山西省山西大学附属中学2023-2024学年高三上学期10月月考（总第四次）物理试题

山西大学附中2023~2024学年第一学期高三10月月考（总第四次）物理试题考查时间：90分钟满分：100分考查内容：运动、力和运动、曲线运动命题人：薛立珠审核人：高三物理组一、单选题（共7道，每题只有一个选项正确，选对得4分，选错不得分，共28分）1．如图是轮渡的简化图。已知船在静水中的速度为v1，水流速度为9m/s。当船从A处过河时，船头与上游河岸的夹角θ=53°，一段时间后，船正好到达正对岸B处。若河宽为450m，船在静水中的速度大小不变，水流的速度不变，则（ ）A．v1=5.4m/sB．船渡河的时间为37.5sC．若改变船的航行方向，船最短的渡河时间为25sD．若增大船头与上游河岸的夹角θ，则小船将到达河对岸B的上游2．汽车行驶中经常会经过一些凹凸不平的路面，其凹凸部分路面可以看作圆弧的一部分，如图所示的A、B、C处，其中B处的曲率半径最大，A处的曲率半径为ρ1，C处的曲率半径为ρ2，重力加速度为g。若有一辆可视为质点、质量为m的小汽车与路面之间各处的动摩擦因数均为μ，当该车以恒定的速率v沿这段凹凸路面行驶时，下列说法正确的是（ ）A．汽车经过A处时处于超重状态，经过C处时处于失重状态B．汽车经过B处时最容易爆胎C．为了保证行车在A处时不脱离路面，该车的行驶速度不得超过D．汽车经过C处时所受的摩擦力大小为μmg3．如图所示，长为L的轻杆OA的O端用铰链固定，轻杆靠在半径为R的半圆柱体上，接触点为B，某时刻杆与水平方向的夹角为θ，半圆柱体向右运动的速度为v，此时A点的速度大小为（ ）A． B．C． D．4．甲乙两质点在同一直线上运动，从t=0时刻起同时出发，甲做匀加速直线运动，x-t图像如图甲所示。乙做匀减速直线运动，整个运动过程的x-v2图像如图乙所示。则下列说法正确的是（ ）A.t=0时刻，甲的速度为2m/s，乙的速度为10m/sB.甲质点的加速度大于乙质点的加速度C.经过，甲追上乙D经过2.5s，甲追上乙5．长方体A、B置于粗糙水平地面上，A和B质量相同、与地面的动摩擦因数相同。图甲中，对A施加水平向右、大小为F的推力时，A、B间的弹力大小为F1；图乙中，对A施加与水平方向成60°斜向下、大小为2F的推力时，A、B间的弹力大小为F2。两图中的A、B均做匀加速直线运动，则（）AB.C.D.6．所示为一乒乓球台的纵截面，AB是台面的两个端点位置，PC是球网位置，D、E两点满足，且E、M、N在同一竖直线上。第一次在M点将球击出，轨迹最高点恰好过球网最高点P，同时落到A点；第二次在N点将同一乒乓球水平击出，轨迹同样恰好过球网最高点P，同时落到D点。乒乓球可看做质点，不计空气阻力作用，则两次击球位置到桌面的高度hM:hN为（ ）  A． B． C． D．7.如图所示，空间有一底面处于水平地面上的长方体框架ABCD-A1B1C1D1，已知：，从顶点A沿不同方向平抛小球（可视为质点）。关于小球的运动，则（ ）A．所有小球单位时间内的速率变化量均相同B．落在平面A1B1C1D1上的小球，末速度大小都相等C．所有击中线段CC1的小球，击中CC1中点处的小球末速度最小D．当运动轨迹与线段AC1相交时，在交点处的速度偏转角均为60°二、多选题（共6道，每题有多个选项符合题意，选对得4分，选对但不全得2分，选错不得分，共24分）8．如图所示，一小物块被夹子夹紧，夹子通过轻绳悬挂在小环上，小环套在水平光滑细杆上，物块质量为M，到小环的距离为L，其两侧面与夹子间的最大静摩擦力均为F。小环和物块以速度v向右匀速运动，当小环碰到杆上的钉子P后立刻停止，物块向上摆动，整个过程中，物块在夹子中没有滑动，小环和夹子的质量均不计，小环、夹子和物块均可视为质点，重力加速度为g。下列说法正确的是（ ）A.物块向右匀速运动时，绳中的张力大于MgB.小环碰到钉子P时，绳中的张力等于C速度v不能超过D.速度v不能超过9．四个完全相同的小球A、B、C、D均在水平面内做圆锥摆运动．如图甲所示，小球A、B在同一水平面内做圆锥摆运动(连接B球的绳较长)；如图乙所示，小球C、D在不同水平面内做圆锥摆运动，但是连接C、D的绳与竖直方向之间的夹角相等(连接D球的绳较长)，则下列说法正确的是( )A．小球A、B角速度相等B．小球A、B线速度大小相等C．小球D所需的向心加速度大于小球C所需的向心加速度D．小球D受到绳的拉力与小球C受到绳的拉力大小相等10．如图所示，置于竖直面内的光滑金属圆环半径为L，质量为m的带孔小球穿于环上，同时有一长为L的细绳一端系于圆环最高点，另一端系小球，当圆环以角速度绕竖直直径转动时（   ）A．