2023-2024学年河南省三门峡市灵宝市重点中学高三（上）入学考试物理试卷（含解析）

第=page11页，共=sectionpages11页2023-2024学年河南省三门峡市灵宝市重点中学高三（上）入学考试物理试卷1.如图所示，一小球从A点由静止开始沿斜面做匀变速直线运动，若到达B点时速度为v，到达C点时速度为2v，则AB：BC等于(

)

A.1：1 B.1：2 C.1：3 D.1：42.如图所示，质量分别为2m和3m的两个小球置于光滑水平面上，且固定在劲度系数为k的轻质弹簧的两端．现在质量为2m的小球上沿弹簧轴线方向施加大小为F的水平拉力，使两球一起做匀加速直线运动，则此时弹簧的伸长量为(

)

A.F5k B.3F5k 3.某人站在平台上平抛一小球，小球离手时的速度为v1，落地时的速度为v2，不计空气阻力，下列选项中能表示出速度矢量演变过程的是(

)A. B.

C. D.4.已知地球的质量约为火星质量的10倍，地球的半径约为火星半径的2倍，地球的第一宇宙速度为8km/sA.3.5km/s B.5.0km5.2018年2月，我国500 m口径射电望远镜(天眼)发现毫秒脉冲星“J0318+0253”，其自转周期T=5.19 mA.5×109kg/m36.如图所示，物块P置于水平转盘上随转盘一起运动，图中c方向沿半径指向圆心，a方向与c方向垂直．当转盘逆时针转动时，下列说法正确的是(

)

A.当转盘匀速转动时，P受摩擦力方向为b

B.当转盘匀速转动时，P不受转盘的摩擦力

C.当转盘加速转动时，P受摩擦力方向可能为a

D.当转盘减速转动时，P受摩擦力方向可能为d7.在早期的反卫星试验中，攻击拦截方式之一是快速上升式攻击，即“拦截器”被送入与“目标卫星”轨道平面相同而高度较低的追赶轨道，然后通过机动飞行快速上升接近目标将“目标卫星”摧毁．图为追赶过程轨道示意图．下列叙述正确的是(

)

A.图中A是“目标卫星”，B是“拦截器”

B.“拦截器”和“目标卫星”的绕行方向为图中的顺时针方向

C.“拦截器”在上升的过程中重力势能会增大

D.“拦截器”的加速度比“目标卫星”的加速度小8.某游戏装置如图所示，安装在竖直轨道AB上的弹射器可上下移动，能水平射出速度大小可调节的小弹丸．圆心为O的圆弧槽BCD上开有小孔P，弹丸落到小孔时，速度只有沿OP方向才能通过小孔，游戏过关，则弹射器在轨道上A.位于B点时，只要弹丸射出速度合适就能过关

B.只要高于B点，弹丸射出速度合适都能过关

C.只有一个位置，且弹丸以某一速度射出才能过关

D.有两个位置，只要弹丸射出速度合适都能过关9.如图所示，将一小球从空中A点以水平速度v0抛出，经过一段时间后，小球以大小为2v0的速度经过B点，不计空气阻力，则小球从A到B(重力加速度为g)A.下落高度为3v022g B.经过的时间为3v0g

10.宇宙中，两颗靠得比较近的恒星，只受到彼此之间的万有引力作用相互绕转，称之为双星系统。在浩瀚的银河系中，多数恒星都是双星系统。设某双星系统A、B绕其连线上的O点做匀速圆周运动，如图所示。若AO>OB，则(

)A.星球A的质量一定大于星球B的质量

B.星球A的线速度一定大于星球B的线速度

C.双星间距离一定，双星的质量越大，其转动周期越大

D.双星的质量一定，双星之间的距离越大，其转动周期越大11.天花板下悬挂的轻质光滑小圆环P可绕过悬挂点的竖直轴无摩擦地旋转。一根轻绳穿过P，两端分别连接质量为m1和m2的小球A、B(m1≠A.两球运动的周期相等 B.两球的向心加速度大小相等

