物理｜衡中同卷2024屆高三上學(xué)期三調(diào)考試物理試卷及答案

2023—2024學(xué)年度上學(xué)期高三年級(jí)三調(diào)考試本試卷分第I卷(選擇題)和第Ⅱ卷(非選擇題)兩部分。共8頁(yè)，總分100分。第I卷(選擇題共46分)1.一汽車由靜止沿平直公路勻加速行駛。汽車啟動(dòng)t時(shí)間后的6s內(nèi)前進(jìn)了24m,啟動(dòng)5t時(shí)間后的6s內(nèi)前進(jìn)了48m,則該汽車的加速度大小和t分別為籠。已知各燈籠均靜止且其質(zhì)量均為m,各段輕繩與豎直A.BC段輕繩上的作用力比AB段的大B.水平桿對(duì)A圓環(huán)的支持力大小為4mg姓名4.2023年2月23日19時(shí)49分，我國(guó)在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心使用長(zhǎng)征三號(hào)乙運(yùn)載火箭，將中星了Ka高通量衛(wèi)星國(guó)際化業(yè)務(wù)的新征程。如圖所示，中星26號(hào)經(jīng)I軌道(近地軌道)由近地點(diǎn)變軌進(jìn)入Ⅱ軌道(轉(zhuǎn)移軌道),經(jīng)遠(yuǎn)地點(diǎn)變軌進(jìn)入Ⅲ軌道(同步衛(wèi)星軌道)后穩(wěn)定運(yùn)行。已知三個(gè)軌道在同一平面內(nèi)，地球的半徑為R,Ⅲ軌道的半徑為7R,姓名穩(wěn)定運(yùn)行的周期為T。下列關(guān)于中星26號(hào)的說(shuō)法正確的是D.在Ⅱ軌道上由近地點(diǎn)至遠(yuǎn)地點(diǎn)所用的最短時(shí)間A.2×10?kgB.4.25×103kgC,6.75×103kgD.8.75×103kgA.36NB.30NC.24ND.18N條放在斜劈頂端，左右兩側(cè)鏈條長(zhǎng)度之比為1:2。已知兩斜面的長(zhǎng)度均為2L,兩側(cè)鏈條高三三調(diào)·物理第2頁(yè)(共8頁(yè))8.如圖所示，質(zhì)量相同的兩個(gè)小球A、B分別從高度為2l和l處水平拋出，后落地，A、B的水平位移大小分別為l和2l,忽略空氣阻力，則下列說(shuō)法正確的是A.A、B的飛行時(shí)間之比為2:1B.A、B的初速度大小之比為√2:4C.A、B落地時(shí)重力的瞬時(shí)功率之比為2:1D.A、B從拋出到落地過(guò)程中重力的平均功率之比為2:√29.如圖所示，可視為質(zhì)點(diǎn)的相同且光滑的兩定滑輪高度相同，跨過(guò)滑輪的細(xì)線分別連接質(zhì)量相等的兩物體A和B,A套在光滑水平輕桿上，開(kāi)始時(shí)連接A的細(xì)線與水平桿夾角為θ=53°,現(xiàn)由靜止釋放A,在A由靜止開(kāi)始向右運(yùn)動(dòng)至達(dá)到最大速度的過(guò)程中(B始終未碰到桿),已知sin37°=0.6,A.A的位移小于B的位移B.B的位移大小為C.B一直處于失重狀態(tài)D.B克服拉力做功的瞬時(shí)功率等于拉力對(duì)A做功的瞬時(shí)功率10.如圖甲所示，傾角為37°的斜面固定在水平地面上，將質(zhì)量為1kg的小物塊置于斜面的底端，并對(duì)其施加一平行于斜面的恒力F,使其從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，某時(shí)刻撤去F,以斜面底端所在水平面為零勢(shì)能面，小物塊的機(jī)械能隨運(yùn)動(dòng)路程變化的圖像如圖乙所示。已知小物塊可視為質(zhì)點(diǎn)且與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ恒定，取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37?=0.8。下列說(shuō)法中正確的是甲Nm時(shí)，小物塊的速度大小為2m/s乙D.