湖南省三湘名校教育聯(lián)盟湖湘名校教育聯(lián)合體2023-2024學(xué)年高三上學(xué)期10月大聯(lián)考物理試卷

絕密★啟用前三湘名校教育聯(lián)盟湖湘名校教育聯(lián)合體·2024屆高三10月大聯(lián)考物理本試卷共6頁．全卷滿分100分，考試時間75分鐘．注意事項：1．答題前，考生務(wù)必將自己的姓名、準考證號填寫在本試卷和答題卡上．2．回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應(yīng)的答案標號涂黑，如有改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案；回答非選擇題時，將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無效．3．考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回．一、選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分．在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的．1．大型商場為了方便顧客上下樓，安裝有臺階的自動扶梯，電梯與水平面成傾角．某顧客背著的商品站在電梯上，電梯使他以的恒定速率上樓，總共上升的高度為．已知該顧客的質(zhì)量為，取，則該顧客上樓的過程中，下列說法正確的是（）A．上樓時間為B．電梯對他的沖量為0C．電梯對他做功為0D．電梯對他做功的平均功率為2．釣魚是一項廣泛的休閑運動，如圖所示，部分為魚竿，部分為魚線，某時刻魚在水中掙扎時對輕質(zhì)魚線施加的拉力為，魚線與水平方向的夾角為，釣魚者和魚竿的總質(zhì)量為，釣魚者始終未與水平地面出現(xiàn)相對運動．已知取，下列說法正確的是（）A．人對魚竿的力沿竿向下B．釣魚者的鞋底與地面的摩擦因數(shù)至少為0.147C．若魚對魚線的拉力大小不變，人緩慢將魚向岸邊拉近，且魚線與水平方向夾角變大，則地面對人的摩擦力變大D．若魚在某位置掙扎加劇，對魚線的拉力變大，人用力保持魚竿和魚線形狀不變，則人對地面的壓力變大3．如圖甲所示為中國航天科技集團研制的火箭助推器回收畫面．火箭發(fā)射后，助推器點火提供向上的推力，到達某一高度后與火箭分離，并立即關(guān)閉助推器上的發(fā)動機，在接近地面某處重啟發(fā)動機減速并使助推器的速度在著陸時為零．從火箭發(fā)射開始計時，助推器上速度傳感器測得助推器豎直方向的速度如圖乙所示，忽略空氣阻力，則下列說法正確的是（）甲乙A．和過程助推器的位移大小相等B．時刻助推器與火箭分離并關(guān)閉發(fā)動機C．過程中助推器處于超重狀態(tài)D．若，則可能4．北京時間2023年10月5日上午8時24分，我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心使用長征二號丁運載火箭成功將遙感三十九號衛(wèi)星送入太空．其中遙感三十九號衛(wèi)星的工作軌道高度約為，遙感三十九號衛(wèi)星、地球的同步衛(wèi)星和月球繞地球飛行的軌道如圖所示下列說法正確的是（）A．遙感三十九號衛(wèi)星的發(fā)射速度一定小于B．同步衛(wèi)星繞地球運行的角速度比月球繞地球的角速度大C．遙感三十九號衛(wèi)星繞地球運行的周期大于D．所有衛(wèi)星在運行軌道上完全失重，重力加速度為零5．籃球被拋出后在空中的飛行軌跡為如圖所示的一條拋物線．已知籃球出手的位置為，最高點的位置為，剛要人籃筐的位置為位置低于位置，設(shè)籃球經(jīng)過三個位置時的速度大小分別為和，三個位置對應(yīng)的水平速度分別為和，機械能分別為和．不計籃球所受的空氣阻力，下列說法正確的是（）A．三個位置水平速度大小關(guān)系為B．三個位置速度大小關(guān)系為C．