湖北省重點高中智學聯盟2023年秋季高三年級10月聯考物理試題命題學校:新洲一中陽邏校區一、選擇題（本題共10小題，每小題4分，共40分。在每小題給出的四個選項中，第1~7題只有一項符合題目要求，第8-10題有多項符合題目要求。每小題全部選對的得4分，選對但不全的得2分,有選錯的得0分）1.如圖所示，工人利用滑輪組將重物緩慢提起，下列說法正確的是()A．工人受到的重力和支持力是一對平衡力B．工人對繩的拉力和繩對工人的拉力是一對平衡力C．重物緩慢拉起過程，繩子拉力變大D．重物緩慢拉起過程，繩子拉力不變2.在粗糙水平面上靜置一個質量為M的三角形斜劈A（兩側斜面傾角不相等，滿足a>θ),此時兩個質量均為m的小物塊P和Q恰沿兩側斜面勻速下滑。若在下滑過程中，同時各施加一個平行于各自斜面的大小相等的恒力F1、F2作用于兩物塊，如圖所示，重力加速度為g，則在施力后P和Q下滑過程中（均未到達底端下列判斷不正確的是()A．物塊P和物塊Q的加速度大小相等B．地面對斜劈A的支持力大小為(M+2m)gC．斜劈A有向右的運動趨勢D．若將F2的方向改為豎直向下，地面與斜劈A之間沒有摩擦力3.一質量為1kg的物體在水平拉力的作用下，由靜止開始在水平地面上沿x軸運動，出發點為x軸零點，拉力做的功W與物體坐標x的關系如圖所示。物體與水平地面間的動摩擦因數為0.4，重力加速度大小取10m/s2。下列說法正確的是()A.在x=1m時，拉力的功率為6WB.在x=2m時，物體的動能為2JC.從x=0運動到x=4m，物體克服摩擦力做的功為8JD.從x=0運動到x=4的過程中，物體的最大動量為22kg?m/s4.達·芬奇的手稿中描述了這樣一個實驗：一個罐子在空中沿水平直線向右做勻加速運動，沿途連續漏出沙子。若不計空氣阻力，則下列圖中能反映空中沙子排列的幾何圖形是()A.D.B.C.A.D.5.我國對火星的首次探測任務將于2020年正式開始實施，要實現對火星的形貌、土壤、環境、大氣等的探測，研究火星上的水冰分布、物理場和內部結構等?，F假想為研究火星上有關重力的實驗，在火星的表面附近做一個上拋實驗，將一個小球以某一初速度豎直向上拋出，測得小球相鄰兩次經過拋出點上方h處的時間間隔為t，作出t2h圖像如圖所示，已知火星的半徑為R，引力常量為G，則火星的質量為()A．4aR2B．4bR2C．8aR2D．8bR26.如圖所示，一小物塊被夾子夾緊，夾子通過輕繩懸掛在小環上，小環套在水平光滑細桿上，物塊質量為M，到小環的距離為L，其兩側面與夾子間的最大靜摩擦力均為F．小環和物塊以速度v向右勻速運動，小環碰到桿上的釘子P后立刻停止，物塊向上擺動。整個過程中，物塊在夾子中沒有滑動。小環和夾子的質量均不計，重力加速度為g。下列說法正確的是()A．物塊向右勻速運動時，繩中的張力等于2FB．小環碰到釘子P時，繩中的張力大于2FC．物塊上升的最大高度為D．速度v不能超過7.如圖所示有豎直平面內的圓軌道，軌道內外兩側均光滑，半徑為R，質量為m的小滑塊以v1、v2初速度分別在軌道最高點的內側和外側運動，以下關于滑塊是否脫離軌道的說法正確的是()A.不管在軌道的內側還是外側運動，只要最高點不脫離則其它點一定不會脫離軌道B.不管在軌道的內側還是外側運動，只要最高點v1，一定不會脫離軌道C.在軌道的內側最高點的速度v1、外側最高點的速度v2=0，都不會脫離軌道D.在軌道的內側只要v1<一定脫離軌道，外側無論v2多大都會脫離軌道8.