江西省名校2023届高三物理上学期10月联考试卷（Word版含解析）

高三阶段性考试物理考生注意：1．本试卷分第I卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，共100分。考试时间90分钟。2．请将各题答案填写在答题卡上。3．本试卷主要考试内容：人教版必修1、必修2。第I卷（选择题共48分）选择题：本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1~8小题只有一个选项正确，第9~12小题有多个选项正确；全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分。1.如图所示，一轻弹簧上端固定在天花板上，现将一质量为物块悬挂在弹簧下端，平衡时弹簧的长度为，已知弹簧的原长为，重力加速度大小为g，则弹簧的劲度系数为（　　）A.B.C.D.【答案】D【解析】【详解】由题意可知，弹簧处于拉伸状态，物体处于平衡状态，根据平衡条件可得解得故选D。2.一条河流两岸笔直。宽120m，河水流速为4m/s，小船在静水中的速度大小为5m/s，则该小船（　　） A.渡河的最短时间为30sB.渡河的最小位移为120mC.以最小位移渡河的时间为30sD.以最短时间渡河时沿水流方向的位移大小为90m【答案】B【解析】【详解】A．当船头垂直于对岸时，过河时间最短，为选项A错误；B．由于船速大于水速，过河最小位移为河宽120m，选项B正确；C．最短位移过河，此时合速度为过河时间为选项C错误；D．以最短时间渡河时，它沿水流方向的位移大小为选项D错误。故选B。3.环保人员在进行环保检查时发现，一根排污管道正在水平排出大量污水。已知排污管道排出污水初速度大小为，管道口距水面的高度为h，污水的水平射程为L，则当地的重力加速度大小为（）A.B.C.D.【答案】B【解析】【详解】由平抛运动的规律可知 解得故选B。4.甲同学在马路上匀速步行时经过路边的一辆电动车，1.5s后乙同学启动电动车，两者运动的图像如图所示，下列说法正确的是（）A.乙同学启动电动车时的加速度大小为B.0~3.5s内甲、乙两同学间的最大距离为2.5mC.时乙同学追上甲同学D.乙同学追上甲同学时的加速距离为4.5m【答案】D【解析】【详解】A．乙同学启动电动车时加速度大小为选项A错误；B．在t=2.5s时刻甲、乙两同学的速度相等，此时两者间的距离最大，最大距离为选项B错误；C．乙同学追上甲同学时，则解得 即时乙同学追上甲同学，选项C错误；D．乙同学追上甲同学时的加速距离为选项D正确。故选D。5.质点沿轴正方向做匀加速直线运动，经过坐标原点时开始计时，其位置坐标随时间t的变化规律如图所示，则质点的加速度大小为（　　）A.1m/s2B.m/s2C.m/s2D.2m/s2【答案】D【解析】【详解】根据位移时间关系将（2，8）、（3，15）两点代入，联立解得故选D。6.如图所示，质量为的木块C放在水平地面上，固定在C上的竖直轻杆的顶端与小球A用细绳a连接，小球A、B用细绳b连接，当与水平方向成30°角的力F作用在小球B上时，A、B、C恰好能一起向右匀速运动，此时细绳a、b与竖直方向的夹角分别为30°、60°，已知小球A的质量也为m，则木块C与水平地面间的动摩擦因数为（　　） A.B.C.D.【答案】A【解析】【详解】对B进行受力分析，如下图所示根据平衡条件可得在x轴方向上在y轴方向上解得对A进行受力分析，如下图所示根据平衡条件可得在x轴方向上 在y轴方向上解得故以A、B、C整体为研究对象，根据平衡条件可得解得故选A。7.消防员从距地面高处的一扇窗户外沿一条竖直悬挂的绳子由静止滑下，为了最快到达地面，消防员先做自由落体运动，紧接着抓紧绳子开始减速。已知绳子对消防员的最大滑动摩擦力不超过消防员所受重力的1.7倍，消防员安全着地时的速度不能超过6m/s，取重力加速度大小。则消防员沿绳滑至地面的最短时间为（　　）A.4.0sB.4.5sC.5.0sD.5.5s【答案】A【解析】【详解】设消防员的质量为m，由题意可知，绳子对消防员的最大滑动摩擦力大小为Ff=1.7mg，由牛顿第二定律可得解得负号表示加速度方向向上；设消防员做自由落体运动的时间为t1，对应的位移为h1，做匀减速运动的时间为t2，对应的位移为h2，则有做自由落体运动中 在做匀减速运动中则为消防员距地面高则有联立解得t1=2.0st2=2.0s则有tmin=t1+t2=2.0s+2.0s=4.0sA正确，BCD错误。故选A。8.如图所示：地球可看作质量分布均匀、半径为R的球体，地球内部的a点距地心的距离为r，地球外部的b点距地心的距离为2r，2r>R。