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陕西省西安市第八十三中学 2025 届高三上学期第三次模拟物理试卷
一、单选题：本大题共 7 小题，共 28 分。
1.2025年2月7日至2月14日，第九届亚洲冬季运动会将在中国黑龙江省哈尔滨市举办。如图所示是亚冬会
的四个项目，有关说法正确的是( )
A. 某运动员在500 短道速滑决赛中获得金牌，用时35 ，则他在整个过程的平均速度约为14.3 /
B. 在比赛中冰壶在离开运动员的手之后不再受到任何力的作用
C. 空中的运动员，在上升过程为超重状态，下降过程则为失重状态
D. 运动员用球杆击打冰球时，球杆对冰球的弹力是由于球杆的形变产生的
2.中国象棋是起源于中国的一种棋，属于二人对抗性游戏的一种，在中国有着悠久的
历史。由于用具简单，趣味性强，成为流行极为广泛的棋艺活动。如图所示，3颗完
全相同的象棋棋子整齐叠放在水平面上，第3颗棋子最左端与水平面上的 点重合，所
有接触面间的动摩擦因数均相同，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现用一直尺快速水
平向右将中间棋子击出，稳定后，1和3棋子的位置情况可能是( )
A. B.
C. D.
3.某研究小组在研究“估测甩手时指尖的最大向心加速度”课题研究时，利用摄像
机记录甩手动作， 、 、 是甩手动作最后3帧(每秒25帧)照片指尖的位置。根据照
片建构 、 之间运动模型：开始阶段，指尖 以肘关节 为圆心做圆周运动，到接
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近 的最后时刻，指尖以腕关节 为圆心做圆周运动。测得 、 之间的距离为26 ， 、 之间的距离为17 。
粗略认为 、 之间平均速度为甩手动作最后阶段指尖做圆周运动的线速度。重力加速度为 。请估测甩手
时指尖的最大向心加速度( )
A. 5 B. 10 C. 25 D. 50
4.如图甲，辘轱是古代民间提水设施，由辘轱头、支架、井绳、水斗等部分构成，如图乙为提水设施工作
原理简化图，某次从井中汲取 = 2 的水，辘轱绕绳轮轴半径为 = 0.1 ，水斗的质量为0.5 ，井足够
深且并绳的质量忽略不计， = 0时刻，轮轴由静止开始绕中心轴转动向上提水桶，其角速度随时间变化规
律如图丙所示， 取10 / 2，则( )
A. 水斗速度随时间变化规律为 = 2 (所涉及物理量均用国际单位制)
B. 井绳拉力大小恒定，其值为25
C. 0～10 内水斗上升的高度为4
D. 0～10 内并绳拉力所做的功为255
5.如图甲所示，长木板 放在光滑的水平面上，质量为 = 2 的另一物体 (可看成质点)以水平速度 0 =
2 / 滑上原来静止的长木板 的上表面。由于 、 间存在摩擦，之后 、 速度随时间变化情况如图乙所示。
下列说法正确的是( 取10 / 2)( )
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A. 木板 获得的动能为2 B. 系统损失的机械能为2
C. 木板 的最小长度为2 D. A、 间的动摩擦因数为0.01
6.如图所示， 、 、 三个物体分别用轻绳和轻弹簧连接，放置在倾角为 的
光滑斜面上，当用沿斜面向上的恒力 作用在物体 上时，三者恰好保持静
止，已知 、 、 三者质量相等，重力加速度为 。下列说法正确的是( )
A. 在轻绳被烧断的瞬间， 的加速度大小为
B. 在轻绳被烧断的瞬间， 的加速度大小为
1
C. 剪断弹簧的瞬间， 的加速度大小为
2
D. 突然撤去外力 的瞬间， 的加速度大小为
7.如图所示，可视为质点、质量为 的物块用长为 的细绳拴接放在转盘上，细绳
的另一端固定在通过转盘轴心的竖直杆上，细绳刚好伸直且与竖直方向的夹角为 。
已知物块与转盘之间的动摩擦因数为 ，且 < ，重力加速度为 ，假设最大
静摩擦力等于滑动摩擦力，现让整个装置由静止开始缓慢的加速转动起来，直到物
块与转盘发生相对滑动。则下列说法正确的是( )
A. 从开始转动到细绳对物块刚有作用力的过程，转盘对物块所做的功为
B. 只要物块在转盘上一起转动那么细绳的拉力一定为零

