2024-2025学年北京市朝阳区中国人民大学附属中学朝阳学校高三上学期第三次检测物理试题（含解析）

这是一份2024-2025学年北京市朝阳区中国人民大学附属中学朝阳学校高三上学期第三次检测物理试题（含解析），共20页。试卷主要包含了单选题，多选题，综合题等内容，欢迎下载使用。
一、单选题：本大题共12小题，共36分。
1.利用砚台将墨条研磨成墨汁时讲究“圆、缓、匀”，如图，在研磨过程中，砚台始终静止在水平桌面上。当墨条的速度方向水平向左时，( )
A. 砚台对墨条的摩擦力方向水平向左
B. 桌面对砚台的摩擦力方向水平向左
C. 桌面和墨条对砚台的摩擦力是一对平衡力
D. 桌面对砚台的支持力与墨条对砚台的压力是一对平衡力
2.羽毛球运动员在某次比赛中跃起击球，将羽毛球以原速率斜向下击回，球在空中运动一段时间后落至对方的界面内。运动员运动过程中空气阻力不计，则下列说法中正确的是( )
A. 运动员在起跳过程中地面对他的支持力做正功
B. 运动员在起跳过程中地面对他的支持力等于他对地面的压力
C. 运动员在最高点速度为零，处于平衡状态
D. 运动员击球过程中合外力对羽毛球做正功
3.“指尖转球”是花式篮球表演中常见的技巧。如图，当篮球在指尖上绕轴转动时，球面上P、Q两点做圆周运动的( )
A. 半径相等
B. 线速度大小相等
C. 向心加速度大小相等
D. 角速度大小相等
4.如图所示，有五片荷叶伸出荷塘水面，一只青蛙要从高处荷叶跳到低处荷叶上。设低处荷叶a、b、c、d和青蛙在同一竖直平面内，a、b高度相同，c、d高度相同，a、b分别在c、d正上方。将青蛙的跳跃视为平抛运动，若以最小的初速度完成跳跃，则它应跳到( )
A. 荷叶a
B. 荷叶b
C. 荷叶c
D. 荷叶d
5.篮球比赛前，常通过观察篮球从一定高度由静止下落后的反弹情况判断篮球的弹性。某同学拍摄了该过
程，并得出了篮球运动的v−t图像，如图所示。图像中a、b、c、d四点中对应篮球位置最高的是( )
A. a点B. b点C. c点D. d点
6.若已知引力常量G，则利用下列四组数据可以算出地球质量的是( )
A. 一颗绕地球做匀速圆周运动的人造卫星的运行速率和周期
B. 一颗绕地球做匀速圆周运动的人造卫星的质量和地球的第一宇宙速度
C. 月球绕地球公转的轨道半径和地球自转的周期
D. 地球绕太阳公转的周期和轨道半径
7.一质量为m的汽车，启动后在发动机功率保持不变的条件下在水平路面上行驶，经过一段时间t后将达到以速度v匀速行驶的状态，若汽车在行驶中受到的阻力大小f保持不变，则( )
A. 发动机功率P=12fv
B. 启动过程中，汽车做匀加速运动
C. 在车速为14v时，汽车的加速度大小为3fm
D. 发动机在t时间内做的功为12fvt+12mv2
8.壁虎不仅能飞檐走壁，也可以在水面上轻松游动，有一只壁虎要穿过一条宽为3m的小河到对岸寻找食物。已知河岸两侧平行，河水流动的速度为4m/s，壁虎在静止水面上最大的游动速度为2m/s，下列说法正确的是( )
A. 若壁虎以最短时间渡河，其到达对岸的最短的运动时间为0.5s
B. 若壁虎以最短时间渡河，到达河对岸时在出发点的下游6m处
C. 若壁虎以最短时间渡河，壁虎在水中运动的轨迹是一条曲线
D. 若壁虎不以最短时间渡河，能垂直游到河对岸
9.一物块在高3.0m、长5.0m的斜面顶端从静止开始沿斜面下滑，其重力势能和动能随下滑距离s的变化图
