江西省宜春市袁州區(qū)2022-2023學(xué)年高三上學(xué)期10月期中物理試題一、選擇題（1-7題單選題，每小題4分；8-10題多選題，全部選對(duì)得6分，選對(duì)但不全得3分，不選或有錯(cuò)項(xiàng)得0分。共46分）1.如圖，冰壺是冬奧會(huì)的正式比賽項(xiàng)目，冰壺在冰面運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的阻力很小。以下有關(guān)冰壺的說(shuō)法正確的是（）A.冰壺在冰面上的運(yùn)動(dòng)可以直接驗(yàn)證牛頓第一定律B.冰壺在冰面上的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不會(huì)改變C.地面受到壓力就是冰壺自身的重力D.冰壺在冰面上的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中慣性不變【答案】D【解析】A．牛頓第一定律不能通過(guò)實(shí)驗(yàn)直接驗(yàn)證，故A錯(cuò)誤；B．冰壺在冰面運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的阻力雖然很小，但冰壺在冰面上的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)會(huì)改變，故B錯(cuò)誤；C．地面受到的壓力作用在地面上，冰壺自身的重力作用在冰壺上，所以地面受到的壓力不是冰壺自身的重力，故C錯(cuò)誤；D．冰壺在冰面上的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，冰壺的質(zhì)量不變，所以慣性不變，故D正確。故選D。2.如圖所示，球和球置于光滑的斜面上，它們的半徑分別是和，球左側(cè)有一垂直于斜面的固定擋板，兩球沿斜面排列并處于靜止?fàn)顟B(tài)。不計(jì)一切摩擦，則以下分析不正確的是（）A.斜面傾角不變，當(dāng)時(shí)，兩球之間的彈力最小B.斜面傾角不變，當(dāng)時(shí)，隨著R變大，對(duì)斜面的壓力先減小后增大C.半徑一定時(shí)，隨著斜面傾角逐漸增大，受到擋板作用力一直增大D.斜面傾角不變，僅交換A、B兩球的位置，擋板所受壓力大小保持不變【答案】B【解析】A．對(duì)B進(jìn)行受力分析，如圖所示G大小不變，F(xiàn)N方向不變，故當(dāng)F1垂直FN時(shí)，彈力最?。凰源藭r(shí)兩球的連心線垂直于支持力，則有R=r。A正確，不符合題意；B．當(dāng)R＞r時(shí)，A對(duì)B的壓力有垂直于斜面向下的分力，故B對(duì)斜面的壓力隨著半徑的逐漸增大而增大。B錯(cuò)誤，符合題意；C．選AB整體為研究對(duì)象，故A對(duì)擋板的作用力為半徑一定時(shí)，隨著斜面傾角逐漸增大，A對(duì)擋板的作用力一直增大，故A受到擋板作用力一直增大；C正確，不符合題意；D．僅交換A、B兩球的位置，選AB整體為研究對(duì)象B對(duì)擋板的壓力因?yàn)樾泵鎯A角不變，故擋板所受壓力大小保持不變，D正確，不符合題意。故選B。3.如圖所示為救生員駕駛沖鋒舟在湍急的河水中向?qū)Π侗焕藛T實(shí)施救援的路線示意圖。假設(shè)沖鋒舟在靜水中的速度大小不變，救生員首先以最短時(shí)間渡河，從A沿直線到B，接到被困人員后，又以最短位移回到原河岸C處，回程時(shí)間恰好為去程的倍，假設(shè)水流速度處處相同，則為（）A. B. C. D.【答案】C【解析】設(shè)河寬為d，救生員以最短時(shí)間渡河，渡河時(shí)間為救生員以最短位移回到原河岸C處，垂直河岸方向的速度為救生員以最短位移回到原河岸C處的時(shí)間為根據(jù)題意有解得故選C。4.小越同學(xué)在課本中選取了四幅圖片，如圖所示，他的觀點(diǎn)正確的是（）A.圖甲，噴泉斜向上噴出的水到最高點(diǎn)時(shí)的速度為零B.圖乙，桶內(nèi)衣物上的水滴被甩出是因?yàn)樗问艿诫x心力的作用C.圖丙，用不同力度打擊彈性金屬片，高度一定時(shí)，力度越大，A球運(yùn)動(dòng)時(shí)間越長(zhǎng)D.圖丁，液壓桿緩慢將車廂頂起過(guò)程中（貨物相對(duì)車廂靜止），支持力對(duì)貨物做正功【答案】D【解析】A．噴泉斜向上噴出水到最高點(diǎn)時(shí)豎直方向上的速度為零，但水平方向上的速度不為零，A錯(cuò)誤；B．