C. 物块能在转盘上一起转动的最大角速度为√

D. 由于物体做圆周运动，细绳对物块拉力的冲量和瞬时功率始终为零
二、多选题：本大题共 3 小题，共 18 分。
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8.如图所示，相同的细绳 、 共同吊起质量为 的物体。 与 互相垂直。
与竖直墙壁成60°角， 、 对 点的拉力分别为 1、 2。则(设 点以下细绳
不断)( )
A. 1、 2之比为√ 3：1
B. 1、 2之比为√ 3：3
C. 若逐渐增加 的质量， 绳一定先断
D. 若逐渐增加 的质量， 绳一定先断
9.如图中的 1、 2、 3、 4、 5所示，人们称为拉格朗日点。若飞行器位
于这些点上，会在太阳与地球共同引力作用下，可以几乎不消耗燃料而保
持与地球同步绕太阳做圆周运动。若发射一颗卫星定位于拉格朗日 1点，
下列说法正确的是( )
A. 该卫星绕太阳运动的周期和地球自转周期相等
B. 以太阳为参考系，该卫星在 1点处于非平衡状态
C. 该卫星绕太阳运动的向心加速度大于地球绕太阳运动的向心加速度
D. 该卫星在 1处所受太阳和地球引力的合力比在 3处小
10.荡秋千是古今中外大家喜爱的一项体育活动，苏轼就在《蝶恋花 春景》里
描写过荡秋千的场景。某秋千的简化模型如图所示，长度均为 的两根细绳下
端拴一质量为 的小球，上端拴在水平横杆上，小球静止时，细绳与竖直方向
的夹角均为 。保持两绳处于伸直状态，将小球拉高 后由静止释放，已知重
力加速度为 ，忽略空气阻力及摩擦，以下判断正确的是( )
A. 小球运动到最低点时速度大小为√ 2
B. 小球释放瞬间加速度为

C. 小球释放瞬间，每根细绳的拉力大小均为
2 2

D. 小球摆到最低点时，每根细绳的拉力大小均为 2 + 2
三、实验题：本大题共 2 小题，共 16 分。
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11.在探究物体质量一定时加速度与力的关系实验中，小明同学对教材上的实验方案做了改进，如图甲所示，
调节桌面水平，用力传感器直接测细线中的拉力 ，小车在大小为2 的水平拉力作用下，由静止开始做匀加
速运动。
(1)关于该实验的操作，下列说法正确的是______。
A.必须用天平测出砂和砂桶的质量，以其重力来表示绳中的拉力大小
B.一定要保证砂和砂桶的总质量远小于小车的质量
C.需要改变砂和砂桶的总质量，打出多条纸带，测出加速度 与相应力传感器示数
(2)实验得到如图乙所示的纸带，已知打点计时器使用的交流电源的频率为50 ，相邻两计数点之间还有四
个点未画出，可知小车运动的加速度大小是______ / 2；(结果保留两位有效数字)
(3)由实验得到小车的加速度 与力传感器示数 的关系如图丙所示，则小车与轨道间的滑动摩擦力 =
______ ，小车质量 = ______ 。(结果保留两位有效数字)
12.某实验小组采用如图甲所示电路测量一水果电池的电动势和内阻(电动势 约为2 ，内阻 约为300 )，
实验室提供的器材有：电流表 (内阻可忽略)、变阻箱 、开关 、导线若干。
1
(1)实验小组通过测量数据且绘制了 图像如图乙所示，图线的斜率为 ，纵截距为 ，则水果电池的电动

势 = ______，内阻 = ______。
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(2)若考虑电流表内阻的影响，小组同学分析数据后可得电动势的测量值与真实值相比______，内阻的测量
值与真实值相比______。(均填“无误差”“偏大”或“偏小”)
四、计算题：本大题共 3 小题，共 38 分。
13.如图所示，在水平地面上有一圆弧形凹槽 ， 连线与地面相平，凹槽 是位于竖直平面内以 为
圆心、半径为 的一段圆弧， 为圆弧最低点，而且 段光滑， 段粗糙。现有一质量为 的小球(可视为
质点)，从水平地面上 处以初速度 0斜向右上方飞出， 0与水平地面夹角为 ，不计空气阻力，该小球恰好

