宁夏回族自治区银川一中2024-2025学年高三上学期第三次月考物理试卷

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命题教师：李一凡
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2．作答时，务必将答案写在答题卡上。写在本试卷及草稿纸上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
一、单选题（本题共7小题，每小题4分，共28分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求）
1．以下是我们所研究的有关圆周运动的基本模型，如图所示，下列说法正确的是
A．如图甲，火车转弯小于规定速度行驶时，外轨对轮缘会有挤压作用
B．如图乙，汽车通过拱桥的最高点时受到的支持力大于重力
C．如图丙，两个圆锥摆摆线与竖直方向夹角不同，但圆锥高相同，则两圆锥摆的角速度大小相等
D．如图丁，同一小球在光滑而固定的圆锥筒内的A、B位置先后分别做匀速圆周运动，则在A、B两位置小球角速度大小相等
2．电影《流浪地球2》中太阳核心聚变加速，导致内核温度高
达一亿度，足以点燃太阳，产生氦闪。如图所示，现实中太
阳内层的氢发生聚变，每4个会聚变成1个，即质子
—质子链反应。下列说法不正确的是
A．两个合成的过程中产生一个正电子
B．比少一个中子
C．和聚合成，反应前后质量数守恒
D．的比结合能小于的比结合能
3．分子间作用力F、分子势能与分子间距离r的关系图线如图甲、乙两条曲线所示（取无穷远处分子势能）。下列说法正确的是
A．甲图线为分子势能与分子间距离的关系
图线
B．当时，随距离增大，分子间作用力
做正功
C．当时，分子间作用力F表现为引力
D．随着分子间距离从接近于零开始增大到无穷远，分子间作用力先减小后增大
4．推铅球是一项体育运动，巧用物理知识及技巧可以使其射程最远、成绩最佳。如图甲所示，某同学沿着与水平方向的夹角为的方向以初速度斜向上推出铅球，重力加速度大小为g，不计空气阻力，忽略铅球抛出时距离地面的高度。下列说法正确的是
A．一定时，越大水平射程最远
B．一定时，当时水平射程最远
C．铅球在空中运动的时间
D．铅球在运动过程中最高点时的速度为0
5．加快发展新质生产力是新时代可持续发展的必然要求，我国新能源汽车的迅猛发展就是最好的例证。某新能源汽车生产厂家在平直公路上测试汽车性能，t＝0时刻驾驶汽车由静止启动，时汽车达到额定功率，时汽车速度达到最大，如图是车载电脑生成的汽车牵引力F随速率倒数变化的关系图像。已知汽车和司机的总质量m＝2000kg，所受阻力与总重力的比值恒为，重力加速度，
下列说法正确的是
A．从启动到速度达到最大过程中汽车通过的距离为150m
B．汽车在BC段做匀加速直线运动，在AB段做匀速运动
C．汽车达到的最大速度大小为15m/s
D．汽车启动后做匀加速直线运动，直到速度达到最大
6．如图所示，物体a、b通过细绳连接在光滑的轻质定滑轮两侧，开始时用手托着物体a，细绳恰好伸直且无拉力，此时物体a与地面间的距离为h，物体b静止在地面上，物体a、b的质量分别为2m、m，重力加速度为g，由静止释放物体a，则下列说法中正确的是
A．物体a从释放到落地经历的时间为
B．细绳的拉力对物体a做功为
C．物体a落地时物体b的动能为mgh
D．物体b能上升的最大高度为
7．北京时间2024年9月20日17时43分，我国在西昌卫星发射中心使用快舟一号甲运载火箭，成功将天启星座29～32星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，发射任务获得圆满成功。已知卫星的运行速度的三次方与其周期的倒数的的关系图像如图所示。已知地球半径为R，引力常量为G，卫星绕地球的运动可看做匀速圆周运动，下列说法正确的是
A．地球的质量为
B．地球密度为
C．地球表面的重力加速度为
D．绕地球表面运行的卫星的线速度大小为
二、多选题（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）
8．在物理学建立、发展的过程中，许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步。关于科学家和他们的贡献，下列说法中正确的是
A．德国天文学家开普勒对他的导师——第谷观测的行星数据进行了多年研究，得出了开普勒三大行星运动定律
B．英国物理学家卡文迪什利用“卡文迪什扭秤”首先较准确地测定了万有引力常量
C．伽利略用“月—地检验”证实了万有引力定律的正确性
D．牛顿认为在足够高的高山上以足够大的水平速度抛出一物体，物体就不会再落在地球上
