2023届广东省佛山市顺德区第一中学高三上学期一模热身物理试题（三）（word版）

2023届高三一模热身试卷（三）

物理

一、单项选择题：本题共8小题，每小题4分，共32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．下列说法正确的是（       ）

A．加速度大于

B．曲线运动中，加速度一定不为零

C．匀速圆周运动中，相同时间内速度变化量相同

D．瞬时速率等于瞬时速度的大小，平均速率等于平均速度的大小

2．甲乙两同学想将货物运送至楼上，设计了如图所示装置。当重物提升到一定高度后，两同学均保持位置不动，乙用一始终水平的轻绳将工件缓慢向左拉动，最后将货物运送至乙所在位置，完成运送。若两绳始终位于同一竖直面内，绳子足够长，不计一切摩擦及滑轮重力，则乙在拉货物过程（　　）

A．甲手中绳子上的拉力不断变小

B．楼面对甲的支持力不断增大

C．楼面对甲的摩擦力与楼面对乙的摩擦力大小相等

D．乙手中绳子上的拉力不断增大

3．如图所示，游乐场中有一种“旋转飞椅”的游乐项目。在旋转平台的下边缘固定若干长度相同的长绳，绳子的另一端是供游客乘坐的椅子，当平台绕其中心轴水平匀速旋转时，游客随之做匀速圆周运动。游客可以选择距离旋转轴较近的A处乘坐，也可以选择距离旋转轴较远的B处乘坐。关于这两处乘客的运动状态，下列说法正确的是（　　）

A．两处游客的线速度大小可能相同

B．两处游客的向心加速度大小可能相同

C．两处游客的向心力大小可能相同

D．两处游客的绳子与竖直方向夹角可能相同

4．2022年9月1日，神舟十四号航天员乘组在问天实验舱圆满完成首次出舱任务，问天实验舱对接天和核心舱的过程可简化为如图情景：问天实验舱经椭圆轨道I，在A点与圆形轨道II上的天和核心舱对接，轨道II离地高度约为，下列说法正确的是（　　）

A．问天实验舱与天和核心舱对接时，若以地面为参考系，则问天实验舱静止不动

B．问天实验舱在轨道I上机械能小于其在轨道II上的机械能

C．问天实验舱在轨道II上运行速率在到之间

D．问天实验舱在轨道II上的向心加速度小于地球赤道上物体随地球自转的向心加速度

5．投壶是从先秦延续至清末的中国传统礼仪和宴饮游戏，《礼记传》中提到：“投壶，射之细也。宴饮有射以乐宾，以习容而讲艺也。”如图所示，甲、乙两人沿水平方向各射出一支箭，箭尖插入壶中时与水平面的夹角分别为和；已知两支箭质量相同，忽略空气阻力、箭长，壶口大小等因素的影响，下列说法正确的是（，，，）（　　）

A．若两人站在距壶相同水平距离处投壶，甲所投箭的初速度比乙的大

B．若两人站在距壶相同水平距离处投壶，乙所投的箭在空中运动时间比甲的长

C．若箭在竖直方向下落的高度相等，则甲、乙所射箭初速度大小之比为

D．若箭在竖直方向下落的高度相等，则甲、乙所射箭落入壶口时速度大小之比为

6．甲、乙两物体从同一点、同一方向、同时开始沿直线运动，甲的x-t和乙的v-t图像如图所示（不考虑碰撞），下列说法中正确的是（　　）

A．2~4s内乙做变加速运动

B．2s末甲物体恰能追上乙物体

C．第3s内甲、乙两物体速度方向相同

D．4~6s内，甲乙两物体的平均速度不相同

7．劲度系数为k的轻弹簧的两端分别与质量均为m物块B、C相连，放在足够长的倾角为的光滑斜面上，弹簧与斜面平行，C靠在固定的挡板P上，绕过光滑定滑轮的轻绳一端与B相连，另一端与悬空的物块A相连。开始时用手托住A，使滑轮两侧的轻绳恰好伸直且无弹力，然后松手由静止释放A，C恰好不能离开挡板P。不计空气阻力，重力加速度为g，A、B、C均视为质点，弹簧始终处在弹性限度内，A离地面足够高。下列说法正确的是（　　）