物塊返回至斜面底端時(shí)機(jī)械能為8J新教材版高三三調(diào)·物理第3頁(yè)(共8頁(yè))第Ⅱ卷(非選擇題共54分)11.(6分)實(shí)驗(yàn)小組用如圖所示的裝置驗(yàn)證“機(jī)械能守恒定律”。(1)除了圖中所用的器材，還需要的器材有(填正確答案標(biāo)號(hào))。A.刻度尺B.天平C.(2)實(shí)驗(yàn)小組將掛有鉤碼的細(xì)線跨過(guò)定滑輪固定在滑塊上，并保持滑塊靜止不動(dòng)，測(cè)出遮光條到光電門中心的距離L,接通氣泵電源，然后將滑塊由靜止釋放。已知鉤碼的質(zhì)量為m、滑塊(帶遮光條)的質(zhì)量為M,遮光條的寬度為d,光電門記錄的遮光時(shí)間為t,當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間,滑塊經(jīng)過(guò)光電門時(shí)鉤碼未著地。則在滑塊從釋放至遮光條運(yùn)動(dòng)至光電門的時(shí)間內(nèi)，系統(tǒng)減少的重力勢(shì)能為,系統(tǒng)增加的動(dòng)能為。(均用題中所給物理量的字母表示)(3)實(shí)驗(yàn)小組發(fā)現(xiàn)，所測(cè)出系統(tǒng)增加的動(dòng)能總是大于系統(tǒng)減少的重力勢(shì)能，可能的原高三三調(diào)·物理第4頁(yè)(共8頁(yè))12.(8分)小晗同學(xué)利用圖甲所示裝置研究平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。實(shí)驗(yàn)時(shí)該同學(xué)使用手機(jī)連拍功能對(duì)做平拋運(yùn)動(dòng)的小球進(jìn)行拍攝，手機(jī)每秒拍攝7張照片并能自動(dòng)將拍攝到的圖片進(jìn)行疊加處理在一張照片中，圖中的背景是放在豎直平面內(nèi)的帶有方格的紙板，紙板與小球軌跡所在平面平行，其上每個(gè)方格的邊長(zhǎng)為10cm。甲乙丙(1)下列說(shuō)法正確的是(填正確答案標(biāo)號(hào))。A.實(shí)驗(yàn)所用斜槽應(yīng)盡量光滑B.斜槽末端必須保持水平C.必須無(wú)初速度釋放小球(2)圖丙是實(shí)驗(yàn)中小球從斜槽上不同位置由靜止釋放獲得的兩條軌跡，圖線①所對(duì)應(yīng)的(3)某次實(shí)驗(yàn)后拍攝得到的照片如圖乙所示，則小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度大小為v?= (4)該小組利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制“y-x2”圖線，發(fā)現(xiàn)是一條過(guò)原點(diǎn)的直線，由此判斷小球下落的軌跡是拋物線，并求得斜率k,當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣缺磉_(dá)式為g=(用斜率k和初速度v?表示)。高三三調(diào)·物理第5頁(yè)(共8頁(yè))13.(10分)某旅客出行時(shí)，觀察到t=0時(shí)刻和諧號(hào)勻加速啟動(dòng)，此時(shí)復(fù)興號(hào)列車在另一鐵軌號(hào)剛好達(dá)到最大速度。已知和諧號(hào)長(zhǎng)度為L(zhǎng)?=200m,質(zhì)量為150t,所受阻力為其重力高三三調(diào)·物理第6頁(yè)(共8頁(yè))14.(13分)如圖所示，水平傳送帶足夠長(zhǎng)，順時(shí)針運(yùn)動(dòng)的速度v=4m/s,與傾角為37°的斜面的底端P平滑連接，將一質(zhì)量m=2kg的小物塊從A點(diǎn)由靜止釋放。已知A、P的距離L=9m,物塊與斜面、傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)分別為μ?=0.5、μ?