广东省深圳市六校联盟2022-2023学年高三物理上学期10月期中试题（Word版附解析）

深圳市6校联盟2022─2023学年高三10月质量检测物理注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上．2．回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑．如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号．回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效．3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回．―、单项选择题：本题共8小题，每小题4分，共32分．在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求.1.公元前4世纪末，我国的《墨经》中提到“力，形之所以奋也”，意为力是使有形之物突进或加速运动的原因。力的单位用国际单位制的基本单位符号来表示，正确的是（　　）A.B.C.D.【答案】B【解析】【分析】【详解】AB．根据牛顿第二定律的表达式可知力的单位为，A错误，B正确；C．根据压强的表达式可知力的单位可知力的单位为，但压强单位不是基本单位，C错误；D．根据做功的表达式可知力的单位为，但功的单位不是基本单位，D错误。故选B。2.北斗卫星导航系统具有定位，授时和通信功能。北斗系统采用三种轨道卫星组网，高轨卫星更多，抗遮挡能力强，尤其低纬度地区性能特点更为明显。如图所示，卫星a、b、c沿圆形轨道绕地球运行。a是极地轨道卫星，在地球两极上空约处运行；b是低轨道卫星，距地球表面高度与a相等；c是地球同步卫星，则（　　） A.a、b的周期比c大B.a、b的向心力大小一定相等C.a、b的线速度相同且比c的线速度大D.a、b的向心加速度大小一定相等【答案】D【解析】【详解】ACD．万有引力提供向心力，根据牛顿第二定律得解得轨道半径越大，周期越大，线速度越小，根据题意可知，a、b的轨道半径相同，比c的半径小，则a、b的周期比c的周期小，a、b线速度大小相等，方向不同，比c的线速度大，a、b的向心加速度大小相等，故AC错误，D正确；B．由于不知道卫星的质量大小，所以向心力大小无法确定，故B错误。故选D。3.如图，水平桌面上乒乓球沿直线匀速运动，一同学在桌边用吹管欲将球吹进桌面上的球门，垂直。在B处对准C吹气，未成功，下列情形可能成功的是（　　）A.仅增大吹气力度B.将球门沿直线向B靠近C.将吹管向A平移适当距离，垂直方向吹气D.将吹管绕B点顺时针转动，正对着A吹气【答案】C【解析】 【详解】原方案中，吹管吹气只改变了球沿BC方向的速度，而沿AB方向的速度不变，所以单纯沿BC方向吹气而施加力的作用不能球落入球门中。A．仅增大吹气力度，只能加快BC方向速度变化，不能使球进入球门，故A错误；B．将球门C沿直线CB向B点移动一小段距离，与原方案一样，不能落入球门，故B错误；C．将吹管向A平移适当距离，垂直方向吹气，到达BC所在直线位置时乒乓球已经沿垂直AB方向运动了一段距离，根据运动的合成与分解的知识可知，球可能落入球门中，故C正确；D．将吹管绕B点顺时针转动，正对着A吹气，乒乓球只能做直线运动，不会入球门，故D错误；故选C。4.如图所示是物体做直线运动图像，以下说法中正确的是（　　）A.在第2s末物体的加速度方向发生改变B.在第2s内和第3s内物体的位移相同C.物体在前2s内和前6s内的平均速度相同D.前4s内，物体在第2s末时离出发点最远【答案】D【解析】【详解】A．由图像的斜率表示加速度可知物体在时间内加速度没有发生改变，故A错误；B．由图像与坐标轴围城的面积表示位移可知，在第2s内和第3s内物体的位移大小相等，方向相反，故B错误；C．由图像与坐标轴围城的面积表示位移可知，物体在前2s内和前6s内的位移相等，而所用时间不同，故平均速度不相同，故C错误；D．