已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零，忽略地球的自转，则a、b两点的重力加速度大小之比为（　　）A.B.C.D.【答案】C【解析】【详解】设地球密度为ρ，根据题意可知a点距地心距离为r，且小于R，则只有半径为r的球体对其产生万有引力，则根据黄金代换可得 解得b点距地心的距离为2r，则根据黄金代换可得解得则故C正确，故选C。9.火车速度的提高易使外轨受损，提速后为解决火车转弯时对外轨的磨损问题，下列可行的措施有（）A.减小弯道半径B.增大弯道半径C.适当减小内、外轨道的高度差D.适当增大内、外轨道的高度差【答案】BD【解析】【详解】火车转弯时为减小外轨所受压力，可使外轨略高于内轨，使轨道形成斜面，若火车速度合适，内外轨均不受挤压。此时，重力与支持力的合力提供向心力，如图所示 当火车速度增大时，应适当增大转弯半径或增加内外轨道的高度差。故选BD。10.如图所示，斜面体静置于粗糙水平地面上，轻质细绳一端与滑块a相连，另一端穿过固定光滑圆环与完全相同的小球bc相连，小球bc在同一水平面内做圆锥摆运动。由于阻力影响，两小球的线速度缓慢减小，滑块a始终保持静止，圆环左侧细绳与斜面平行。下列说法正确的是（　　）A.细绳对滑块a的拉力保持不变B.斜面体对地面的压力缓慢变小C.斜面体对地面的摩擦力缓慢减小D.斜面体对滑块a的摩擦力保持不变【答案】AD【解析】【详解】A．小球做圆锥摆运动，设轻绳与竖直方向的夹角为β，竖直方向根据平衡条件得Fcosβ=mg解得c球受到绳子拉力为则竖直细绳受到的拉力为由此可知绳对滑块a的拉力不变，故A正确；B．设滑块a和斜面体整体的总重为G总，以滑块a和斜面体整体为研究对象，竖直方向根据平衡条件可得 FN=G总-Tsinα由于T不变，则地面对斜面体的支持力不变，根据牛顿第三定律可得斜面体对地面的压力不变，故B错误；C．以滑块a和斜面体整体为研究对象，水平方向根据平衡条件可得斜面体对地面的摩擦力f=Tcosα由于绳对滑块a的拉力T不变，则f不变，根据牛顿第三定律可得斜面体对地面的摩擦力不变，故C错误；D．由于绳对滑块a的拉力T不变，则斜面体对滑块a的摩擦力不变，故D正确。故选AD。11.如图所示，ab、ac为竖直平面内两根固定的光滑细杆，a、b两点恰为外接圆的最高点和最低点，两个带孔小球甲、乙分别从a处由静止沿两细杆滑到下端b、c时，动能恰好相等，下列说法正确的是（　　）A.两小球的质量相等B.两小球下滑的时间相等C.此过程中两小球所受重力的平均功率相等D.两小球在细杆下端bc时重力的瞬时功率相等【答案】BCD【解析】【详解】设杆长度为，为，根据几何关系可得A．由题意，两个带孔小球甲、乙分别从a处由静止沿两细杆滑到下端b、c时，动能恰好相等，可知两小球重力做功相等，可得可得 故A错误；B．对于甲小球，由运动学公式对于乙小球有可得故B正确；C．根据结合AB选项分析可知，此过程中两小球所受重力的平均功率相等，故C正确；D．设下落时间为，则甲球的速度为乙球的速度为甲乙两球重力的瞬时功率为由A选项可得可知故D正确。 故选BCD。12.一辆玩具赛车在水平直跑道上由静止开始以800W的恒定功率加速前进，玩具赛车瞬时速度的倒数和瞬时加速度a的关系图像如图所示，已知玩上赛车在跑道上运动时受到的阻力大小不变，玩具赛车从起点到终点所用的时间为30s，玩具赛车到达终点前已达到最大速度。下列说法正确的是（　　）A.玩具赛车的质量为10kgB.玩具赛车所受的阻力大小为40NC.玩具赛车的速度大小为10m/s时的加速度大小为2m/s2D.起点到终点的距离为500m【答案】BCD【解析】【详解】AB．由牛顿第二定律可知赛车做加速度逐渐减小的加速直线运动，整理得所以图像的斜率恒定为与纵轴的截距为结合图像可得 代入P=800W解得m=20kgf=40N选项A错误，B正确；C．将v=10m/s代入解得a=2m/s2选项C正确；D．达到最大速度时有F=f=40N又P=Fvmax=800W解得vmax=20m/s从起点到终点根据动能定理有解得x=500m选项D正确。故选BCD。第Ⅱ卷（非选择题共52分）非选择题：共5小题，共52分。13.某小组利用打点计时器对物块沿倾斜的长木板加速下滑时的运动进行探究。物块拖动纸带下滑，打出的纸带一部分如图所东，测得，，，，已知打点计时器所接交流电的频率为，纸带上标出的每两个相邻点之间还有四个点未画出，则在打出点时物块的速度大小___________，在打出点时物块的速度大小___________，物块下滑的加速度大小为___________（结果均保留三位有效数字）。 【答案】①.②.③.