C.球A、B到P的距离之比等于m2∶m1 D.球A、B12.如图所示，两个可视为质点的、相同的木块A和B放在转盘上，两者用长为L的细绳连接，木块与转盘的最大静摩擦力均为各自重力的K倍，A放在距离转轴L处，整个装置能绕通过转盘中心的转轴O1O2转动，开始时，绳恰好伸直但无弹力，现让该装置从静止开始转动，使角速度缓慢增大，以下说法正确的是

A.当ω>2Kg3L时，A、B相对于转盘会滑动

B.当ω>Kg2L时，绳子一定有弹力

C.ω13.利用如图所示装置验证向心加速度an与线速度v的关系。四分之一圆弧轨道固定在水平桌面上，末端与上表面很小的压力传感器表面相切，水平地面上依次铺放好木板、白纸、复写纸。将小球从圆弧轨道某一点静止释放，经轨道末端飞出，落到铺着复写纸和白纸的木板上，在白纸上留下点迹，由同一位置重复释放几次，记录每次压力传感器的示数；改变小球在圆弧轨道上的释放位置，重复上述实验步骤。(当地的重力加速度为g(1)为了完成实验，下列操作正确的是A.必须选择光滑的圆弧轨道B.固定圆弧轨道时，末端必须水平C.实验中应选择密度小的小球D.确定小球在白纸上的落点时，用尽可能小的圆把所有落点圈住，圆心即为平均落点(2)某次实验时记录的压力传感器示数为F，并测出小球的质量为m，小球的向心加速度a(3)实验除了记录压力传感器示数F，测量小球的质量m外，还需要测量轨道末端距地面的高度h、水平位移x、圆弧轨道半径R，则要验证向心加速度an与线速度v的关系，只需要验证_______表达式即可(14.用如图甲所示装置研究平抛运动，将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上，钢球沿斜槽轨道PQ滑下后从Q点水平飞出，落在水平挡板MN(1)下列实验条件必须满足的有A.斜槽轨道光滑B.斜槽轨道末段水平C.挡板高度等间距变化D.每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球(2)为定量研究，建立以水平方向为x轴、竖直方向为a.取平抛运动的起始点为坐标原点，将钢球静置于Q点，钢球的_______(选填“最上端”、“最下端”或者“球心”)b．若遗漏记录平抛轨迹的起始点，也可按下述方法处理数据：如图乙所示，在轨迹上取A、B、C三点，AB和BC的水平间距相等且均为x，测得AB和BC的竖直间距分别是y1和y2，则y1y2_____13(选填“>”、“=”或者“

15.“玉兔号”月球车与月球表面的第一次接触实现了中国人“奔月”的伟大梦想．“玉兔号”月球车在月球表面做了一个自由下落试验，测得物体从静止自由下落h高度的时间为t，已知月球半径为R，自转周期为T，引力常量为G.求：(1(2(316.如所示，质量M=4kg、长L=1m的长木板静止在光滑水平地面上，一质量为m=2kg的小物块(可视为质点(1)小物块和长木板之间的动摩擦因数(2)若不给长木板施加拉力，使小物块以

17.小明站在水平地面上，手握不可伸长的轻绳一端，绳的另一端系有质量为m的小球，甩动手腕，使球在竖直平面内做圆周运动。当球某次运动到最低点时，绳突然断掉，球飞行水平距离d后落地，如图所示。已知握绳的手离地面高度为d，手与球之间的绳长为3d4，重力加速度为g(1)求球落地时的速度大小(2(3)绳能承受的最大拉力与第

18.如图所示，餐桌中心是一个半径为r=1.5m的圆盘，圆盘可绕中心轴转动，近似认为圆盘与餐桌在同一水平面内且两者之间的间隙可忽略不计．已知放置在圆盘边缘的小物体与圆盘的动摩擦因数为μ1=0.6，与餐桌的动摩擦因数为μ(1)为使物体不滑到餐桌上，圆盘的角速度(2)缓慢增大圆盘的角速度，物体从圆盘上甩出，为使物体不滑落到地面，餐桌半径(3)若餐桌半径R′

