广西钦州市第四中学2024-2025学年高三上学期9月考试物理试题

这是一份广西钦州市第四中学2024-2025学年高三上学期9月考试物理试题，共5页。
[本部分共16小题，每小题3分，共48分]
一、单选题（ 共5小题，每小题6分，共30分 ）
1．如图所示是某质点沿x轴做简谐运动的振动图像，则该质点的振动方程为（ ）
A．B．C．D．
2．如图所示，弹簧振子在振动过程中，振子依次从a到b历时0.2 s，振子经a、b两点时速度相同，若它从b回到a的时间为1.2 s，则该振子的振动频率可能为（ ）

A．1 Hz B．1.25 Hz C．2 HzD．2.5 Hz
3．如图所示，在距地面同一高度处将三个相同的小球以相同的速率分别沿竖直向下、竖直向上、水平向右的方向抛出，不计空气阻力，比较这三个小球从抛出到落地的过程，下列说法正确的是（ ）
A．重力对每个小球做的功都各不相同B．重力对每个小球的冲量都各不相同
C．每个小球落地时的速度都各不相同D．每个小球落地时重力做功的瞬时功率都各不相同
4．质量为m、速度为v的A球跟质量为3m的静止B球发生正碰。碰撞可能是弹性的，也可能是非弹性的。因此，碰撞后B球的速度可能有不同的值。碰撞后B球的速度可能是（ ）
A．0.6vB．0.51vC．0.4v·D．0.24v
5．如图所示，在光滑水平面上，有一质量M＝3kg的B木板和m＝1kg的A物块都以v＝4m/s的初速度朝相反方向运动，它们之间有摩擦，薄板足够长，某时刻观察到物块正在作加速运动，则该时刻木板的速度可能为（ ）
A．3.0m/s B．2.9m/s C．2.8m/s D．2.2m/s
二、多选题（ 共3小题，每小题6分，共18分 ）
6．“太极球”是近年来在广大市民中较流行的一种健身器材。做该项运动时，健身者半马步站立，手持太极球拍，拍上放一橡胶太极球，健身者舞动球拍时，球却不会掉落地上。现将球拍和太极球简化成如图所示的平板和小球，熟练的健身者可以让球在竖直面内始终不脱离板做匀速圆周运动，且运动到图中的A、B、C、D位置时球与板间无相对运动。A为圆周的最高点，C为最低点，B、D与圆心O等高，空气阻力不计。则小球（ ）
A．太极球在A点受重力、弹力、向心力三个力的作用B．太极球在B点和D点的加速度相同
C．太极球在C点处于超重状态D．太极球从B点到C点的过程中，板对太极球的力做负功
7．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53°和37°，已知两支箭质量相同，竖直方向下落的高度相等。忽略空气阻力、箭长及壸口大小等因素的影响，下列说法正确的是（sin37°=0.6，cs37°=0.8，sin53°=0.8，cs53°=0.6）（ ）
A．甲、乙两人所射箭的初速度大小之比为9：16 B．甲、乙两人所射箭落入壶口时的速度大小之比为3：4
C．甲、乙两人投射位置与壶口的水平距离之比为16：9 D．甲、乙两人所射箭落入壶口时的动能之比为16：9
8．中国空间站的运动可以近似看成在距离地面高h处以周期T绕地球的匀速圆周运动，若地球看作半径为R质量分布均匀的球体，自转周期为引力常量为G。下列说法正确的是（ ）
A．地球的质量可表示为 B．地球的密度可表示为
C．质量为m的航天员在空间站中受到的地球引力大小为
D．质量为m的航天员在空间站中受到的地球引力大小为0
第II卷（非选择题）（ 共52分 ）
9．一列简谐横波某时刻的波形图如图甲所示从该时刻开始计时，波上质点A的振动图像如图乙所示。
(1)从该时刻起经过，质点P通过的路程s和波传播的距离L分别为多少；
(2)求此简谐横波的传播速度大小
(3)若时振动刚刚传到A点，则从该时刻起横坐标为的质点第二次位于波峰所需要的时间是多少？
10．如图所示，水平轨道AB长度，左端连接半径为的光滑圆弧轨道，右端连接水平传送带，AB与传送带的上表面等高，三段之间都平滑连接，一个质量的物块（可视为质点），从圆弧上方距AB平面H高处由静止释放，恰好切入圆弧轨道，经过AB冲上静止的传送带，物块恰好停在C端。已知物块与AB、BC段的动摩擦因数分别为、，BC长度，取，不计空气阻力。求：
(1)物块第一次经过圆弧轨道最低点A时，轨道对物块的支持力大小；
(2)如果传送带以速度逆时针转动，则物块最后停止的位置到A点的距离x；
(3)保持（2）问中传送带速度不变，物块从运动直至停止的全过程中，整个系统因摩擦所产生的热量Q。
11．如图甲为某款玩具，其主要配件有小物块、弹射器、三连环、滑跃板及部分直线轨道等。如图乙为其结构示意图，其中三连环是由三个半径不同的光滑圆轨道Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组成，且三个圆轨道平滑连接但不重叠。其圆心分别为、、，半径分别为、、。OA、AC为光滑水平轨道，滑跃板CD为足够长的粗糙倾斜轨道，轨道倾角可调（）。某次游戏中弹射器将小物块自O点以一定初速度弹出，小物块先后通过圆轨道Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ后冲上滑跃板。小物块可视为质点，其质量，与滑跃板CD间动摩擦因数，弹簧劲度系数，轨道各部分平滑连接，g取。若小物块恰好能够通过三连环，求：