歷史上有些科學家曾把在相等位移內速度變化相等的單向直線運動稱為“勻變速直線運動”（現稱“另類勻變速直線運動”“另類加速度”定義為A=VsV0其中V0和Vs分別表示某段位移S內的初速和末速，A>0表示物體做加速運動，A<O表示物體做減速運動，而現在物理學中加速度的定義式為a=VtV0，下列說法正確的是()A.若A>0且保持不變，則a逐漸變大B.若A不變，則a也不變 C.若A不變，則物體在中間位置處的速度為A=V02Vs2D.若A不變，則物體在中間位置處的速度為A=9.如圖，一個裝滿水的空心球總質量為m，左側緊靠在豎直墻面上，右側由方形物塊頂在其右下方的A點，使球處于靜止狀態?？招那虻膱A心為O，半徑為R，A點距離圓心O的豎直距離為，重力加速度為g。則()A.方塊物體對空心球的彈力大小為2mgB.僅將方塊物體向右移動一小許，墻面對空心球的彈力將不變C.僅當空心球里的水放掉一小部分，方形物塊對球的彈力將變小D.僅當空心球里的水放掉一小部分，方形物塊對球的彈力與水平方向的夾角將變小10.如圖所示在豎直壁上有一個可以上下移動的小球拋射裝置A，小球質量為m，改變小球在管中的初始位置，使彈簧的彈性勢能與裝置高度h滿足：Ep=1K2（K為已知常量）。靜止的小球在彈簧的作用下水平拋出，不計一切阻力，重力加速度為g。下列說法正確的是()B.小球離開拋射裝置的速度v0=KC.A的高度不同，小球水平落點也不同2D.當彈性勢能為Ep=1Km時，小球落到水平面的動能最大2二、非選擇題:本題共5小題，共60分。11.（8分）某物理小組的同學設計了一個測量玩具小車通過凹形橋模擬器最低點時的速度的實驗。所用器材有：玩具小車、壓力式托盤秤、凹形橋模擬器（圓弧部完成下列填空：①將凹形橋模擬器靜置于托盤秤上，如圖甲所示，托盤秤的示數為1.00kg②將玩具小車靜置于凹形橋模擬器最低點時，托盤秤的示數如圖乙所示，該示數為kg；③將小車從凹形橋模擬器某一位置釋放，小車經過最低點后滑向另一側，此過程中托盤秤的最大示數為m；多次從同一位置釋放小車，記錄各次的m值如下表所示：序號12345m(kg)④根據以上數據，可求出小車經過凹形橋最低點時對橋的壓力大小為N（保留三位有效數字小車通過最低點時的速度大小為m/s。（重力加速度g取10m/s2，計算結果可保留根號）置”驗證兩小球碰撞前后的動量是否守恒；第二組設計了如圖乙所示利用固定了兩個光電門的氣墊導軌驗證兩滑塊碰撞前后的動量是否守恒。圖甲第一組主要操作步驟如下：①安裝好實驗裝置，使A球多次從斜軌上同一位置P由靜止釋放，找到其平均落地點的位置E；②將與A球半徑相同的B球靜置于水平軌道的末端，再將A球從斜軌上位置P由靜止釋放，多次重復上述過程，分別找到碰后A球和B球的平均落點的位置D和F；③O為軌道末端在地面的投影點，用刻度尺測量出水平射程OD、OE、OF，分別記為x1、x2、x3。已知A球和B球的質量分別為mA、mB。第二組主要操作步驟如下：②調節氣墊導軌水平；請回答下列問題：(1)第一組實驗，當表達式(用mA、mB、x1、x2、x3表示)(2)第一組實驗，當表達式成立時，即說明A球和B球發生的是彈性碰撞。(3)第二組實驗，當表達式成立時，即說明滑塊M和N在碰撞過程中動量守恒。(用題中所給字母符號表示)(4)第二組實驗，當表達式成立時，即說明滑塊M和N在碰撞過程中發生的是彈性碰撞。13.（12分）宇宙飛船返回艙進入大氣層后先打開減速傘，當速度減至80m/s時打開主降落傘繼續減速，直到速度減至8m/s后做勻速下落，打開主傘后返回艙的速度圖線如圖a所示，主降落傘用96根對稱的傘繩懸掛著返回艙，每根傘繩與中軸線的夾角約為37°,如圖b所示，已知返回艙的質量為2400kg，主降落傘質量為80kg，不計返回艙所受的阻力，打開主降落傘后傘所受阻力f與速度v成正比，即f=kv（k為阻力系數g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8求1）阻力系數k（2）打開主降落傘瞬間的加速度a的大小和方向（3）懸繩能夠承受的拉力最小值14.