答案和解析1.【答案】C

【解析】【分析】

根据匀变速直线运动的速度位移公式v2−v02=2ax求解

解决本题的关键掌握匀变速直线运动的速度位移公式v2−v02=2ax。

【解答】

根据匀变速直线运动的速度位移公式v2−v02=2ax知，

xAB=v2.【答案】B

【解析】解：根据牛顿第二定律

对整体：F=5ma

对质量为3m的小球：F弹=3ma

联立解得，弹簧的弹力大小为：F弹=35F

根据胡克定律可得：kx=353.【答案】C

【解析】【分析】利用平抛运动规律及特点分析、判断即可。本是考查了平抛运动规律，知道平抛运动是加速度为g的匀变速运动是解题的关键。【解答】小球做的是平抛运动，任何时刻在水平方向的速度的大小都是不变的，即任何时刻的速度的水平的分量都是一样的，在竖直方向上是自由落体运动，由于加速度恒定，所以竖直方向上的速度在均匀的增加，故C正确，ABD错误。故选C。

4.【答案】A

【解析】由万有引力提供向心力可得G在行星表面运行时有r则得v因此v又由v故v故选A。

5.【答案】C

【解析】假设星体表面有一质量为m的物体，可随星体稳定自转且对星体表面无压力，此时其向心力最大，由万有引力定律可知GMmR2=m4π6.【答案】D

【解析】解：AB、圆盘匀速转动时，重力和支持力平衡，合外力(摩擦力)提供圆周运动向心力，故摩擦力方向指向圆心O点，P受摩擦力方向为c，故AB错误；

C、当转盘加速转动时，物块P做加速圆周运动，不仅有沿c方向指向圆心的向心力，还有指向a方向的切向力，使线速度大小增大，两方向的合力即摩擦力可能指向b，故C错误；

D、当转盘减速转动时，物块P做减速圆周运动，不仅有沿c方向指向圆心的向心力，还有指向a相反方向的切向力，使线速度大小减小，两方向的合力即摩擦力可能指向d，故D正确。

故选：D。

将圆周运动的物体受到的力正交分解：平行速度方向的合力，即切向力，产生切向加速度，改变速度的大小；垂直速度方向的合力，指向圆心，产生向心加速度，只改变速度的方向，不改变速度的大小。按照这个思路来分析判断物块所受到的摩擦力方向。

分析圆周运动物体受到的力，把握好利用分解的思想：向切向和径向方向分解，难度中等。7.【答案】BC【解析】A.拦截卫星的高度要比目标卫星的高度低，所以A是拦截器，B是目标卫星，A错误；B.由于拦截器轨道低，速度大，应落后目标卫星，绕行方向应为图中的顺时针方向，B正确；C.拦截器在上升过程中要克服重力做功，所以重力势能增大，C正确；D.根据公式

a=GMr故选BC。

8.【答案】C

【解析】【分析】平抛运动的两个推论：①速度与水平方向的夹角α与位移与水平方向夹角θ满足关系式tanα=2tanθ；②速度的反向延长线通过水平位移的中点。

【解答】根据平抛运动速度的反向延长线过水平位移的中点可知，弹射器位于B点时，不管速度多大，弹丸都不可能从P点射出，故A错误；

如图所示，根据平抛运动速度的反向延长线过水平位移的中点可得，C ′N=

9.【答案】AD【解析】【分析】

根据速度关系得出运动时间，利用竖直方向运动规律求出下落高度；根据匀变速运动的特点求出速度增量；根据速度关系即可求出运动方向改变的角度。

本题主要考查平抛运动的基本特点，熟练掌握分析平抛运动的方法即可解答。

【解答】

AB、小球经过B点时竖直分速度vy=(2v0)2−v02=3v0，由vy=gt得t=3v0g；根据h=110.【答案】BD【解析】【分析】双星靠相互间的万有引力提供向心力，具有相同的角速度，根据向心力公式判断质量关系，根据v=解决本题的关键知道双星靠相互间的万有引力提供向心力，具有相同的角速度．以及会用万有引力提供向心力进行求解。【解答】A.根据万有引力提供向心力m1ω2r1=m2ω2r2，因为r1>r2，所以m1<m2，即A的质量一定小于B的质量，故A错误;

