陕西省咸阳市永寿县中学2023-2024学年高三上学期第三次...

更新时间：2024-01-18 浏览次数：22 类型：月考试卷

一、选择题：本题共12小题，每小题4分，共48分．在每小题给出的四个选项中，第1～8题只有一个选项正确，第9～12题有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分．

1. (2023高三上·河北月考) 圆柱形弹簧的劲度系数k与弹簧处于原长时的长度L、横截面积S有关，理论与实践都表明 $\text{[math]}$ ，其中Y是一个由材料决定的常数，材料学上称之为杨氏模量．在国际单位制中，杨氏模量Y的单位可表示为（）

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . N D . N/m

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2. (2023高三上·永寿月考) 2023年7月15日，2023渭河健身长廊山地自行车比赛在咸阳淳化拉开帷幕．如图所示，甲、乙两图分别是某参赛自行车在相互垂直的x方向和y方向运动的v-t图像．在0～2s内，下列判断正确的是（）
甲乙

A . 自行车的加速度大小为 $\text{[math]}$ ，做匀变速直线运动 B . 自行车的加速度大小为 $\text{[math]}$ ，做匀变速曲线运动 C . 自行车的加速度大小为 $\text{[math]}$ ，做匀变速直线运动 D . 自行车的加速度大小为 $\text{[math]}$ ，做匀变速曲线运动

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3. (2023高三上·永寿月考) 如图所示，一半圆形光滑圆环固定在竖直平面内，O为圆心，P为圆环最高点．中间有孔、质量为m的小球穿在圆环上，轻弹簧一端固定在P点，另一端与小球相连，小球在M点保持静止，OM与OP夹角为 $\text{[math]}$ ．已知重力加速度为g，则（）

A . 弹簧可能处于原长 B . 弹簧可能处于压缩状态 C . 圆环对小球的弹力大小为mg D . 弹簧对小球的弹力大小为0.6mg

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4. (2023高三上·永寿月考) 2023年10月24日，我国在西昌卫星发射中心使用长征二号丁运载火箭，成功将遥感三十九号卫星送入预定轨道．已知该卫星发射后在圆轨道做圆周运动，稳定后再变轨为如图所示的椭圆轨道，两轨道相切于P点．P、Q分别为椭圆轨道的近地点和远地点，忽略空气阻力和卫星质量的变化，则（）

A . 遥感三十九号卫星在椭圆轨道上运动的周期小于在圆轨道上运动的周期 B . 遥感三十九号卫星在椭圆轨道上运动时，在P点的线速度小于在Q点的线速度 C . 遥感三十九号卫星在P点由圆轨道变为椭圆轨道时需要在P处点火加速 D . 遥感三十九号卫星在椭圆轨道从P点运动到Q点的过程中，卫星的机械能增大

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5. (2023高三上·永寿月考) 某实验小组用数字传感器探究橡皮筋的弹性规律，实验过程中先缓慢拉长橡皮筋，然后逐渐恢复至原长，记录实验数据后，以橡皮筋的形变量 $\text{[math]}$ 为横坐标，橡皮筋的弹力F为纵坐标建立直角坐标系，如图所示，对应O→A→B→C→O的过程．下列判断正确的是（）

A . 由图像可知，橡皮筋的弹性规律满足胡克定律 B . 产生相等弹力时，橡皮筋的形变量相等 C . A→B过程中，橡皮筋的劲度系数增大 D . 在整个过程中，外力对橡皮筋做正功

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6. (2023高三上·永寿月考) 图甲为某游乐园飓风飞椅，图乙为其结构示意图，两个圆锥摆的摆线与竖直方向的夹角分别为53°、37°，轨迹圆的半径相等，其中摆球A、B均视为质点， $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ ，下列说法正确的是（    ）
    甲    乙

A . A、B的向心加速度大小之比为 $\text{[math]}$      B . A、B所受的合力大小之比为 $\text{[math]}$ C . A、B的线速度大小之比为 $\text{[math]}$      D . A、B的周期之比为 $\text{[math]}$

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7. (2023高三上·永寿月考) 图甲为土星探测器拍摄的照片（图乙为其示意图），土卫三十五号位于土星内环和外环之间的缝隙里，由于其对所经过区域的引力作用，原本平滑的土星环边沿泛起“涟漪”．已知两土星环由大量碎块组成且绕土星运行方向相同，土卫三十五号轨道与两土星环始终位于同一平面，根据图乙中的信息，下列说法正确的是（）
甲乙