中直线Ⅰ、Ⅱ所示，重力加速度取10m/s2。则( )
A. 物块下滑过程中机械能守恒B. 物块与斜面间的动摩擦因数为0.5
C. 物块下滑时加速度的大小为4.0m/s2D. 当物块下滑2.0m时机械能损失了12J
10.如图所示，倾角为θ=30°固定于水平地面的楔形木块，顶端有一个定滑轮，跨过定滑轮的细线两端分别与物块A和B连接，A的质量为3m，B的质量为m，开始时，将B按在地面上不动，放开手，A沿斜面下滑，B上升，所有摩擦均忽略不计。当A沿斜面下滑距离s时，细线突然断裂，以下说法正确的是(设B始终不会与定滑轮相碰) ( )
A. 细绳断裂前A物体的加速度大小为16g
B. 绳断裂瞬间物块A重力的瞬时功率为3mg gs2
C. 绳断裂前拉力对物块A做功为−mgs
D. 整个过程中B物体上升的最大高度为98s
11.太空碎片会对航天器带来危害。设空间站在地球附近沿逆时针方向做匀速圆周运动，如图中实线所示。为了避开碎片，空间站在P点向图中箭头所指径向方向极短时间喷射气体，使空间站获得一定的反冲速度，从而实现变轨。变轨后的轨道如图中虚线所示，其半长轴大于原轨道半径。则( )
A. 空间站变轨前、后在P点的加速度不相等
B. 空间站变轨后的运动周期比变轨前的小
C. 空间站变轨后在P点的速度比变轨前的小
D. 空间站变轨前的速度比变轨后在近地点的小
12.如图所示，在细绳的拉动下，半径为r的卷轴可绕其固定的中心点O在水平面内转动。卷轴上沿半径方向固定着长度为l的细管，管底在O点。细管内有一根原长为l2、劲度系数为k的轻质弹簧，弹簧底端固定在管底，顶端连接质量为m、可视为质点的插销。当以速度v匀速拉动细绳时，插销做匀速圆周运动。若v过大，插销会卡进固定的端盖。使卷轴转动停止。忽略摩擦力，弹簧在弹性限度内。要使卷轴转动不停止，v的最大值为( )
A. r k2mB. l k2mC. r 2kmD. l 2km
二、多选题：本大题共4小题，共16分。
13.如图，光滑管形固定圆轨道半径为R(管径远小于R)，小球a、b大小相同，质量均为m，其直径略小于管径，能在管中无摩擦运动。两球先后以相同速度v通过轨道最低点，且当小球a在最低点时，小球b在最高点，以下说法正确的是( )
A. 速度v应满足v>2 gR，才能使两球在管内做圆周运动
B. 当v= 5gR时，小球b在轨道最高点对轨道无压力
C. 当小球b在最高点对轨道无压力时，小球a比小球b所需向心力大5mg
D. 只要v> 5gR，小球a对轨道最低点的压力比小球b对轨道最高点的压力大6mg
14.如图所示，轻弹簧上端固定，下端与一质量为m的小球相连。开始时用手托住小球使弹簧恰好为原长，此时小球处于A位置。释放小球使其由静止开始竖直下落，小球经过B点时速度达到最大值，小球能够到达的最低点为C点，运动过程中弹簧始终处于弹性限度内。已知AB间距离为ℎ1，BC间距离为ℎ2，重力加速度为g(不计空气阻力)，则下列说法正确的是( )
A. 弹簧的劲度系数为mgℎ2B. 小球在位置B时的动能等于 mgℎ1
C. 弹性势能的最大值为mg(ℎ1+ℎ2)D. 从A到C过程中小球的机械能一直减小
15.如图所示，细线一端系质量为m的小球(可视为质点)，另一端固定在O点。当小球在水平面内绕中心轴做匀速圆周运动的角速度为ω时，细线与竖直方向的夹角为θ，重力加速度为g，则( )