B.双星系统角速度相等，根据v=ωr，且AO>OB，可知，A的线速度大于B的线速度，故B正确;

11.【答案】AC【解析】【分析】

对其中一个小球受力分析，其受到重力和绳的拉力FT，绳的拉力在竖直方向的分力与重力平衡，设轻绳与竖直方向的夹角为θ，则有FTcosθ=mg，拉力在水平方向上的分力提供向心力即可求出周期；连接两球的绳的张力FT相等，利用合外力提供向心力即可得出距离之比。

本题主要考查圆周运动的规律，解题时要注意熟练掌握公式的内容，熟练掌握向心力的来源。

【解答】

A.对其中一个小球受力分析，其受到重力和绳的拉力FT，绳的拉力在竖直方向的分力与重力平衡，设轻绳与竖直方向的夹角为θ，则有FTcosθ=mg，拉力在水平方向上的分力提供向心力，设该小球到P的距离为l，则有FTsinθ=mgtanθ=m4π2T2lsinθ，解得周期为T12.【答案】AB【解析】解：A、当木块A所受的摩擦力达到最大静摩擦力时，A、B相对于转盘会滑动，对A有：kmg−T=mLω2，

对B有：T+kmg=m⋅2Lω2，

解得：ω=2kg3L，

当ω>2kg3L时，A、B相对于转盘会滑动，A正确；

B、当木块B达到最大静摩擦力时，绳子开始出现弹力，kmg=m⋅2Lω2，解得ω113.【答案】

BD

Fm

−g

Fm

【解析】(1)[1]A.这个实验验证向心加速度aB.线速度v由平抛运动来进行测量，平抛运动要求初速度沿水平方向，所以固定圆弧轨道时，末端必须水平，故B正确；C.实验中应选择密度大的小球，可以减小空气阻力的影响，故C错误；D.确定小球在白纸上的落点时，用尽可能小的圆把所有落点圈住，圆心即为平均落点，这样可以减小实验的偶然误差，故D正确。(2F得an=

F(3h=

12x解得v=x这个实验验证向心加速度an与线速度van=

v2R

=

(即需要验证Fm

−g

14.【答案】(1)BD；

(2)【解析】【分析】

(1)根据实验的原理以及操作中的注意事项确定正确的操作步骤；

(2)明确实验原理，知道应记录球心位置；根据位移—时间公式求出从抛出到到达A、B两点的时间，从而得出时间差，结合水平位移求出平抛运动的初速度。

解决本题的关键是知道实验的原理以及注意事项，知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合运动学公式灵活求解；明确地球是球形，只有在水平速度较小、高度较小时，地面可视为水平，此种情况下可以视为小球做平抛运动。

【解答】

(1)本实验必须满足的条件是：

A.斜槽轨道不必要光滑，只要每次平抛的初速度相同即可，故A错误；

B.斜槽轨道末段水平，这样才能保证是平抛运动，故B正确；

C.挡板高度也不必等间距变化，故C错误；

D.每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球，这样才能保证平抛的初速度相等，故D正确。

故选BD；

(2)a.小球在运动中记录下的是其球心的位置，故抛出点也应是小球静置于Q点时球心的位置；故应以球心在白纸上的位置为坐标原点；

b.如果A点是抛出点，则在竖直方向上为初速度为零的匀加速直线运动，则AB和BC的竖直间距之比为1：3；但由于A点不是抛出点，故在A点已经具有竖直分速度，故竖直间距之比大于15.【答案】解：(1)解得g(2)解得v在月球表面的物体受到的重力等于万有引力m解得M(3G解得H

【解析】【分析】(1)由自由落体运动规律有h=12gt2，求出月球表面重力加速度；

16.【答案】解：(1)对小物块有μmg=ma1，

解得a1=μg

对长木板有F−