2023届陕西省商洛市山阳中学高三下学期一模物理试题(含答案)

这是一份2023届陕西省商洛市山阳中学高三下学期一模物理试题(含答案)，共18页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。


一、单选题
1、一只小船过河，河中水流速度各处相同且恒定，小船的初速度大小为v、方向垂直于平直河岸，小船在河中的运动轨迹如图中虚线所示，其中虚线AB为直线。小船相对于水面分别做匀加速运动、匀减速运动、匀速运动。由此可以确定( )
A.船沿AB轨迹运动时，相对于静水做匀加速直线运动
B.船沿AC轨迹过河所用的时间最短
C.船沿三条不同路径渡河的时间相同
D.船沿AD轨迹到达对岸前瞬间的速度最大
2、如图所示，在光滑水平面上，钉有两个钉子A和B，一根长细绳的一端系一个小球，另一端固定在钉子A上，开始时小球与钉子A、B在一条直线上（图示位置），且细绳方向缠绕在两钉子上。现使小球以初速度v在水平面上运动，使两钉子之间缠绕的绳子逐渐释放，在绳子完全被释放后与释放前相比，下列说法正确的是( )
A.小球的线速度变小B.小球的角速度变大
C.小球的加速度变小D.细绳对小球的拉力变大
3、如图所示，竖直墙壁上有两个钉子a和b，它们的连线与水平方向的夹角，两者的高度差为。一条不可伸长的轻质细绳一端固定于a点，另一端跨过光滑钉子b悬挂一质量为的重物。在绳上距a端L的c点有一轻质固定绳圈。若绳圈上悬挂质量为的钩码，平衡后绳的ac段正好水平，已知，，则重物和钩码的质量之比为( )

A.B.2C.D.
4、跳台滑雪运动员的动作惊险而优美，其实跳台滑雪运动可抽象为物体在斜坡上的平抛运动。如图所示，设可视为质点的滑雪运动员，从倾角为θ的斜坡顶端P处以初速度水平飞出，经过一段时间t后落到斜坡上的A点处，A、P之间距离为L。改变初速度v的大小，L和t都随之改变。已知重力加速度为g。关于L、t与的关系，下列说法中正确的是( )
A.B.C.D.
5、在现代杂技类节目中，以高空绸吊为代表的高空杂技正在逐渐受到观众的追捧。某杂技演员的手抓着长长的绸带，在空中做着精彩的表演。杂技演员的运动可以等效为圆锥摆，如图所示，长为L的细绳一端固定，另一端系一质量为m的小球，给小球一个合适的初速度，小球便可在水平面内做匀速圆周运动，这样就构成了一个圆锥摆。设细绳与竖直方向的夹角为θ，不计空气阻力，则下列说法中正确的是( )
A.小球受重力、绳的拉力和向心力共三个力的作用
B.细绳的拉力是小球做圆周运动的向心力
C.θ越大，小球运动的周期越小
D.θ越大；小球运动的线速度越小
6、过去几千年中，人类对行星的认识与研究仅限于太阳系内，行星“51Pegb”的发现拉开了研究太阳系外行星的序幕。“51Pegb”绕其中心恒星做匀速圆周运动，周期约为4天，轨道半径约为地球绕太阳运动半径的，已知太阳的质量约为，则该中心恒星的质量约为( )
A.B.C.D.