9．如图1所示，一轻弹簧竖直固定于水平桌面上，另一相同的弹簧下端与光滑固定斜面底端的挡板相连，物体P、Q分别从两弹簧上端由静止释放，加速度a与弹簧压缩量x的关系分别如图2中实线、虚线所示。则
A．光滑斜面的倾角为37°
B．P、Q向下运动达到最大速度时两弹簧的压缩量之比为
C．P、Q的质量之比为
D．P、Q向下运动过程中的最大速度之比为
10．如图甲所示，两个质量分别为、的小木块和（可视为质点）放在水平圆盘上，与转轴OO′的距离为，与转轴的距离为。如图乙所示（俯视图），两个质量均为的小木块和（可视为质点）放在水平圆盘上，与转轴、与转轴的距离均为，与之间用长度也为的轻质细线相连。木块与圆盘之间的最大静摩擦力为木块所受重力的倍，重力加速度大小为。若圆盘从静止开始绕转轴做角速度缓慢增大的转动，下列说法正确的是
A．图甲中，、同时开始滑动
B．图甲中，、所受的静摩擦力始终相等
C．图乙中，、与圆盘相对静止时，细线的
最大拉力为
D．图乙中，、与圆盘相对静止时，圆盘的最大角速度为
三、实验题（本大题共2小题，共16分）
11．(10分)
某同学用如图所示装置探究物体做圆周运动时向心力与角速度的关系，力传感器固定在竖直杆上的A点，质量为m的磁性小球用细线a、b连接，细线a的另一端连接在竖直杆上的O点，细线b的另一端连接在力传感器上，拉动小球，当a、b两细线都伸直时，细线b水平，测得OA间的距离为，小球到A点距离为，磁传感器可以记录接收到n次强磁场所用的时间，重力加速度为g。
（1）实验时，保持杆竖直，使小球在细线b伸直且水
平的条件下绕杆做匀速圆周运动，从接收到第一个强磁场记
为1，并开始计时，测得磁传感器接收到n次强磁场所用时
间为t，则小球做圆周运动的角速度 ，测得力传
感器的示数为F，则小球做圆周运动的向心力
（此空用含F的式子表示）；
（2）多次改变小球做圆周运动的角速度（每次细线b均
伸直且水平），测得多组力传感器示数F及磁传感器接收到n次强磁场所用的时间t，作图像。如果图像是一条倾斜直线，图像与纵轴的截距为 ，图像的斜率为 ，则表明，小球做匀速圆周运动时，在质量、半径一定的条件下，向心力大小与 （填“角速度”或“角速度的平方”）成正比。
12．（6分）
已知弹性绳用久之后，其劲度系数会变小，某同学在家中找到一根某品牌的弹性绳，查阅资料后得知，该品牌的弹性绳出厂时的劲度系数为，若弹性绳的实际劲度系数k与的偏差（用表示）大于10％，则视为报废。该同学为验证弹性绳是否已经报废，利用如图甲所示装置对其劲度系数进行了测量。
(1)在悬点M左侧竖直固定一刻度
尺，并使M点与刻度尺零刻度线对齐，
在弹性绳最上端接有力传感器，用力缓
慢竖直向下拉弹性绳的下端N点，记录
多组MN的长度x和相应的力传感器的
示数F，并作出图像如图乙所示，
由图像可判断F与x成 （选填“线
性”或“非线性”）关系；
(2)该同学在绘出的图像上取两点进行计算，分别为和，可求出弹性绳的实际劲度系数为 N/cm；（结果保留两位有效数字）
(3)结合题中条件可以判断该弹性绳 （选填“已”或“未”）报废。
四、解答题（本大题共3小题，共38分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案不能得分。有数据计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
13．（10分）
人们用滑道从高处向低处运送货物。如图所示，可看做质点的货物从圆弧滑道顶端P点静止释放，沿滑道运动到圆弧末端Q点时速度大小为。已知货物质量为10kg，滑道高度h为4m，且过Q点的切线水平，重力加速度取。求：
(1)经过Q点时对轨道的压力F；
(2)货物从P点运动到Q点的过程克服阻力做的功W。
14．（12分）
由中国科学院、中国工程院两院院士评出的2012年中国十大科技进展新闻，于2013年1月19日揭晓，“神九”载人飞船与“天宫一号”成功对接和“蛟龙”号下潜突破7000米分别排在第一、第二。若地球半径为R，把地球看做质量分布均匀的球体，地球表面的重力加速度大小为，引力常量为G，“蛟龙”下潜深度为，天宫一号轨道距离地面高度为，已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零，求：
（1）“天宫一号”绕地心转一周的时间是多少？
（2）“蛟龙”号所在处与“天宫一号”所在处的重力加速度之比为多少？
15．（16分）
如图所示，水平传送带AB长，以的速度顺时针转动，传送带与半径可调的竖直光滑半圆轨道BCD平滑连接，CD段为光滑管道，小物块（可视为质点）轻放在传送带左端，已知小物块的质量，与传送带间的动摩擦因数，，重力加速度。
(1)求小物块到达B点时的速度大小；
(2)若要使小物块从D点飞出后落回传送带的水平距
离最大，求半圆轨道半径R的大小；
(3)若小物块在半圆轨道内运动时始终不脱离轨道且
不从D点飞出，求半圆轨道半径R的取值范围。