A．物体A的质量为m

B．物体A下降的最大距离为

C．释放A之后的瞬间，物体A的加速度大小为

D．物体A从被释放到下降至最低点的过程中，由A、B组成的系统机械能守恒

8．冰壶比赛中，若某回合运动员想将冰壶送到与出手点相距25m的目标位置，该运动员正对目标位置，以大小为3m/s的初速度将冰壶推出，冰壶和冰面的动摩擦因数为0.02，发现冰壶没有按预期到达，于是运动员从冰壶运动的起点，沿冰壶原来运动的路线用毛刷摩擦冰面，使冰壶和冰面的动摩擦因数变为原来的一半，取重力加速度大小g=10m/s2。若将冰壶再次以原来的速度推出，恰好到达目标位置，则运动员用毛刷摩擦冰面的距离为（　　）

A．20m B．15m C．10m D．5m

二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

9．如下图，一条电缆由北向南绕过电杆转向由东向西，电缆与电杆的接触点为P。固定电杆的钢索一端固定在P点，另一端固定在地面上，钢索、电杆与东西方向的电缆在同一竖直平面内。设电缆线水平，南北、东西方向的电缆对电杆的拉力分别为F1、F2，方向沿电缆方向且大小相等，钢索对电杆的拉力为F3，方向沿钢索方向。已知植于土中的电杆竖直，下列说法正确的是（　　）

A．F1、F2和F3的合力竖直向下

B．地面对电杆的作用力一定不沿竖直方向

C．F1、F2和F3在水平面内的合力不可能为0

D．F1、F2的合力与F3等大反向

10．明代出版的《天工开物》中记录了祖先的劳动智慧，如图所示为“牛转翻车”，利用畜力转动不同半径齿轮来改变水车的转速，从而将水运送到高处。祖先的智慧在今天也得到了继承和发扬。我国自主研发的齿轮传动系统，打破了国外垄断，使中国高铁持续运行速度达到350km/h，中国高铁成为中国制造的一张“金名片”。图中A、B是两个齿轮边缘点，齿轮半径比，在齿轮转动过程中（　　）

A．A、B的周期之比 B．A、B的角速度之比的

C．A、B的线速度大小之比 D．A、B的向心加速度大小之比

11．在粗糙水平面上静置一个质量为M的三角形斜劈A（两侧斜面倾角不相等，满足）。两个质量均为m的小物块P和Q恰能沿两侧斜面匀速下滑。若在下滑过程中，同时各施加一个平行于各自斜面的大小相等的恒力，如图所示，重力加速度为g，则在施力后P和Q下滑过程中（均未到达底端），下列判断正确的是（　　）

A．物块P和物块Q的加速度大小相等

B．因的水平分量更小，斜劈A有向右的运动趋势

C．地面对斜劈A的支持力大小为

D．若仅将的方向由平行于右侧斜面改为竖直向下方向，地面对斜劈A的摩擦力为零

三、非选择题：共50分，请根据要求作答。

12．利用水平旋转平台验证向心力与质量、角速度、半径的定量关系，选取光滑水平平台MN，如图甲所示，平台可以绕竖直转轴转动，M端固定的压力传感器可以测出物体对其压力的大小，N端有一宽度为d的遮光条，光电门可以测出每一次遮光条通过时的遮光时间。