【解析】【详解】[1][2]根据题意可知，打点计时器所接交流电的频率为，纸带上标出的每两个相邻点之间还有四个点未画出，则两个计数点间的时间间隔为由中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度可得，在打出点时物块的速度大小在打出点时物块的速度大小[3]由逐差法有代入数据解得14.某同学利用水平放置的气垫导轨和光电门“验证机械能守恒定律”，装置如图所示，已知滑块的质量为M，钩码的质量为m，重力加速度大小为g。测得遮光条的宽度为d，光电门A、B之间的距离为l，滑块通过光电门AB的时间分别为t1、t2。（1）滑块通过光电门A时的速度大小=___________（用相关物理量的符号表示）。（2）要验证系统机械能守恒，需要_________和__________ 在误差范围内相等。（均用相关物理量的符号表示）（3）根据实验数据发现钩码重力势能的减少量大于系统动能的增加量，是因为___________。【答案】①.②.③.④.实验过程中存阻力，导致动能减少【解析】【详解】（1）[1]滑块通过光电门A时的速度大小（2）[2][3]滑块通过光电门B时的速度大小减少的势能为增加的动能为要验证系统机械能守恒，需要和在误差范围内相等。（3）[4]实验过程中存在阻力，导致动能减少。15.如图所示，质量m=1kg的物块静止在粗糙平台上的A点，一与水平方向成θ角、F=10N的恒力在物块上作用t=2s后撤去，最终物块停在了B点。已知物块与平台间的动摩擦因数μ=0.5，sinθ=0.6，取重力加速度大小g=10m/s2，求：（1）撤去恒力F时物块的速度大小v；（2）A、B两点间的距离x。【答案】（1）12m/s；（2）26.4m 【解析】详解】（1）施加F阶段，根据牛顿第二定律联立解得所以撤去力时物块的速度为（2）施加力F阶段，物块发生的位移为撤去力后，物块运动的加速度为物块发生的位移为所以A、B两点间的距离为16.一种弹射游戏装置的简化示意图如图所示，它由内壁光滑的弹射器、水平直轨道AB、半径为的竖直圆轨道BC、倾斜轨道DE连接组成，小球经过E点后将沿水平方向射出。质量为、可视为质点的小球经弹射器弹出后，能通过C点且对轨道任一点的压力大小不超过小球所受重力的7倍视为游戏成功。已知，E点距水平直轨道的高度为，小球在AB段运动时所受阻力大小等于小球所受重力的，其余轨道均光滑，不计空气阻力，重力加速度大小为。在游戏成功的前提下，求：（1）小球在圆轨道BC上的最小速度；（2）弹簧储存的弹性势能需要满足的条件；（3）小球从E点射出后最大水平射程。 【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【详解】（1）当小球刚好能通过点时，小球存在最小速度，根据重力提供向心力可得解得小球在圆轨道BC上的最小速度为。（2）当小球刚好能通过点时，弹簧储存的弹性势能具有最小值，小球经弹射器弹出到点过程，根据能量守恒定律可得其中联立解得小球经过点时对轨道的压力最大，且最大压力为，此时弹簧储存的弹性势能具有最大值，根据题意有解得 小球经弹射器弹出到点过程，根据能量守恒定律可得联立解得故为了游戏成功，弹簧储存的弹性势能需要满足（3）当小球经过点对轨道的压力最大时，小球经过点速度最大，小球到达点速度最大，小球从E点射出后的水平射程最大，则小球从点到点过程，根据机械能守恒定律可得解得小球从E点射出后做平抛运动，则有联立解得17.如图所示，带孔物块A穿在竖直固定的细杆上，不可伸长的轻质柔软细绳一端连接物块A，另一端跨过轻质定滑轮连接物块B，用手将物块A向上移动到与定滑轮等高处由静止释放后，两物块开始在竖直方向上做往复运动。已知物块A的质量为m，物块B的质量为2m，定滑轮到细杆的距离为L，细绳的长度为2L，重力加速度大小为g，忽略一切阻力，定滑轮大小不计，两物块均可视为质点，求：（1）物块B与定滑轮间的最小距离d； （2）物块A、B处于同一高度时系统的总动能；（3）物块A、B的总动能最大时物块B的动能。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【详解】（1）释放瞬间系统总动能为零，物块B与定滑轮间的距离最小时，系统总动能又为零，因此物块A减少的重力势能等于物块B增加的重力势能，设物块B与定滑轮间的距离最小时定滑轮左侧细绳与水平方向所成的角为，有解得（2）设物块A、B处于同一高度时定滑轮左侧细绳与水平方向所成的角为，有解得（3）设定滑轮左侧细绳与水平方向所成的角为时，物块B的速度大小为，物块B 的动能为，则有令显然k为第一象限内单位圆上的点与定点连线的斜率，如图所示，易得k的最大值为，此时解得