山西省大同市2023-2024学年高三上学期第二次摸底考试物理试题

姓名准考证号秘密★启用前高三物理注意事项：1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在试卷和答题卡指定位置上。2.回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案用0.5mm黑色笔迹签字笔写在答题卡上，写在本试卷上无效。3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。一、单项选择题：本题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1.8月20日，我国利用天舟货运飞船作为平台，在距地面约400km的“天宫”空间站上打“弹弓”，成功发射了一枚微纳卫星。卫星发射后只考虑地球对它的作用，下列说法正确的是A.“弹弓”发射的微纳卫星相对“天宫”的速度必须大于7.9km/sB.发射后的微纳卫星可能绕“天宫”做匀速圆周运动C.发射后的微纳卫星和“天宫”可以在同一轨道上运行D.发射后的微纳卫星可在高于“天宫”的轨道上运行2.为了取出筒中的最后一只羽毛球，先将球筒从某一高处由静止竖直释放，球筒碰到地面后，速度立即减小到零，而内部的羽毛球恰能匀减速至球筒下端口。不考虑空气阻力，则羽毛球从静止到下端口的过程中A.机械能先增大后减少B.动能先增大后减小C.加速度一直减小D.所受摩擦力始终大于其重力3.燃气灶面上有一个支架，小乐将一个平底锅放在支架上，并简化为如图所示，已知支架的每个倾斜支撑面与水平方向成α角，锅底与倾斜支撑面接触点为P、Q，关于每个支撑面给锅的支持力A.若只改变支架倾角，则α角越大，支持力越大B.若只改变支架倾角，则α角越小，支持力越大C.若只改变锅底尺寸，则PQ越大，支持力越大D.若只改变锅底尺寸，则PQ越小，支持力越大4.8月6日下午，山东省德州市平原县发生5.5级地震，震源深度10公里，相关部门立即投入到抗震救灾工作中。设地震时发出的两列简谐横波甲、乙在同一介质中传播，某时刻它们的波形分别如图所示，此时P处质点在甲波最大位移处，Q在乙波最大位移处，下列说法正确的是A.两列波传播相同距离时，甲波所用时间比较短B.P处质点比Q处的先回到平衡位置C.两列波在相遇区域能产生稳定的干涉图样D.P质点完成20次全振动的时间内Q质点完成30次全振动5.如图，轻弹簧一端固定，另一端自由伸长时恰好位于O点。将小物块与弹簧连接，通过小物块将弹簧压缩到P点后释放，物块可沿水平面运动到Q点。若物块与水平面间的摩擦力大小不变，则关于物块的运动A.从P到O速度先增大后减小，从O到Q速度一直减小B.从P到O速度一直增大，从O到Q速度一直减小C.从P到O加速度一直减小，从O到Q加速度先减小后增大D.从P到O加速度一直减小，从O到Q加速度一直增大6.物块在粗糙水平面上做匀减速直线运动直到停止。在这一过程中，手机软件描绘出其位移x和时间t的比值((π/1)与t间的关系如图所示。已知0~3s内图像为直线，3s后图像为反比例曲线。下列说法正确的是A.物块在3s后的某一时刻静止B.物块运动的加速度大小为2m/s²C.0时刻物块的速度大小为12m/sD.物块滑行的距离为27m7.半径为R的光滑半圆柱体固定在水平地面上，截面如图所示，O为圆心。一小球以水平初速度v₀从半圆柱面的最高点向右运动，下列说法正确的是A.v₀只要足够小，小球就能沿柱面到达地面B.若v。=0,，小球下滑的高度为时与柱面分离C.若v0>gR,小球可以沿柱面滑行一段距离D.若v0=2gR,小球落地时的速率为4gR8.如图所示，放置在水平地面上的斜面体倾角为θ，其上表面光滑、下表面粗糙。一细绳上端固定在O点，下端连着一小球，起初细绳竖直、小球静止于斜面体上。现用水平力F向左缓慢推动斜面体，直到轻绳与斜面体上表面平行，这一过程中，下列说法正确的是A.小球受到斜面体的支持力一直减小B.水平外力F大小应保持不变C.斜面体对地面的摩擦力一直增大D.斜面体受地面的支持力先增大后减小二、多项选择题：本题共４小题，每小题４分，共１６分。在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。9.如图所示，磁感应强度为B的匀强磁场方向竖直向下，处于其中的水平U型导轨宽度为L，左端连接一阻值为R的电阻，质量为m、电阻为r的导体棒ab垂直于导轨放置其上。给ab水平向右的初速度v₀，最后ab停在导轨上。不计导轨的电阻及其与导体棒间的摩擦，在此过程中A.ab棒中电流方向由b到aB.ab棒中的感应电动势恒为BLv₀C.R两端的电压为BLv₀D.R消耗的电能为Rmv022R+r10.