水滴在衣服上附著力小于其圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力時(shí)，水滴會(huì)做離心運(yùn)動(dòng)，從而被甩出去，向心力、離心力都是效果力，不能說(shuō)水滴受到離心力的作用，B錯(cuò)誤；C．平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向是勻速直線運(yùn)動(dòng)，豎直方向是自由落體運(yùn)動(dòng)，根據(jù)自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律解得因此A球在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間只與豎直高度有關(guān)，C錯(cuò)誤；D．對(duì)貨物受力分析可知，支持力的方向與貨物上升位移的夾角為銳角，故支持力對(duì)其做正功，D正確。故選D。5.2024珠海航空展上，飛行員駕駛飛機(jī)短時(shí)沿實(shí)線軌跡在豎直面內(nèi)勻速率飛行，如圖所示，為飛行軌跡上的三點(diǎn)，為飛行過(guò)程中距離地面高度相等的兩點(diǎn)，下列關(guān)于飛機(jī)說(shuō)法正確的是（）A.兩點(diǎn)的重力功率相等B.各點(diǎn)的加速度方向豎直向下C.點(diǎn)所受的合力小于點(diǎn)D.三點(diǎn)的機(jī)械能相等【答案】C【解析】A．飛機(jī)勻速率飛行，兩點(diǎn)速度方向不一樣，速度的豎直分量不一樣，重力功率不相等，故A錯(cuò)誤；B．飛機(jī)勻速率飛行，各點(diǎn)的加速度方向指向曲率圓的圓心，故B錯(cuò)誤；C．由圖知點(diǎn)的曲率半徑大于點(diǎn)的曲率半徑，對(duì)飛機(jī)受力分析得故點(diǎn)所受的合力小于點(diǎn)所受的合力，故C正確；D．三點(diǎn)的動(dòng)能相等，為飛行過(guò)程中距離地面高度相等的兩點(diǎn)，但b與a、c的高度不一樣，故機(jī)械能a、c兩點(diǎn)相等，且與b點(diǎn)不相等，故D錯(cuò)誤。故選C。6.一輛小轎車在平直路面上以恒定功率加速，其加速度a和速度倒數(shù)的關(guān)系如圖所示。已知轎車的總質(zhì)量為1300kg，其所受的阻力不變，則轎車（）A.速度隨時(shí)間均勻增大 B.加速度隨時(shí)間均勻減小C.所受阻力大小為2.73×103N D.電動(dòng)機(jī)輸出功率為9.1×103W【答案】C【解析】A．由圖可知，加速度變化，故做變加速直線運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；B．函數(shù)方程因?yàn)檗I車做變加速運(yùn)動(dòng)，速度隨時(shí)間不是均勻變化，所以加速度不是隨時(shí)間均勻減小，故B錯(cuò)誤；CD．對(duì)汽車受力分析，受重力、支持力、牽引力和摩擦力，根據(jù)牛頓第二定律，有聯(lián)立得結(jié)合圖線，當(dāng)物體的速度最大時(shí)，加速度為零，故結(jié)合圖象可以知道，a=0時(shí)，解得所以最大速度為33m/s由圖象可知解得由圖象可知解得故C正確D錯(cuò)誤。故選C。7.如圖所示，一輕質(zhì)彈簧豎直放置，下端固定在水平面上，上端處于位置，當(dāng)一重球放在彈簧上端靜止時(shí)，彈簧上端被壓縮到位置?，F(xiàn)將重球（視為質(zhì)點(diǎn)）從高于位置的位置沿彈簧中軸線從靜止釋放，彈簧被重球壓縮到最低位置。不計(jì)空氣阻力，以下關(guān)于重球運(yùn)動(dòng)過(guò)程的正確說(shuō)法應(yīng)是（）A.重球下落至處獲得最大速度B.由至d重球重力勢(shì)能減小量等于在點(diǎn)時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能C.由至過(guò)程中重球的機(jī)械能守恒D.由至過(guò)程重球的加速度先增大后減小【答案】B【解析】AD．重球接觸彈簧開始，合力向下，向下做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)到b位置，合力為零，加速度為零，速度最大，然后合力方向向上，向下做加速度逐漸增大的減速運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，速度為零，加速度方向向上，且最大。故AD錯(cuò)誤；B．重球與彈簧的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，根據(jù)能量守恒定律可知，由至d重球重力勢(shì)能減小量等于在點(diǎn)時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能。