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德优网2022陕西省西安市未央区西安中学高中物理考试月考高三上

2022-2023学年陕西省西安中学高三(上)第三次月考物理试卷

试卷总分:100分    命题人:dygzwlyn    考试时长:120分钟

一、选择题(12小题共48分)
1. (本题4分) (4分)如图甲,滚筒洗衣机脱水时,衣物紧贴着滚筒壁在竖直平面内做顺时针的匀速圆周运动。如图乙,一件小衣物(可理想化为质点)质量为m,滚筒半径为R,角速度大小为ω,重力加速度为g,a、b分别为小衣物经过的最高位置和最低位置。下列说法正确的是(  )

A.衣物在a位置对滚筒壁的压力比在b位置的大

B..衣物转到b位置时的脱水效果最好

C.衣物所受滚筒的作用力大小始终为mg

D.衣物所受合力的大小可能大于mω2R

2. (本题4分) 如图所示为旋转脱水拖把结构图。把拖把头放置于脱水筒中,手握固定套杆向下运动,固定套杆就会给旋转杆施加驱动力,驱动旋转杆、拖把头和脱水筒一起转动,把拖把上的水甩出去。旋转杆上有长度为35cm的螺杆,螺杆的螺距(相邻螺纹之间的距离)为d=5cm,拖把头的托盘半径为10cm,拖布条的长度为6cm,脱水筒的半径为12cm。某次脱水时,固定套杆在1s内匀速下压了35cm,该过程中拖把头匀速转动,则下列说法正确的是(  )

A.拖把头的周期为7s

B..拖把头转动的角速度为14πrad/s 

C.紧贴脱水筒内壁的拖布条上附着的水最不容易甩出

D.旋转时脱水筒内壁与托盘边缘处的点向心加速度之比为5:6

3. (本题4分) 如图所示,北京时间2021年10月16日神舟十三号载人飞船与在轨飞行的天和核心舱顺利实现径向自主交汇对接构成组合体(还在原轨道上飞行)。此后,航天员王亚平成功出舱作业,创造了中国航天史上第一个新纪录,成为中国女航天员太空行走第一人。下列说法正确的是(  )

A.为实现对接,飞船先运动到空间站轨道下方圆周轨道上合适的位置,然后向后喷气加速   

B..对接后构成的组合体质量变大,故环绕速度变大

C..若航天员与连接空间站的安全绳脱离,航天员立刻会高速飞离空间站 

D.航天员此时处于完全失重状态,故不受地球的引力作用

4. (本题4分) 有a、b、c、d四颗地球卫星,a还未发射,在赤道表面上,b是近地轨道卫星,c是地球同步卫星,d是高空探测卫星,它们均做匀速圆周运动,各卫星排列位置如图所示,则(  )

A.在相同时间内b转过的弧长最长

B.a的向心加速度等于重力加速度g

C.c在4小时内转过的圆心角是

D..d的运动周期有可能是20小时

5. (本题4分) 若某双星系统A和B各自绕其连线上的O点做匀速圆周运动.已知A星和B星的质量分别为m1和m2,相距为d.下列说法正确的是(  )

A.A星的轨道半径为

B..A星和B星的线速度之比为m1:m2 

C.若在O点放一个质点,它受到的合力一定为零

D..若A星所受B星的引力可等效为位于O点处质量为m'的星体对它的引力,则m'=

6. (本题4分) 地质勘探发现某地区表面的重力加速度发生了较大的变化,怀疑地下有空腔区域.进一步探测发现在地面P点的正下方有一球形空腔区域储藏有天然气,如图所示.假设该地区岩石均匀分布且密度为ρ,天然气的密度远小于ρ,可忽略不计.如果没有该空腔,地球表面正常的重力加速度大小为g;由于空腔的存在,现测得P点处的重力加速度大小为kg(k<1).已知引力常量为G,球形空腔的球心深度为d,则此球形空腔的体积是(  )

A.                         
B.
C.                    
D.
7. (本题4分) 一般的曲线运动可以分成很多小段,每小段都可以看成圆周运动的一部分,即把整条曲线用一系列不同半径的小圆弧来代替。如图甲所示,通过A点和曲线上紧邻A点两侧的两点作一圆,在极限情况下,这个圆叫作A点的曲率圆,其半径ρ叫做A点的曲率半径。如图乙所示,行星绕太阳做椭圆运动,太阳在椭圆轨道的一个焦点上,近日点B和远日点C到太阳中心的距离分别为rB和rC,已知太阳质量为M,行星质量为m,万有引力常量为G,行星通过B点处的速率为vB,则椭圆轨道在B点的曲率半径和行星通过C点处的速率分别为(  )

A.                B.
C.vB                D.vB
8. (本题4分) 如图所示,ABC是竖直面内的光滑固定轨道,AB段水平,长度为2R,BC段是半径为R的四分之一圆弧,且与AB平滑相切于B点。一质量为m的小球,在方向水平向右,大小为mg的恒力作用下从A点由静止开始向右运动。已知重力加速度为g,取sin37°=0.6,cos37°=0.8,则小球对BC轨道的最大压力大小为(  )