如图所示，光滑水平面上静止着质量为3kg的木板，一质量为2kg的小物块放在木板的最右端，小物块和木板间的动摩擦因数为0.2。现对木板施加一水平向右的拉力F，为使小物块与木板不发生相对滑动，F取值可以是(取g=10m/s²,认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力)A.4NB.8NC.12ND.16N11.一小物块在0时刻以某一速度滑上一固定斜面，实际中，物块运动的v-t图像不可能的有12.在测试小轿车加速性能时，让它在平直的路面上以恒定功率由静止起动，测得其速度的倒数19和加速度a的关系如图所示。已知轿车的总质量为1350kg，设运动中小轿车所受阻力恒定不变，则该轿车A.起动过程中做匀加速直线运动B.可以达到的最大速度约为50m/sC.所受阻力的大小为2.7×10³ND.发动机输出的功率为9.0×10⁴W三、实验探究题：本题共２小题，共１６分。请将答案填在答题卡相应横线上或根据要求作答。13.(8分)某同学用图1的装置测定重锤自由下落时的加速度。当纸带在重锤带动下向下运动时，打点计时器在纸带上打下一系列的点。(1)该实验中，下列方法有助于减小实验误差的一项是▲；A.重锤质量的称量应尽可能准确B.选用的重锤的密度应尽可能小些C.操作时，应先释放纸带，后接通电源D.打点计时器的上下两限位孔应在同一竖直线上(2)实验中打出的纸带如图2所示。O为打下的第Ⅰ个点，A、B、C为距O较远的连续三个点。用刻度尺量出h₁=14.31cm,h₂=17.80cm,h₃=21.68cm。计时器所用电源的频率为50Hz。①计时器打下B点时重锤的速度vB=m/s,重锤下落的加速度。a=▲m/s²;(结果保留三位有效数字)②该同学用测得的加速度a的值作为当地的重力加速度的值，但是发现它与当地的标准值存在差异，你认为产生差异的原因可能是▲。14.(8分)某同学利用图1的装置测量滑块与水平桌面间的动摩擦因数及弹簧被压缩到A点时的弹性势能。水平桌面上一轻质弹簧左端固定在墙面上，右端与滑块接触但不粘连，滑块上面安装有遮光条，在桌面上适当位置固定好光电门，将光电门与计时器连接。已知重力加速度为g，滑块的质量为m，则(1)用游标卡尺测量遮光条的宽度d如图2所示，则d=▲mm；(2)先用外力将滑块缓慢推到A位置，然后撤去外力，滑块经过光电门正下方的B点时已与弹簧分离。测得A、B间的距离为x，遮光条通过光电门的时间为t。则滑块通过光电门的速度v=▲(用测得量的符号表示)；(3)保持滑块释放的位置A不变，将光电门的位置B向右移，重复(2)的操作，记录每次对应的x与t，作出v²-x图像如图3所示，则滑块与水平桌面间的动摩擦因数μ=▲；滑块释放时弹簧的弹性势能Ep=▲(用测得量和已知量的符号表示)。四、计算解答题：本题共3小题，共36分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。15.(10分)滑行能量回收和制动能量回收是新能源汽车的两种能量回收方式。在一段平直水平路面上，质量为m的新能源汽车正以v₀的速度匀速行驶，司机发现前方4v02g处的道路出现异常，司机先松开电门进行滑行能量回收，该过程汽车加速度的大小恒为0.1g，汽车可将减小动能的20%进行回收。滑行一段距离后，司机踩下制动踏板进行制动能量回收，该过程汽车加速度的大小恒为0.2g，汽车可将减小动能的50%进行回收，车辆恰好在异常道路处停下。求：(1)司机踩下制动踏板时汽车速度的大小；(2)整个过程中汽车回收的能量。16.(12分)极限运动中，运动员驾驶摩托车从架设在右侧楼顶的斜坡底端，由静止开始加速到达坡顶，在空中安全飞到对面的楼顶。已知两楼顶高度相同，楼间距d=9.5m，坡道的长度L=203m、倾角为17.7°，坡道顶端位于楼房边缘处，摩托车在坡道上受到的摩擦阻力为重力的0.2倍。已知摩托车和运动员的总质量m=150kg，将摩托车视为质点，不考虑空气阻力，为使摩托车能安全落到对面楼顶（取sin17.7°＝0.30，cos17.7°＝0.95，g＝10m/s²）(1)求摩托车离开坡道时的最小速度值；(2)在斜坡上牵引力对摩托车至少做多少功?17.(14分)如图所示，光滑水平地面上静置有一质量.m₁=3kg的滑块，其右侧是半径R=0.5m的竖直光滑14圆弧轨道AB，O为圆心、B为轨道最低点，OB竖直。其右侧地面上静置—质量m₂=1kgl的木板C，木板的上表面粗糙且与B点等高。现将一质量m₃=2kg的小滑块D(可视为质点)，以v₀=3m/s的速度从右端滑上C的上表面，当它滑到C的左端时，C、D恰好达到共同速度，此后C与B发生碰撞，碰撞时间极短且碰撞后C与B粘在一起。已知D与C上表面间的动摩擦因数μ=0.2，取g=10m/s²。求:(1)木板C的长度;(2)小滑块D沿圆弧轨道上升的最大高度。