故B正確；C．重球由c到d的過(guò)程中，重力和彈力做功，故重球機(jī)械能不守恒。故C錯(cuò)誤。故選B?！军c(diǎn)睛】．8.如圖所示，光滑的四分之一圓弧軌道豎直放置，軌道的末端的切線水平，一傾角為的斜面體的頂端緊挨著圓弧軌道的末端點(diǎn)放置，圓弧上的點(diǎn)與圓心的連線與水平方向的夾角為。一個(gè)小球從點(diǎn)由靜止開始沿軌道下滑，經(jīng)點(diǎn)水平飛出，恰好落到斜面上的點(diǎn)。已知小球的質(zhì)量，圓弧軌道的半徑，重力加速度。下列說(shuō)法正確的是（）A.小球在點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大小為B.、兩點(diǎn)的高度差為C.、兩點(diǎn)的水平距離為D.小球從點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)的時(shí)間為【答案】BD【解析】A．小球從點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)，根據(jù)機(jī)械能守恒定律有在c點(diǎn)時(shí)，由牛頓第二定律有代入數(shù)據(jù)解得，據(jù)牛頓第三定律，小球在c點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大小為，故A錯(cuò)誤；BCD．小球從點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)做平拋運(yùn)動(dòng)有解得又由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律可知水平位移豎直位移故BD正確，C錯(cuò)誤。故選BD。9.在系列科幻電影《流浪地球》中，由于太陽(yáng)壽命將盡，人類計(jì)劃建造“行星發(fā)動(dòng)機(jī)”將地球推離太陽(yáng)系。太陽(yáng)系中行星的公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)可視為勻速圓周運(yùn)動(dòng)。如圖所示，現(xiàn)計(jì)劃使用行星發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行兩次變軌，經(jīng)過(guò)橢圓轉(zhuǎn)移軌道，以最短時(shí)間將地球轉(zhuǎn)移到木星軌道上，已知木星公轉(zhuǎn)周期為K年，則（）A.從地球軌道進(jìn)入轉(zhuǎn)移軌道，行星發(fā)動(dòng)機(jī)需要加速B.地球在轉(zhuǎn)移軌道上運(yùn)行時(shí)，速度不斷增大C.地球在第二次變軌點(diǎn)，變軌前后加速度不會(huì)改變D.地球在轉(zhuǎn)移軌道上運(yùn)行的時(shí)間為年【答案】AC【解析】A．從地球軌道進(jìn)入轉(zhuǎn)移軌道，做離心運(yùn)動(dòng)，行星發(fā)動(dòng)機(jī)需要加速，故A正確；B．地球在轉(zhuǎn)移軌道上向遠(yuǎn)日點(diǎn)運(yùn)動(dòng)中，速度不斷減小，故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)可知，地球在第二次變軌點(diǎn)，變軌前后加速度不會(huì)改變，故C正確；D．設(shè)地球軌道半徑為r，木星軌道半徑為R，滿足解得軌道的半長(zhǎng)軸為兩軌道半徑的平均值地球在轉(zhuǎn)移軌道上運(yùn)行的周期為T，則，解得年地球在轉(zhuǎn)移軌道上運(yùn)行的時(shí)間為故D錯(cuò)誤。故選AC。10.如圖所示，半徑的四分之一光滑圓弧軌道豎直固定于水平面上。4個(gè)相同的木板緊挨著圓弧軌道末端靜置，圓弧軌道末端與木板等高，每塊木板的質(zhì)量為，長(zhǎng)。它們與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)，木板與地面的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。在第一塊木板左端放置一個(gè)質(zhì)量為的小鉛塊B，可視為質(zhì)點(diǎn)，現(xiàn)讓一個(gè)與B完全一樣的鉛塊A從圓弧頂端由靜止滑下，經(jīng)圓弧底端后與B發(fā)生彈性正碰，鉛塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)，，則（）A.