籃球在和位置時的機械能大小關(guān)系為D．籃球在位置時的動量方向與水平方向夾角相等6．2023年6月20日，中國“天宮”空間站電推進發(fā)動機首次實現(xiàn)在軌“換氣”，電推進發(fā)動機如圖所示，其工作原理為先將氙氣等惰性氣體轉(zhuǎn)化為帶電離子，然后把這些離子加速并噴出，以產(chǎn)生推進力，進而完成航天器的姿態(tài)控制、軌道修正、軌道維持等任務(wù)．已知每個離子的質(zhì)量為，電荷量為，電推進發(fā)動機功率為，能夠產(chǎn)生大小為的推力，忽略惰性氣體質(zhì)量減少對航天器的影響，下列說法正確的是（）A．電推進發(fā)動機工作時系統(tǒng)的動量和機械能守恒B．惰性氣體離子被加速后的速度為C．電推進發(fā)動機給這些離子的加速電壓為D．電推進發(fā)動機需要每秒噴射的惰性氣體離子質(zhì)量約為二、選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分．在每小題給出的四個選項中，有多項符合題目要求．全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分．7．如圖甲所示，5顆完全相同質(zhì)量為的象棋棋子整齊疊放在水平面上，所有接觸面間的動摩擦因數(shù)均為，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力．現(xiàn)對第3顆棋子施加一水平變力隨的變化關(guān)系如圖乙所示，重力加速度為，下列說法正確的是（）甲乙A．時，第5顆棋子受到水平面的摩擦力向左，大小為B．時，第4、5顆棋子間沒有摩擦力C．時，第3顆棋子的加速度大小為D．第以后，第1顆棋子受到的摩擦力大小為8．如圖所示，甲圖為一顆子彈以水平速度射穿固定的木塊，乙圖為一顆相同的子彈以射穿靜止在光滑水平面上同樣的木塊，并都沿原來速度方向遠離木塊．若木塊對子彈的阻力大小與子彈的速度有關(guān)，則在子彈射穿木塊的過程中，下列說法正確的是（）甲乙A．乙圖中由于木塊對子彈的阻力是變力，子彈與木塊系統(tǒng)動量不守恒B．甲圖中子彈對木塊的沖量大小等于木塊對子彈的沖量大小C．兩種情況子彈和木塊組成的系統(tǒng)機械能不守恒D．兩種情況子彈射出木塊的速度大小相等9．如圖所示，豎直固定圓筒內(nèi)壁光滑，半徑為，頂部有入口，在的正下方處有出口，一可視為質(zhì)點的質(zhì)量為的小球從入口沿圓筒壁切線方向水平射入圓筒內(nèi)，要使球從處飛出，不計出、入口的大小，重力加速度為．在運動過程中，圓筒對小球的彈力大小可能為（）A．B．C．D．10．有一款三軌推拉門，其三扇門板的俯視圖如圖所示，每扇門的寬度均為，質(zhì)量均為，邊緣凸起部位的寬度均為．門完全關(guān)閉時，1號門板的左側(cè)以及3號門板的右側(cè)分別與兩側(cè)的門框接觸，相鄰門板的凸起部位也恰好接觸．測試時，將三扇門板均推至最左端，然后用恒力水平向右推3號門板，每次都經(jīng)過相同的位移后撤去，觀察三扇門的運動情況．已知每扇門與軌道間的動摩擦因數(shù)均為0.02，門板凸起部位間的碰撞及門板與門框的碰撞均為完全非彈性碰撞（不粘連）．不考慮空氣阻力，?。畡t下列說法正確的是（）A．撤去后，若3號門板恰好能運動到其左側(cè)凸起與2號門板右側(cè)的凸起接觸處，則3號門板運動的位移為B．撤去后，若3號門板恰好能運動到其左側(cè)凸起與2號門板右側(cè)的凸起接觸處，則恒力C．若要實現(xiàn)三扇門恰好完全關(guān)閉，則恒力D．若要實現(xiàn)三扇門恰好完全關(guān)閉，則恒力三、非選擇題：本題共5小題，共56分．11．（10分）用如圖甲、乙所示的實驗裝置來探究小球做圓周運動所需向心力的大小與小球質(zhì)量、角速度和半徑之間的關(guān)系，轉(zhuǎn)動手柄使長槽和短槽分別隨變速塔輪勻速轉(zhuǎn)動，槽內(nèi)的球就做勻速圓周運動．