2025届甘肃省兰州市西北师范大学附属中学高三上学期12月模拟预测物理试题

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时长：75分钟 总分：100分
一、选择题（每题5分，共50分）
1．普朗克常量，光速为c，电子质量为，则在国际单位制下的单位是（ ）
A．B．mC．D．
2．甲、乙两物体从同一位置沿同一直线运动的v-t图像如图所示，t1为乙图线最低点的横坐标，t2为甲图线与乙图线交点的横坐标。关于两物体的运动，下列说法正确的是（ ）
A．t1时刻乙物体的速度方向改变
B．t2时刻甲乙两物体相遇
C．0～t2时间内，甲物体的平均速度大于乙物体的平均速度
D．0～t1时间内，乙物体的加速度始终大于甲物体的加速度
3．某位同学用筷子将均匀球夹起悬停在空中，如图所示，已知球心O与两根筷子在同一竖直面内，小球质量为，筷子与竖直方向之间的夹角均为，筷子与小球表面间的动摩擦因数为0.875（最大静摩擦力等于滑动摩擦力），取重力加速度，，。则每根筷子对小球的压力至少为（ ）
A．5NB．7.5NC．10ND．12.5N
4．如图，将光滑长平板的下端置于铁架台水平底座上的挡板P处，上部架在横杆上。横杆的位置可在竖直杆上调节，使得平板与底座之间的夹角θ可变。将小物块由平板与竖直杆交点Q处静止释放，物块沿平板从Q点滑至P点所用的时间t与夹角θ的大小有关。若由30°逐渐增大至60°，物块的下滑时间t将（ ）
A．逐渐增大B．逐渐减小
C．先增大后减小D．先减小后增大
5．金星、地球和火星绕太阳的公转均可视为匀速圆周运动，它们的向心加速度大小分别为a金、a地、a火，它们沿轨道运行的速率分别为v金、v地、v火。已知它们的轨道半径R金a火 B.a火>a地>a金
C．v地>v火>v金 D.v火>v地>v金
6. 如图所示，“娃娃机”是指将商品陈列在一个透明的箱内，其上有一个可控制的抓取玩具的机器手臂的机器，使用者要凭自己的技术操控手臂，以取到自己想要的玩具。不计空气阻力，关于“娃娃机”，下列说法正确的是( )
A．玩具从机器手臂处自由下落时，玩具的机械能守恒
B．机器手臂抓到玩具匀速水平移动时，玩具的动能增加
C．机器手臂抓到玩具匀速上升时，玩具的机械能守恒
D．机器手臂抓到玩具加速上升时，机器手臂做的功等于玩具重力势能的变化量
7.一质量为m的物块仅在重力作用下运动，物块位于r1和r2时的重力势能分别为3E0和E0(E0>0)。若物块位于r1时速度为0，则位于r2时其速度大小为( )
A．2 eq \r(\f(E0,m)) B. eq \r(\f(6E0,m))
C．2 eq \r(\f(2E0,m)) D.4 eq \r(\f(E0,m))
8.如图所示，质量为m的物体在水平传送带上由静止释放，传送带由电动机带动，始终保持以速度v匀速运动，物体与传送带间的动摩擦因数为μ，物体过一会儿能保持与传送带相对静止，对于物体从静止释放到相对静止这一过程，下列说法正确的是( )
A．物体在传送带上的划痕长eq \f(v2,2μg)
B．传送带克服摩擦力做的功为eq \f(1,2)mv2
C．电动机多做的功为eq \f(3,2)mv2
D．电动机增加的功率为μmgv
9.如图所示，矩形滑块静置于足够长的光滑水平面上，子弹甲以大小为v的速度从左向右水平射入滑块，从滑块右侧穿出后，完全相同的子弹乙以大小为v的速度从右向左水平射入滑块，从滑块左侧穿出。设两子弹穿越滑块过程中所受阻力大小恒定且相同，滑块质量始终保持不变，不计空气阻力，下列说法正确的是( )
A．子弹乙穿出滑块时，滑块速度恰好为零
B．子弹甲穿越滑块经历的时间比子弹乙穿越滑块经历的时间长
C．子弹两次穿越滑块过程中，子弹与滑块系统产生的热量相同
D．子弹两次穿越滑块过程中，滑块对子弹所做的功相同
10．赛龙舟是端午节的传统活动。下列和图像描述了五条相同的龙舟从同一起点线同时出发、沿长直河道划向同一终点线的运动全过程，其中能反映龙舟甲与其它龙舟在途中出现船头并齐的有（ ）
A．B．C．D．
二、填空（每空3分，共18分）
11.用如图所示的装置来探究小球做圆周运动所需向心力的大小Fn与质量m、角速度ω和轨道半径r之间的关系。两个变速塔轮通过皮带连接，转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮匀速转动，槽内的钢球就做匀速圆周运动。横臂的挡板对钢球的压力提供向心力，钢球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力套筒下降，从而露出标尺，标尺上的红白相间的等分格显示出两个钢球所受向心力的比值。如图是探究过程中某次实验时装置的状态。
(1)在研究向心力的大小Fn与质量m的关系时，要保持________相同。
A．ω和r B.ω和m
C.m和r D.m和Fn
(2)图中所示两个钢球的质量和轨道半径相等，则是在研究向心力的大小Fn与________的关系。
A．质量m B.轨道半径r
C.角速度ω
(3)若图中标尺上红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值为1∶9，与皮带连接的两个变速塔轮的半径之比为________。
A．1∶3 B.3∶1
C.1∶9 D.9∶1
12．某小组设计了一个研究平抛运动的实验装置，在抛出点O的正前方，竖直放置一块毛玻璃。他们利用不同的频闪光源，在小球抛出后的运动过程中光源闪光，会在毛玻璃上出现小球的投影点，在毛玻璃右边用照相机进行多次曝光，拍摄小球在毛玻璃上的投影照片。如图1，小明在O点左侧用水平的平行光源照射，得到的照片如图3；如图2，小红将一个点光源放在O点照射重新实验，得到的照片如图4。已知光源的闪光频率均为31 Hz，光源到玻璃的距离L＝1.2 m，两次实验小球抛出时的初速度相等。根据上述实验可求出：(结果均保留两位小数)
(1)重力加速度的大小为________m/s2，投影点经过图3中M位置时的速度大小为________m/s。
(2)小球平抛时的初速度大小为________m/s。
三、计算题（32分）
13．（15分）如图，置于圆形水平转台边缘的小物块随转台加速转动，当转速达到某一数值时，物块恰好滑离转台开始做平抛运动。现测得转台半径R＝0.5 m，离水平地面的高度H＝0.8 m，物块平抛落地过程水平位移的大小s＝0.4 m。设物块所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度g＝10 m/s2。求：
(1)物块做平抛运动的初速度大小v0；
(2)物块与转台间的动摩擦因数μ。
14．（17分）如图所示，一半径为0.1 m光滑的eq \f(1,4)圆弧与一平台相连固定在水平地面上。现用一轻绳将小球(视为质点)和木杆相连置于其上，小球位于圆周上的A点，AC长为0.1 m。木杆MN有eq \f(1,3)长度伸出平台，其与平台间的动摩擦因数μ＝0.2，且CM足够长。滑轮光滑无摩擦，不计其大小，g＝10 m/s2，滑动摩擦力等于最大静摩擦力。
(1)若小球、杆恰好在图示位置静止，求小球与木杆的质量比；(结果可用根号表示)
(2)若小球质量等于木杆质量，并从图示位置由静止开始运动，eq \r(2)＝1.4、eq \r(3)＝1.7，求小球运动到B点的向心加速度。(结果保留一位有效数字)