(1)弹簧的最小压缩量；
(2)小物块第一次经过圆轨道Ⅲ最高点时所受的弹力大小；
(3)调整滑跃板CD的倾角，求小物块第一次在CD轨道上向上滑行的最小距离。
12．(1)一质量为m的人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，轨道半径为r。将地球视为质量均匀分布的球体，已知地球质量为M，引力常量为G，
①求卫星的速度大小v和动能；
②若质量分别为和的质点相距为r时，它们之间的引力势能的表达式为，求卫星与地球组成的系统的机械能。
(2)在玻尔的氢原子理论中，质量为m的电子绕原子核做圆周运动的轨道半径是量子化的，轨道半径和动量满足量子化条件，式中h是普朗克常量，r是轨道半径，v是电子在该轨道上的速度大小，n是轨道量子数（取正整数）。已知电子和氢原子核的电荷量均为e，静电力常量为k，根据上述条件，类比天体系统证明电子在任意轨道运动时系统能量表达式可以写为，其中A是与n无关的常量。
13．图为“S”形单行盘山公路示意图。弯道1、2可看作两个不同高度的水平圆弧，圆心分别为、，弯道2比弯道1高，两弯道中心虚线对应的半径分别为、，倾斜直道AB与两弯道平滑连接。一质量的汽车沿着中心虚线从弯道1经过倾斜直道AB进入弯道2，已知汽车在AB段做匀加速直线运动，加速时间，汽车在两个弯道运动时，路面对轮胎的径向摩擦力始终等于汽车所受重力的，取重力加速度大小，求：
(1)汽车从弯道1运动到弯道2增加的机械能E；
(2)汽车在AB段运动时受到的支持力大小。
参考答案：
9．(1)6m，15m (2)25m/s (3)1.8s
10．(1) (2) (3)
11．(1)0.2m (2)10Nn (3)
12．(1)①，；②
（2）质量为的电子绕氢原子核做匀速圆周运动类比卫星绕地球的运动，根据牛顿第二定律有
结合题中给出的量子化条件
联立推得
可得电子的动能
类比卫星机械能与动能表达式关系，可得电子与氢原子核的系统能量表达式为
由此可知，其中，是与无关的常量。
13．(1)；
(2)
题号
1
2
3
4
5
6
7
8


答案
C
B
B
C
D
CD
AB
AC