（14分）電子設備之間在一定距離范圍內可以通過藍牙連接進行數據交換，已經配對過的兩電子設備，當距離小于某一值時，會自動連接；一旦超過該值時，藍牙信號便會立即中斷，無法正常通訊。如圖所示，甲、乙兩輛汽車并排沿平直路面向前行駛，兩車車頂O1、O2兩位置都裝有藍牙設備，這兩個藍牙設備在5m以內時能夠實現通信。t=0時刻，甲、乙兩車剛好位于圖示位置，此時甲車的速度為5m/s，乙車的速度為2m/s，O1、O2的距離為3m。從該時刻起甲車以1m/s2的加速度做勻減速運動直至停下，乙車保持原有速度做勻速直線運動。（忽略信號傳遞時間）（1）在甲車停下來之前，兩車在前進方向上距離最大是多少米?（2）從t=0時刻起，甲、乙兩車能利用藍牙通信的時間為多長?15.（16分）雨滴在穿過云層的過程中，不斷與漂浮在云層中的小水珠相遇并結合為一體，其質量逐漸增大．現將上述過程簡化為沿豎直方向的一系列碰撞．已知雨滴的初始質量為m0，初速度為v0，下降距離l后與靜止的小水珠碰撞且合并，質量變為m1．此后每經過同樣的距離l后，雨滴均與靜止的小水珠碰撞且合并，質量依次變為m2、m3……mn……（設各質量為已知量不計空氣阻力.（1）若不計重力，求第n次碰撞后雨滴的速度vn′；（2）若考慮重力的影響，a.求第1次碰撞前、后雨滴的速度v1和v1′；1湖北省重點高中智學聯盟2023年秋季高三年級10月聯考物理試題答案命題學校:新洲一中陽邏校區命題人:王小平審題人:金安國一、選擇題（本題共10小題，每小題4分，共40分。在每小題給出的四個選項中，第1~7題只有一項符合題目要求，第8-10題有多項符合題目要求。每小題全部選對的得4分，選對但不全的得2分,有選錯的得0分）1、如圖所示，工人利用滑輪組將重物緩慢提起，下列說法正確的是()A．工人受到的重力和支持力是一對平衡力B．工人對繩的拉力和繩對工人的拉力是一對平衡力C．重物緩慢拉起過程，繩子拉力變大D．重物緩慢拉起過程，繩子拉力不變【答案】C【詳解】AB．對人受力分析有則有FN＋FT=mg其中工人對繩的拉力和繩對工人的拉力是一對作用力與反作用力，A、B錯誤、CD．對滑輪做受力分析有則有FT=則隨著重物緩慢拉起過程，θ逐漸增大，則FT逐漸增大，D錯誤。故選C。2、在粗糙水平面上靜置一個質量為M的三角形斜劈A（兩側斜面傾角不相等，滿足C>θ),此時兩個質量均為m的小物塊P和Q恰沿兩側斜面勻速下滑。若在下滑過程中，同時各施加一個平行于各自斜面的大小相等的恒力F1、F2作用于兩物塊，如圖所示，重力加速度為g，則在施力后P和Q下滑過程中（均未到達底端下列判斷不正確的是()A．物塊P和物塊Q的加速度大小相等B．地面對斜劈A的支持力大小為(M+2m)gC．斜劈A有向右的運動趨勢D．若將F2的方向改為豎直向下，地面與斜劈A之間沒有摩擦力【答案】C【詳解】A．未加推力時，小物塊P和Q恰沿兩側斜面勻速下滑，合力均為零，施加相同大小的推力后，合力大小相同，物塊質量相同，根據牛頓第二定律可知，加速度大小相同。故A正確，不符合題意；B．斜劈對小物塊的作用力是支持力和摩擦力的合力，合力大小等于物塊重力大小，根據牛頓第三定律可知，小物塊對斜劈的作用力等于小物塊重力大小，則根據平衡條件可知，斜劈受到地面的支持力為FN=(M+2m)g2故B正確，不符合題意；C．