广东省四校2023-2024学年高三上学期11月联考物理Word版含解析.docx

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2023～2024学年第一学期高三四校联考（三）物理试卷满分：100分考试时间：75分钟说明：本试题共4页，15小题，满分100分，考试用时75分钟。注意事项：1．答卷前，考生务必用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的姓名和考生号、试室号、座位号填写在答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（A）填涂在答题卡相应位置上。2．选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案，答案不能答在试卷上。第I卷（选择题，共46分）一、单项选择题（共有7小题，每小题4分，共28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．有一个趣味游戏是用乒乓球拍托着乒乓球跑，从起点到终点运动时间短者获胜。如图所示，某人拿着乒乓球拍托着乒乓球做水平匀速运动，乒乓球拍与水平面成一定角度，且运动过程中乒乓球始终相对球拍静止。已知乒乓球所受的空气阻力与运动方向相反，忽略乒乓球与球拍的摩擦力，则下列说法正确的是A．球拍对乒乓球的弹力是由于乒乓球发生形变产生的B．乒乓球的重力、球拍对乒乓球的弹力的合力沿斜面向下C．球拍对乒乓球的弹力不做功D．乒乓球的机械能不变2．小孩静止坐在悬挂在竖直位置的秋千上，大人用水平拉力F把坐在秋千上的小孩缓慢拉到细线与竖直方向成θ角的位置，模型简化如图所示。已知小孩和秋千的质量为m，摆点与秋千和小孩的重心距离为L，重力加速度为g，忽略空气阻力的作用，则在此过程中，拉力F做的功为A．FLcosθB．FLsinθC．FL(1-cosθ)D．mgL(1-cosθ)3．国家跳水队以10金6银的成绩圆满结束了杭州亚运会的征程。在这辉煌成绩的背后，离不开运动员们日复一日的刻苦训练。从运动员离开跳板开始计时，跳水过程中运动员重心的v-t图像如图所示。不计空气阻力，重力加速度g取，运动员的运动轨迹视为直线。则下列说法正确的是 A．运动员在入水前做的是自由落体运动B．运动员在0~1s内的机械能先减小后增大C．运动员在1~2s内的位移大小为4mD．运动员在1~2s内所受的阻力逐渐减小4．一足球爱好者踢完足球后都会把足球整齐地挂在墙上。如图所示，轻质网兜兜住重力为G的足球，用轻绳挂于光滑竖直墙壁上的A点，轻绳的拉力为，墙壁对足球的支持力为，忽略足球与墙壁之间的摩擦，则A．B．C．轻绳越长，越大D．轻绳越长，越大5．搬运工人非常擅长利用滑轮省力地把重物搬到高处。如图所示，质量为m的物体P置于倾角为θ1的固定光滑斜面上，轻细绳跨过光滑定滑轮分别连接着P与小车，P与滑轮间的细绳平行于斜面，小车以速率v水平向右做匀速直线运动。当小车与滑轮间的细绳和水平方向成夹角θ2时，下列判断正确的是A．P的速率为vB．P的速率为vsinθ2C．P处于超重状态D．P处于失重状态6．将一质量为m的小球靠近墙面竖直向上抛出，图甲、图乙分别是上升和下降时的频闪照片，O点恰是运动的最高点。假设小球所受阻力大小不变，重力加速度为g，则小球向上、向下运动的加速度大小之比和A、B两处速率之比为A．，B．，C．，D．，7 ．在汽车相撞时，汽车的安全气囊可使头部受伤率减少约25%，面部受伤率减少80%左右。如图所示，某次汽车正面碰撞测试中，汽车以108km/h的速度撞上测试台后停下，安全气囊在系有安全带的假人的正前方水平弹出，假人用时0.2s停下。车内假人的质量为50kg，则下列说法正确的是A．