宁夏石嘴山市第三中学2023-2024学年高三上学期期中考试物理试卷

这是一份宁夏石嘴山市第三中学2023-2024学年高三上学期期中考试物理试卷，共6页。试卷主要包含了单选题，多选题，计算题等内容，欢迎下载使用。

出题人：
（时间：120分钟 分值：120分）
一、单选题（本大题共12小题，每题2分，共24分）
1．“天宫课堂”第四课于2023年9月21日15时45分开课，神舟十六号航天员景海鹏，朱杨柱、桂海潮在中国空间站梦天实验舱面向全国青少年进行太空科普授课。在奇妙“乒乓球”实验中，航天员朱杨柱用水袋做了一颗水球，桂海潮用白毛巾包好的球拍击球，水球被弹开。对于该实验说法正确的是
A．击球过程中，水球所受弹力是由于水球发生形变产生的
B．击球过程中，水球对“球拍”的作用力与“球拍”对水球的作用力是一对平衡力
C．梦天实验舱内，水球体积越大其惯性越大
D．梦天实验舱内可进行牛顿第一定律的实验验证
2．航展飞行表演中的精彩镜头，喷出的烟雾将飞机的运动轨迹显现出来，如图所示，关于这些飞机的运动，以下说法正确的是
A．飞机可能做匀变速曲线运动
B．飞机所受合外力沿飞机运动方向
C．飞机的运动速度不变
D．飞机所受合外力一定是变力
3．唐僧、悟空、沙僧和八戒师徒四个想划船渡过一条宽150m的河，他们在静水中划船的速度为5m/s，现在他们观察到河水的流速为4m/s，对于这次划船过河，他们有各自的看法，其中正确的是
A．唐僧说：我们要想到达正对岸就得朝着正对岸划船
B．悟空说：我们要想节省时间就得朝着正对岸划船
C．沙僧说：我们要想少走点路就得朝着正对岸划船
D．八戒说：今天这种情况我们是不可能到达正对岸的
4．如图所示的四幅图表示的是有关圆周运动的基本模型，下列说法正确的是

A．如图a，汽车以一定速率通过拱桥的最高点时处于超重状态
B．图b所示是一圆锥摆，增大θ，但保持圆锥的高度不变，则圆锥摆的角速度减小
C．如图c，同一小球在光滑而固定的圆锥筒内的A、B位置先后做匀速圆周运动，则在A、B两位置小球的角速度及所受筒壁的支持力大小均相等
D．如图d，火车转弯超过规定速度行驶时，外轨对外轮缘会有挤压作用
5. 如图甲所示，滚筒洗衣机脱水时，滚筒内的衣物随滚筒在竖直面内做匀速圆周运动，可简化为如图乙所示模型，A、C两点分别为衣物运动的最高点和最低点，B、D两点与圆筒圆心等高，则对脱水过程。下列说法正确的是（ ）
A．从A到C衣物处于失重状态
B．在B、D两点衣物的加速度相同
C．脱水效果最好的位置在C点
D．已脱水的衣物在A点受到的合力最小
6．一阶梯如图所示，其中每级台阶的高度和宽度都是0.4 m，一小球(可视为质点)以水平速度v从图示位置飞出，不计空气阻力，g取10 m/s2，欲打在第4级台阶上，则v的取值范围是
A. 6m/s C. 2m/s7．2023年5月30日上午9时31分，搭载神舟十六号载人飞船的长征二号F遥十六运载火箭在酒泉卫星发射中心成功发射。该飞船与空间站对接后在距离地面约400km（小于地球同步卫星高度）的圆形轨道上运行，如图所示。下列说法正确的是
A．飞船在对接后的运行过程中受力平衡
B．飞船在对接后的运行周期小于同步卫星的运行周期
C．飞船与空间站在同一轨道上通过加速完成对接
D．空间站中的宇航员不受重力作用
8．北斗卫星导航系统包括5颗同步卫星和30颗一般轨道卫星．关于这些卫星，以下说法正确的是
A．5颗同步卫星的轨道半径可以不同
B．5颗同步卫星的运行轨道必定在同一平面内
C．导航系统所有卫星的运行速度一定大于第一宇宙速度
D．导航系统所有卫星中，运行轨道半径越大的，周期越小
9．如图所示，地球可视为质量分布均匀的球体，为地球赤道上的物体，为沿地球表面附近做匀速圆周运动的人造卫星（轨道半径认为约等于地球半径）。已知随地球一起做圆周运动的周期约为周期的16倍，则地球赤道上和两极处的重力加速度之比约为