A . 内环绕行角速度有可能小于外环 B . 内环绕行周期有可能大于外环 C . 土卫三十五号运行方向与两环绕行方向相同且顺时针运行 D . 土卫三十五号运行方向与两环绕行方向相反且逆时针运行

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8. (2023高三上·永寿月考) 质量为M的粗糙长木板ae放在光滑水平面上，b、c、d是ae的四等分点．质量为m的物块（可视为质点）以一定的初速度从a点水平滑上木板左端，经过一段时间物块停在木板上．上图是物块刚滑上木板时的物块与木板的位置状态，下图是物块刚与木板达到共同速度时的位置．关于木板与物块的质量关系，可能正确的是（）

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

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9. (2023高三上·永寿月考) 某无人驾驶汽车某次在试驾中的启动过程中以恒定加速度启动，达到发动机额定功率后继续加速一段时间，直到达到稳定速度，汽车所受阻力恒定．P为发动机功率，F为牵引力，v为汽车速度，下列图像中能正确描述该过程的是（）

A . B . C . D .

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10. (2023高三上·永寿月考) 在进行滑雪赛道创新设计中，一位同学设计如图所示的模型，并用小球替代滑雪运动员进行研究．该模型滑道由弧形轨道ED、水平轨道DA、半径为 $\text{[math]}$ 的圆弧轨道AB（ $\text{[math]}$ ）、足够长的倾斜直轨道BC组成，所有轨道均光滑且平滑连接，并固定在竖直平面内．当小球从D的左侧弧形轨道上P点（图中未画出）静止释放后，不计空气阻力，则下列表述符合实际情况的是（）

A . 在P点到A点的运动过程中，小球的机械能守恒 B . 当PD间高度为0.3m时，小球会一直贴着滑道运动 C . 当PD间高度为0.4m时，小球会从A处飞出 D . 当PD间高度大于0.5m时，小球落到BC上的速度方向总是相同

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11. (2023高三上·永寿月考) 风能是一种取之不尽用之不竭的清洁能源，如图所示为利用风能发电的风力发电机，它的叶片转动时可形成半径为 $\text{[math]}$ 的圆面．某段时间内该区域的风速大小为 $\text{[math]}$ ，风恰好与叶片转动的圆面垂直，已知空气的密度为 $\text{[math]}$ ，此风力发电机的发电效率为20%，下列说法正确的是（）

A . 单位时间内冲击风力发电机叶片圆面的气流体积为 $\text{[math]}$ B . 单位时间内冲击风力发电机叶片圆面的气流的动能为 $\text{[math]}$ C . 此风力发电机发电的功率为 $\text{[math]}$ D . 若仅叶片半径增大为原来的2倍，发电的功率将增大为原来的4倍

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12. (2023高三上·永寿月考) 把一根匀质铁链水平拉直，沿AB方向一部分放在顺时针匀速转动的水平传送带上，一部分放在光滑水平桌面上，桌面和传送带在A点平滑相接（忽略衔接处空隙），由于传送带摩擦力的作用，铁链向右做直线运动，传送带长度大于铁链长度．x为铁链在A点右侧的长度，f为传送带对铁链的摩擦力，a为铁链的加速度，F为A点右侧铁链对A点左侧铁链的拉力， $\text{[math]}$ 为铁链的动能，则在铁链加速进入传送带的过程中，下列图像可能正确的是（）

A . B . C . D .

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二、非选择题：本题共5小题，共52分．

13. (2023高三上·永寿月考) 某物理兴趣小组要验证机械能守恒定律，实验设计方案如图所示，用轻质细线拴接一小球（可视为质点），在悬点O的正下方B点放置一电热丝，当悬线摆至电热丝处时立即被烧断，小球从B点做平抛运动落到水平面MN上的C点， $\text{[math]}$ 点是O、B点在水平面上的射影，在OB的左侧安装一个量角器，可以测量释放小球时悬线与竖直方向的夹角 $\text{[math]}$ ， B、 $\text{[math]}$ 点间的高度差为h，摆线在运动的过程中与量角器之间没有摩擦，重力加速度为g，回答下列问题：
1. （1）为完成实验，还需测量的物理量有____（填字母）．
  