由图可知，前4s内，前2s物体速度一直沿正方向，在第2s末时速度方向发生改变，则物体在第2s末时离出发点最远，故D正确。故选D。5.如图所示，某同学用电磁铁吸附铁质小球，断开电磁铁的电源，小球自由下落，从计时器上可读出小球通过光电门的时间，忽略空气阻力，下列说法正确的是（　　） A.小球在下落过程中处于完全失重状态B.小球下落过程中在相同的时间内经过的位移相同C.若仅增加小球下落高度h，小球通过光电门的时间变长D.若仅更换半径更小的小球，小球通过光电门的时间变长【答案】A【解析】【详解】AB．小球做自由落体运动，处于完全失重状态，每经过相同的时间，经过的位移在变大，故A正确，B错误；C．若仅增加下落高度h，小球通过光电门时速度变大，小球通过光电门时间变短，故C错误；D．若仅更换半径更小小球，小球通过光电门时间变短，故D错误。故选A。6.在修筑铁路时，弯道处的外轨会略高于内轨，当火车以规定的行驶速度转弯时，内、外轨均不会受到轮缘的侧向挤压，为了提高转弯速度，仅改变一个下列可行的措施是（　　）A.减小火车质量B.增大火车质量C.减小转弯半径D.增大轨道倾斜角【答案】D【解析】【分析】【详解】火车拐弯时不侧向挤压车轮轮缘，靠重力和支持力的合力提供向心力，设转弯处斜面的倾角为θ，根据牛顿第二定律得解得 为了提高转弯速度，可以增大倾角或增大转弯半径。故选D。7.冰雪运动爱好者利用无人机牵引，在光滑水平冰面上匀速滑行，如图所示。牵引绳与竖直方向成角，人所受空气阻力恒定。则（　　）A.角越大，绳子对人的拉力越大B.角越大，地面对人的支持力越大C.空气对无人机的作用力可能沿着绳子方向D.无人机对绳的拉力与绳对人的拉力是一对相互作用力【答案】B【解析】【详解】AB．以人对研究对象，受力分析如图水平方向竖直方向可得人所受空气阻力恒定，角越大，绳子对人的拉力越小，地面对人的支持力越大，故B正确，A错误； C．由于人受重力、空气阻力、绳子拉力三力平衡，若空气对无人机的作用力沿着绳子方向，则合力不能为零，不可能匀速滑行，故C错误；D．相互作用力是在两个相互作用的物体之间，无人机对绳的拉力与绳对人的拉力中涉及三个物体，故D错误。故选B8.如图所示，某质点从O点开始做初速度为零的匀加速直线运动，途经A、B、C、D四个点，其中，质点经过AB、BC、CD三段距离所用时间的关系为，则BC段的距离为（　　）A.B.C.D.【答案】B【解析】【详解】AB段和BC段为等时间间隔，则有AC段和CD段也为等时间间隔，则有联立解得故选B。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，有多项是符合题目要求的，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错或不选的得0分．9.蹦床是小朋友喜欢的户外运动项目。如图所示，一质量为m的小朋友，某次弹跳中从床面上方高处由静止落下，落到床面上屈伸弹起后离开床面的最大高度为。已知，重力加速度为g，不计空气阻力，此过程中（　　） A.床面对小朋友弹力的最大值为B.小朋友所受重力的冲量为0C.小朋友离开床面时的速度大小为D.小朋友的机械能增加了【答案】CD【解析】【详解】A．小朋友在最低点时，床面对小朋友的弹力最大，从最低点向上运动时，先做加速运动，弹力的最大值大于，故A错误；B．小朋友重力的冲量，不等于零，故B错误；C．小朋友离开床面后做竖直上抛运动，离开床面时的速度大小为﹐故C正确；D．小朋友的机械能增加了故D正确。故选CD。10.如图所示，滑板运动员以速度从距离地面高度为h的平台末端水平飞出，落在水平地面上。运动员和滑板均可视为质点，忽略空气阻力的影响。下列说法中正确的是（　　）A.h一定时，越大，运动员在空中运动时间越长B.h一定时，越大，运动员落地瞬间速度越大 C.运动员落地的水平位移与和高度h均有关D.运动员落地的水平位移只和有关【答案】BC【解析】【分析】【详解】A．