重庆市第十一中学2023-2024学年高三上学期第三次质量检测物理试题（Word版附解析）

重庆市第十一中学校教育集团高2024届高三第三次质量检测物理试题注意事项：1．本试卷满分为100分，考试时间为75分钟。2．答卷前，考生务必将自己的姓名、班级、准考证号填写在答题卡上。3．回答选择题时，选出每小题答案后，用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。4．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。一．单项选择题：共7题，每题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1.如图所示，一本质量为m的书放置在倾角为的倾斜桌面上，此书有三分之一部分伸出桌面外，桌面与书本之间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　）A.书本受到的支持力大小为B.书本受到的摩擦力大小一定为C.桌子对书本的作用力方向一定竖直向上D.若将书本伸出桌面部分变为四分之一，书本所受支持力会增大【答案】C【解析】【详解】对书进行受力分析，书受到竖直向下的重力、垂直桌面向上的支持力和沿桌面向上的静摩擦力，由平衡条件可得A．书受到的支持力大小为，故A错误；B．书受到的静摩擦力大小一定为，不一定达到最大静摩擦力，所以不一定为，故B错误； C．桌子对书的作用力即支持力和静摩擦力，它们的合力一定与重力等大、反向、共线，即方向一定竖直向上，故C正确；D．若将书本伸出桌面部分变为四分之一，书本所受支持力不变，故D错误。故选C。2.手机触摸屏多数采用的是电容式触摸屏，其原理可简化为如图所示的电路．平行板电容器的上、下两极板A、B分别接在一恒压直流电源的两端，上极板A为两端固定的可动电极，下极板B为固定电极。当用手指触压屏幕上某个部位时，可动电极的极板会发生形变，从而改变电容器的电容。当压力F增大时（　　）A电容器所带电荷量不变B.直流电源对电容器充电C.极板间的电场强度减小D.电阻上有从到的电流【答案】B【解析】【详解】ABD．由公式可知，当压力增大时，两板间距离减小，电容增大，同时由公式可知，电容器所带电荷量增大，直流电源对电容器充电，电阻上有从到的电流，故AD错误，B正确；C．由公式可知，两极板间的电压U不变，距离d减小，电场强度增大，故C错误；故选B。3.如图所示，一辆汽车启动后在平直路面上做匀变速直线运动，从某时刻开始计时，汽车在第，第、第内前进的距离分别是3m、5m、7m。则下列说法正确的是（　　）A.第末时的速度大小为B.第内的平均速度大小为C.开始计时的速度大小为D.汽车加速过程中加速度大小为 【答案】A【解析】【详解】A．第末时的速度大小等于前两秒中间时刻的瞬时速度大小，即等于前两秒的平均速度大小故A正确；B．依题意，汽车做匀变速直线运动，则第内的平均速度大小为故B错误；CD．设汽车开始计时的初速度为，加速度大小为，依题意有第1秒内的位移且前2秒内的位移且联立可得开始计时的速度大小为，汽车加速过程中加速度大小为。故CD错误。故选A。4.广州塔，昵称小蛮腰，总高度达600米，游客乘坐观光电梯大约一分钟就可以到达观光平台。若电梯简化成只受重力与绳索拉力，已知电梯在t=0时由静止开始上升，以向上为正方向a-t图像如图所示。则下列相关说法正确的是（　　） At=4.5s时，电梯处于失重状态B.5~55s时间内，绳索拉力最小C.t=59.5s时，电梯处于超重状态D.t=60s时，电梯速度恰好为零【答案】D【解析】【分析】【详解】A．据题，电梯在t=0时由静止开始上升，加速度向上，此时加速度a＞0，t=4.5s时，a＞0，加速度向上，电梯处于超重状态，故A错误；B．