  A . 悬线的长度L B . 小球的质量m C . $\text{[math]}$ 、C两点间的距离x
2. （2）若小球在从A到B的过程中机械能守恒，则应满足的表达式为（用已知物理量和所选物理量的字母表示）．
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14. (2023高三上·永寿月考) 某同学在实验室取两个完全相同的木盒，来测量木盒与木板之间的动摩擦因数．由于实验室中的天平损坏，无法称量质量，他采用“对调法”完成测量，如图甲所示，一端装有定滑轮的长木板固定在水平桌面上，木盒1放置在长木板上，左端与穿过打点计时器的纸带相连，右端用细线跨过定滑轮与木盒2相接．
甲
1. （1）实验前，（填“需要”或“不需要”）调整定滑轮的角度使细线与木板平行，（填“需要”或“不需要”）将长木板左侧垫高来平衡摩擦力．
2. （2）实验时，木盒1不放细沙，在木盒2中装入适量的细沙，接通电源，释放纸带，打点计时器打出一条纸带，加速度记为 $\text{[math]}$ ，随后将木盒1与木盒2（含细沙）位置互换，换一条纸带再次实验，打出第二条纸带，加速度记为 $\text{[math]}$ ，两纸带编号为第一组，改变木盒2中细沙的多少，重复上述过程，得到多组纸带．如图乙为某组实验中获得的两条纸带中的一条，其中相邻两计数点间还有4个计时点未标出，已知交流电源的频率为50Hz，则该纸带运动的加速度 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ （保留3位有效数字），
  乙丙
3. （3）将实验测得的加速度绘制在丙图中，得到 $\text{[math]}$ 关系图像，已知当地重力加速度为 $\text{[math]}$ ，由图像可得木盒与木板间的动摩擦因数为（保留2位有效数字）．
4. （4）由于纸带的影响，实验测得的动摩擦因数将（填“偏大”或“偏小”）．
5. （5）实验过程中，有时“对调法”两次实验不能全部完成，导致实验数据无效，下列能解决此问题的实验方案是____（填字母）．
  
  A . 逐步减少木盒2的细沙开展后续实验 B . 逐步增多木盒2的细沙开展后续实验 C . 开始时直接将细沙放入木盒1中开展实验 D . 用密度更大的铁砂代替细沙开展实验
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15. (2023高三上·永寿月考) 美国航天局的“机智”号直升机在火星表面尝试动力飞行，并且在起飞后成功着陆，这是人类首次用飞行器探测其他天体表面．当“机智”号悬停在空中时，直升机旋翼提供的动力为F，已知“机智”号的质量为m，火星的半径为R，万有引力常量为G，忽略火星自转的影响．求：
1. （1）火星表面的重力加速度以及火星的质量；
2. （2）火星的第一宇宙速度．
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16. (2023高三上·永寿月考) 如图所示，在同一竖直平面内固定两个内壁光滑的圆弧轨道AB与圆管轨道CDEP，两轨道在B、C两点交错对接， $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 分别是两个轨道的圆心， $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 是水平半径， $\text{[math]}$ 是竖直直径，圆管轨道CDEP的半径为r， $\text{[math]}$ ．现让质量为m的小球（可视为质点）从A点由静止释放，沿着圆弧轨道AB运动到B点后紧接着无碰撞从C点进入轨道CDEP，并沿着轨道运动到P点，小球离开P点后刚好到达B点（C点），重力加速度为g，求：
1. （1）小球到达P点的速度大小以及轨道AB的半径；
2. （2）小球第一次到达C点时，轨道CEDP对其压力的大小．
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17. (2023高三上·永寿月考) 如图所示为工业生产中用于定速传输工件的装置模型，两根半径均为 $\text{[math]}$ 的相同圆柱水平平行放置，一质量 $\text{[math]}$ 的“T”形钢件对称地架在两圆柱上，钢件处于静止状态，与圆柱间的动摩擦因数 $\text{[math]}$ ，两圆柱绕各自的轴线以相同的角速度 $\text{[math]}$ 反方向转动．对钢件施加一个过其重心且平行于圆柱轴线、大小为 $\text{[math]}$ 的拉力．g取 $\text{[math]}$ ．求：
1. （1）刚施加外力F时，左侧圆柱对钢件的摩擦力 $\text{[math]}$ 及钢件的加速度大小a；
2. （2）当 $\text{[math]}$ 时，钢件可以获得的最大速度 $\text{[math]}$ ；
3. （3）为满足不同速度的“定速传输”，可改变角速度 $\text{[math]}$ 的大小，试写出 $\text{[math]}$ 随 $\text{[math]}$ 变化的关系式；
4. （4）钢件稳定运动时，每秒因摩擦产生的热量Q和由于传送工件电机多输出的功率P（角速度 $\text{[math]}$ 为某一定值）．
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