=0.1,取g=10m/s2,(1)第1次滑過(guò)P點(diǎn)時(shí)的速度大小。(2)第1次在傳送帶上往返運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。(3)從釋放到最終停止運(yùn)動(dòng)，與斜面間摩擦產(chǎn)生的熱量。新教材版高三三調(diào)·物理第7頁(yè)(共8頁(yè))15.(17分)如圖所示，傾角為θ=37°的斜面與圓心為O、半徑R=0.9m的光滑圓弧軌道在B點(diǎn)平滑連接，且固定于豎直平面內(nèi)。斜面上固定一平行于斜面的輕質(zhì)彈簧，現(xiàn)沿斜面緩慢推動(dòng)質(zhì)量為m?=0.8kg的滑塊a使其壓縮彈簧至A處，將滑塊a由靜止釋放，通過(guò)D點(diǎn)時(shí)軌道對(duì)滑塊a的彈力為零。已知A、B之間的距離為L(zhǎng)=1.35m,滑塊a與斜面間動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.25,C為圓弧軌道的最低點(diǎn)，CE為圓弧軌道的直徑，OD水平，滑塊a可視為(1)求滑塊a在C點(diǎn)對(duì)軌道壓力的大小。(2)求滑塊a整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中系統(tǒng)因摩擦而產(chǎn)生的熱量。(3)若僅將滑塊a換為質(zhì)量為m?=0.05kg的滑塊b,滑塊b由A點(diǎn)彈出后立即撤去彈簧，求滑塊b第一次落在斜面上的位置至B點(diǎn)的距離(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)。高三三調(diào)·物理第8頁(yè)(共8頁(yè))參考答案及解析教參考答案及解析教配2023—2024學(xué)年度上學(xué)期高三年級(jí)三調(diào)考試·物理動(dòng)t時(shí)間后的速度為v?=at,啟動(dòng)5t時(shí)間后的速度為v?=5at,則根據(jù)位移與時(shí)間的關(guān)系有24m=at×6s+的細(xì)繩對(duì)該結(jié)點(diǎn)拉力的合力與AB段輕繩對(duì)結(jié)點(diǎn)的拉輕繩在水平方向上的分力等于AB段輕繩在水平方向3.C【解析】系統(tǒng)靜止時(shí)，設(shè)輕繩的拉力為Fr,輕彈簧的彈力為F,由于物體P受力平衡，則2mg=Fr+F,由Fr=mg,得F=mg,又F=kx,解得,剪斷輕繩的瞬間，對(duì)物體P由牛頓第二定律得2mg—當(dāng)物體P的合力為0時(shí)，有2mg=kx?,解得x?=2x,第二定律得mg+F=ma',解得a'=2g,D錯(cuò)誤。4.C【解析】設(shè)中星26號(hào)的質(zhì)量為m,根據(jù)開(kāi)普勒第三定律可知,解得該衛(wèi)星在I軌道上運(yùn)行的錯(cuò)誤；在I軌道上繞行速度的大,B錯(cuò)誤；中星26號(hào)在遠(yuǎn)地點(diǎn)需要點(diǎn)火加速進(jìn)入Ⅲ軌道，故其在遠(yuǎn)地點(diǎn)的速度小于其在Ⅲ軌道上的速度，因Ⅲ軌道高于I軌道，可知中星26號(hào)在Ⅲ軌道上的速度小于其在I軌道上的速度，故其在遠(yuǎn)地點(diǎn)的速度必小于其在I軌道上的速度，T,中星26號(hào)在Ⅱ軌道上由近地點(diǎn)至遠(yuǎn)地點(diǎn)所用的最短時(shí)間為其在該軌道上運(yùn)5.D【解析】由圖像可知汽車的功率為P=F?v?=4×10?×4W=1.6×10?W,由題可得加速過(guò)程在N點(diǎn)結(jié)牽引力等于阻力，由圖可知F=F?=2×10?N,解得Vm=8m/s,根據(jù)動(dòng)能定理得入數(shù)據(jù)解得汽車的質(zhì)量為m=8.75×10°kg,D正確。