小物塊A滑到曲面軌道下端時(shí)對(duì)軌道的壓力大小為B.鉛塊B剛滑至木板3時(shí)的速度為C.鉛塊B運(yùn)動(dòng)后與某一木板共速D.鉛塊B與木板間相對(duì)滑動(dòng)過(guò)程中系統(tǒng)所產(chǎn)生的總熱量為【答案】BC【解析】A．小物塊A滑到曲面軌道下端，根據(jù)動(dòng)能定理有小物塊A滑到曲面軌道下端時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律有解得，軌道對(duì)小物塊A的支持力為則小物塊A滑到曲面軌道下端時(shí)對(duì)軌道的壓力大小為，故A錯(cuò)誤；B．小物塊A與B發(fā)生彈性正碰，根據(jù)動(dòng)量守恒有根據(jù)機(jī)械能守恒有解得，小物塊A與B發(fā)生彈性正碰后A的速度為零，B的速度為設(shè)鉛塊B剛滑至第n塊木板，該木板開始滑動(dòng)，鉛塊B對(duì)該木板的滑動(dòng)摩擦力為該木板及后面木板受到地面的最大靜摩擦力為要使木板滑動(dòng)，則有解得即鉛塊B滑上第3塊木板時(shí)，木板開始滑動(dòng)，根據(jù)動(dòng)能定理有解得，鉛塊B剛滑至木板3時(shí)的速度為故B正確；C．根據(jù)牛頓第二定律有，鉛塊B在木板上滑動(dòng)的加速度大小為則鉛塊B在木板1和2上滑動(dòng)的時(shí)間為木板3、4一起滑動(dòng)時(shí)的加速度為假設(shè)鉛塊B能在木板3上滑動(dòng)時(shí)與木板3共速，則有解得，此過(guò)程中鉛塊B的位移為木板3、4的位移為鉛塊B相對(duì)于木板3、4的位移為則假設(shè)成立，則鉛塊B經(jīng)過(guò)運(yùn)動(dòng)到與木板共速的時(shí)間為故C正確；D．鉛塊B在木板上滑動(dòng)到與木板共速的過(guò)程中，根據(jù)能量守恒有解得，鉛塊B與木板間相對(duì)滑動(dòng)過(guò)程中系統(tǒng)所產(chǎn)生的總熱量為故D錯(cuò)誤。故選BC。二、實(shí)驗(yàn)題（每空2分，共16分）11.如圖甲為桶裝水的電動(dòng)抽水器，某實(shí)驗(yàn)小組欲使用平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律來(lái)測(cè)量該抽水器的流量Q（單位時(shí)間流出的水的體積）。（1）為了方便測(cè)量，取下不銹鋼水管，用游標(biāo)卡尺測(cè)量其內(nèi)徑d，其結(jié)果如圖乙所示，讀數(shù)為_____________cm。（2）重新安裝出水口后，轉(zhuǎn)動(dòng)出水口至水平，接通電源，待水流速穩(wěn)定后，測(cè)出管口到落地點(diǎn)的高度差，水平距離，已知重力加速度大小，則出水口處水流速_____________m/s（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）。（3）該抽水器的流量_____________（用d、L、g、h表示），經(jīng)過(guò)實(shí)際驗(yàn)證發(fā)現(xiàn)接滿一杯水所用時(shí)間總比通過(guò)計(jì)算得出的時(shí)間短，請(qǐng)寫出可能的理由：_____________（寫出一條即可）?！敬鸢浮浚?）0.660（2）1.05（3）高度測(cè)量偏大，水平距離測(cè)量偏小，內(nèi)徑測(cè)量偏小【解析】【小問(wèn)1詳解】為了方便測(cè)量，應(yīng)當(dāng)測(cè)量不銹鋼水管的內(nèi)徑，其內(nèi)徑讀數(shù)為【小問(wèn)2詳解】由，，聯(lián)立可得代入數(shù)據(jù)可得【小問(wèn)3詳解】[1]該抽水器的流量[2]實(shí)際接滿一杯水所用時(shí)間總比通過(guò)計(jì)算得出的時(shí)間短，說(shuō)明計(jì)算的流量值偏小，則可能的理由：高度測(cè)量偏大，水平距離測(cè)量偏小，內(nèi)徑測(cè)量偏小。12.在“用圓錐擺粗略驗(yàn)證向心力的表達(dá)式”實(shí)驗(yàn)中，細(xì)線下面懸掛一個(gè)鋼球，細(xì)線上端固定在鐵架臺(tái)上。將畫著幾個(gè)同心圓的白紙置于水平桌面上，使懸點(diǎn)正好位于圓心的正上方。現(xiàn)用手拉起鋼球并給它一個(gè)初速度，使它沿紙上的某個(gè)圓做勻速圓周運(yùn)動(dòng)（鋼球恰不觸及紙面）。