广东省深圳实验学校、长沙市一中2022届高三物理上学期联考试题（附答案）

绝密★启用前2022届长沙一中、深圳实验学校高三联考物理试卷注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号和座位号填写在答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码横贴在答题卡右上角“条形码粘贴处”。2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔在答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需要改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试卷上。3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4．考生必须保证答题卡的整洁。一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分共28分。在每小题给出的4个选项中，只有一项符合题目要求。）1.曹冲称象故事讲的是曹冲巧妙地用石头总的重量称出了大象的重量，下列物理学习或研究中用到的方法与曹冲称象的方法相同的是()A．牛顿的人造卫星发射设想B.测静电力常量D.研究影响向心力大小的因素C.探究二力合成的规律v/m·s-1t/s080.54.02.随着科技的发展，无人驾驶汽车技术越来越成熟。一无人驾驶汽车质量为kg，在试驾过程中以8m/s的速度行驶。发现车头前方20m处的斑马线上有行人，为礼让行人开始减速，从发现行人到停止运动，其 v-t图象如图所示。则下列说法正确的是()A.汽车减速过程的加速度大小为2m/s2B.汽车停止时车头距斑马线2mC.图示过程中汽车运动的平均速度大小为4m/sD.汽车在减速过程中合外力为BAL2LO3．如图所示，一根长为3L的轻杆可绕水平转轴O转动，两端固定质量均为m的小球A和B，A到O的距离为L，现使杆在竖直平面内转动，B运动到最高点时，恰好对杆无作用力，两球均视为质点，不计空气阻力和摩擦阻力，重力加速度为。当B由最高点第一次转至与O点等高的过程中，下列说法正确的是(　　)A．杆对B球做正功B．B球的机械能守恒C．轻杆转至水平时，A球速度大小为D．轻杆转至水平时，B球速度大小为4．如图所示，质量相等的a、b两小球分别从半圆轨道顶端和斜面顶端以大小相等的初速度v0同时水平抛出，已知半圆轨道的半径与斜面竖直高度相等，斜面底边长是其竖直高度的2倍，若小球a能落到半圆轨道上，小球b能落到斜面上。则下列说法不正确的是()A.a球可能垂直打在半圆轨道B.a、b两球的速度偏转角可能相同C.a、b两球在空中时，单位时间内速度变化量相等D.b球以抛出与以抛出落在斜面上时速度偏转角一定相等 5．相关科研发现，近年地球的自转速率呈现加快趋势。这样的极细微差别，尽管在人们的日常生活中无从体现，但却会在通讯、电力、导航等领域产生重要影响。由于地球自转加快引起的影响，下列描述正确的是()A.地球同步卫星的高度要略调高一些B.地球的第一宇宙速度略变小C.在深圳的物体重力减小，方向不变D.在长沙的物体重力减小，方向改变6．张家界天门山索道是世界最长的高山客运索道。索道全长7455米，高差1279米，其中站到上站之间的局部斜度更高达38°，世界罕见。如图所示，在缆车底部固定一个与山坡表面平行的斜面，斜面上放一上表面水平的物体B，B上面再放一物体A，AB的质量均为m，在缆车沿坡度为30°的索道上行的过程中，它们始终相对斜面静止（设运行中缆车底部保持水平），重力加速度为。则在运动过程中，下列说法不正确的是(　　)A．物块A受到的摩擦力方向可能水平向右B．物块B受到斜面的支持力方向一定垂直斜面向上C．物块B受到斜面的支持力大小为D．若缆车的加速度大小为，则B对A的作用力大小为7．有长度均为的AB、CD两段水平路面，AB段光滑，BC段粗糙。在A处静止的小物体质量为m（可视为质点）在水平恒力F作用下，从A点开始运动，到C点恰好停下，BC段动摩擦因数自左往右逐渐增大，具体变化如图所示，重力加速度为g。下列判断正确的是x0A.水平恒力F在AB段做的功为 B.水平恒力F在AB、CD两段路面上做功不相等C.水平恒力F在AB段的平均功率等于BC段的平均功率D.