西安市第一中学高2026届高三第三次模拟考试
物理试题
时间:75分钟 满分:100分
一、单项选择题(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,只有一项符合题目要求)
1.我国已成为世界上高铁商业运营速度最高的国家。一乘客在一列匀加速直线行驶的“复兴号”车厢里相对车厢以一定的速度竖直向上抛出一个小球,则小球( )
A. 在最高点对地速度最大
B. 在最高点对地速度为零
C. 抛出时车厢速度越大,落点位置离乘客越远
D. 落点位置与抛出时车厢的速度大小无关
2.某同学站在水平放置于电梯内的电子秤上,电梯运行前电子秤的示数如图甲所示。电梯竖直上升过程中,某时刻电子秤的示数如图乙所示,则该时刻电梯(重力加速度g取)( )
A. 做减速运动,加速度大小为 B. 做减速运动,加速度大小为
C. 做加速运动,加速度大小为 D. 做加速运动,加速度大小为
3.如图所示,一细绳的上端固定在天花板上靠近墙壁的O点,下端拴一小球,L点是小球下垂时的平衡位置.Q点代表一固定在墙上的细长钉子,位于OL直线上.N点在Q点正上方,且QN=QL。M点与Q点等高,现将小球从竖直位置(保持绳绷直)拉开到与N点等高的P点,释放后任其向上摆动.运动过程中空气阻力可忽略不计.小球到达L后,因细绳被长钉挡住,将开始沿以Q为中心的圆弧继续运动.在这以后:
A.小球向右摆到M点,然后就摆回来
B.小球沿圆弧摆到N点,然后竖直下落
C.小球向右摆到M和N之间圆弧上某点处,然后竖直下落
D.关于小球的运动情况,以上说法都不正确
4.由于空气阻力的影响,炮弹的实际飞行轨迹不是抛物线,而是“弹道曲线”,如图中实线所示,O点为发射点,d点为落地点,b点为轨迹的最高点。a、c为运动过程中经过的距地面高度相等的两点,下列说法正确的是( )
炮弹到达b点时的速度为零
炮弹到达b点时的加速度大于重力加速度g
炮弹在bd段重力的平均功率比Ob段大
炮弹经过a点时重力的功率与c点相等
5.如图所示,两个完全相同的小球,从光滑的a管和b管由静止下滑,管径略大于小球直径,设转弯处无能量损失,B、D在同一水平面,两球落到C处的时间分别为、,则( )
A.
B.
C.
D.无法确定
6.如图所示,水平桌面光滑,A、B物体间的动摩擦因数为μ(可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g),A物体质量为2m,B和C物体的质量均为m,滑轮光滑,砝码盘中可以任意加减砝码.在保持A、B、C三个物体相对静止共同向左运动的情况下,B、C间绳子所能达到的最大拉力是( )
A.μmg
B.μmg
C.2μmg
D.3μmg
7.如图所示,水平传送带的长度L,皮带轮以速度v顺时针匀速转动,传送带的左端与一光滑圆弧槽末端相切,现有一质量为1 kg的物体视为质点,从高h处O点无初速度下滑,物体从A点滑上传送带,物体与传送带间的动摩擦因数为,g取,保持物体下落的高度不变,改变皮带轮的速度v,则物体到达传送带另一端的速度随v的变化图线是