A．B．C．D．
10. 如图所示，倾角为的斜面固定在水平面上，质量分别为2kg和3kg的物块A、B叠放在斜面上，并通过不可伸长的轻绳跨过滑轮连接，A、B接触面和轻绳均与斜面平行，A与B间、B与斜面间的动摩擦因数均为。现用平行斜面向上的力作用于B上，使之向上匀速运动。重力加速度大小取，，，则为
A．0.9B．0.8C．0.7 D．0.6
11．如图甲所示的“彩虹滑道”是一种较为受欢迎的新型娱乐项目，游客在滑道上某段的运动可简化如图乙所示游客（视为质点）以水平速度从点滑出，然后落在倾角的斜面上的点不计空气阻力，重力加速度取，下列说法正确的是
A．游客在空中运动的时间为 B．、两点的水平距离为
C．游客在点的速度大小为 D．游客从运动到过程中的速度偏转角为
12．如图，两个质量均为m的小木块a和b(可视为质点)放在水平圆盘上，a与转轴OO′的距离为L，b与转轴的距离为2L，木块与圆盘的最大静摩擦力为木块所受重力的k倍，重力加速度大小为g。若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动，用ω表示圆盘转动的角速度，下列说法正确的是
A．a一定比b先开始滑动
B．a、b所受的摩擦力始终相等
C．ω＝ eq \r(\f(kg,2l))是b开始滑动的临界角速度
D．当ω＝ eq \r(\f(2kg,3l))时，a所受摩擦力的大小为kmg
二、多选题（本大题共6小题，每题全选对得4分，选不全得2分，有错选不得分，共24分）
13．有一种很火的益智玩具——“磁悬浮陀螺”，依靠磁场力可以让旋转的陀螺悬浮在空中，如图所示。对处于悬浮状态的陀螺，下列说法正确的是
A．陀螺上各质点均处于平衡状态
B．陀螺处于完全失重状态
C．距离陀螺中心越远的质点，线速度越大
D．若陀螺绕其中心的转速为20r/s，则陀螺上距离中心1cm处质点的向心加速度大小约为160m/s2
14．关于行星的运动，下列说法正确的是
A．牛顿在实验室利用扭称实验测量出了万有引力常量的准确值
B．同一行星沿椭圆轨道绕太阳运动，靠近太阳时速度增大，远离太阳时速度减小
C．所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳在椭圆的中心
D．开普勒第三定律中的常数与行星无关，与太阳有关
15．假如某宇航员在月球表面以初速度v0竖直上抛出一个小球，经时间t后小球回到出发点，已知月球的半径为R，引力常量为G，下列说法正确的是
A. 月球表面的重力加速度为2v0t
B. 月球的质量为v0R2Gt
C. 探测器在月球表面获得 2v0Rt的速度就可能离开月球表面绕月球做圆周运动
D. 探测器在月球表面附近绕月球做匀速圆周运动的绕行周期为 Rtv0
16．如图所示，轻质不可伸长的细绳，绕过光滑定滑轮C，与质量为的物体A连接，A放在倾角为的光滑斜面上，绳的另一端和套在固定竖直杆上的物体B连接。现连线恰沿水平方向，从当前位置开始B以速度匀速下滑。设绳子的张力为T，在此后的运动过程中，下列说法正确的是
A．物体A做加速运动
B．物体A做匀速运动
C．A处于超重状态
D．T等于
17．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、乙两人在不同位置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37°和53°。已知两支箭的质量，竖直方向下落高度均相等，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．甲、乙两人所射的箭到落入壶口的过程速度变化量相同
B．甲、乙两人所射箭落入壶口时速度大小之比3：4
C．甲、乙两人投射位置与壶口的水平距离之比为
D．甲、乙两人所射箭的初速度大小之比为