安全气囊的作用是减小碰撞前后假人动量的变化量B．安全气囊对假人的作用力小于假人对安全气囊的作用力C．碰撞过程中安全气囊和安全带对假人的冲量大小为D．碰撞过程中安全气囊和安全带对假人的平均作用力大小为7500N二、多项选择题（本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求．全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）8．如图所示，质量为M、长度为L的木板静止在光滑的水平面上，质量为m的小物体（可视为质点）放在木板上最左端，现用水平恒力F作用在小物体上，使物体从静止开始做匀加速直线运动。已知物体和木板之间的摩擦力为f。当物体滑到木板的最右端时，木板运动的距离为x，则在此过程中A．力F对物体做功大小为B．摩擦力对物体做功为C．摩擦力对木板做功为D．系统产生的热量为9．2023年10月26日，神舟十七号载人飞船与天和核心舱进行了对接，“太空之家”迎来汤洪波、唐胜杰、江新林3名中国航天史上最年轻的乘组入驻。如图为神舟十七号的发射与交会对接过程示意图，图中①为飞船的近地圆轨道，其轨道半径为，②为椭圆变轨轨道，③为天和核心舱所在的圆轨道，其轨道半径为，P、Q分别为②轨道与①、③轨道的交会点。关于神舟十七号载人飞船与天和核心舱交会对接过程，下列说法正确的是  A．飞船在轨道3上运行的速度大于第一宇宙速度B．飞船从②轨道到变轨到③轨道需要在Q点点火加速C．飞船在①轨道的动能一定大于天和核心舱在③轨道的动能D．若核心舱在③轨道运行周期为T，则飞船在②轨道从P到Q的时间为10．如题图甲，辘轳是古代民间提水设施，由辘轳头、支架、井绳、水斗等部分构成。如题图乙为提水设施工作原理简化图，某次需从井中汲取m的水，辘轳绕绳轮轴半径为r，水斗的质量为m0，井足够深且井绳的质量和体积都忽略不计。t=0时刻，轮轴由静止开始绕中心轴转动，其角速度随时间变化规律如题图丙所示，重力加速度为g，则 A．t0时刻，辘轳头的转速B．水斗匀加速上升，t0时刻的速度为C．0~t0内水斗上升的高度为D．0~t0内井绳拉力所做的功为第II卷非选择题（共54分）三、非选择题（本题共5小题，共54分。考生根据要求作答）11．（共6分）某实验小组用如图所示的实验装置来验证动量守恒定律，光电门1、2与数字计时器相连并固定在气垫导轨上，两个滑块A、B（包含挡光片）质量分别为、。（1）在调节装置时，启动充气机，经过调整后，将滑块A轻放在气垫导轨上任何位置都能，则气垫导轨已调至水平。（2）本实验（“需要”或“不需要”）测量遮光条的宽度。（3）两滑块A、B从光电门1、2的外侧匀速相向运动，在两光电门中间发生碰撞，运动到气垫导轨一端时立刻被锁定。实验中光电门1记录挡光时间为，光电门2记录三次挡光时间依次为、、。已知两滑块上的遮光片宽度相同，若滑块A和B在碰撞的过程中动量守恒，则应该满足的表达式为（用已知物理量和测量的物理量的字母表示）。12．（共10分）某同学用图甲所示的实验装置探究线速度与角速度的关系并验证机械能守恒定律。先将两个完全相同的钢球P、Q固定在长为3L的轻质空心纸杆两端，然后在杆长处安装一个阻力非常小的固定转轴O 。最后在两个钢球的球心处分别固定一个相同的挡光片，如图乙所示，保证挡光片所在平面和杆垂直。已知重力加速度为g。  实验步骤如下：（1）该同学将杆抬至水平位置后由静止释放，当P转到最低点时，固定在钢球P、Q球心处的挡光片刚好同时通过光电门1、光电门2；（两个光电门规格相同，均安装在过O点的竖直轴上）（2）若挡光片通过光电门1、光电门2的时间为和，根据该同学的设计，应为；（选填“A”或者“B”）A．2∶1    B．