实验过程如下：

a.用游标卡尺测出遮光条的宽度，如图乙所示；

b.用天平测出小物块质量为m；

c.测出遮光条到转轴间的距离为L；

d.将小物块放置在水平平台上且靠近压力传感器，测出小物块中心位置到转轴间的距离为R；

e.使平台绕转轴做不同角速度的匀速转动；

f.通过压力传感器得到不同角速度时，小物块对传感器的压力F和遮光条通过光电门的时间t；

g.在保持m、R不变的前提下，得到不同角速度下压力F与的图像如图丙所示，其图线斜率为k。

请回答下列问题：

（1）遮光条宽度d=______cm。

（2）当遮光条通过光电门的时间为t0时，平台转动的角速度=______（用相应的字母符号表示）。

（3）验证小物块受到的向心力与质量、角速度、半径间的定量关系时，则图线斜率应满足k=______（用m、d、R、L等物理量符号表示）。

13．用如图甲所示的实验装置来验证牛顿第二定律，为消除摩擦力的影响，实验前必须平衡摩擦力。

（1）李同学平衡摩擦力时是这样操作的：将小车静止地放在水平木板上，把木板不带滑轮的一端慢慢垫高，如图乙，直到小车由静止开始沿木板向下滑动为止。这位同学的操作是不正确的，正确的操作应当是：____________

（2）如果这位同学按（1）中的操作做实验，他不断改变对小车的拉力F，得到在小车质量M保持不变情况下的a-F图线是下图中的______（将选项代号的字母填在横线上）。

A．     B．     C．       D．

（3）下图是该同学在正确操作下获得的一条纸带，0、1、2、3、4、5、6计数点，每相邻计数点之间还有4个点没有标出，已知打点计时器使用的交流电频率为f。用s1、s2、s3、s4、s5、s6以及f来表示小车加速度为a＝______。

（4）为减小误差，实验中要进行小车的质量M跟砂和砂桶的总质量m的选取，以下最合理的一组是(      )

A．M＝200g，m＝10g、15g、20g、25g、30g、40g

B．M＝200g，m＝20g、40g、60g、80g、100g、120g

C．M＝400g，m＝10g、15g、20g、25g、30g、40g

D．M＝400g，m＝20g、40g、60g、80g、100g、120g

（5）张同学改进了实验装置，在小车的前方安装一个拉力传感器，其它操作正确无误。由于安装了拉力传感器，下列操作要求中不需要的是______（填选项前的字母）。

A．测出砝码和砝码盘的总质量       

B．将木板垫起适当角度以平衡摩擦力

C．跨过滑轮连接小车的细线与长木板平行       

D．砝码和砝码盘的总质量远小于小车和传感器的总质量

14．8月4日中国人民解放军东部战区按计划在台岛周边进行实战化综合演练。其中无人机得到了广泛的应用，如图为四旋翼无人机，它是一种能够垂直起降的小型遥控飞行器。一架质量的无人机，其动力系统的最大升力，运动过程中所受阻力大小恒为，

（1）无人机在地面上从静止开始，以最大升力竖直向上起飞，求在时离地面的高度

（2）当无人机悬停在距离地面高度处由于动力故障，无人机突然失去升力坠落，无人机坠落过程中，在遥控器设备的干预下，动力设备重新启动提供向上最大升力，为保证安全着地，求飞行器从开始下落到恢复升力的最长时间t1

15．如图所示，动摩擦因为μ的水平地面AB与倾斜长传送带用光滑的小圆弧BC连接，传送带与水平面的夹角为θ=37°，传送带以v0逆时针转动，现位于水平面A处可视为质点的质量为m小物块，在水平恒力作用下从静止开始向右运动，当物块运动到B点时速度为v，忽略物块从B点到C点的速率变化，物块在B点时撤去恒力，已知恒力作用时间为t，物块与斜面的动摩擦因数为μ0=0.5，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g=10m/s2，求：

