） A．该侦察卫星的轨道半径为r B．该侦察卫星的运行周期为8h C．该侦察卫星和某地球同步卫星前后两次相距最近的时间间隔为 D．该侦察卫星与地心连线和地球同步卫星与地心连线在相等时间内扫过的面积之比为 二、实验题（本题共2小题，11题8分，12题8分，共16分） 11．如图所示是“DIS向心力实验器”，当质量为0.25kg的砝码随旋转臂一起在水平面内做圆周运动时，所需的向心力可通过牵引杆由力传感器测得；旋转臂另一端的挡光杆每经过光电门一次，通过力传感器和光电门就同时获得一组向心力F和挡光时间Δt的数据。 （1）用游标卡尺测得挡光杆的宽度为2.4mm，某次旋转过程中挡光杆的旋转半径为0.20m，经过光电门时的挡光时间为，则角速度 。（结果保留2位有效数字） （2）保持挡光杆的旋转半径不变，以F为纵坐标，以 （选填“Δt”、“”“”或“”为横坐标，可在坐标纸中描出数据点作一条直线。作出的直线斜率，由此可得砝码做圆周运动的半径为 m（结果保留2位有效数字）。 12．在“探究做平抛运动的特点”实验中，小明等同学设计了用图1装置验证平抛运动 ，用图2装置验证平抛运动 。（选填“A”或“B”） A．在竖直方向的分运动为自由落体运动 B．在水平方向的分运动为匀速直线运动 最终用一张印有正方形小方格的纸记录轨迹，小方格的边长为h。a、b、c、d为小球在平抛运动中途经的几个位置如图3所示，重力加速度为g，由图可知：小球做平抛运动初速度的计算式 （用h、g表示），小球做平抛运动的初始位置与a的高度差为 （用h表示）。 三、解答题（本题共3小题，13题12分；14题12分；15题14分，共38分） 13.如图甲所示，质量为m=2kg的物体以相同的初速度先后两次滑上同一固定的斜面，一次受到了与初速度同方向的外力F，另一次不受外力，两次运动的v-t图像如图乙所示。已知斜面的倾角，，，重力加速度，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，不考虑空气阻力，求：（1）物体和斜面间的动摩擦因数μ；（2）外力F的大小。 14.如图，一个质量为0.6kg的小球以某一初速度从P点水平抛出，恰好从光滑圆弧ABC的A点的切线方向进入圆弧（不计空气阻力，进入圆弧瞬间速度大小不变）。已知圆弧的半径R=0.1m，B点和C点分别为圆弧的最低点和最高点，θ=60°，小球到达A点时的位置与P点间的水平距离为，取重力加速度g=10m/s2，求：（1）若小球恰好能过C点，求小球在C点的速度大小；（2）若小球恰好能过C点，且轨道的B点和C点受到小球的压力之差为6mg，求小球运动到B点时的速度大小；（3）小球做平抛运动的初速度大小v0。 15.如图所示，倾角θ=30°的斜面固定在可以绕竖直轴转动的水平转台上，斜面最低点在转轴O1O2上。将质量为m的小物块（可视为质点）放置于斜面的顶端，斜面底面长为L，小物块始终和斜面相对静止；已知小物块与斜面之间动摩擦因数为，重力加速度为g，最大静摩擦等于滑动摩擦力；求：（1）当小物块不受摩擦力时，水平转台的角速度ω0为多少？（2）要使小物块始终和斜面相对静止，水平转台的角速度取值范围是多少？ 1 学科网（北京）股份有限公司 $$ 高三物理一模参考答案 一、选择题 1．D 【详解】A．图甲中，汽车在水平路面上拐弯，受重力、支持力和摩擦力作用，其中摩擦力提供做圆周运动的向心力，选项A错误； B．