1∶2（3）若要验证“机械能守恒定律”，该同学（选填“需要”或者“不需要”）测量钢球的质量m；（4）用游标卡尺测量挡光片的宽度，示数如图丙所示，则挡光片宽度d=mm；  （5）在误差允许范围内，关系式成立，则验证了机械能守恒定律（关系式用g、L、d、、表示）；（6）通过多次测量和计算，发现第（2）问的关系式均存在误差，其中一组典型数据为，。造成误差的主要原因可能是。A．空气阻力对钢球的影响    B．转轴处阻力的影响C．钢球半径对线速度计算的影响    D．忽略了纸杆的质量 13．（共11分）某校师生对碰撞的特性进行了相关的探索和研究。如图所示，光滑水平面上，质量为5m的小物体A以1.2v的速度向右运动，在其运动正前方有一个质量为m的物体B处于静止状态。随后，A和B发生弹性碰撞，求：（1）碰后物体A的动量大小；（2）碰撞过程中，物体B对A物体的冲量I；（3）若B的左侧连有一个处于原长状态的轻弹簧，如图所示。物体A仍然相同速度1.2v向右运动，则弹簧弹性势能的最大值。14．（共13分）如图所示为游乐场内一水上娱乐设施的模型。AB为与水平方向成夹角的倾斜滑道，滑道斜面与滑水者间的动摩擦因数，BC为一段末端水平、半径为R的光滑圆弧恰好与滑道底端B处与连接，C为圆弧的末端。质量为m的滑水者从A点静止出发，滑至C端时，速度传感器测得滑水者的速度为，最终落入水面的D点。已知重力加速度为g，C端与水面高度差h=R，，，求：（1）滑水者经过C点时圆弧轨道的压力大小；（2）滑水者落入水中面D点瞬间的速度大小以及D点与C点的水平距离L；（3）斜面上AB两点的距离l。 15．（共14分）如图，一长的倾斜传送带在电动机带动下以速度沿顺时针方向匀速转动，传送带与水平方向的夹角，质量的小物块A和质量的小物块B由跨过定滑轮的轻绳连接，A与定滑轮间的绳子与传送带平行，不可伸长的轻绳足够长。某时刻将物块A轻轻放在传送带底端，已知物块A与传送带间的动摩擦因数，不计滑轮的质量与摩擦，在A运动到传送带顶端前物块B都没有落地。取，，重力加速度。求：（1）物块B刚下降时的加速度a；（2）物块A从底端到达顶端所需的时间t；（3）物块A从底端到达顶端过程中，摩擦力对A做的功W以及电动机多做的功。 2023～2024学年第一学期高三四校联考（三）答案详解物理1．【答案】D【解析】乒乓球受力情况如图所示，球拍对乒乓球的弹力是由于球拍发生形变产生的，故A错误；乒乓球的重力与球拍对乒乓球的弹力的合力与空气阻力的方向相反，故水平向左，并没有沿着斜面方向，故B错误；由于球拍对乒乓球的弹力与乒乓球发生的位移夹角为锐角，所以做正功，故C错误；由于乒乓球的动能和重力势能都没发生改变，故乒乓球的机械能守恒。故选D。2．【答案】D【解析】在小孩和秋千缓慢上升过程中，拉力F为变力，此变力F做的功可用动能定理求解．过程中拉力做正功，重力做负功，缓慢运动可认为过程中动能变化量为零，由，得，D正确。3．【答案】D【解析】A．运动员离开跳板时，有向上的初速度，则运动员在入水前做的不是自由落体运动，故A错误；B．运动员在0~1s内只受重力作用，故机械能守恒，故B错误；C．运动员在内做自由落体运动，由公式可得，时运动员的速度为，若运动员在内做匀减速运动，图像如图所。示由图像中面积表位移。可知，此时，运动员在内的位移为则运动员在内的实际位移小于，故C错误；故C错误；D．由图可知，图像的斜率不断减小，即加速度不断减小，由可知，运动员在1~2s内所受的阻力逐渐减小，故D正确。故选D。4．【答案】B【解析】对网兜和足球受力分析，设轻绳与竖直墙面夹角为θ，由平衡条件可知，，故A错误、B正确；轻绳越长，θ越小，越小，越小，故选B。 5．【答案】C　【解析】将小车的速度v进行分解，如图所示，有vP=vcosθ2，选项A、B错误；小车向右运动，θ2减小，v不变，则vP逐渐增大，说明物体P沿斜面向上做加速运动，处于超重状态，选项C正确，D错误。6．