湖北省重点高中智学联盟2023-2024学年高三上学期10月联考物理试题

湖北省重点高中智学联盟2023年秋季高三年级10月联考物理试题命题学校:新洲一中阳逻校区一、选择题（本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，第8-10题有多项符合题目要求。每小题全部选对的得4分，选对但不全的得2分,有选错的得0分）1.如图所示，工人利用滑轮组将重物缓慢提起，下列说法正确的是（）A．工人受到的重力和支持力是一对平衡力B．工人对绳的拉力和绳对工人的拉力是一对平衡力C．重物缓慢拉起过程，绳子拉力变大D．重物缓慢拉起过程，绳子拉力不变2.在粗糙水平面上静置一个质量为M的三角形斜劈A（两侧斜面倾角不相等，满足），此时两个质量均为m的小物块P和Q恰沿两侧斜面匀速下滑。若在下滑过程中，同时各施加一个平行于各自斜面的大小相等的恒力F1、F2作用于两物块，如图所示，重力加速度为g，则在施力后P和Q下滑过程中（均未到达底端），下列判断不正确的是（）A．物块P和物块Q的加速度大小相等B．地面对斜劈A的支持力大小为(M2m)gC．斜劈A有向右的运动趋势D．若将F2的方向改为竖直向下，地面与斜劈A之间没有摩擦力3.一质量为1kg的物体在水平拉力的作用下，由静止开始在水平地面上沿x轴运动，出发点为x轴零点，拉力做的功W与物体坐标x的关系如图所示。物体与水平地面间的动摩擦因数为0.4，重力加速度大小取10m/s2。下列说法正确的是（）A.在x=1m时，拉力的功率为6WB.在x=2m时，物体的动能为2JC.从x=0运动到x=4m，物体克服摩擦力做的功为8JD.从x=0运动到x=4的过程中，物体的最大动量为22kg∙m/s4.达·芬奇的手稿中描述了这样一个实验：一个罐子在空中沿水平直线向右做匀加速运动，沿途连续漏出沙子。若不计空气阻力，则下列图中能反映空中沙子排列的几何图形是（ ）A.B.C.D.5.我国对火星的首次探测任务将于2020年正式开始实施，要实现对火星的形貌、土壤、环境、大气等的探测，研究火星上的水冰分布、物理场和内部结构等。现假想为研究火星上有关重力的实验，在火星的表面附近做一个上抛实验，将一个小球以某一初速度竖直向上抛出，测得小球相邻两次经过抛出点上方h处的时间间隔为t，作出t2h图像如图所示，已知火星的半径为R，引力常量为G，则火星的质量为（ ）4aR24bR28aR28bR2A．B．C．D．GbGaGbGa6.如图所示，一小物块被夹子夹紧，夹子通过轻绳悬挂在小环上，小环套在水平光滑细杆上，物块质量为M，到小环的距离为L，其两侧面与夹子间的最大静摩擦力均为F．小环和物块以速度v向右匀速运动，小环碰到杆上的钉子P后立刻停止，物块向上摆动。整个过程中，物块在夹子中没有滑动。小环和夹子的质量均不计，重力加速度为g。下列说法正确的是（ ）A．物块向右匀速运动时，绳中的张力等于2FB．小环碰到钉子P时，绳中的张力大于2FC．物块上升的最大高度为D．速度v不能超过17.如图所示有竖直平面内的圆轨道，轨道内外两侧均光滑，半径为R，质4量为m的小滑块以v1、v2初速度分别在轨道最高点的内侧和外侧运动，以下关于滑块是否脱离轨道的说法正确的是（ ）A.不管在轨道的内侧还是外侧运动，只要最高点不脱离则其它点一定不会脱离轨道B.不管在轨道的内侧还是外侧运动，只要最高点v1gR，一定不会脱离轨道C.在轨道的内侧最高点的速度v1gR、外侧最高点的速度v20，都不会脱离轨道D.在轨道的内侧只要v1gR一定脱离轨道，外侧无论v2多大都会脱离轨道8.历史上有些科学家曾把在相等位移内速度变化相等的单向直线运动称为“匀变速直线运动”（现VsV0称“另类匀变速直线运动”），“另类加速度”定义为A其中V0和Vs分别表示某段位S移S内的初速和末速，A>0表示物体做加速运动，A0且保持不变，则a逐渐变大B.若A不变，则a也不变V2V2C.若A不变，则物体在中间位置处的速度为A0s2VVD.若A不变，则物体在中间位置处的速度为A0s29.如图，一个装满水的空心球总质量为m，左侧紧靠在竖直墙面上，右侧由方形物块顶在其右下方的A点，使球处于静止状态。空心球的圆心R为O，半径为R，A点距离圆心O的竖直距离为，重力加速度为g。则2（ ）A.方块物体对空心球的弹力大小为2mgB.仅将方块物体向右移动一小许，墙面对空心球的弹力将不变C.仅当空心球里的水放掉一小部分，方形物块对球的弹力将变小D.仅当空心球里的水放掉一小部分，方形物块对球的弹力与水平方向的夹角将变小10.如图所示在竖直壁上有一个可以上下移动的小球抛射装置A，小球质量为m，改变小球在管中1K2的初始位置，使弹簧的弹性势能与装置高度h满足：Em（K为已知常量）。