图乙中，洗衣机脱水时，当水滴的附着力不足以提供做圆周运动的向心力时水滴将做离心运动被甩出，并不是被甩出去的水滴受到了离心力作用，选项B错误； C．图丙中，火车转弯高于规定速度行驶时，轨道的支持力和重力的合力不足以提供做圆周运动的向心力时，火车有做离心运动的趋势，此时外轨对轮缘会有挤压作用，选项C错误； D．图丁中，根据 可知，正常工作的钟表的时针与分针转动时的角速度之比为 选项D正确。故选D。 2．B 【详解】AB．绳子随物块B运动的速度大小为物块B的速度沿绳方向的分速度大小，同时绳的速度也是物块A的速度，因此有vA=vBcosθ 随着B向右匀速运动，cosθ减小，因此vA减小，物块A向下减速运动，故A错误，B正确； CD．由上述分析可知vA=vBcosθ 因此A、B速度之比为cosθ，故CD错误。故选B。 3．A 【详解】A．根据平抛运动规律有 解得 所以两支箭在空中运动时间相同，故A正确； B．水平方向有 由于水平位移不同，则水平初速度不同，故B错误； C．平抛运动的加速度都为重力加速度，故C错误； D．根据竖直方向的运动规律可知 则插入壶中瞬间竖直分速度相同，故D错误； 故选A。 4．C 【详解】A．根据匀变速直线运动相同时间间隔内的位移差相等，则有 解得加速度大小为 故A错误； B．根据匀变速直线运动相同时间间隔内的位移差相等，则有 解得第4 s内的位移为 所以第3 s初至第4 s末的位移大小为 故B错误； C．根据匀变速直线运动相同时间间隔内的位移差相等 解得 所以后2 s内的位移大小为 故C正确； D．该运动员前6 s内做匀加速直线运动，所以第3 s初的速度比第5 s末的速度小 故D错误。 故选C。 5．C 【详解】ACD．根据题意，对物块受力分析可知，轻绳与斜面垂直，无论拉力多大，物块所受摩擦力均为，方向沿斜面向上，故AD错误，C正确； B．对斜面和物块整体受力分析，由平衡条件可知，斜面受到地面摩擦力大小为绳的拉力在水平方向的分力，小球从运动到点过程中，绳的拉力一直增大，则斜面对地面的摩擦力大小一直变大，故B错误。 故选C。 6．B 【详解】A．对小球受力分析，如图   由牛顿第二定律，可得 ， 根据几何关系，有 联立，解得 故A正确，不满足题意要求； B．根据线速度与角速度关系，可得 故B错误，满足题意要求； CD．对容器受力分析，如图 水平方向由平衡条件可得 又 联立解得 竖直方向由平衡条件可得 根据牛顿第三定律，可得底座对地面的压力为 故CD正确，不满足题意要求。故选B。 7．A 【详解】A．对滑轮进行受力分析，如图所示 绳子拉力F1和F2大小相等，根据平行四边形定则可得，绳子对滑轮的作用力应为F1和F2夹角的角平分线，所以绳对滑轮作用力方向与水平方向成30°角，斜向左下，故A正确； B．当扶梯加速运动时，人受到静摩擦力、重力、支持力三个力，加速度方向指向右上方，所以合力方向指向右上方，因重力和支持力均在竖直方向且合力竖直向上，故支持力大于重力，水平方向静摩擦力水平向右，故扶梯对人的作用力方向，即支持力和静摩擦力的合力方向会指向右上方，且大于人的重力，故B错误； C．物体在竖直方向受到竖直向下的重力和竖直向上的静摩擦力，二力平衡，因为物体的重力不变，所以物体所受的摩擦力不变，故C错误； D．在最高点，圆管可以对小球提供竖直向上的支持力，所以小球过最高点的最小速度为零，故D错误。 故选A。 