A..mg      
B..4mg      
C..4.75mg  
D.2.5mg
9. (本题4分) 如图所示,在匀速转动的水平圆盘上,沿半径方向放着用细绳相连的质量均为m的两个物体A和B,它们分居圆心两侧,与圆心距离分别为RA=r,RB=2r,与盘间的动摩擦因数μ相同,当圆盘转速加快到两物体刚好要发生滑动时,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则下列说法正确的是(  )

A.此时绳子张力为μmg  

B.此时圆盘的角速度为

C.此时A所受摩擦力方向沿半径指向圆外  

D.此时烧断绳子,A仍相对盘静止,B将做离心运动

10. (本题4分) 假设地球可视为质量均匀分布的球体,已知地球表面的重力加速度在两极的大小为g0,在赤道的大小为g;地球半径为R,引力常数为G,则(  )

A.地球同步卫星的高度为(﹣1)R

B.地球的质量为   

C.地球的第一宇宙速度为

D.地球密度为

11. (本题4分) 质量为m的平衡车进行空载测试时,以大小为v0的初速度在水平地面上沿直线做加速运动,经过时间t达到最大速度,此过程中平衡车受到的阻力恒为车重的k倍,重力加速度大小为g,电动机输出功率恒为额定功率P,在时间t内,下列说法正确的是(  )

A.平衡车达到的最大速度为  

B..平衡车达到的最大速度为

C..平衡车的位移大小为

D.平衡车的位移大小为

12. (本题4分) 如图所示,长度为l的轻杆上端连着一质量为m的小球A(可视为质点),杆的下端用铰链固接于水平面上的O点。置于同一水平面上的立方体B恰与A接触,立方体B的质量为M.今有微小扰动,使杆向右倾倒,各处摩擦均不计,而A与B刚脱离接触的瞬间,杆与地面夹角恰为,重力加速度为g,则下列说法正确的是(  )

A..A与B刚脱离接触的瞬间,A、B速率之比为2:1

B.A与B刚脱离接触的瞬间,B的速率为  

C..A落地时速率为

D.A、B质量之比为1:4

二、实验题(2小题共16分)
13. (本题6分) 德优题库用如图所示的装置来探究小球做圆周运动所需向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系。两个变速轮塔通过皮带连接,转动手柄使长槽和短槽分别随变速轮塔匀速转动,槽内的钢球就做匀速圆周运动。横臂的挡板对钢球的压力提供向心力,钢球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降,从而露出标尺,标尺上的红白相间的等分格显示出两个钢球所受向心力的比值。如图是探究过程中某次实验时装置的状态。
(1)在研究向心力的大小F与质量m关系时,要保持        相同。
A.m和r
B.ω和m
C.ω和r
D.m和F
(2)图中所示,两个钢球质量和转动半径相等,则是在研究向心力的大小F与        的关系。
A.质量m
B.角速度ω
C.半径r
(3)图中所示,两个钢球质量和转动半径相等,若图中标尺上红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值为1:9,与皮带连接的两个变速轮塔的半径之比为        
A.1:3
B.9:1
C.1:9
D.3:1
14. (本题10分) 德优题库(1)在做平抛运动实验时,让小球多次沿同一轨道运动,通过描点法画小球做平抛运动的轨迹,为了能较准确地描绘运动轨迹,下面列出了一些操作要求。将你认为正确的选项前面的字母填在横线上:       
A.通过调节使斜槽的末端保持水平
B.每次释放小球的位置必须不同
C.每次必须由静止释放小球
D.用铅笔记录小球位置时,每次必须严格地等距离下降
E小球运动时不应与木板上的白纸(或方格纸)相接触
F.将球的位置记录在纸上后,取下纸,用直尺将点连成折线
(2)某同学在做“研究平抛物体的运动”的实验时得到了如图所示物体的运动轨迹,A、B、C三点的位置在运动轨迹上已标出,则:(g取10m/s2
①小球平抛的初速度v0=       m/s,vB=       m/s。
②小球开始做平抛运动的位置坐标z=       cm,y=       cm。
三、计算题(6小题共36分)
15. (本题9分) (9分)2020年我国“北斗”系统实现在全球范围内提供服务。现北斗系统中有一颗地球同步卫星A,离地面的高度为5.6R0,某时刻与离地面高度为2.3R0的地球空间站B相隔最近。已知地球半径为R0,地球自转周期为T0,卫星A和空间站B的运行轨道在同一平面内且运行方向相同。求:
(1)同步卫星A的线速度vA
(2)同步卫星A和空间站B所在处的加速度大小之比aA:aB
(3)同步卫星A和空间站B再次相隔最近的时间t。
16. (本题14分) (14分)如图所示,质量M=0.2kg、长L=1m的长木板放在地面上,质量m=0.8kg的小滑块在长木板左端,竖直嵌有四分之三光滑圆弧轨道的底座固定在地面上,圆弧轨道最低点P的切线水平且与长木板上表面相平,长木板右端与底座左端相距x=1m。现用水平向右外力F=6N作用在小滑块上,小滑块到达P点后撤去外力F,小滑块沿着圆弧轨道运动。长木板与底座相碰时,立即粘在底座上。已知滑块与长木板、长木板与地面间的动摩擦因数分别为μ1=0.4和μ2=0.15,重力加速度g=10m/s2.假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求:
(1)在长木板与底座相碰前,试判断长木板与小滑块是否发生相对滑动,并求出长木板和小滑块加速度的大小;
(2)小滑块到达P点时速度的大小;
(3)若要使小滑块沿圆弧轨道上滑过程中不脱离轨道,竖直圆弧轨道的半径R应该满足什么条件?