【答案】A【解析】设每块砖的宽度为d，由图结合匀变速直线运动规律可知，，小球向上、向下运动的加速度大小之比为；由匀变速直线运动规律可知A、B的速率为，可知A、B两处速率之比为。故选A。7．【答案】D【解析】A．安全气囊的作用增加了碰撞时假人的减速时间，碰撞前后假人动量的变化量不变，假人受到的合外力减小，故A错误；B．根据牛顿第三定律可知安全气囊对假人的作用力等于假人对安全气囊的作用力，故B错误；C．根据动量定理可知碰撞过程中安全气囊和安全带对假人的冲量大小为，故C错误；D．碰撞过程中安全气囊和安全带对假人的平均作用力大小为，故D正确。故选D。8．【答案】AC【解析】根据功的计算式，力F对物体做功，故A正确；小物块受到的摩擦力向左，摩擦力对物体做功，故B错误；木板受到的摩擦力向右，摩擦力对木板做功，故C正确；系统产生的热量，故选AC。9．【答案】BD【解析】第一宇宙速度是最大的环绕速度，飞船绕地球运行的速度小于第一宇宙速度，选项A错误；B．飞船从②轨道变轨到③轨道，飞船将由近心运动变成圆周运动，所以需要在Q点点火加速，选项B正确；虽然在①轨道的速度大于③轨道的速度，但 由于飞船和核心舱的质量未知，故无法判断他们动能的大小，故C错误；根据开普勒第三定律可知：，可得，飞船在②轨道从P到Q的时间为，故等于，选项D正确。故选BD。10．【答案】BC【解析】t0时刻，辘轳的转速，故A错误；由于，可知水斗的v-t图像为过原点的直线，如图所示。说明水斗做匀加速直线运动，t0时刻的速度为，B正确；根据图像围成的面积可知，水斗上升的高度为，故C正确；D．根据动能定理可知井绳拉力所做的功以及重力所做的功的总功为，井绳拉力所做的功大于，故D错误。故选BC。11．【答案】（每空2分）静止不需要【解析】（1）将滑块轻放在气垫导轨上任何位置都能静止，表明气垫导轨已调至水平。（2）（3）光电门2记录三次挡光时间依次为滑块B碰前向左通过光电门2、滑块B碰后向右通过光电门2和滑块A碰后向右通过光电门2的时间。设遮光片宽度为d，则滑块A、B碰前速度大小分别为，。滑块A、B碰后速度大小分别为，。由题意知系统总动量水平向右，根据动量守恒定律得，整理得，由上式知实验中不需要测量遮光条的宽度。12．【答案】（每空2分）B不需要4.00C【解析】（2）由圆周运动规律，又，解得，故选B。（3）本实验验证机械能守恒定律时，不需要测量钢球的质量。（4）由游标卡尺的读数原理，挡光片的宽度。（5）当系统转动过程中满足机械能守恒定律，有，即（6）钢球半径对线速度计算的影响，故选C。 13．【答案】（共11分）（1）；（2）2mv，方向水平向左；（3）【解析】（1）A和B发生弹性碰撞，有：1分1分解得碰后物体A的动量大小1分解得1分（2）对A分析，有：1分解得1分即大小为2mv，方向水平向左1分（说明方向给1分）（3）弹簧压至弹性势能最大位置处时，有：1分2分解得1分14．【答案】（共13分）（1）3mg；（2），L=2R；（3）4R【解析】（1）在C点，有：2分根据牛顿第三定律，可知1分解得1分（2）滑水者离开C点做平抛运动，有：1分1分解得L=2R1分滑水者从C点到D点，有：2分（运动学求解亦可）解得1分（3）滑水者从A点到C点，有：2分解得4R1分15．【答案】（共14分）（1）；（2）2.5s；（3）72J136J 【解析】（1）对A分析，有：1分对B分析，有：1分解得1分（用整体法列式，同样给分）（2）当达到与传送带共速1分解得A的位移1分解得由于，故A物体与传送共速之后做匀速直线运动1分匀速阶段，有：1分解得物块A从底端到达顶端所需的时间1分（3）物块A加速上升时，有：1分物块A匀速上升时，有：1分摩擦力对A做的功1分由功能关系可知，电动机多做的功与多消耗电能的关系，有：根据能量守恒，可知：2分解得1分（另解：对传送带分析，有：物块A加速上升时，有：1分物块A匀速上升时，有：1分1分）