二、多选题
7、如图所示，x轴在水平地面内，y轴沿竖直方向。图中画出了从y轴上沿x轴正向抛出的两个小球a、b的运动轨迹，不计空气阻力，则( )
A.a比b的飞行时间长B.a比b的飞行时间短
C.a的水平速度比b的小D.a的初速度比b的大
8、大范围雨雪天气会对交通造成极大影响，交通事故发生频率上升。甲、乙两车在高速公路上刹车时的图象如图所示，已知时刻两车在同一条直道上同向行驶，且甲车在后，乙车在前。若两车未发生碰撞，则以下说法正确的是( )
A.甲车刹车的加速度大小是乙车的3倍
B.甲车刹车的加速度大小是乙车的2倍
C.时刻，两车间距一定不小于36m
D.时刻，两车间距一定不小于48m
9、如图，一直角斜劈ABC绕其竖直边BC做圆周运动，斜面上小物块始终与斜劈保持相对静止。若斜劈转动的角速度缓慢增大，下列说法正确的是( )
A.物块运动的周期变大B.斜劈对物块的作用力逐渐增大
C.斜劈对物块的支持力逐渐增大D.斜劈对物块的摩擦力逐渐增大
10、由三颗星体构成的系统，叫三星系统。有这样一种简单的三星系统，质量均为m的三个星体甲、乙、丙在三者相互之间的万有引力作用下，分别位于等边三角形的三个顶点上，绕某一共同的圆心O在三角形所在的平面内做相同周期的圆周运动。若三角形的边长为a，引力常量为G，不考虑三星系统之外其他星体的影响，则下列说法正确的是( )
A.三个星体做圆周运动的半径均为
B.三个星体中每个星体受到的合力大小均为
C.三个星体做圆周运动的周期均为
D.三个星体做圆周运动的线速度大小均为
三、实验题
11、在做研究平抛运动规律的实验时，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画出小球平抛运动的轨迹。
（1）为了能较准确地描绘运动轨迹，下面列出一些操作要求，将你认为正确选项的字母填在横线上________。
A.通过调节使斜槽的末端保持水平
B.每次实验必须由静止释放小球
C.每次释放小球的位置必须不同
D.小球运动时不应与木板上的白纸（或方格纸）相接触
（2）若用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长为L，小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，重力加速度为g，则小球做平抛的初速度________（用L、g表示）。
12、某学习小组在做“探究力的平行四边形定则”的实验。
（1）他们的实验步骤如下：
A.在竖直放置的方木板上固定一张白纸，用图钉把橡皮条的一端固定在方木板上，另一端拴上两个绳套，通过绳套同时用两个弹簧测力计沿与方木板平面平行的方向互成角度地拉橡皮条，使细绳的结点到达某一位置O点，在白纸上用铅笔记下O点的位置并读出两个弹簧测力计的示数和，如图甲所示。
B.只用一只弹簧测力计，通过绳套拉橡皮条，使它的伸长量与用两个弹簧测力计拉时相同，读出此时弹簧测力计的示数并记下细绳的方向。
请指出以上步骤中的错误或疏漏：
A中的错误或疏漏是________。
B中的错误或疏漏是________。

（2）该学习小组纠正了（1）中的错误后，在某次实验中，两个弹簧测力计的拉力、已在图乙中画出，图中方格的边长表示，O点是橡皮条的结点，请用两个直角三角板作出合力F的图示________，并求出合力的大小为________N。
（3）若图甲中的OA沿竖直方向，图乙中的、与水平方向的夹角分别为β和α，若实验无误，结合（2）中数据，可得________。
四、计算题
13、某质点在Oxy平面上运动。时，质点位于坐标原点上，它在x轴方向运动的速度一时间图象如图甲所示，它在y轴方向的位移一时间图象如图乙所示。
（1）分析图甲、乙，说明该质点在x轴方向和y轴方向上的运动性质；