运动员和滑板做平抛运动，有故运动时间与初速度无关，故A错误；B．运动员在竖直方向做自由落体运动，落地时竖直方向的分速度为得落地速度大小为故h一定时，越大，运动员落地瞬间速度越大，故B正确；CD．运动员落地的水平位移故水平位移与和高度h均有关，故C正确D错误。故选BC。11.如图所示，5颗完全相同的象棋棋子整齐叠放在水平面上，第5颗棋子最左端与水平面上的a点重合，所有接触面间的动摩擦因数均相同，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现将水平向右的恒力F作用在第3颗棋子上，恒力作用一小段时间后，五颗棋子的位置情况可能是（　　） A.B.C.D.【答案】AD【解析】【分析】【详解】因3对4的滑动摩擦力为3μmg小于4和5之间的最大静摩擦力4μmg，则4不可能滑动；同理5也不可能滑动，排除图B；当力F较小时，对1、2、3整体以共同的加速度向右运动，此时如图A所示；当F较大时，2、3之间会产生滑动，由于3对2有摩擦力作用，则1、2的整体要向右移动，故C图错误，D正确。故选AD。三、实验题：本题包括2小题，共16分．12.如图甲所示的实验装置可用来验证机械能守恒定律。轻杆两端固定两个大小相等但质量不等的小球P、Q，杆的正中央有一光滑的水平转轴O，使得杆能在竖直面内自由转动。O点正下方有一光电门，小球球心通过轨迹最低点时，恰好通过光电门，已知重力加速度为g。(1)用游标卡尺测得小球的直径如图乙所示，则小球的直径___________。(2)从水平位置静止释放，当小球P通过最低点时，与光电门连接的数字计时器显示的挡光时间为t，则小球P经过最低点时的速度___________（用字母表示）。(3)若两小球P、Q球心间的距离为L，小球P的质量是小球Q质量的k倍（），当满足___________（用L、d、t、g表示）时，就表明验证了机械能守恒定律。 【答案】①.1.050②.③.【解析】【详解】(1)[1]用游标卡尺测得小球直径1cm+0.05mm×10=1.050cm(2)[2]小球P经过最低点时的速度(3)[3]设小球PQ的质量分别为km和m；若机械能守恒，则解得13.用如图所示的装置，来完成“验证动量守恒定律”的实验。实验中使用的小球1和2半径相等，用天平测得质量分别为m1、m2.在水平木板上铺一张白纸，白纸上面铺放复写纸，记下重锤线所指的位置O。先不放小球2，使小球1从斜槽上某一点S由静止滚下，落到水平木板P点。再把小球2静置于斜槽轨道末端，重复上述操作，小球1和小球2碰撞后分别落在水平木板上，在白纸上留下各自落点的痕迹。（1）实验中，直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的，可以通过测量小球做平抛运动的水平射程来解决这个问题。确定碰撞前后落点的位置P、M、N，用刻度尺测量出水平射程OP、OM、ON①本实验必须满足的条件是___________A．斜槽轨道必须是光滑的B．斜槽轨道末端必须是水平的C．小球1每次必须从同一位置由静止释放②实验器材准备时，为确保小球1碰后不弹回，要求m1________m2（选填“>”、“<”、“=”）③若两球相碰前后的动量守恒，其表达式为：OP=________；（用m1、m2、OM、ON表示）（2）在上述实验中换用不同材质的小球，其它条件不变，记录下小球的落点位置。下面三幅图中，可能 正确的是________。【答案】①.BC##CB②.>③.④.B【解析】【详解】（1）[1]A。因小球在斜槽末端的速度与平抛的水平位移成正比，所以斜槽是否光滑对该实验影响不大，故A错误；B．斜槽末端保持水平，是为了保证它们在水平碰撞后做平抛运动，故B正确；C．小球1每次必须从同一高度释放，保证尽可能每次碰撞情况相同，故C正确；故选BC。[2]为确保小球1碰后不弹回，要求m1＞m2[3]小球离开斜槽末端做平抛运动，竖直方向满足下落高度一定，运动时间相同；水平方向满足水平位移与平抛初速度成正比，两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为即（2）[4]两球碰撞，动量守恒，有……①则故排除A。