5～55s时间内，a=0，电梯处于平衡状态，绳索拉力等于电梯的重力，大于电梯失重时绳索的拉力，所以这段时间内绳索拉力不是最小，故B错误；C．t=59.5s时，a＜0，加速度方向向下，电梯处于失重状态，故C正确；D．根据a-t图象与坐标轴所围的面积表示速度的变化量，由几何知识可知，60s内a-t图象与坐标轴所围的面积为0，所以60s内速度的变化量为0，而电梯的初速度为0，所以t=60s时，电梯速度恰好为0．故D正确．故选D。5.月球是地球唯一的一颗天然卫星，是太阳系中第五大的卫星。航天员登月后，观测羽毛的自由落体运动，得到羽毛的速度随时间变化的图像如图所示。已知月球半径为，引力常量为，则（　　）A.月球表面的重力加速度大小为B.月球的第一宇宙速度为 C.月球的质量为D.月球的平均密度为【答案】C【解析】【详解】A．由图像斜率表示加速度，得月球表面的重力加速度大小为故A错误；B．月球的第一宇宙速度为故B错误；CD．根据月球表面上的物体受到的万有引为等于重力，即月球的质量为月球密度解得得月球的平均密度为故C正确，D错误。故选C。6.一电子仅在电场力的作用下从O点静止开始沿轴正方向运动，其电势能随位置坐标变化的关系如图所示，其中图像在范围内为直线。下列说法正确的是（　　） A.电场的方向沿轴正方向B.电子在内做加速度逐渐减小的加速运动C.电子在处的动能为D.处的电势为【答案】D【解析】【详解】A．电子在内电势能逐渐减小，可知电势沿轴正方向逐渐升高，即电场的方向沿轴负方向，A错误；B．图像的斜率绝对值为，从图像可知，斜率的绝对值先减小后增大，可知电子在内先做加速度逐渐减小的加速运动，再做加速度逐渐增大的加速运动，B错误；C．电子在由动能定理由电场力做功与电势能关系所以电子在处的动能为，C错误；D．电子在处的电势能为，由可得电子在处的电势为D正确。故选D。7.如图所示，竖直平面内固定两根足够长的细杆、，两杆不接触，且两杆间的距离忽略不计，两个小球（视为质点）质量均为，球套在竖直杆上，球套在水平杆上，、通过铰链用长度为的刚性轻杆连接，将球从图示位置（轻杆与杆夹角为）由静止释放，不计一切摩擦，己知重力加速度为。在此后的运动过程中，下列说法中正确的是（　　） A.球和球所组成的系统机械能不守恒B.球的速度为零时，球的加速度大于C.球最大速度为D.球的最大速度为【答案】C【解析】【详解】A．球和球所组成的系统只有重力做功，则机械能守恒，A错误；B．的速度为零时，达到所在面，在竖直方向只受重力作用，则加速度为，B错误；C．当球运动到两杆的交点后再向下运动距离，此时达到两杆的交点处，的速度为0，的速度最大为，由机械能守恒得解得C正确；D．球运动到两杆的交点处，的速度为0，此时的速度为，由机械能守恒得解得但此后杆向下运动，会再加速一段距离后达到一最大速度再减速到0，则其最大速度要大于，D错误；故选C。二．多项选择题：共3题，每题5分，共15 分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。8.如图所示，光滑水平地面上，小物块在互相垂直的两水平力恒力和的共同作用下由静止开始运动，已知两力大小之比，开始运动后的一段时间有（）A.与的冲量大小之比为B.与的冲量大小之比为C.与的平均功率之比为D.与的平均功率之比为【答案】AD【解析】【详解】AB．由于两力作用时间相同，所以冲量之比等于力的大小之比，即为，故A正确B错误；CD．平均功率之比等于做功之比，设与运动方向夹角为，物块位移大小为，则做功为做功为于是有由于作用时间相同，根据，所以平均功率之比为，故C错误D正确。故选AD。9.如图所示，水平面光滑，轻弹簧的一端固定，质量为m的小滑块A停靠在轻弹簧的另一端但不连接，另一个质量也为m的小滑块B以速度v向右运动，与A发生碰撞并粘在一起向右运动，并压缩弹簧，弹簧始终在弹性限度范围内，则（　　） A.从A、B刚开始碰撞到弹簧最短的过程中，A、B和弹簧组成的系统机械能不守恒B.