金属圆环对小球的弹力可能小于小球的重力B．细绳对小球的拉力可能小于小球的重力C．细绳对小球拉力与金属圆环对小球弹力可能相等D．当时，金属圆环对小球的作用力为零11．如图所示，由竖直轴和双臂构成的“Y”形支架可以绕竖直轴转动，双臂与竖直轴所成锐角为θ。一个质量为m的小球穿在一条臂上，到节点的距离为h，小球始终与支架保持相对静止。设支架转动的角速度为ω，则( )A．当时，臂对小球的摩擦力大小为B．ω由零逐渐增加，臂对小球的弹力大小增大C．当时，臂对小球的摩擦力为零D．当时，臂对小球的摩擦力大小为mg12.如图所示，在竖直的平面直角坐标系xOy中，一无阻挡的抛物线边界y=x2把平面分为两部分，在y轴上A处有一质点小球以v0=2m/s的初速度垂直于y轴射出，已知OA=5m，不计空气阻力，g=10m/s2，则（ ）A．小球到达边界的时间为B．小球到达边界的位置为（-2m，4m）C．小球到达x轴时速度方向与x轴负方向成30°D．经过一定的时间，小球速度方向可能和y轴平行13．如图所示，某次空中投弹的军事演习中，战斗机以恒定速度v0沿水平方向飞行，先后释放A、B两颗炸弹，分别击中倾角为θ的山坡上的M点和N点，释放A、B两颗炸弹的时间间隔为，此过程中飞机飞行的距离为；击中M、N的时间间隔为，M、N两点间水平距离为，且A炸弹到达山坡的M点位移垂直斜面，B炸弹是垂直击中山坡N点的。不计空气阻力，下列正确的是（ ）A．A炸弹在空中飞行的时间为B．C．D．三、实验题（共2道，共12分）14．(4分)小明用如图甲所示的装置“研究平抛运动及其特点”，他的实验操作是：在小球A、B处于同一高度时，用小锤轻击弹性金属片，使A球水平飞出，同时B球被松开。(1)他观察到的现象是：小球A、B（填“同时”或“先后”）落地；(2)然后小明用图乙所示方法记录平抛运动的轨迹，由于没有记录抛出点，如图丙所示，数据处理时选择A点为坐标原点（0，0），结合试验中重锤方向确定坐标系，丙图中小方格的边长均为0.05m，g取10m/s2，则小球运动中水平分速度的大小为m/s。（计算结果保留两位有效数字）15．（8分）某同学找到一只简易多用电表，打开后绘制出的电路如图所示，从铭牌上看出表头的量程为500μA、内阻为50Ω；精密电阻R1=0.05Ω，电源电动势E=3V、内阻不计。为探究其他参数，进行了下列实验∶（计算结果保留两位有效数字）(1)将S掷于1测电流，表笔a应接到（填“高电势”或“低电势”）。若G满偏，此时流过表笔的电流为A。(2)接着将S掷于2，在两表笔间接入电阻箱。调节电阻箱，当电阻箱的值为6.0Ω时G半偏，则R2=Ω。(3)然后，将S接到3测电压，当电压增加到3.0V时G半偏，则R3=Ω。四、解答题（共3道，共32分）16．（8分）如图所示是飞球调速器模型，它由两个质量m=2kg的球通过4根长l=1.2m的轻杆与竖直轴的上、下两个套筒铰接，上面套筒固定，下面套筒质量为M=10kg，可沿轴上下滑动，不计一切摩擦，重力加速度为g=10m/s2，当整个装置绕竖直轴以恒定的角速度ω匀速转动时，轻杆与竖直轴之间的夹角θ为60°，求：（1）下方一根杆对套筒M的弹力大小；（2）飞球角速度ω的大小。17．（12分）如图所示为某冒险滑雪运动员运动的示意图，冒险员站在运动雪橇上从A点受到恒力作用从静止开始加速，到达B点后撤去恒力，从C点水平冲出，恰好从D点沿圆轨道切线方向飞进半径为R的光滑圆轨道。已知人和雪橇的总质量为60kg，恒力F=360N，雪橇与水平面间动摩擦因数为0.1，AB=40m，BC=38m，OD与竖直线夹角为37°，圆形轨道半径R=30m，g=10m/s2，人和雪橇在运动中可以视为质点。（不计空气阻力）求：（1）运动员达到C点时的速度；（2）运动员从C点运动到D点的时间；（3）运动员和雪橇在D点受到的弹力大小。18.（16分）如图甲所示，质量m=1kg的小物块A（可视为质点）放在质量M=4kg木板的左端，木板长L=4.5m。起初A、B两叠体静止于水平面上。现用一水平向左的力F作用在木板B上，通过传感器测出A、B两物体的加速度与外力F的变化关系如图乙所示。已知两物体与地面之间的动摩擦因数相等，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m/s2。求：(1)A、B之间的动摩擦因数μ1及B与地面之间的动摩擦因数μ2。(2)若开始时对B施加水平向左的恒力F=29N，且给A一水平向右的初速度v0=4m/s，则t=2s时A与B的右端相距多远？