斜劈對小物塊的作用力是支持力和摩擦力的合力，未加推力時，小物塊勻速運動，可知支持力和摩擦力的合力方向豎直向上，根據牛頓第三定律可知，小物塊對斜劈的作用力方向豎直向下，故斜劈A沒有運動趨勢，故A錯誤，符合題意。D．若將F2的方向改為豎直向下，小物塊對斜劈的作用力方向仍為豎直向下，故地面與斜劈A之間沒有摩擦力，故D正確，不符合題意。故選C。3.一質量為1kg的物體在水平拉力的作用下，由靜止開始在水平地面上沿x軸運動，出發點為x軸零點，拉力做的功W與物體坐標x的關系如圖所示。物體與水平地面間的動摩擦因數為0.4，重力加速度大小取10m/s2。下列說法正確的是()A.在x=1m時，拉力的功率為6WB.在x=2m時，物體的動能為2JC.從x=0運動到x=4m，物體克服摩擦力做的功為8JD.從x=0運動到x=4的過程中，物體的最大動量為2√2kg?m/s【答案】D【詳解】由于拉力在水平方向，則拉力做的功為W=Fx可看出W—x圖像的斜率代表拉力F。AB．在物體運動的過程中根據動能定理有W一μmgx=mv2則x=1m時物體的速度為v1=2m/sx=1m時，拉力為F==6N則此時拉力的功率P=Fv1=12Wx=2m時物體的動能為Ek=4JAB錯誤C．從x=0運動到x=4m，物體克服摩擦力做的功為Wf=μmgx=16J，C錯誤；D．根據W—x圖像可知在0—2m的過程中F1=6N，2—4m的過程中F2=3N，由于物體受到的摩擦力恒為f=4N，則物體在x=2m處速度最大，且根據選項AB分析可知此時的速度v2=m/s則從x=0運動到x=4的過程中，物體的動量最大為p=mv=2kg.m/sD正確。4、達·芬奇的手稿中描述了這樣一個實驗：一個罐子在空中沿水平直線向右做勻加速運動，沿途連續漏出沙子。若不計空氣阻力，則下列圖中能反映空中沙子排列的幾何圖形是()3【答案】D【詳解】罐子在空中沿水平直線向右做勻加速運動，在時間Δt內水平方向增加量aΔt2，豎直方向做在自由落體運動，在時間Δt增加gΔt2；說明水平方向位移增加量與豎直方向位移增加量比值一定，則連線的傾角就是一定故選D。5．我國對火星的首次探測任務將于2020年正式開始實施，要實現對火星的形貌、土壤、環境、大氣等的探測，研究火星上的水冰分布、物理場和內部結構等。現假想為研究火星上有關重力的實驗，在火星的表面附近做一個上拋實驗，將一個小球以某一初速度豎直向上拋出，測得小球相鄰兩次經過拋出點上方h處的時間間隔為t，作出t2-h圖像如圖所示，已知火星的半徑為R，引力常量為G，則火星的質量為2【答案】D【詳解】小球以某一初速度豎直向上拋出，測得小球相鄰兩次經過拋出點上方h處的時間間隔為t，由運動學規律可得-h=g24v2 02g解得t2=-4v2 02gaab解得g=a由G=mg知M=82選項D正確，ABC錯誤。故選D。6.如圖所示，一小物塊被夾子夾緊，夾子通過輕繩懸掛在小環上，小環套在水平光滑細桿上，物塊質量為M，到小環的距離為L，其兩側面與夾子間的最大靜摩擦力均為F．小環和物塊以速度v向右勻速運動，小環碰到桿上的釘子P后立刻停止，物塊向上擺動。整個過程中，物塊在夾子中沒有滑動。小環和夾子的質量均不計，重力加速度為g。下列說法正確的是()A．物塊向右勻速運動時，繩中的張力等于2FB．小環碰到釘子P時，繩中的張力大于2F4C．物塊上升的最大高度為D．