8.AC 【详解】、两点同轴转动，所以角速度相等，根据 可得、的线速度大小之比为 根据 可得、的向心加速度大小之比为 故选AC。 9．AD 【详解】A．该卫星绕地球转动，所以发射速度小于第二宇宙速度，故A正确； B．第一宇宙速度等于地面表面轨道卫星绕地球做匀速圆周运动的线速度，所以卫星在圆轨道Ⅰ上的运行速率等于第一宇宙速度，故B错误； C．根据开普勒第三定律可得 可得卫星在圆轨道Ⅰ、圆轨道Ⅲ上运行的周期之比为 故C错误； D．在椭圆轨道Ⅱ上运行时，根据开普勒第二定律可知，卫星在近地点速度大于远地点速度，卫星经过点时的速率大于经过点时的速率，故D正确。故选AD。 10. AD 【详解】A．设侦察卫星的轨道半径为，同步卫星的轨道半径为，根据题意 ， 解得 ， 故A正确； B．根据开普勒第三定律有 解得 故B错误； C．根据题意有 解得 故C错误； D．由， 解得 因此该侦察卫星与地心连线和某地球静止卫星与地心连线在相等时间内扫过的面积之比为，故D正确。 故选AD。 二、实验题 11. 8.0 0.14 【详解】（1）[1]挡光杆的宽度，在挡光过程的极短时间内，挡光杆的平均线速度为 因为时间极短，可以认为此平均速度大小等于挡光杆的瞬时线速度的大小。挡光杆的旋转半径，则其角速度 （2）[2]由上可知，挡光杆的挡光时间与挡光杆旋转角速度之间的关系为 砝码与挡光杆具有相同的角速度，设砝码旋转半径为r，根据向心力公式有 所以，F与成线性关系，以F为纵坐标，以为横坐标，相关数据点应可拟合得到一条直线。 [3]直线斜率 解得 12.B A 【详解】[1]图1装置中，两个小球到达斜槽末端时的速度都为，而小球1离开斜槽末端后做平抛运动，小球2离开斜槽末端后做匀速直线运动，实验中发现两小球总能相碰，所以该装置验证平抛运动在水平方向的分运动为匀速直线运动。故选B。 [2]图2装置中，小球3到达斜槽末端时将S断开后做平抛运动，此时小球4失去电磁铁的吸引而做自由落体运动，实验中发现两小球总是同时落地，所以该装置验证平抛运动在竖直方向的分运动为自由落体运动。故选A。 [3]由题意可知小球从a到b和从b到c所用时间相同，均设为T，竖直方向有 解得 则小球做平抛运动初速度为 [4]小球在b点时的竖直分速度大小为 小球做平抛运动的初始位置与b的高度差为 小球做平抛运动的初始位置与的高度差为 三、计算题 13．(1)0.5 (2)4N 【详解】（1）根据题意可知，不受外力滑上斜面时减速更快，加速度大小更大，故图乙中a图线为不受外力滑上斜面的速度图像，则加速度为 根据牛顿第二定律可得 代入数据解得 根据摩擦力公式可得 代入数据解得 （2）根据题意可知，受外力滑上斜面时减速更慢，加速度大小更小，故图乙中b图线为不受外力滑上斜面的速度图像，则加速度为 根据牛顿第二定律可得 代入数据解得 14.（1）1m/s；（2）；（3） 【详解】（1）小球恰好过C点，则 解得 （2）小球恰好过C点，则在C点小球对轨道的压力为0，根据牛顿第三定律，小球受到的支持力等于小球对轨道的压力大小，根据题意有 在B点有 代入数据解得 （3）小球到A点的速度如图所示 根据几何关系有 水平方向 联立解得 15.（1）；（2） 【详解】（1）当小物块不受摩擦力时解得 （2）当小物块刚要沿斜面下滑时，受力分析如图 水平方向 竖直方向 解得 当小物块刚要沿斜面上滑时，受力分析如图 水平方向 竖直方向 解得 则要使小物块不下滑，水平转台的角速度取值范围 1 学科网（北京）股份有限公司 $$