水平恒力F在AB段中间时刻瞬时功率小于在BC段中间时刻瞬时功率[答案]　D【解析】由到C点恰好停下，在AC段力F做的功等于克服摩擦力做的功，力F在AB、BC两段做的功相同，故水平恒力F在AB段做的功为。小物体在AB段做匀加速直线运动，在BC段先做加速度减小的加速运动再做加速度增加的减速运动，故AB段运动的时间大于在BC段运动的时间，水平恒力F在AB段的平均功率小于BC段的平均功率。小物体在AB段中间时刻的瞬时速度小于在BC段中间时刻的瞬时速度，故水平恒力F在AB段中间时刻瞬时功率小于在BC段中间时刻瞬时功率。故选D。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4个选项中，有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。）8．如图所示，在固定的水平横杆上，套有质量为m的光滑圆环，轻绳一端拴在环上，另一端系着质量为M（M>m）的木块，现有质量为m0的子弹以大小为v0的水平速度射入木块并立刻留在木块中。在以后的摆动过程中，木块不会碰到和超过水平横杆，重力加速度为g。下列说法正确的是(　　)A．子弹射入木块后的瞬间，绳子拉力等于(M＋m0)gB．子弹射入木块后的瞬间，环对轻杆的压力大于(M＋m＋m0)gC．子弹射入木块之后，圆环、木块和子弹构成的系统动量不守恒D．m不可能向左运动[答案]　BCD【解析】子弹射入木块后的瞬间，子弹和木块系统的动量守恒，则m0v0＝(M＋m0)v1，解得速度大小为v1＝，子弹射入木块后的瞬间，根据牛顿第二定律可得T－(M＋m0)g＝(M＋m0)可知绳子拉力大于(M＋m0)g，选项A错误；子弹射入木块后的瞬间，对子弹、木块和圆环整体：N＝T＋mg>(M＋m＋m0)g，选项B正确；子弹射入木块之后，圆环、木块和子弹构成的系统只在水平方向动量守恒，选项C正确；由弹性碰撞公式可知，由于M+m0>m，木块经过最低点时圆环速度有两个解，分别是最大速度：方向向右； 最小速度：0，圆环不可能向左运动，选项D正确。9.质量为m的篮球从高为H处由静止开始下落，经过时间t1与地面接触,再经过时间t2弹离地面，又经过时间t3达到最高点，每次与地面碰撞损失的动能为当次碰撞前动能的10%。重力加速度为，忽略空气阻力。下列说法正确的是 ()A.篮球第一次与地面碰撞的过程中，地面对篮球作用力冲量大小为mgt1+mgt2+mgt3　    B.篮球第一次与地面碰撞的过程中，地面对篮球作用力冲量大小为mgt1+mgt2-mgt3C.篮球由释放到最终停止运动，通过的总路程为10HD.篮球由释放到最终停止运动，通过的总路程为19H[答案]　AD【解析】篮球从静止下落到再次达到最高点由动量定理，得。篮球由释放到最终停止，通过的总路程为10．如图所示，等腰三角形传送带以4m/s的速度逆时针匀速转动，三角形腰长为5.6m，且与水平方向的夹角均为37°。两个质量均为1kg的物块A、B（视为质点），从传送带顶端都以2m/s的初速度沿传送带下滑，两物块与传送带间的动摩擦因数都是0.5，传送带滚轮大小忽略不计，g取10m/s2，sin37°＝0.6,cos37°＝0.8。在它们滑到最底端的全过程中，下列判断正确的是(　　)A．物块A相对传送带的位移大小为0.8mB．摩擦力对物块A的冲量大小为4.8NsC．下滑过程中，物块A的最大的机械能比最小的机械能大20JD．物块B与传送带摩擦生热的数值是物块A与传送带摩擦生热数值的8倍以上[答案]　ACD【解析】与传送带共速前加速度为加速时间为，位移为0.6m。共速后加速度为，加速时间为1s。由计算可得共速前传送带比A多位移0.2m，共速后A比传送带多位移1m。故物块A相对传送带的位移大小为0.8m。 摩擦力对物块A的冲量大小为下滑过程中，物块A的最大的机械能比最小的机械能多的即为共速后摩擦力做的功。由计算可得物块B与传送带摩擦生热的数值是物块A与传送带摩擦生热数值的约9.6倍。三、实验题（本题共2小题，共14分）11．（7分）湘鹏同学想测量木块与长木板之间的动摩擦因数μ。长木板纸带木块细线打点计时器砝码盘和砝码图甲（1）正式开始实验瞬间，实验装置摆放如图甲所示，其中长木板水平固定。