速度v不能超過【答案】D【解答】解：A、物塊向右勻速運動時，則夾子與物體M，處于平衡狀態，那么繩中的張力等于Mg，與2F大小關系不確定，故A錯誤；B、小環碰到釘子P時，物體M做圓周運動，依據最低點由拉力與重力的合力提供向心力，因此繩中的張力大于Mg，而與2F大小關系不確定，故B錯誤；C、依據機械能守恒定律，減小的動能轉化為重力勢能，則有：，那么物塊上升的最大高度為h，故C錯誤；D、因夾子對物體M的最大靜摩擦力為2F，依據牛頓第二定律，結合向心力表達式，對物體M，則有：2F故選：D。7.如圖所示有豎直平面內的圓軌道，軌道內外兩側均光滑，半徑為R，質量為m的小滑塊以v1、v2初速度分別在軌道最高點的內側和外側運動，以下關于滑塊是否脫離軌道的說法正確的是()A.不管在軌道的內側還是外側運動，只要最高點不脫離則其它點一定不會脫離軌道B.不管在軌道的內側還是外側運動，只要最高點的速度大于等于√gR，一定不會脫離軌道C.在軌道的內側最高點的速度v1>、外側最高點的速度v2=0，都不會脫離軌道D.在軌道的內側只要v1<一定脫離軌道，外側無論v2多大都會脫離軌道【答案】D【詳解】當小滑塊在軌道內側運動時，受力分析如圖小滑塊所受指向軌道圓心的合力提供向心力，故5gRgRmgcosθ+FT=m從最高點滑下來，由機械能守恒定律mv2=mv+mgR(1-cosθ)聯立得FT=2mg+-3mgcosθ所以當FT>0時，小滑塊能夠不脫離軌道在軌道內側運動，需滿足2mg+>3mgcosθ當θ=0°時，cosθ最大，所以需滿足2mg+>3mg解得小滑塊在軌道內側運動不脫離軌道的條件是v1>當小滑塊在軌道外側運動時，受力分析如圖小滑塊所受指向軌道圓心的合力提供向心力，故mgcosθ-FT=m2vR從最高點滑下來，由機械能守恒定律mv2=mv+mgR(1-cosθ)聯立得FT=3mgcosθ-2mg-所以當FT>0時，小滑塊能夠不脫離軌道在軌道外側運動，需滿足2mg+<3mgcosθ當θ=90°時，cosθ最小，所以需滿足2mg+<0顯然v2無解，所以無論小滑塊以多大的速度在軌道外側從最高點滑出，都會脫離軌道，所以A、B、C錯誤。故選D。S內的初速和末速，A>0表示物體做加速運動，A<O表示物體做減速運動，而現在的定義式為a=，下列說法正確的是()6V2V2C，若A不變，則物體在中間位置處的速度為A=A=0s2解答：解：A、若A>0，在這種情況下，相等位移內速度增加量相等，相等位移內用的時間越來越少，由a=V-V0t2 s0 s00V+02s00ss00s 9.如圖，一個裝滿水的空心球總質量為m，左側緊靠在豎直墻面上，右側由方形物塊頂在其右下方的A點，使球處于靜止狀態?？招那虻膱A心為O，半徑為R，A點距離圓心O的豎直距離為，重力加速度為g。則()A.方塊物體對空心球的彈力大小為2mgB.僅將方塊物體向右移動一小許，墻面對空心球的彈力將不變C.僅當空心球里的水放掉一小部分，方形物塊對球的彈力將變小D.僅當空心球里的水放掉一小部分，方形物塊對球的彈力與水平方向的夾角將變小【答案】AC【詳解】A．對空心球整體為研究對象，受力分析如圖，因平衡受三力構成矢量三角形，由幾何關系可知圖中sinθ==故方塊物體對空心球的彈力大小為2mg，A正確；B．僅將方塊物體向右移動一小許，θ變小，墻面對空心球的彈力將變大，B錯C．僅當空心球里的水放掉一小部分，重力變小，但雖然重心下降，但方形物塊對空心球的彈力方向仍然指向圓心，方向不變，所以方體物塊對球的彈力將變小，方體物塊對球的彈力與水平方向的夾角θ不變，C正確，D錯誤。故選AC。2g10、如圖所示在豎直壁上有一個可以上下移動的小球拋射裝置A，小球質量為m，改變小球在管中的初始位置，2gp使彈簧的彈性勢能與裝置高度h滿足：E=p1K22mh（K為已知常量）。