（1）求水平恒力的大小；

（2）若传送带CD的长度为，请分析判断物块能否到达传送带D点；

（3）讨论物块在传送带上向下滑的时间与传送带速度的关系。

16．如图所示，由半径均为R=0.9m的两个圆弧组成的“S”形光滑轨道竖直固定在光滑水平地板上，轨道的底端A与水平地板平滑相接，两轨道交接处的缝隙很小，可以忽略不计，两轨道所在圆的圆心在同一水平面上；在轨道的右侧有一倾角的斜面DE固定在水平地板上。一质量的物块b（可视为质点）静止在“S”形光滑轨道的底端A处，另一质量M=1kg的物块a在F0=2N的水平恒力作用下从光滑水平地板上的某处由静止开始运动，经过一段时间后撤去水平恒力F0之后，物块a与物块b发生碰撞（时间极短）。碰撞后，物块a刚好能到达第一个圆弧轨道上的B点，该点和O1点的连线与竖直方向的夹角；物块b沿“S”形轨道上滑，且恰好能运动到轨道的最高点C，从C点水平飞出后恰能从斜面的顶点D无碰撞地进入斜面，并沿斜面下滑到斜面的最低点E。（重力加速度g取10m/s2，）求：

（1）C、D两点间的水平距离l及斜面的顶端D距离水平地板的高度h。

（2）物块a受水平恒力F0作用的时间t及a与b碰撞时损失的机械能。（结果保留小数点后两位）

1．B

2．D

3．C

4．B

5．D

6．D

7．C

8．D

9．BC

10．AC

11．ACD

12．     0.246         

13．     给小车一个初速度，小车能够带动纸带匀速下滑     C          C     AD

【详解】

（1）[1]小车由静止下滑，说明重力沿斜面的分力大于摩擦力，因此平衡过度，所以该同学的操作不正确，正确的操作应该为给小车一个初速度，小车能够带动纸带匀速下滑。

（2）[2]如果这位同学先如（1）中的操作，导致平衡摩擦力过度，因此当小车上还没有挂砂和砂桶时，小车应该就已经有加速度了，故选C；

（3）[3]纸带上相邻两点间的时间间隔

每相邻计数点之间还有4个点没有标出，可知相邻两标记点间的时间间隔

根据逐差法

可知

小车的加速度为

联立可得

（4）[4] 当时，即当砂和砂桶总质量远远小于小车和砝码的总质量，绳子的拉力近似等于沙和沙桶的总重力，因此最合理的一组是C。

（5）[5]AD．若安装了拉力传感器，则拉力不需要测量了，当然也不必满足砝码和砝码盘的总质量远小于小车和传感器的总质量；也不必测出砝码和砝码盘的总质量（是用它们的总重力代替拉力的），故AD符合题意；

B．虽然安装了拉力传感器，但仍需平衡阻力，才能保证绳的拉力为合力，故B不符合题意；

C．细绳的方向一定要与长木板平行，避免拉力产生垂直于木板的分力，从而减小误差，故C不符合题意。

故AD。

14．（1）75m；（2）

【详解】

（1）上升过程根据牛顿第二定律得

解得

在时离地面的高度为

（2）自由落体的高度为

动力设备重新启动时的速度为

动力设备重新启动后根据牛顿第二定律得

落到地面时的速度为零

解得

15．（1）；（2）不能；（3）当时，，当时，

【详解】

（1）加速度大小

联立解得

（2）小物块在倾斜传送带向上运动时加速度大小

当速度减小到0时运动的距离

所以物块不能到达传送带D点。

（3）物块在传送带上向下滑过程中在速度达到时，加速度大小

位移

当时

运动时间

当时，当物块速度达到时向下滑动时间

位移

此时由于

物块继续向下加速运动，加速度

位移

根据

解得

则

16．（1），；（2），

【详解】

（1）物块b刚好能运动到轨道的最高点C，重力提供向心力，设此时速度为，则有

解得

物块b恰能从斜面的顶点D无碰撞地进入斜面，所以此时的速度与斜面平行，将速度分解得物块此时竖直方向与水平方向速度相等，设从C到D点的时间为，则有

所以C、D两点间的水平距离为

此时竖直方向位移为

顶端D距离水平地板的高度为

（2）设碰撞后物块ab的速度分别为和，对物块b从A处到C处由机械能守恒得

解得

同理对物块a从A处到B处由机械能守恒得

解得

设物块a与物块b发生碰撞前的速度为，由动量守恒得

解得

水平恒力F0作用时物块a的加速度为

所以物块a受水平恒力F0作用的时间

物块a与物块b发生碰撞前后由能量守恒得损失的机械能为