能从 点沿圆弧的切线方向进入轨道，沿圆弧 继续运动后从 点以速率 0飞出。重力加速度为 ，则：
2
(1)小球由 到 的过程中，小球离地面的最大高度；
(2)小球在圆弧形轨道内由于摩擦产生的热量 。
14.实验小组的同学研究发现了滑块以一定的初速度沿粗糙斜面向上滑行的距
离 与斜面倾角 的关系，并得到如图所示的 图像。已知重力加速度 =
10 / 2，求：
(1)该滑块与斜面间的动摩擦因数；
(2)该滑块滑行距离 的最小值和对应的斜面倾角 。
15.如图所示，倾角 = 37°的光滑且足够长的斜面固定在水平面上，在斜面顶端固定一个半径和质量不计的
光滑定滑轮 ，质量均为 = 1 的物体 和 用一劲度系数 = 120 / 的轻弹簧连接，物体 被位于斜面
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底端且垂直于斜面的挡板 挡住。用一不可伸长的轻绳使物体 跨过定滑轮与质量为 的小环 连接，小环
穿过竖直固定的光滑均匀细杆，当整个系统静止时，环 位于 处时，绳与细杆间的夹角 = 53°，且物体
对挡板 的压力恰好为零。图中 水平且长度为 = 0.4 ，位置 与位置 关于位置 对称，轻弹簧和定滑
轮右侧的绳均与斜面平行，现让环 从位置 由静止释放， 37° = 0.6， 37° = 0.8， 取10 / 2，求：
(1)小环 的质量 ；
(2)小环 运动到位置 的速率 1；
(3)小环 通过位置 时的动能 及环从位置 运动到位置 的过程中轻绳对环做的功 。
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1.【答案】
2.【答案】
3.【答案】
4.【答案】
5.【答案】
6.【答案】
7.【答案】
8.【答案】
9.【答案】
10.【答案】
11.【答案】 2.4 1.0 2.9
1
12.【答案】 无误差 偏大

13.【答案】解：(1)根据运动的合成和分解，小球竖直方向初速度为 0 = 0
2 2 20 sin
根据竖直上抛运动规律得小球离地面的最大高度为： = = 0
2 2
1 1
(2)小球由 到 的过程中，由动能定理有： = (
0)2 2
2 2 2 0
3 2
可得小球从 到 过程克服摩擦力做的功为： =
0
8
3 2
则小球在圆弧形轨道内由于摩擦产生的热量为： = = 0 8
2sin2
答：(1)小球由 到 的过程中，离地面的最大高度为 0 ；
2
3 2
(2)小球在圆弧形轨道内由于摩擦产生的热量为 0。
8
14.【答案】解：(1)当 = 90°时，滑块做竖直上抛运动， 1 = 5 ，由运动学公式可得
0 = √ 2 1
当 = 0°时，滑块在水平面上做匀减速直线运动， 0 = 5√ 3 ，有
20 = 2 0 0
由牛顿第二定律可知
0 =
联立解得
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√ 3
=
3
(2)当斜面倾角为 时，有
+ =
20 = 2
整理可得
2
= 0
2 √ 1+ 2sin( + )
其中辅助角 满足
=
当 + = 90°时，滑块滑行的距离 有最小值为
5√ 3
= 2
对应的斜面倾角 满足
1
= = √ 3

解得
= 60°
√ 3
答：(1)该滑块与斜面间的动摩擦因数为 ；
3
5√ 3
(2)该滑块滑行距离 的最小值为 ，对应的斜面倾角为60°。
2
15.【答案】解：(1)当整个系统静止时，先以 、 组成的整体为研究对象， 、 整体受到重力、斜面的支
持力和绳子的拉力处于平衡状态，
则沿斜面方向，绳子的拉力大小为 = 2 ，解得： = 12 ，
以 为研究对象，则 受到重力、绳子的拉力和杆的弹力处于平衡状态，如图
则竖直方向： 53° = ，代入数据解得： = 0.72 ；
(2)小环从位置 运动到位置 的过程中，对于小环 、弹簧和 组成的系统，
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2 1 1
由机械能守恒有 × = 2 + 2，
tan 2 2
环和 在沿绳方向上的速度相等，如图：
可知 = ，联立可得： = 2√ 2 / ；
(3)由题意可知，开始时 恰好对挡板没有压力，所以 受到重力、斜面的支持力和弹簧的拉力，弹簧处于伸
长状态，
在沿斜面方向上，对 有： = 1，得弹簧的伸长量为 1 = 0.05 ，
0.4
当小环 通过位置 时， 下降的距离为 = = 0.4 = 0.1 ，此时弹簧的压缩量为： =sin 53 2
1 = 0.1 0.05 = 0.05 ，
由速度分解可知此时 的速度为零，所以小环 从 运动到 的过程中，初末状态的弹性势能相等，对于小环
、弹簧和 组成的系统，

由机械能守恒有 × + = tan
，解得： = 2.76 ；

环从位置 运动到位置 的过程中，由动能定理得 + × = ，解得： = 0.6 。 tan
答：(1)小环 的质量 为0.72 ；
(2)小环 运动到位置 的速率 为2√ 2 / ；
(3)小环 通过位置 时的动能 为2.76 ，环从位置 运动到位置 的过程中轻绳对环做的功 为0.6 。
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