橫臂的擋板對球的壓力提供了向心力，球?qū)醢宓姆醋饔昧νㄟ^橫臂的杠桿作用使彈簧測力筒下降，從而露出標尺，標尺上的紅白相間的等分格顯示出小球所受向心力．某次實驗圖片如圖甲所示，請回答相關(guān)問題：（1）本實驗主要采用了控制變量的探究方法，與下列哪些實驗所采用的方法相同___________．A．探究影響通電導(dǎo)線受力的因素B．探究變壓器原、副線圈電壓與匝數(shù)的關(guān)系C．探究兩個互成角度的力的合成規(guī)律D．探究加速度與物體受力、物體質(zhì)量的關(guān)系（2）該同學(xué)先用如圖甲所示的向心力演示器探究與的關(guān)系．①把兩個質(zhì)量相等的鋼球放在位置，到各自塔輪中心距離相同，將皮帶處于左右塔輪的半徑不等的層上，轉(zhuǎn)動手柄，觀察左右標出的刻度，此時可研究向心力的大小與___________的關(guān)系．A．質(zhì)量B．角速度C．半徑②在兩小球質(zhì)量和轉(zhuǎn)動半徑相等時，顯示出兩個小球所受向心力的標尺上的等分格分別為1格和4格，由圓周運動知識可以判斷與皮帶連接的變速塔輪相對應(yīng)的半徑之比為___________．A．B．C．D．（3）為提高實驗的精確度，該同學(xué)再用如圖乙所示接有傳感器的向心力實驗器來進行實驗．①力傳感器可直接測量向心力的大小，旋臂另一端的擋光桿經(jīng)過光電門傳感器時，系統(tǒng)將自動記錄其擋光時間，用螺旋測微器測量擋光桿的寬度，擋光桿到轉(zhuǎn)軸的距離為，擋光桿經(jīng)過光電門時的擋光時間為，可求得擋光桿的角速度的表達式為___________．②以為縱坐標，以為橫坐標，可在坐標紙中描出數(shù)據(jù)點作一條如圖丙所示直線，若圖像的斜率為，砝碼到轉(zhuǎn)軸的距離為，則滑塊的質(zhì)量為___________（用題中的和表示）．12．（6分）如圖甲所示的實驗裝置可用來驗證機械能守恒定律．質(zhì)量均勻桿兩端固定兩個大小相同但質(zhì)量不等的小球，桿的正中央有一光滑的水平轉(zhuǎn)軸，使得桿能在豎直面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動．點正下方有一光電門，小球球心通過軌跡最低點時，恰好通過光電門，已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹椋?）小球的直徑用螺旋測微器測出，如圖乙所示，讀數(shù)是___________．（2）現(xiàn)將桿拉至水平位置由靜止釋放，當(dāng)球第一次通過光電門時，計時器顯示的遮光時間為，若質(zhì)量均勻桿的質(zhì)量為，已知一端固定，另一端繞固定端轉(zhuǎn)動時桿的動能滿足（為轉(zhuǎn)動的角速度、為轉(zhuǎn)動桿的長度），兩小球球心間的距離為，則小球經(jīng)過最低點時桿的動能為___________（用題中所給物理量的字母表示）．（3）若小球的質(zhì)量為，小球質(zhì)量為，當(dāng)滿足關(guān)系式_____________________（用題中所給物理量的字母表示）時，就驗證了系統(tǒng)機械能守恒定律．13．（12分）“拔火罐”是我國傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)的一種治療手段．如今火罐醫(yī)療已風(fēng)靡全球，也成為國際著名運動員最為青睞的療傷手段之一，杭州亞運會上伊朗選手背上遍布的拔罐印吸引廣大網(wǎng)友注意，網(wǎng)友調(diào)侃：“原來是打通了任督二脈！”；在杭州亞運會期間，不僅伊朗隊，多國運動員也體驗了拔罐療法這股“神秘的東方力量”．操作時，醫(yī)生用點燃的酒精棉球加熱小罐內(nèi)的空氣，隨后迅速把小罐倒扣在需要治療的部位，冷卻后小罐便緊貼在皮膚上．