18．如图所示，半径的光滑圆筒竖直固定，长度为的轻绳，一端固定在圆筒轴线上一点，另一端悬挂可视为质点、质量为m的小球。现使小球在水平面内做匀速圆周运动，小球始终在圆筒内，重力加速度为g。下列说法正确的是
A．小球角速度越大，轻绳的拉力越大
B．小球角速度时，轻绳的拉力为
C．小球角速度时，小球受两个力的作用
D．小球角速度时，筒壁与小球之间作用力大小为
实验题（本大题共2小题，每空2分，共16分）
19．两个同学根据不同的实验装置，进行了“探究平抛运动的特点”的实验：
①甲同学采用频闪摄影的方法拍摄到如图甲所示的“小球做平抛运动”的照片。图中每个小方格的边长均为，则由图可求得拍摄时相机每 s曝光一次；该小球平抛的初速度大小为 ；经过b点时的速度大小为 。（重力加速度大小）
②乙同学采用如图乙所示的装置。下列器材问题和操作方式不会对实验误差带来影响的是 。
A．槽与小球间有摩擦
B．槽末端切线不水平
C．小球每次自由滚下的位置不同
D．某次实验时小球在释放瞬间有初速度
20．某同学先用图1所示装置测弹簧的劲度系数，再用该弹簧以图2所示装置测物块与长木板间的动摩接因数，重力加速度g取10m/s2

（1）测劲度系数的实验步骤：
a．将轻弹簧悬挂在铁架台的横杆上，将刻度尺竖直固定在轻弹簧旁将刻度尺的等刻度与轻弹簧的上端对齐：
b．在弹簧下端依次挂上不同质量的钩码，记录每次钩码的总质量m及对应指针所指刻度值x；
c．在m-x坐标系上描点作图，作出的图像如图3所示。
由图像可知，弹簧的原长L0＝ cm，弹簧的劲度系数k＝ N/m。
（2）用图2所示装置测动摩擦因数，长木板B放在水平面上，物块A放在长木板上，并用（1）问中轻弹簧将物块A与竖直墙面连接，弹簧保持水平，用水平力F拉长木板B向左运动，A保持静止，测时弹簧的长度为L=9cm。已知物块A的质量为lkg。则物块A与长木板间的动摩擦因数μ= ，实验中由于弹簧悬挂时的原长比平放时的自然长度长，因此实验测得的动摩擦因数比实际值偏 （填“大”或“小”）。
四、计算题（本大题共5小题，共56分）
21. (6分)如图所示，质量m为2.0kg的木块放在水平桌面上的A点，以初速度v0=5m/s在桌面上沿直线向右运动，运动到桌边B点后水平滑出落在水平地面C点。已知木块与桌面间的动摩擦因数为0.20，桌面距离水平地面的高度h为1.25m，A、B两点的距离为L=4.0m，g取10m/s2。不计空气阻力，求
（1）木块滑动到桌边B点时的速度大小vB；
（2）B、C两点间的水平距离x。
22．(10分) 如图所示，水平转台上有一个质量为m的物块，用长为l的轻质细绳将物块连接在转轴上，细绳与竖直转轴的夹角θ=30°，此时细绳伸直但无张力，物块与转台间的动摩擦因数为μ=13，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，物块随转台由静止开始缓慢加速转动，重力加速度为g，则
(1)当水平转盘以角速度ω1匀速转动时，绳上恰好有张力，求ω1的值；
(2)当水平转盘以角速度ω2= g2l匀速转动时，求物体所受的摩擦力大小；
(3)当水平转盘以角速度ω3= 2gl匀速转动时，求细绳拉力大小．
23．(12分)如图所示，A点距水平面BC的高度，BC与圆弧轨道CDE相接于C点，D为圆弧轨道的最低点，圆弧轨道DE对应的圆心角，圆弧的半径，圆弧与斜面EF相切于E点。一质量的小球从A点以的速度水平抛出，从C点沿切线进入圆弧轨道，当经过E点时，该球受到圆弧的摩擦力，经过E点后沿斜面向上滑向洞穴F。已知球与圆弧上E点附近以及斜面EF间的动摩擦因数μ均为0.5，，，重力加速度，空气阻力忽略不计。求：
（1）小球在C点的速度大小；
（2）小球到达E处时的速度大小；
（3）要使小球正好落到F处的球洞里，则EF的长度为多少。