请指出图中的2处错误___________________________________________________________________________________;（2）修正错误后，接通电源，释放木块，打下一条纸带，如图乙所示，每隔4个点取一个计数点，即为图中O、A、B、C、D、E、F点，计数点间的距离如图所示，打点计时器的电源频率为50Hz。尽可能多地利用数据，计算此纸带的加速度大小a＝m/s2（保留三位有效数字）。ＦOABCDＥ0.77cm2.75cm4.74cm6.77cm8.76cm10.78cm图乙（3）测量砝码盘和砝码的总质量为m，木块质量为M，重力加速度为，利用公式可以计算出木块与长木板之间的动摩擦因数μ，通过这种数据处理方法得到μ的测量值________真实值（选填“大于”、“等于”、“小于”）。（4）在上述的数据处理方法中，是否需要满足砝码盘和砝码的总质量远小于木块的质量？_______（选填“需要”、“不需要”）。 11．（7分）（1）细线应与长木板平行；开始实验前，木块应靠近打点计时器（2分，1处错误给1分。）（2）2.01（2分）（3）大于（2分）（4）需要（1分）解析：（1）由图可知，细线与长木板没有平行，木块没有靠近打点计时器，因此只有一小段能打上点。（2）使用逐差法计算，若采用其他点计算出来的结果为1.99、2.00、2.02等均不给分。（3）利用公式计算出，而真实情况，解出真实值，故μ的测量值大于真实值。（4）利用绳子拉力约等于砝码盘和砝码的重力，故需要满足砝码盘和砝码的总质量远小于木块的质量。12.（9分）湘鹏同学想利用图甲装置验证动能定理。如图所示，足够长的木板粗糙程度处处相同，与木板平行的轻弹簧一端固定于O点，自然长度时另一端位于B点。木块OBA木板A0cm123585960图甲图乙（1）用质量为m1的小木块压缩弹簧（不栓接），直至木块左边缘位于A点，静止释放木块，被弹出的木块运动至B点上方的C点（图中未画出）并保持静止，此过程中，木块速度最大时，弹簧长度______弹簧原长。（选填“大于”、“等于”、“小于”）（2）现用刻度尺测量木块沿斜面向上的最大位移S1，如图乙所示，刻度尺与长木板平行，A点与0刻度对齐，则S1=___________cm。（3）多次换用材料相同、质量不同且均比m1小的木块重复步骤（1）、（2），每次木块左边缘均位于A点，测量出对应的木块质量m以及对应的最大位移S。以木块质量m为纵轴， 以________为横轴，可作出线性图线。（选填“S”、“S2”、“”、“”）（4）计算出上述线性图线的斜率k，只要k=___________，即可验证动能定理。（用题中物理量表示）（5）在木块向上运动的整个过程中，不同质量的木块克服摩擦力做功大小_______。（均选填“相等”、“不相等”、“无法比较”）答案：（1）小于（2分）（2）58.00（2分）（3）（2分）（4）m1S1（2分，填mS也给分）（5）相等（1分）（1）木块速度最大时，合外力为零，故还有弹力，因此在原长前。（2）读数，注意有效数字。（3），由此可知m与S成反比。（4）由此可知m-S-1图像斜率k=m1S1（5），m与S成反比，故mS恒定，故不同质量的木块克服摩擦力做功大小相等。四、计算题(本题共2小题，共26分。要求写出必要的文字说明、方程式和重要步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。)13.（11分）如图所示，两个半圆柱A、B和一个光滑圆柱C紧靠着静置于水平地面上，C刚好与地面接触，三者半径均为R，C的质量为m，A、B的质量都为，A与地面的动摩擦因数为μ=0.5。现用水平向左的力推A，使A缓慢移动而抬高C，直至A的左边缘和B的右边缘刚好接触，整个过程中B始终静止不动，重力加速度为g，求：（1）用隔离法证明地面对半圆柱体A的支持力不变；（2）全过程推力对A做的功FFmgθθF0.5mgFNfθ解：（1）C受力分析如图，由受力分析可得： ⑴……1分A受力分析如图，由受力分析可得：⑵……1分可解得：⑶……2分，因此地面对A的支持力大小始终为mg。（2）⑷……1分由几何关系可得，A向左移动的距离为：⑸……1分A沿竖直方向上升的距离为：⑹……1分对A应用动能定理：⑺……2分可解得：⑻……2分14.（15分）足够长的斜面被固定在水平面上，斜面倾角为30o，底端有一固定弹性挡板，挡板垂直斜面，A、B两可视为质点的物块静止在斜面上，与斜面的摩擦因数都是，B的质量为M，初始B离挡板的距离为m，A的质量为kM，现给A沿斜面向下的初速度v0，所有的碰撞都是弹性正碰，且碰撞时间极短，g=10m/s2，求：（1）A、B第一次碰后瞬间的速度vA、vB（本问不用说明方向）（2）当k不小于1时，B和挡板相碰时，A距离挡板范围。