静止的p2h小球在弹簧的作用下水平抛出，不计一切阻力，重力加速度为g。下列说法正确的是（ ）A.常数K的单位为m3s1B.小球离开抛射装置的速度v0KhC.A的高度不同，小球水平落点也不同1D.当弹性势能为EKm2g时，小球落到水平面的动能最大p2二、非选择题:本题共5小题，共60分。11.（8分）某物理小组的同学设计了一个测量玩具小车通过凹形桥模拟器最低点时的速度的实验。所用器材有：玩具小车、压力式托盘秤、凹形桥模拟器（圆弧部分的半径为R0.10m）。完成下列填空：①将凹形桥模拟器静置于托盘秤上，如图甲所示，托盘秤的示数为1.00kg②将玩具小车静置于凹形桥模拟器最低点时，托盘秤的示数如图乙所示，该示数为kg；③将小车从凹形桥模拟器某一位置释放，小车经过最低点后滑向另一侧，此过程中托盘秤的最大示数为m；多次从同一位置释放小车，记录各次的m值如下表所示：序号12345mkg1.801.751.851.751.85④根据以上数据，可求出小车经过凹形桥最低点时对桥的压力大小为N（保留三位有效数字）；小车通过最低点时的速度大小为m/s。（重力加速度g取10m/s2，计算结果可保留根号）12、（10分）两实验小组想验证动量守恒定律，第一组采用传统的如图甲所示的“碰撞实验装置”验证两小球碰撞前后的动量是否守恒；第二组设计了如图乙所示利用固定了两个光电门的气垫导轨验证两滑块碰撞前后的动量是否守恒。图甲图乙第一组主要操作步骤如下：①安装好实验装置，使A球多次从斜轨上同一位置P由静止释放，找到其平均落地点的位置E；②将与A球半径相同的B球静置于水平轨道的末端，再将A球从斜轨上位置P由静止释放，多次重复上述过程，分别找到碰后A球和B球的平均落点的位置D和F；③O为轨道末端在地面的投影点，用刻度尺测量出水平射程OD、OE、OF，分别记为x1、x2、x3。已知A球和B球的质量分别为m、m。AB第二组主要操作步骤如下：①在气垫导轨上固定光电门1和光电门2，滑块M和N质量之比为1：2，两滑块上固定宽度均为d的遮光片；证②调节气垫导轨水平；验③推动两滑块M和N分别由气垫导轨的左右两侧开始滑动，经测量，滑块M和N通过光电门1、2的遮光时间分别为Δt1和Δt2，两滑块发生碰撞后又先后通过两光电门1、2的遮光时间分别为Δt3和Δt4。请回答下列问题：(1)第一组实验，当表达式成立时，即说明A球和B球在碰撞过程中动量守恒。(用mA、mB、x1、x2、x3表示)(2)第一组实验，当表达式成立时，即说明A球和B球发生的是弹性碰撞。(3)第二组实验，当表达式成立时，即说明滑块M和N在碰撞过程中动量守恒。(用题中所给字母符号表示)(4)第二组实验，当表达式成立时，即说明滑块M和N在碰撞过程中发生的是弹性碰撞。13.（12分）宇宙飞船返回舱进入大气层后先打开减速伞，当速度减至80m/s时打开主降落伞继续减速，直到速度减至8m/s后做匀速下落，打开主伞后返回舱的速度图线如图a所示，主降落伞用96根对称的伞绳悬挂着返回舱，每根伞绳与中轴线的夹角约为37°，如图b所示，已知返回舱的质量为2400kg，主降落伞质量为80kg，不计返回舱所受的阻力，打开主降落伞后伞所受阻力f与速度v成正比，即f=kv（k为阻力系数）（g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8），求：（1）阻力系数k（2）打开主降落伞瞬间的加速度a的大小和方向（3）悬绳能够承受的拉力最小值14.（14分）电子设备之间在一定距离范围内可以通过蓝牙连接进行数据交换，已经配对过的两电子设备，当距离小于某一值时，会自动连接；一旦超过该值时，蓝牙信号便会立即中断，无法正常通讯。如图所示，甲、乙两辆汽车并排沿平直路面向前行驶，两车车顶O1、O2两位置都装有蓝牙设备，这两个蓝牙设备在5m以内时能够实现通信。t0时刻，甲、乙两车刚好位于图示位置，此时甲车的速度为5m/s，乙车的速度为2m/s，O1、O2的距离为3m。从该时刻起甲车以1m/s2的加速度做匀减速运动直至停下，乙车保持原有速度做匀速直线运动。（忽略信号传递时间）（1）在甲车停下来之前，两车在前进方向上距离最大是多少米?（2）从t0时刻起，甲、乙两车能利用蓝牙通信的时间为多长?15.（16分）雨滴在穿过云层的过程中，不断与漂浮在云层中的小水珠相遇并结合为一体，其质量逐渐增大．现将上述过程简化为沿竖直方向的一系列碰撞．已知雨滴的初始质量为m0，初速度为v0，下降距离l后与静止的小水珠碰撞且合并，质量变为m1．此后每经过同样的距离l后，雨滴均与静止的小水珠碰撞且合并，质量依次变为m2、m3……mn……（设各质量为已知量）．不计空气阻力．（1）若不计重力，求第n次碰撞后雨滴的速度vn′；（2）若考虑重力的影响，a.求第1次碰撞前、后雨滴的速度v1和v1′；