两个小滑块碰后瞬间的速度大小为C.弹簧最大的弹性势能为D.若最初两个小滑块发生的是弹性碰撞，则在之后的运动中，两个小滑块可能再碰撞两次【答案】AC【解析】【详解】A．从A、B刚开始碰撞到压缩弹簧最短的过程中，A、B在碰撞过程中有能量损失，A、B和弹簧组成的系统机械能不守恒，故A正确；B．根据动量守恒可得得小滑块碰后的速度为故B错误；C．两个小滑块碰后一起压缩弹簧的过程中，两个小滑块和弹簧组成的系统机械能守恒，根据能量守恒可知弹性势能最大值为故C正确；D．两个小滑块发生弹性碰撞，由于质量相等，速度发生交换，当A压缩弹簧返回后与B碰撞，速度再次交换，之后再无碰撞可能，故D错误。故选AC。10.如图所示，A、B、C、D为正四面体的四个顶点，A、B两点分别固定有等量同种正点电荷，则下列说法正确的是（　　） A.C、D两点场强一定相同B.C、D两点电势一定相同C.C、D连线中点处的场强大小是C点场强大小的D.将一个电子从点沿C、D连线移动到D点，电势能先减小后增加【答案】BD【解析】【详解】A．正四面体各个棱的长度都相等，由于两点各自到两点电荷的距离均相等，故两点的场强大小相等，但方向不同，选项A错误；B．由等量正点电荷的电势分布特点知，两点的电势一定相同，选项B正确；C．设正四面体的棱长为，两点电荷的电荷量为，故点的场强大小为两点连线的中点处到两点电荷的距离为则中点的场强大小其中故 故有选项C错误；D． 两点电荷产生的电势在连线上的变化情况为先增加后减小，根据可知将一个电子从点移动到点，电势能先减小后增加，选项D正确。故选BD。三、填空题：共2题，共15分。11.在“探究平抛运动的特点”实验中（1）用甲图装置进行探究，下列说法正确的是_____________。A．只能探究平抛运动水平分运动的特点B．只能探究平抛运动竖直分运动的特点C．能同时探究平抛运动水平、竖直分运动的特点D．需改变小锤击打的力度，多次重复实验（2）用乙图装置进行实验，下列说法正确的是_____________。A．两斜槽轨道必须光滑且其末端水平B．竖直方向平移斜槽轨道1时必须每次等间距移动C．小钢球必须从两斜槽上同一高度由静止滚下D．只能探究平抛运动水平分运动的特点（3）用丙图装置进行实验，竖直挡板上附有复写纸和白纸，可以记下钢球撞击挡板时的点迹。实验时竖直挡板初始位置紧靠斜槽末端，钢球从斜槽上点静止滚下，撞击挡板留下点迹，将挡板水平向右移动距离x，重复实验，挡板上留下点迹。点迹到点迹的距离为。测得钢球直径为，则钢球平抛初速度_____________（请用x、y、d、g表示）。 【答案】①.BD##DB②.CD##DC③.【解析】【详解】（1）[1]用图甲装置可以探究平抛运动竖直方向做自由落体运动，需要改变小锤击打的力度，多次重复实验。故选BD。（2）[2]A．用图乙装置进行实验，斜槽轨道不必要光滑，但末端必须水平，故A错误；B．竖直方向平移斜槽轨道1时不需要等间距移动，故B错误；C．要使两个小球到达斜槽末端时的速度相等，小钢球必须从两斜槽上同一高度由静止滚下，故C正确；D．小球1离开斜槽末端后做平抛运动，小球2离开斜槽末端后做匀速直线运动，实验中发现两小球总能相碰，所以该装置验证平抛运动在水平方向的分运动为匀速直线运动，故D正确。故选CD。（3）[3]用丙图装置进行实验，由平抛运动规律有联立解得12.用如图甲所示实验装置验证机械能守恒定律。重锤从高处由静止开始下落，重锤上拖着的纸带通过打点计时器，打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。已知当地重力加速度为。（1）除图中所示得装置外，还必须使用的器材是_____________。A．直流电源、天平（含砝码）B．直流电源、刻度尺 C．交流电源、天平（含砝码）D．交流电源、刻度尺（2）如图所示是实验中打出的某条点迹清晰的纸带，其中A、B、C、D、E、F为连续打出的点，已知打点计时器所用电源的频率为，重力加速度，重物的质量为。