（3）若v0=10m/s，k为多少A、B第二次相遇时，相遇位置离挡板最远，在这种情况下A、B第一次和第二次相遇的时间间隔是多少？300BA 解：（1）对A应用牛顿第二定律，⑴……1分可解得：a1=0,即A向下做匀速运动A、B发生弹性正碰，由动量守恒可得：⑵……1分由能量守恒可得：⑶……1分可解得：⑷……1分⑸……1分（2）设B初始离挡板的距离为s，A、B碰后到B和挡板相碰时A的位移为sA对A：对B：代入数据可解得：⑹……2分由可得：⑺……1分设B和挡板相碰时A与挡板距离为d，则有：⑻……1分（3）当A与B碰后，A被反弹上升且A、B第二次相遇时速度均减0时，相遇位置离挡板最远，A、B向上运动时具有共同的加速度a，应用牛顿第二定律：⑼……1分又，所以当A反弹后速度变为0时将静止在斜面上。碰后A向上匀减速，B先向下匀速，原速率反弹后再匀减速有：⑽……1分代入数据可解得k=0.5⑾……1分⑿……1分 对B在A、B第一次和第二次相遇之间应用运动学公式有：⒀……1分代入数据，可解得：⒁……1分五、选做题（共2小题，共12分。本次为必选题。）15．（1）（4分，每空2分）明·施耐庵《水浒传》第一百零七回：“众将看他两个本事，都是半斤八两的，打扮也差不多。”“斤、两”是我国自秦朝开始的（选填“质量”或“力”）的计量单位，按旧制，半斤就是八两，所以“半斤八两”常用来比喻两人大致相当，不分上下。国际计量大会在1960年通过，以长度的米（m）、质量的千克（kg）、时间的秒（s）、电流的安培（A）、热力学温度的开尔文（K）、物质的量的摩尔（mol）、发光强度的坎德拉（cd）七个单位为基本单位和以平面角的弧度、立体角的球面度两个单位为辅助单位。这七个基本单位和两个辅助单位，可以构成不同科学技术领域中所需要的全部单位。在厘米克秒制中，规定使1g的物体产生1cm/s2加速度的力为1达因（dyn），1dyn=N。2022届长沙一中、深圳实验学校高三联考物理参考答案题号12345678910答案CBDADDDBCDADACD一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分共28分。在每小题给出的4个选项中，只有一项符合题目要求。）1.C【解析】曹冲称象是等效替代思想。A是由已知现象，经过逻辑推理和数学工具验证，再进行合理延伸的科学思维方法。B放大思想。C等效替代。D控制变量法。故选C2.B【解析】汽车减速过程的加速度。从发现行人到车静止，车的位移为，汽车停止时车头距斑马线。图示过程中汽车运动的平均速度。 汽车在减速过程中合外力故选B3．D【解析】B在最高点时速度大小为当B由最高点转至与O点等高时，根据AB机械能守恒解得，。杆对B做负功，B机械能不守恒。故选D。4．A【解析】选A。A球如果能垂直打在半圆轨道上，则速度反向延长线过圆心，故A选项是不正确的。a、b两球可以落在等高处，时间相等，速度偏转角相同。a、b两球加速度相同，单位时间内速度变化量相等。b球落在斜面上，位移偏转角相同，则速度偏转角也相同。B、C、D选项都是正确的，故选A。5．D【解析】地球自转加快，自转周期变短，根据，半径变小，高度要略调低一些。根据地球的第一宇宙速度不变。向心力和重力的合力为万有引力，地球自转加快所需向心力变大，万有引力不变，则除赤道和极点外重力大小和方向都会变化，故选D。6．D【解析】A.当A的加速度水平分量向右时，A受到的摩擦力方向水平向右 B.受到的斜面支持力方向垂直接触面向上，C.以A、B为整体，总重力沿垂直斜面方向的分力等于斜面对B的支持力，故B受到的斜面支持力大小为。D.若缆车的加速度大小为，A的合外力为。7．D【解析】由到C点恰好停下，在AC段力F做的功等于克服摩擦力做的功，力F在AB、BC两段做的功相同，故水平恒力F在AB段做的功为。小物体在AB段做匀加速直线运动，在BC段先做加速度减小的加速运动再做加速度增加的减速运动，故AB段运动的时间大于在BC段运动的时间，水平恒力F在AB段的平均功率小于BC段的平均功率。小物体在AB段中间时刻的瞬时速度小于在BC段中间时刻的瞬时速度，故水平恒力F在AB段中间时刻瞬时功率小于在BC段中间时刻瞬时功率。故选D。