（2）求时该质点的位置坐标。
14、用弹簧秤称量一个相对于地球静止的小物体的重力，随称量位置的变化可能会有不同的结果。已知地球质量为M，自转周期为T，万有引力常量为G。将地球视为半径为R，质量均匀分布的球体，不考虑空气的影响。设在地球北极地面称量时，弹簧秤的读数是。
（1）若在北极上空高出地面h处称量，弹簧秤读数为，求比值的表达式，并就的情形算出具体数值（计算结果保留两位有效数字）；
（2）若在赤道地面称量，弹簧秤读数为，求比值的表达式。
15、飞球调速器模型如图所示，它由两个质量均为的球通过4根长度均为的轻杆与竖直轴上的P、Q两个套筒铰接，套筒P固定，套筒Q的质量，可沿轴上下滑动，不计一切摩擦。当整个装置绕竖直轴以恒定的角速度ω匀速转动时，轻杆与竖直轴之间的夹角。已知，，取重力加速度，求：
（1）轻杆3对套筒Q的弹力大小；
（2）角速度ω的大小。
16、如图甲所示，质量为M的长木板静止在粗糙水平地面上，木板与水平面间的动摩擦因数，一个质量的物块（可视为质点）在时刻以的水平初速度从木板左端滑上木板。在时，物块与木板达到共同速度，此过程物块的图象为乙图中的线段pq，p、q点的坐标分别为、，在时，用水平拉力向右拉木板，将木板向右抽出，物块从木板的左端滑出，。求：
（1）物块与长木板表面之间的动摩擦因数及物块与木板在0~2s时间内的相对位移的大小。
（2）木板质量M。
（3）从力F开始作用到物块从木板左端滑出所经历的时间t。
参考答案
1、答案：B
解析：A.由于水的流速恒定，当船相对于水面做匀速运动时，船的运动轨迹是一条直线，若船相对于水面做匀变速运动，船的加速度方向与方向相同或者相反，但一定指向轨迹的凹侧，则船沿AC轨迹运动时做匀加速运动，沿AD轨迹运动时做匀减速运动，A项错误；
BC.三种运动中的船头均垂直河岸，渡河时间取决于船相对于静水的速度，则船沿AC轨迹过河时所用时间最短，B项正确，C项错误；
D.船到达对岸时的速度由水流速度与船相对于水的速度合成，可知船沿AC轨迹过河时到达对岸的速度最大，D项错误。
故选B。
2、答案：C
解析：A.小球以初速度v在水平面上做圆周运动，小球在竖直方向受力平衡，在水平方向受细绳拉力，该拉力提供小球做圆周运动的向心力，因此小球的线速度大小不变，A项错误；
B.由于，两钉子之间缠绕的绳子逐渐释放，r增大，小球的线速度大小不变，则角速度ω变小，B项错误；
C.由可知，小球的线速度大小不变，角速度ω变小，小球的加速度变小，C项正确；
D.由牛顿第二定律可知，由向心力公式，可得小球的向心力
r增大，细绳对小球的拉力变小，D项错误。
故选C。
3、答案：A
解析：绳圈受到ac绳的拉力、cb绳的拉力、钩码的拉力F三个力作用，如图所示，其中
由几何关系知，，将沿水平方向和竖直方向正交分解，由竖直方向受力平衡得
得
故选A。
4、答案：B
解析：根据平抛运动的规律，有
两式联立解得
故选B。
5、答案：C
解析：AB.小球受到重力和绳的拉力共两个力的作用，两个力的合力提供小球做圆周运动的向心力，故AB错误；
C.小球受到重力和绳的拉力的合力提供小球做圆周运动的向心力
可得
则θ越大T越小，故C正确；
D.小球受到重力和绳的拉力的合力提供小球做圆周运动的向心力
可得
则θ越大v越大，故D错误。
故选C。
6、答案：A
解析：根据万有引力提供向心力可得
可得
故所求中心恒星与太阳的质量之比为
所以该中心恒星的质量
故选A。
7、答案：BD
解析：AB.由图象可以看出，a球抛出的高度小；根据可知，a球的运动时间短，故A错误、B正确；
CD.由图象可以看出，a、b两球的水平位移相比较，a的大，根据可知，a球的初速度大，故C错误、D正确。
故选BD。
8、答案：BC