重物运动到打点时的动能为_____________J，上述过程中，点到点重物重力势能减少了_____________J。（结果均保留三位有效数字）（3）某同学利用图乙中纸带，先分别测量出从点到B、C、D、E、F点的距离，再计算打出B、C、D、E、F各点时重锤下落的速度v，绘制图像，如图丙所示，并求得图线的斜率k。要验证机械能守恒，图线斜率应为_____；图线斜率的实验值总是小于理论值的原因是______________________。【答案】①.D②.3.94③.1.48④.当地重力加速度的2倍⑤.存在着空气阻力或摩擦阻力【解析】【详解】（1）[1]根据实验原理可知打点计时器需要交流电源，还需要刻度尺测量点间距离，由于质量可被消去，无需天平。故选D。（2）[2]根据中间时刻瞬时速度等于这段时间的平均速度可知根据动能的公式解得3.94J [3]根据重力势能的公式可知1.48J（3）[4][5]根据实验原理及机械能守恒定律可知解得则图线斜率k应为当地重力加速度的2倍；图线斜率的实验值总是小于理论值的原因是存在着空气阻力或摩擦阻力。四、计算题：共3题，共42分。13.如图，某同学在练习用头颠球。若足球被顶起，每次上升和下降高度都为，球与头的作用时间为。足球质量为，不计空气阻力，g取，求：（1）每次颠球，球在空中运动的时间；（2）足球对该同学头部的平均作用力大小。【答案】（1）0.4s；（2）21N【解析】【详解】（1）颠球时，球在空中做竖直上抛运动，每次下降的时间为，则由对称性可知，上升时间等于下落时间解得（2）足球与头部接触瞬间的速度大小 对球受力分析，以竖直向上为正方向，由动量定理可得解得根据牛顿第三定律，足球对该同学头部的平均作用力14.如图是某青少年拓展基地的一台弹珠枪的示意图，ABCD是一个倾角θ=30°的光滑长方形平台，宽AB为1.6m，长BC为4m，斜面上端固定一个半径R=0.8m的光滑四分之一圆弧轨道，分别与AB、BC相切与E、F点，弹珠枪位于A点，沿着AB边发射质量为0.2kg的弹珠，弹珠从E点进入圆弧轨道后恰好可以经过F点。已知重力加速度，g=10m/s2.求：（1）若弹珠恰好经过F点，在F点速度大小；（2）若弹珠恰好经过F点，在A点的发射速度大小；（3）若弹珠恰好经过D点，弹珠在F点受到圆轨道压力的大小。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【详解】（1）由题意可知，弹珠在斜面上自由运动时所受的合力为若弹珠恰好经过F点，根据牛顿第二定律记得（2）从A点到F点，根据动能定理得 从A点到F点的高度为联立解得（3）弹珠从F点到D点做类平抛运动，加速度为根据类平抛运动可知解得在F点根据牛顿第二定律解得根据牛顿第三定律15.在倾角的足够长斜面上，放置着间距为、质量为的木块1、2、……，木块与斜面之间的动摩擦因数，如图所示。在木块1的上方与1间距也为处，静止释放质量为的铁块，铁块与斜面之间的动摩擦因数。铁块先与1发生碰撞并粘在一起，继续下滑并与2发生碰撞并粘在一起，……，如此下去。已知重力加速度大小为g，，求（1）铁块从释放到与木块1碰前瞬间所用的时间；（2）铁块与木块1结合体与木块2碰撞后的速度；（3 ）铁块（以及与它结为一体的各小木块）与第几个木块碰撞之前的一瞬间，会达到它的整个过程中最大速度？此速度等于多少？【答案】（1）；（2）；（3）21；【解析】【详解】（1）分析铁块的受力，其合外力为铁块沿斜面下滑，与1碰撞前，由动能定理由运动学公式解得（2）铁块与1碰撞，由动量守恒定律铁块与1一起下滑，结合体所受合外力为结合体与2碰撞前，由动能定理结合体与2碰撞，由动量守恒定律 解得（3）结合体与3碰撞前，由动能定理结合体与3碰撞，由动量守恒定律结合体与碰撞前，依此类推显然，时，最大，即