6.C【解析】F與小球重力的合力F合=12N,與豎直方線與圓軌道右側(cè)的交點(diǎn)M為等效最低點(diǎn)(如圖所示),低點(diǎn)由牛頓第二定律，有,可得7.A【解析】鏈條從靜止至左側(cè)斜面上的鏈條完全滑到其在I軌道上的加速度,然后鏈條下端到達(dá)斜劈底端這一過(guò)程重力做2,,據(jù)P?=mgv,=mg2t,據(jù)P?=mgv,=mg2t,,A、B從拋出到落地過(guò)程中重力的平均功率之比為A的速度先增大后減小，當(dāng)A運(yùn)動(dòng)至左側(cè)滑輪時(shí)，A的速度達(dá)到最大值，此時(shí)，A的位移為xa=h,B的位移為h,的位移大于B的位移，B的位移大小為,A的速度為0,則在A由靜止開(kāi)始向右運(yùn)動(dòng)至達(dá)到最大速度的過(guò)程中，B的初速度與末速度均為0,則該過(guò)程據(jù)PB克=FTVB,PA=FTVAcoSθ,Vμ=VAcoSθ,得PB克=PA,D正確。10.AC【解析】由題意知，物塊運(yùn)動(dòng)路程為2m時(shí)撤去10N,A正確；由F?=μmgcos37°=2N,得μm,物塊速度減至0之前，有速度減小至0,有vǐ=2az·△x,解得△x=0.5m,物速度為a?,有mgsin37°—μmgcos37°=mas,設(shè)s=端，由圖像乙可知，2m<s≤5m范圍內(nèi)，滿足E=(20-2s)J,故當(dāng)s=5m時(shí)，物塊的機(jī)械能為10J,D錯(cuò)誤。11.(1)ABD(2分(1分)(3)實(shí)驗(yàn)中氣墊導(dǎo)軌左端低、右端高(2分)【解析】(1)本實(shí)驗(yàn)還需要用刻度尺來(lái)測(cè)量滑塊運(yùn)動(dòng)表來(lái)記錄時(shí)間。(2)系統(tǒng)減少的重力勢(shì)能為mgL;滑塊經(jīng)過(guò)光電門時(shí)速度大小為,系統(tǒng)的動(dòng)能為鉤12.(1)B(2分)(2)較高(2分)(3)2√2(2分)(4)2kv3(2分)【解析】(1)實(shí)驗(yàn)所用斜槽不需要盡量光滑，A錯(cuò)本實(shí)驗(yàn)使用手機(jī)連拍功能對(duì)做平拋運(yùn)動(dòng)的小球進(jìn)行上釋放的位置較高。(3)由頻閃照片可得，小球在豎直方向相鄰位移之差△y=2×10cm=0.2m,根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)可得2√2m/s。(4)根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律可得x=vot,y=圖像的斜率為,當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣缺磉_(dá)式為g=2kvi。△x=L?+L?+x?(1分)3(1分)解得a?=2.5m/s2(1分)由牛頓第二定律可知此段時(shí)間內(nèi)和諧號(hào)的牽引力F【解析】(1)由題可知滑塊a在(1分)解得a?=2.5m/s2(1分)由牛頓第二定律可知此段時(shí)間內(nèi)和諧號(hào)的牽引力F(1分)對(duì)滑塊a在C點(diǎn)由牛頓第二定律有(1分)(1分)(1分)解得P=1.05×102W(1分)結(jié)合牛頓第三定律可知滑塊a在(1分)(1分)(1分)解得P=1.05×102W(1分)解得v?=70m/s(1分)設(shè)t?~l?時(shí)間內(nèi)和諧號(hào)運(yùn)動(dòng)的位移大小為x?,由(1分)解得v?=70m/s(1分)設(shè)t?~l?時(shí)間內(nèi)和諧號(hào)運(yùn)動(dòng)的位移大小為x?,由動(dòng)(1分)解得x?=1950m(1分)E,+m?gLsin37°=μmigLcos37°+migRco(1分)解得E,=1.44J(1分)Q=E,+m?gLsin37°(1分)解得Q=7.92J(1分)(2分)(2分)E,+mzgLsin37°=μmzgLcos37°+mzg解得v?=6m/s