A. B.
C. D.
二、多项选择题(本题共3小题,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,有选错得0分)
8.如图所示,物块B套在倾斜杆上,并用轻绳与物块A相连,今使物块B沿杆由点M匀速下滑到N点,运动中连接A、B的轻绳始终保持绷紧状态,在下滑过程中,正确的是
A.物块A的速率先变大后变小
B.物块A的速率先变小后变大
C.物块A先处于失重状态后处于超重状态
D.物块A始终处于超重状态
9.如图所示,在某行星表面上有一倾斜的匀质圆盘,盘面与水平面的夹角为30°,圆盘绕垂直于盘面的固定对称轴以恒定的角速度转动,盘面上离转轴距离L处有一小物体与圆盘保持相对静止.已知能使小物体与圆盘保持相对静止的最大角速度为物体与盘面间的动摩擦因数为设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,该星球的半径为R,引力常量为G,下列说法正确的是:
A. 这个行星的质量
B. 这个行星的第一宇宙速度
C. 这个行星的同步卫星的周期是
D. 离行星表面距离为2R的地方的重力加速度为
10.如图甲所示,轻弹簧竖直放置,下端固定在水平地面上,一质量为m的小球从离弹簧上端高h处由静止释放.某同学研究小球落到弹簧上后继续向下运动到最低点的过程,他以小球开始下落的位置为原点,沿竖直向下方向建立坐标轴Ox,作出小球所受弹力F大小随小球下落的位置坐标x的变化关系如图乙所示,不计空气阻力,重力加速度为g.以下判断正确的是( )
A.当x=h+x0时,小球的重力势能与弹簧的弹性势能之和最小
B.小球到达最低点的坐标大于h+2x0
C.小球受到的弹力最大值大于2mg
D.小球动能的最大值为mgh+mgx0
非选择题:(本题共5小题,共54分)
11.(9分)图(a)为研究平抛运动的实验装置,其中装置A、B固定在铁架台上,装置B装有接收器并与计算机连接。装有发射器的小球从装置A某高处沿着轨道向下运动,离开轨道时,装置B开始实时探测小球运动的位置变化。根据实验记录的数据由数表作图软件拟合出平抛运动曲线方程y=1.63x2+0.13x,如图(b)所示。
(1)(3分)安装并调节装置A时,必须保证轨道末端 (填“水平”或“光滑”)。
(2)(3分)根据拟合曲线方程,可知坐标原点 抛出点(填“在”或“不在”)。
(3)(3分)根据拟合曲线方程,可计算出平抛运动的初速度为 m/s(当地重力加速度g取9.8 m/s2,计算结保留两位有效数字)。
12.(8分)水平圆盘上紧贴边缘放置一密度均匀的小圆柱体,如图(a)所示,图(b)为俯视图,测得圆盘直径D=42.02 cm,圆柱体质量m=30.0 g,圆盘绕过盘心O的竖直轴匀速转动,转动时小圆柱体相对圆盘静止。
为了研究小圆柱体做匀速圆周运动时所需要的向心力情况,某同学设计了如下实验步骤:
(1)(2分)用秒表测圆盘转动10周所用的时间t=62.8 s,则圆盘转动的角速度ω= rad/s(π取3.14)。
(2)(2分)用游标卡尺测量小圆柱体不同位置的直径,某次测量的示数如图(c)所示,该读数
d= mm,多次测量后,得到平均值恰好与d相等。
(3)(4分)写出小圆柱体所需向心力表达式F= (用D、m、ω、d表示),其大小
为 N(保留2位有效数字)。
13.(10分)一个内壁光滑的圆形管道固定在倾角的斜面上,一个直径略小于管道直径、质量的小球(可视为质点)在管道中做圆周运动。已知圆形管道的半径且远大于小球的直径,,当地的重力加速度。
(1)若小球运动到最高点时的速度大小,求小球在点时对管道的弹力的大小;
(2)若小球在最低点时的速度大小,求此时管道对小球的弹力的大小。
14.(12分)如图为神舟十五号的发射与交会对接过程示意图,图中Ⅰ为近地圆轨道,其轨道半径可认为等于地球半径R,Ⅱ为椭圆变轨轨道,Ⅲ为天和核心舱所在轨道,其轨道半径为nR,P、Q分别为轨道Ⅱ与I、Ⅲ轨道的交会点。已知神舟十五号的质量为m,地球表面重力加速度为g,引力常量为G。神舟十五号距地心为r时,其引力势能表达式为(式中M为地球质量,G为引力常量)。求:
(1)地球质量M;
(2)神舟十五号在轨道Ⅱ运动时的周期;
(3)要使神舟十五号从轨道Ⅰ迁移到轨道Ⅲ,所要提供的最小能量。
(15分)如图,一轻弹簧原长为2R,其一端固定在倾角为的固定直轨道AC的底端A处,另一端位于直轨道上B处,弹簧处于自然状态,直轨道与一半径为的光滑圆弧轨道相切于C点,,A、B、C、D均在同一竖直面内。质量为m的小物块P自C点由静止开始下滑,最低到达E点未画出,随后P沿轨道被弹回,最高点到达F点,,已知P与直轨道间的动摩擦因数,重力加速度大小为g。取,
求P第一次运动到B点时速度的大小。
求P运动到E点时弹簧的弹性势能。
改变物块P的质量,将P推至E点,从静止开始释放。已知P自圆弧轨道的最高点D处水平飞出后,恰好通过G点。G点在C点左下方,与C点水平相距、竖直相距R,求P运动到D点时速度的大小和改变后P的质量。