17. (本题4分) (4分)关于分子动理论下列说法正确的是(  )
A.气体总是充满容器,说明气体分子间只存在斥力
B.对于一定质量的理想气体,温度升高,气体内能一定增大
C.温度越高布朗运动越剧烈,说明水分子的运动与温度有关
D.物体内能增加,温度一定升高
E.热量可以从高温物体传到低温物体
18. (本题9分) (9分)如图所示,一圆柱形绝热气缸竖直放置,通过绝热活塞封闭着一定质量的理想气体。已知外界大气压强为p0,活塞的横截面积为S,质量为m=,与容器底部相距h,此时封闭气体的温度为T0,现在活塞上放置一质量与活塞质量相等的物块,再次平衡后活塞与容器底部相距h,接下来通过电热丝缓慢加热气体,气体吸收热量Q时,活塞再次回到原初始位置。重力加速度为g,不计活塞与气缸的摩擦。求:
(1)活塞上放置物块再次平衡后,气体的温度
(2)加热过程中气体的内能增加量。

19. (本题0分) 如图所示,一简谐横波在某区域沿x轴传播,实线a为t=0时刻的波形图线,虚线b为t=Δt时刻的波形图线。已知该简谐横波波源振动的频率为f=2.5Hz,虚线b与x轴交点P的坐标为xP=1m。则下列说法正确的是(  )

A.这列波的传播速度大小一定为20m/s  
B.这列波一定沿x轴正向传播 
C.可能有Δt=1.25s 
D.可能有Δt=1.45s 
E.若该列波遇到宽度为6m的障碍物能发生明显的衍射现象
20. (本题0分) 如图所示,一个横截面为直角三角形的三棱镜,A、B、C为三个顶点,其中∠A=60°,∠B=90°,AB长度为10cm.一束与BC平行的单色光射向AC面,入射点为D,D、C两点间距离为5cm,三棱镜材料对这束单色光的折射率是n=.求:
①光在三棱镜中的传播速度v;
②光从进入三棱镜到经AC面出射所经过的最短时间t。

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  • 牛顿第二定律的简单应用,绳球类模型及其临界条件,
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  • 2
  • 线速度的物理意义及计算,离心运动的应用和防止,
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  • 3
  • 牛顿第二定律的简单应用,超重与失重的概念、特点和判断,牛顿第二定律与向心力结合解决问题,离心运动的应用和防止,万有引力与重力的关系(黄金代换),近地卫星,
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  • 4
  • 不同轨道上的卫星或行星(可能含赤道上物体)运行参数的比较,
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  • 5
  • 万有引力与重力的关系(黄金代换),双星系统及相关计算,
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  • 6
  • 万有引力与重力的关系(黄金代换),
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  • 万有引力与重力的关系(黄金代换),
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  • 绳球类模型及其临界条件,动能定理的简单应用,
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  • 9
  • 牛顿第二定律与向心力结合解决问题,水平转盘上物体的圆周运动,近心与离心运动的意义与原因,
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  • 10
  • 牛顿第二定律与向心力结合解决问题,万有引力与重力的关系(黄金代换),同步卫星的特点及相关计算,
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  • 功率的定义、物理意义和计算式的推导,机车以恒定功率启动,动能定理的简单应用,
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  • 12
  • 关联速度问题,机械能守恒定律的简单应用,
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  • 13
  • 探究圆周运动的相关参数问题,
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  • 14
  • 探究平抛运动的特点,
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  • 向心加速度的表达式及影响向心加速度大小的因素,开普勒三大定律,万有引力与重力的关系(黄金代换),近地卫星,
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  • 16
  • 无外力的水平板块模型,绳球类模型及其临界条件,动能定理的简单应用,
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  • 17
  • 分子动理论的基本内容,布朗运动实例、本质及解释,分子间存在作用力及其与分子间距的关系,热力学第一定律的表达和应用,热力学第二定律的不同表述与理解,
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  • 18
  • 理想气体及理想气体的状态方程,
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  • 19
  • 波长、频率和波速的关系,机械波的图像问题,
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  • 20
  • 折射率的波长表达式和速度表达式,
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