靜止的小球在彈簧的作用下水平拋出，不計一切阻力，重力加速度為g。下列說法正確的是()A.常數K的單位為.s一1B.小球離開拋射裝置的速度v0=KC.A的高度不同，小球水平落點也不同D.當彈性勢能為Ep=Km時，小球落到水平面的動能最大【答案】AD【詳解】A．由能量守恒定律Ep=m=mv化簡可得K=v0所以K的單位為m/s.=.s一1A正確；B．由能量守恒定律Ep 1K2B．由能量守恒定律Ep0可得，小球離開拋射裝置的速度為v0可得，小球離開拋射裝置的速度為v0C．根據平拋運動知識h=gt2所以小球的水平落點與h無關，C錯誤；m+mghD．由能量守恒定律知，小球落到水平面上的動能為Ek=Ep+m+mgh可見，當m=mgh小球落到水平面的動能最大，即h=此時彈簧的彈性勢能為p1 m2K2K2g1222gD正確。故選AD。二、非選擇題:本題共5小題，共60分。11．某物理小組的同學設計了一個測量玩具小車通過凹形橋模擬器最低點時的速度的實驗。所用器材有：玩具小車、壓力式托盤秤、凹形橋模擬器（圓弧部分的半徑為完成下列填空：78①將凹形橋模擬器靜置于托盤秤上，如圖甲所示，托盤秤的示數為1.00kg②將玩具小車靜置于凹形橋模擬器最低點時，托盤秤的示數如圖乙所示，該示數為kg；③將小車從凹形橋模擬器某一位置釋放，小車經過最低點后滑向另一側，此過程中托盤秤的最大示數為m；多次從同一位置釋放小車，記錄各次的m值如下表所示：序號12345m(kg)④根據以上數據，可求出小車經過凹形橋最低點時對橋的壓力大小為N（保留三位有效數字小車通過最低點時的速度大小為m/s。（重力加速度g取10m/s2，計算結果可保留根號）【答案】1.508.005【詳解】（1）[1]根據天平的分度值，可知托盤秤的讀數為1.50kg；[2]根據表格中的數據，可知小車經過凹形橋最低點時，托盤秤示數的平均值為[3]小車通過最低點時，滿足FN_mg=m其中FN＝F＝8.00N，m＝1.50_1.00kg＝0.50kg代入可得v=m/s圖乙已知A球和B球的質量分別為mA、mB。93AB、x1、x2、x3表示)(1)mAx2=mAx1+mBx3(2分)(2)x1+x2=x313（12分）宇宙飛船返回艙進入大氣層后先打開減速傘，當速度減至80m/s時打開主降落傘繼續減速，直到速度減至8m/s后做勻速下落，打開主傘后返回艙的速度圖線如圖a所示，主降落傘用96根對稱的傘繩懸掛著返回艙，每根傘繩與中軸線的夾角約為37°,如圖b所示，已知返回艙的質量為2400kg，主降落傘質量為80kg，不計返回艙所受的阻力，打開主降落傘后傘所受阻力f與速度v成正比，即f=kvcos37°=0.8求：（1）阻力系數k（2）打開主降落傘瞬間的加速度a的大小和方向（3）懸繩能夠承受的拉力最小值（1）3100kg/s（2）90m/s2豎直向上（3）3125N解析1）開傘后做勻速運動（m+M）g=kv①得k=3100kg/s②（2）開傘瞬間f0=kv0，由于f0>（m+M）g可知加速度方向向上由牛頓第二定律得：kv0-（m+M）g=（m+M）a③解得：a=90m/s2④（3）由題意知，開傘瞬間繩上的拉力最大，選擇返回艙作為研究對象96F·cos370－Mg=Ma⑤解得：F=3125N⑥14、（14分）電子設備之間在一定距離范圍內可以通過藍牙連接進行數據交換，已經配對過的兩電子設備，當距離小于某一值時，會自動連接；一旦超過該值時，藍牙信號便會立即中斷，無法正常通訊。如圖所示，甲、乙兩輛汽車并排沿平直路面向前行駛，兩車車頂O