A. 细线长度为gtanθω2
B. 悬点O到轨迹圆心高度为gω2
C. 若仅将细线长度减半，小球仍以角速度ω做匀速圆周运动，细线与竖直方向夹角仍为θ
D. 若将细线长度减半，仍要保持细线与竖直方向夹角为θ，则角速度大小变为 2ω
16.如图所示，一个质量为2m的小箱子放在台秤的托盘上，箱内有一质量为m的物体A，A的上端用轻弹簧与箱子的顶部连接，A的下端用细线系在箱子的底部，细线绷紧，拉力大小为mg，整个系统处于静止状态。现将细线剪断，物体A向上运动，不计轻弹簧和细线的质量，下列说法正确的是( )
A.未剪断细线前，台秤读数为3mg
B.剪断细线的瞬间，台秤读数突然变大
C.剪断细线的瞬间，物体的加速度为g，方向竖直向上
D.剪断细线后，物体A向上运动至最高点的过程中，台秤读数先减小后增大
三、综合题：本大题共5小题，共48分。
17.（9分）在“验证机械能守恒定律”的实验中
(1)下列操作正确的是 。
A. B． C．
(2)实验获得一条纸带，截取点迹清晰的一段并测得数据如图所示，已知打点的频率为50Hz，则打点“13”时，重锤下落的速度大小为________m/s(保留三位有效数字)。
(3)某同学用纸带的数据求出重力加速度g=9.77m/s²，并用此g值计算得出打点“1”到“13”过程重锤的重力势能减小值为5.09m，另计算得动能增加值为5.08m(m为重锤质量)则该结果____(选填“能”或“不能”)验证机械能守恒定律。
18.（9分）某小组的同学利用图1所示装置完成“探究平抛运动的特点”的实验，让小球多次沿同一轨道运动，在方格纸上记录了小球做平抛运动的一系列迹点如图2所示。
(1)为了能较准确地描绘运动轨迹，下面操作正确的是___________；
A.使用的平抛轨道一定要是光滑的
B.调节轨道的末端处于水平位置
C.横档卡条必须等间距下移
D.每次释放小球的位置可以不同
(2)利用图2中的位置信息处理数据，已知方格纸每格边长为2.5cm，g取10m/s²。可得小球做平抛运动的初速度为___________m/s；小球运动到B点时的速度大小为__________m/s。(本小题结果均保留3位有效数字)
19.（10分）如图所示，质量．m=2kg的小物块静止在水平地面上的A点，足够长的光滑斜面与地面之间的B点用一小段弧形连接，使得物块通过圆弧时速度大小保持不变。现对物块施加一恒力，该力的大小F=11N，方向与水平方向的夹角(α=53°，当4s后物块到达B点时立刻撤去F。已知斜面倾角θ=37°，，物块与水平地面间的动摩擦因数μ=0.5，sin37°=0.6，sin53°=0.8，重力加速度g取10m/s2。求：
(1)画出物体从A向B运动时其受力，并求出相应的加速度大小a1；
(2)从物块由B点沿斜面向上运动至返回B点所用的时间t；
(3)请选用动能定理计算物块返回水平面上停止运动的位置到B点的距离x。
20.（10分）19世纪末，有科学家提出了太空电梯的构想：在赤道上建设一座直到地球同步卫星轨道的高塔，并在塔内架设电梯。这种电梯可用于发射人造卫星，其发射方法是将卫星通过太空电梯缓慢地提升到预定轨道高度处，然后再启动推进装置将卫星从太空电梯发射出去，使其直接进入预定圆轨道。已知地球质量为M、半径为R、自转周期为T，万有引力常量为G。
(1)求高塔的高度ℎ0；
(2)若某次通过太空电梯发射质量为m的卫星时，预定其轨道高度为ℎℎ