某次給運動員拔罐時，假設(shè)當(dāng)時的室溫為，大氣壓強為，罐的容積為，罐口面積為，罐內(nèi)氣體視為理想氣體且罐導(dǎo)熱性能良好．（1）拔罐過程中，罐內(nèi)空氣被加熱到，不考慮因皮膚被吸入罐內(nèi)導(dǎo)致空氣體積變化的影響，求當(dāng)罐內(nèi)空氣變?yōu)槭覝貢r小罐對皮膚的壓力；（2）拔罐完畢取下小罐，求進入罐內(nèi)的空氣與瓶內(nèi)原有空氣的質(zhì)量之比．14．（14分）如圖所示，是由圓周的圓弧光滑槽和水平臺面組成的滑塊，放置在光滑水平面上，其質(zhì)量為，臺面的長度和高度均為，槽底跟水平面相切．的左端不遠處有一圓周的圓弧形光滑槽，其靜止在光滑水平面上，的半徑為，質(zhì)量為的槽底也與水平面相切并且正好對準的滑槽．是一個質(zhì)量為的小球，它從的左端最高處靜止釋放，重力加速度取，求：（1）小球第一次在光滑水平面上運動時的速度大??；（2）欲使小球能擊中的臺面，的取值范圍（規(guī)定小球接觸的水平臺兩端也稱為擊中，結(jié)果保留兩位小數(shù)）．15．（14分）如圖所示，足夠長的水平傳送帶沿逆時針方向勻速轉(zhuǎn)動，長為的光滑水平面與傳送帶的左端平滑連接．光滑斜面傾角，在水平面的中點放一質(zhì)量為的物塊，在斜面上由靜止釋放質(zhì)量為的物塊，釋放的位置距點距離為，物塊下滑到水平面上與物塊發(fā)生彈性碰撞，不計物塊經(jīng)過點損失的機械能，兩物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)均為，物塊均可看作質(zhì)點，重力加速度取，求：（1）物塊與碰撞前一瞬間速度大小；（2）若與第二次碰撞的位置仍在點，則傳送帶的轉(zhuǎn)動速度大小應(yīng)滿足什么條件；（3）在（2）的條件下，又會發(fā)生多次彈性碰撞，若碰撞時間不計，則從靜止釋放起經(jīng)多長時間發(fā)生第16次碰撞．三湘名校教育聯(lián)盟湖湘名校教育聯(lián)合體·2024屆高三10月大聯(lián)考·物理參考答案、提示及評分細則1．D勻速上樓，位移，A錯誤；電梯對顧客的沖量，B錯誤；電梯對顧客做功，功率，選項C錯誤，D正確．2．D魚線對魚竿有沿線的拉力和魚竿受豎直向下的重力，則人對魚竿的力與這兩個力的合力平衡，即人對魚竿的力斜向右上方，A錯誤；對魚竿和人整體，人對地面的摩擦力大小為，釣魚者的腳與地面的摩擦因數(shù)至少為，B錯誤；地面對人的摩擦力變大，則變小，C錯誤；人對地面的壓力變大，則變大，D正確．3．C因為落回到了出發(fā)點，上升的高度和下降的高度相等，故A錯誤；時刻助推器與火箭分離并關(guān)閉發(fā)動機，助推器向上做減速運動，選項B錯誤；的過程中助推器向下減速，加速度向上，處于超重狀態(tài)，選項C正確；因時刻助推器到達最高點，則由面積關(guān)系可知軸以上圖像的面積等于軸以下圖像的面積，若從時間內(nèi)做勻加速直線運動，則，因，則，D錯誤．4．B第一宇宙速度是，衛(wèi)星的最小發(fā)射速度，A錯誤；衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，萬有引力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律，有，故，同步衛(wèi)星離地球較近，同步衛(wèi)星繞地球運行的角速度比月球繞地球的角速度大，B正確；又，故，遙感三十九號衛(wèi)星比同步衛(wèi)星離地球近，繞地球運行的周期比同步衛(wèi)星的周期小，C錯誤；所有衛(wèi)星做勻速圓周運動，在運行軌道上完全失重，但重力加速度不為零，D錯誤．5．A根據(jù)題意可知，籃球在空中做拋體運動，水平方向做勻速運動，即，A正確；由于運動過程中，籃球機械能守恒，由圖可知，籃球從運動到的豎直位移大于運動到的豎直位移，在點的動能最大，在點的動能最小，則三個位置速度大小關(guān)系為，B、C錯誤；豎直方向由可得，運動時間，則籃球從運動到的時間大于運動到的時間，籃球在和位置時的速度與水平方向夾角為不相等，而動量的方向與速度方向相同，D錯誤．