24．(13分)如图所示，传送带左右两端距离，沿逆时针方向以恒定速率v转动。传送带的上表面距水平地面的高度，质量为的物块B以初速度从光滑水平面的O点斜向上抛出，O点距传送带右端的水平距离为，恰好无碰撞地滑上水平传送带。物块B与传送带间的动摩擦因数为，物块B可视为质点，取。
（1）求物块B抛出时初速度的大小。
（2）若传送带的速率，求物块B在传送带上运动的时间t。
25．选修3-3 (1) (选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。每选错1个扣3分，最低得分为0分) 下列说法正确的是
A．彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点
B．布朗运动与温度有关，所以布朗运动是分子的热运动
C．内能既能够从高温物体传递到低温物体，也能够从低温物体传递到高温物体
D．两分子间距离大于时，增大分子间距，分子力做负功，分子势能增大
E．气体的温度越高，每个气体分子的动能都越大
(2) (10分)气垫运动鞋能为脚提供缓冲保护。一运动鞋气垫内封闭着一定质量的气体（可视为理想气体），温度为时，压强为。
（i）缓慢踩压气垫，气垫内气体温度可视为不变，当气垫内气体压强变为时，该气体的体积变为原来的几倍？
（ii）某次跑步过程中，气垫内气体被反复压缩、扩张，最终气垫内气体恢复初始体积，温度变为。求此时气垫内气体压强？跑步前后气体的内能增大还是减少？
答案
1-12 CDBDCABBDBCC
13-18 CD BD AC AC AD CD
19. 【答案】 0.1 2 2.5 A
20. 【答案】 4 70 0.35 小
21. 【答案】（1）；（2）
【详解】（1）由题意 1分 1分
解得 1分
（2）B、C间平抛运动，根据平抛运动规律 1分 1分
解得 1分
22. 【答案】(1)ω1= 2g3l (2) 14mg (3) 2mg
解：(1)当最大静摩擦力不能满足所需要向心力时，细绳上开始有张力，则由牛顿第二定律得：
μmg=mω12(lsinθ) 2分
代入数据解得：ω1= 2g3l； 1分
(2)当水平转盘以角速度ω2= g2l匀速转动时，由于ω2<ω1，摩擦力提供向心力
f=mω22r=mω22lsinθ=14mg 2分
(3)当支持力为零时，物块所需要的向心力由重力和细绳拉力的合力提供，由牛顿第二定律得：
mgtanθ=mω02lsinθ 1分
解得：ω0= 2 3g3l； 1分
当水平转盘以角速度ω3= 2gl 匀速转动时，由于ω3>ω0，物块已经离开转台在空中做圆周运动。
设细绳与竖直方向夹角为α，
有：mgtanα=mω32(lsinα) 1分
代入数据解得：α=60° 1分
则绳上的拉力为：F=mgcsα=2mg 1分
23. 【答案】（1）；（2）（3）
【详解】（1）小球从A点做平抛运动，在竖直方向有 1分
则小球到达点时速度大小 2分
（2）小球在点，根据 1分
代入解得 1分
在点，对小球根据牛顿第二定律可得 2分
解得 1分
（3）小球在斜面上做匀减速直线运动， 2分
根据 1分
解得 1分
24. 【答案】（1）5m/s； （2）2s
【详解】（1）物块B做斜抛运动，设与水平方向的夹角为， 1分
1分 1分
解得 1分
（2）物块B在传送带上运动， 1分 1分
解得 1分
又有 1分
解得 1分
之后物块随传送带做匀速直线运动，有 1分
解得 1分
物块B在传送带上运动的时间为 =2s 2分
25. (1)【答案】ACD
(2)【答案】（1）；（2），增大
【详解】（1）由玻意耳定律可得 3分
其中
可得 1分
所以，该气体的体积变为原来的倍。
（2）由查理定律得 3分
其中
可得，此时气垫内气体压强 1分
因为气体温度增大，体积不变，所以跑步前后气体的内能增大。 2分