（1）在該實(shí)驗(yàn)中，可以用秒表測(cè)量鋼球運(yùn)動(dòng)圈所用的時(shí)間，則小球做圓周運(yùn)動(dòng)的周期為_________；通過(guò)紙上的圓測(cè)出鋼球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑，再用天平測(cè)出鋼球的質(zhì)量。即可利用公式計(jì)算出所需的向心力________（用所測(cè)物理量符號(hào)表示）；（2）求小球受到的合力：結(jié)合上一問(wèn)的測(cè)量，再測(cè)出懸點(diǎn)與小球間的豎直高度，查表得出當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹?，則可計(jì)算出小球所受的合力________（用所測(cè)物理量符號(hào)表示）。（3）若與在誤差范圍相等，便粗略驗(yàn)證了向心力表達(dá)式正確性。【答案】（1）（2）【解析】（1）[1]鋼球做圓周運(yùn)動(dòng)的周期[2]則鋼球的向心力（2）[3]根據(jù)平行四邊形定則知，鋼球所受的合力三、解答題（共38分）13.國(guó)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是中國(guó)自行研制全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。2018年11月19日，我國(guó)在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長(zhǎng)征三號(hào)乙運(yùn)載火箭，以“一箭雙星”方式成功將北斗三號(hào)2個(gè)衛(wèi)星送入預(yù)定軌道，成功完成北斗三號(hào)基本系統(tǒng)星座部署。如圖所示為其中一顆北斗衛(wèi)星1和北斗衛(wèi)星2的軌道示意圖。已知北斗衛(wèi)星1的軌道距離地面的高度R，質(zhì)量為m，北斗衛(wèi)星2距地面的高度為3R，質(zhì)量為2m，地球半徑為R，地球表面附近的重力加速度為g，引力常量為G。（規(guī)定距地球無(wú)限遠(yuǎn)處為地球引力零勢(shì)能點(diǎn)，地球附近物體的引力勢(shì)能可表示為，r為物體到地心距離，為r處的萬(wàn)有引力）。（1）求地球的質(zhì)量M；（2）求北斗衛(wèi)星1繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期為T；（3）求北斗衛(wèi)星1的機(jī)械能和北斗衛(wèi)星2的線速度?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3），【解析】（1）設(shè)一物體的質(zhì)量為，在地球表面附近，萬(wàn)有引力定律等于重力解得地球質(zhì)量為（2）衛(wèi)星1的質(zhì)量為m，根據(jù)牛頓第二定律有可求得周期為（3）根據(jù)牛頓第二定律衛(wèi)星1的動(dòng)能為衛(wèi)星1的勢(shì)能為所以衛(wèi)星1的機(jī)械能為根據(jù)牛頓第二定律可得14.如圖所示，把一個(gè)小球放在玻璃漏斗中，晃動(dòng)漏斗，可以使小球在短時(shí)間內(nèi)沿光滑的漏斗壁在某一水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。此時(shí)小球在漏斗壁上離漏斗中心口的豎直高度為，小球的質(zhì)量為，漏斗壁與豎直方向的夾角為，整個(gè)過(guò)程中忽略空氣阻力，。（1）小球的向心力由誰(shuí)提供？（2）小球的受到的支持力大小多少？向心力大小等于多少？（3）小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的線速度大小?！敬鸢浮浚?）重力和支持力的合力；（2），；（3）【解析】（1）在小球勻速圓周運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，受重力和支持力作用，二力的合力水平指向軌跡的圓心，因此重力和支持力的合力提供向心力。（2）小球的受力示意圖如圖所示：由幾何關(guān)系可得解得，（3）小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為由向心力與線速度的關(guān)系得解得15.西大附中某實(shí)驗(yàn)小組為了研究滑塊的運(yùn)動(dòng)情況設(shè)計(jì)了如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置，該裝置主要由光滑曲面軌道AB、光滑豎直圓軌道、水平軌道BD、水平傳