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4个选项中，有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。）8．BCD【解析】子弹射入木块后的瞬间，子弹和木块系统的动量守恒，则m0v0＝(M＋m0)v1，解得速度大小为v1＝，子弹射入木块后的瞬间，根据牛顿第二定律可得T－(M＋m0)g＝(M＋m0)可知绳子拉力大于(M＋m0)g，选项A错误；子弹射入木块后的瞬间，对子弹、木块和圆环整体：N＝T＋mg>(M＋m＋m0)g，选项B正确；子弹射入木块之后，圆环、木块和子弹构成的系统只在水平方向动量守恒，选项C正确；由弹性碰撞公式可知，由于M+m0>m，木块经过最低点时圆环速度有两个解，分别是最大速度：方向向右；最小速度：0，圆环不可能向左运动，选项D正确。9.AD【解析】篮球从静止下落到再次达到最高点由动量定理，得。 篮球由释放到最终停止，通过的总路程为10．ACD【解析】与传送带共速前加速度为加速时间为，位移为0.6m。共速后加速度为，加速时间为1s。由计算可得共速前传送带比A多位移0.2m，共速后A比传送带多位移1m。故物块A相对传送带的位移大小为0.8m。摩擦力对物块A的冲量大小为下滑过程中，物块A的最大的机械能比最小的机械能多的即为共速后摩擦力做的功。由计算可得物块B与传送带摩擦生热的数值是物块A与传送带摩擦生热数值的约9.6倍。三、实验题（本题共2小题，共14分）11．（7分）（1）细线应与长木板平行；开始实验前，木块应靠近打点计时器（2分，1处错误给1分。）（2）2.01（2分）（3）大于（2分）（4）需要（1分）解析：（1）由图可知，细线与长木板没有平行，木块没有靠近打点计时器，因此只有一小段能打上点。（2）使用逐差法计算，若采用其他点计算出来的结果为1.99、2.00、2.02等均不给分。（3）利用公式计算出，而真实情况，解出真实值，故μ的测量值大于真实值。（4）利用绳子拉力约等于砝码盘和砝码的重力，故需要满足砝码盘和砝码的总质量远小于木块的质量。12.（9分）（1）小于（2分）（2）58.00（2分）（3）（2分）（4）m1S1（2分，填mS也给分）（5）相等（1分） （1）木块速度最大时，合外力为零，故还有弹力，因此在原长前。（2）读数，注意有效数字。（3），由此可知m与S成反比。（4）由此可知m-S-1图像斜率k=m1S1（5），m与S成反比，故mS恒定，故不同质量的木块克服摩擦力做功大小相等。四、计算题(本题共2小题，共26分。要求写出必要的文字说明、方程式和重要步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。)13.（11分）解：（1）C受力分析如图，由受力分析可得：FFmgθθF0.5mgFNfθ⑴……1分A受力分析如图，由受力分析可得：⑵……1分可解得：⑶……2分，因此地面对A的支持力大小始终为mg。（2）⑷……1分由几何关系可得，A向左移动的距离为：⑸……1分A沿竖直方向上升的距离为：⑹……1分对A应用动能定理：⑺……2分可解得： ⑻……2分14.（15分）解：（1）对A应用牛顿第二定律，⑴……1分可解得：a1=0,即A向下做匀速运动A、B发生弹性正碰，由动量守恒可得：⑵……1分由能量守恒可得：⑶……1分可解得：⑷……1分⑸……1分（2）设B初始离挡板的距离为s，A、B碰后到B和挡板相碰时A的位移为sA对A：对B：代入数据可解得：⑹……2分由可得：⑺……1分设B和挡板相碰时A与挡板距离为d，则有：⑻……1分（3）当A与B碰后，A被反弹上升且A、B第二次相遇时速度均减0时，相遇位置离挡板最远，A、B向上运动时具有共同的加速度a，应用牛顿第二定律：⑼……1分又，所以当A反弹后速度变为0时将静止在斜面上。碰后A向上匀减速，B先向下匀速，原速率反弹后再匀减速有：⑽……1分代入数据可解得k=0.5⑾……1分⑿……1分 对B在A、B第一次和第二次相遇之间应用运动学公式有：⒀……1分代入数据，可解得：⒁……1分五、选做题（共2小题，共12分。本次为必选题。）15．（1）（4分，每空2分）质量（2分）10-5（2分）【解析】斤和两都是质量单位1dyn=1g*1cm/s2=m/s2=10-5N（2）（8分）【解析】设初速度为v0，有v0＝……………2分物块离开Q点时的速度大小v＝……………2分vy＝……………2分g＝……………2分