6．D電推進發(fā)動機工作時，推進力對系統(tǒng)做正功，系統(tǒng)的機械能增加，但系統(tǒng)所受合外力為0，系統(tǒng)的動量守恒，A錯誤；設(shè)惰性氣體離子被加速后的速度為，時間內(nèi)噴射惰性氣體離子的質(zhì)量為，則有，根據(jù)動量定理可得，聯(lián)立可得，解得，B錯誤；離子加速，解得，C錯誤；電推進發(fā)動機需要每秒噴射惰性氣體離子的質(zhì)量約為，D正確．7．AD最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，最上面2顆棋子向右運動的最大加速度為，設(shè)最上面三顆棋子一起以的加速度向右加速運動時，水平力大小為，則，所以；當(dāng)時，所有棋子均靜止不動；對5顆棋子整體分析可得，水平面對第5顆棋子摩擦力向左，大小為，A正確；對上面4顆棋子分析可得第5顆棋子對第4顆棋子摩擦力大小為，B錯誤；當(dāng)時，最上面3顆棋子作為整體，相對靜止一起向右勻加速直線運動，下面的2顆棋子靜止不動，對上面3顆分析，，C錯誤；當(dāng)時，第3顆棋子和上面2顆棋子發(fā)生相對滑動，此時第3顆棋子以大于的加速度向右勻加速，上面2顆棋子以的加速度向右加速，而第4顆棋子不可能發(fā)生運動，因為第4顆棋子上表面受到的最大靜摩擦力為，下表面受到的最大靜摩擦力為，同理第5顆棋子也不可能運動，對第1、2顆棋子整體分析，，再對第1顆棋子分析，D正確．8．BC乙圖中變力是木塊對子彈的阻力，系統(tǒng)所受合外力為零，動量守恒，A錯誤；一對相互作用力的沖量大小相等，方向相反，B正確；兩種情況由于系統(tǒng)有內(nèi)能產(chǎn)生，機械能都不守恒；C正確；由于兩種情況阻力對子彈做功不相等，D錯誤．9．AC小球在豎直方向的分運動是自由落體運動，則：，小球在水平方向的分運動是勻速圓周運動，則：，解得，圓筒對小球的彈力提供球做勻速圓周運動的向心力，則：，結(jié)合選項可得：選項A、C正確．10．AC3號門板運動的位移等于，即，A正確；對3號門板用動能定理有，可得，B錯誤；若要實現(xiàn)三扇門恰好完全關(guān)閉，從開始到2、3號門板碰撞之前，對3號門用動能定理有，2、3號門板碰撞滿足，此后對2、3號門板用動能定理有，得，C正確，D錯誤．11．（1）ABD（2分，少選得1分，錯選不得分）（2）①B（2分）②B（2分）（3）①（2分）②（2分）解析：（1）探究影響通電導(dǎo)線受力的因素采用了控制變量法；探究變壓器原、副線圈電壓與匝數(shù)的關(guān)系采用控制變量法；探究兩個互成角度的力的合成規(guī)律采用等效替代法；探究加速度與物體受力、物體質(zhì)量的關(guān)系采用控制變量法，故ABD正確．（2）①兩球的質(zhì)量相同，轉(zhuǎn)動的半徑相同，則研究的是向心力與角速度的關(guān)系．故選B．②根據(jù)，兩球的向心力之比為，半徑和質(zhì)量相等，則轉(zhuǎn)動的角速度之比為，因為靠皮帶傳動，變速輪塔的線速度大小相等，根據(jù)，知與皮帶連接的變速輪塔對應(yīng)的半徑之比為．故選B．（3）①擋光桿經(jīng)過光電門時的速度為，擋光桿的角速度的表達式為．②根據(jù)題意，由公式可得；結(jié)合圖像有，解得．12．（1）5.980（2分）（2）（2分）（3）（2分）解析：（1）螺旋測微器的讀數(shù)為．（2）小球經(jīng)過最低點時的速度大小為，而，故；（3）小球由初始位置轉(zhuǎn)動到最低點的過程中，有，即．13．解：（1）罐內(nèi)的氣體做等容變化，初態(tài)，末態(tài)根據(jù)查理定律可得（2分）解得（2分）對皮膚的壓力為（2分）（2）拔罐完畢取下小罐，進入罐內(nèi)的空氣在，壓強下體積為，初