解析：AB.根据速度一时间图象的斜率表示加速度可知，甲车刹车的加速大小为，乙车刹车的加速度大小为，甲车刹车的加速度大小是乙车的2倍，A项错误，B项正确；
CD.由图知，时两车的速度均为，可知在时两车相距最近，若两车刚好不发生碰撞，由图象与时间轴所围面积表示位移，则时两车间的距离
可知时刻，两车间距一定不小于36m ，C项正确，D项错误。
故选BC。
9、答案：BD
解析：A.由周期公式
可知当角速度ω增大时，周期T变小，故A错误；
B.物块所受合力提供物块做圆周运动的向心力，设斜劈对物块的作用力大小为F，则
随着角速度的增大，F增大，故B正确；
CD.对物块受力分析，如图所示，有
解得
当ω增大时，减小，f增大，故C错误，D正确。
故选BD。
10、答案：AC
解析：A.质量相等的三星系统的位置关系构成一等边三角形，其中心O即为它们的共同圆心，由几何关系可知三个星体做圆周运动的半径为
故A正确；
B.每个星体受到另外两星体的万有引力，其大小
故B错误；
C.星体做圆周运动的向心力由其所受合力提供，则有
三个星体做圆周运动的周期均为
故C正确；
D.由线速度公式
可得
故D错误。
故选AC。
11、答案：（1）ABD（2）
解析：（1）A.通过调节使斜槽的末端保持水平，以保证小球能做平抛运动，故A正确；
BC.每次必须从同一位置由静止释放小球，这样才能使小球多次做平抛运动的轨迹相同，故B正确，C错误；
D.小球运动时不应与木板上的白纸（或方格纸）相接触，防止小球运动的速度因摩擦受到影响，故D正确。
故选ABD。
（2）小球在竖直方向做自由落体运动，根据
可得
则小球做平抛运动的初速度为
12、答案：（1）没有记录两拉力的方向；没有说明要把结点拉至O点
（2）；2.8/2.7/2.9
（3）
解析：（1）A中没有记录两拉力的方向；
两次实验应把橡皮条拉至同一位置，B中没有说明要把结点拉至O点；
（2）合力F的图示如图所示
由图可知合力大小为。
（3）根据
可得
13、答案：（1）质点在x轴方向上做初速度的匀加速直线运动，沿y轴方向上做速度的匀速直线运动；
（2）（4m，4m）
解析：（1）由题图甲知，质点在x轴方向上做初速度的匀加速直线运动；由题图乙知，质点沿y轴方向上做速度的匀速直线运动，合运动为匀变速曲线运动。
（2）由题图甲知，质点的加速度为
方向沿x轴正方向，1s内质点沿x轴正方向的位移
由题图乙知，质点在时的y轴坐标
即时质点的位置坐标为（4m，4m）。
14、答案：（1），0.98（2）
解析：（1）在北极，物体受到的重力等于地球的引力。则
在北极上空高出地面h处测量
则
当时
（2）在赤道，考虑地球的自转，地球的引力提供重力（大小等于弹簧秤示数）与物体随地球自转需要的向心力；在赤道上小物体随地球自转做匀速圆周运动，受到万有引力和弹簧秤的作用力，有
得
15、答案：（1）（2）
解析：（1）套筒Q受到重力Mg，轻杆3和轻杆4的弹力，如图所示，根据对称性和平衡条件，有
代入数据得
（2）以题图中左侧小球为例，小球受到重力，上、下两根轻杆的弹力，上方轻杆对小球的作用力大小为，受到下方轻杆对它的作用力大小为，如图所示，则有竖直方向上，由平衡条件得
水平方向上，由牛顿第二定律得
由牛顿第三定律可知
由几何关系得
联立解得
16、答案：（1）；（2）（3）
解析：（1）由图象可得，0~2s内物块做减速运动，加速度大小
对物块，根据牛顿第二定律，有
解得
木板做匀加速直线运动，时与物块达到共同速度，作出在0~2s内长木板运动的图象，如图中下放实线所示
根据图象图线与横轴围成面积表示位移可得0~2s内物块和木板的相对位移为
（2）0~2s内木板做匀加速直线运动的加速度大小
对木板，根据牛顿第二定律，有
解得
（3）施加F后，对木板，有
解得
设经过t时间，物块从木板左端滑出，则有
解得