碰撞过程中有能量损失，则 ……②设单个格子的长度为a，则BC三个图中，、、的长度分别为OPOMONB10a7a8aC9a7a25a分别代入方程①②可得，B图满足。故选B。四、计算题：本题包括3小题，共34分．计算题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分．有数值计算的，答案中必须明确写出数值和单位．14.某同学表演魔术时，将一小型条形磁铁藏在自己的袖子里，然后对着一悬挂的金属小球指手画脚，结果小球在他神奇的功力下飘动起来。假设当隐藏的小磁铁位于小球的左上方某一位置时，金属小球偏离竖直方向的夹角也是，如图所示。已知小球的质量为，该同学(含磁铁)的质量为，求此时：(1)悬挂小球的细线的拉力大小为多少？(2)该同学受到地面的支持力和摩擦力大小各为多少？【答案】（1）；（2），【解析】【详解】(1)对小球受力分析：重力、细线的拉力和磁铁的引力，设细线的拉力和磁铁的引力分别为和．根据平衡条件得水平方向 竖直方向解得(2)以人为研究对象，分析受力情况：重力、地面的支持力、静摩擦力和小球的引力为根据平衡条件得解得15.机场地勤工作人员利用传送带从飞机上卸行李。如图所示，以恒定速率v1=0.6m/s运行的传送带与水平面间的夹角，转轴间距L=3.95m。工作人员沿传送方向以速度v2=1.6m/s从传送带顶端推下一件小包裹（可视为质点）。小包裹与传送带间的动摩擦因数μ=0.8。取重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8.求：（1）小包裹相对传送带滑动时加速度的大小a；（2）小包裹通过传送带所需的时间t。【答案】（1）；（2） 【解析】【详解】（1）小包裹的速度大于传动带的速度，所以小包裹受到传送带的摩擦力沿传动带向上，根据牛顿第二定律可知解得（2）根据（1）可知小包裹开始阶段在传动带上做匀减速直线运动，用时在传动带上滑动的距离为因为小包裹所受滑动摩擦力大于重力沿传动带方向上的分力，即，所以小包裹与传动带共速后做匀速直线运动至传送带底端，匀速运动的时间为所以小包裹通过传送带的时间为16.一轻质弹簧竖直放置，将一质量为的小物块轻放于弹簧顶端，弹簧最大压缩量为L。如图示，水平地面上有一固定挡板，将此弹簧一端固定在挡板上且水平放置，一质量为m的小物块P紧靠弹簧的另一端但不拴接；在水平地面右侧固定有一半径的竖直光滑半圆轨道，轨道最低点与地面相切。将另一质量也为m的小物块Q放置在距半圆轨道最低点处。现向左推P压缩弹簧，使弹簧发生形变量为L，此时P与小物块Q的距离为。撤去外力，小物块P被弹簧弹开，然后与小物块Q正碰，碰后瞬间粘在一起。小物块P、Q均可看作质点，且与水平地面间的动摩擦因数相同，重力加速度为g。（1）求弹簧最大压缩量为L时，弹簧具有的弹性势能；（2）若两物块P、Q与水平地面间的动摩擦因数，求两个小物块刚滑上半圆轨道时对轨道的压力大小；（3）若两物块P、Q与地面间的动摩擦因数可以改变，要求两个小物块在半圆轨道上运动时不脱离轨道，求动摩擦因数的取值范围。 【答案】（1）；（2）；（3）或【解析】分析】【详解】(1)由题意可知当弹簧压缩量为L时，弹性势能(2)物块P被弹簧弹开到与Q相碰之前瞬间有碰撞过程中动量守恒，有碰撞结束后到刚滑上圆弧轨道有在半圆轨道最低点满足联立解得由牛顿第三定律可知，两个小物块刚滑上半圆轨道时对轨道的压力大小为12mg。(3)如果不脱离轨道有两种可能，一是上滑的最大高度不超过半径R，再一个是通过圆弧最高点。由题目可知当弹簧压缩量为L时，弹性势能，物块P被弹簧弹开到与Q相碰之前有碰撞过程中动量守恒，有 碰撞结束后到刚滑上圆弧轨道有能滑上圆弧要求不超过圆心等高处临界有联立可得如果能够通过圆弧最高点，滑到最高点有在最高点恰好由重力作为向心力联立解得要通过最高点，需要满足综上所述，两物块不脱离圆弧轨道，动摩擦因数的取值范围为