福建省莆田一中、龙岩一中、三明二中三校2023届高三物理上学期12月联考试题（Word版附答案）

2022-2023学年莆田一中、龙岩一中、三明二中三校联考

物理试卷

 （考试时间：2022年12月6日下午16：05-17：20）

一、单项选择题（本题共4小题，每小题4分，共16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，直线和抛物线分别为汽车a和b的位移—时间（即x-t）图像，则（    ）

A．01 s时间内a车的平均速度大小比b车的大

B．02 s时间内a车的速度大小始终比b车的小

C．03 s时间内两车的平均速度相同

D．03 s时间内两车运动方向相同

2．如图所示为某次高铁列车运行过程中某节车厢截面示意图，车厢内两拉手A、B偏离竖直方向的角度分别为和，并保持不变，拉手A、B的质量分别为和，系拉手A的绳长为，系拉手B的绳长为。取重力加速度为g，不计空气等阻力，则下列说法正确的是（　　）

A．列车一定在做减速运动

B．若，则

C．若，则

D．列车加速度大小为

3．如图所示，一倾角为的光滑斜面固定在水平地面上，斜面上有质量均为m的三个小球A、B、C，轻质弹簧一端固定在斜面顶端、另一端与A球相连，A、B两小球之间由一个轻杆连接，B、C两小球之间由一轻质细线连接，弹簧、轻杆与细线均平行于斜面，系统初始处于静止状态。若细线被烧断的瞬间，下列说法正确的是（　　）

A．小球A的受力情况未变，加速度为零

B．A、B两个小球的加速度大小均为

C．A、B两小球之间杆的拉力大小为

D．小球C的加速度沿斜面向上，大小为

4．一质量为的物体，在粗糙的水平面上受水平恒定的拉力F作用做匀速直线运动。物体运动一段时间后拉力逐渐减小，当拉力减小到零时，物体刚好停止运动。如图所示为拉力F随位移x变化的关系图像，重力加速度大小取10m/s2，则可以求得（　　）

A．物体做匀速直线运动的速度为4m/s 

B．整个过程拉力对物体所做的功为4J

C．整个过程摩擦力对物体所做的功为-8J

D．整个过程合外力对物体所做的功为-4J

二、多项选择题（本题共4小题，每小题6分，共24分。每小题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。）

5．为了锻炼儿童的协调性，父子俩一起玩投掷小球的游戏。如图所示，父子分别从A、B两点水平抛出一个小球，小球均能从立在地面上的竖直管子的管口O落入管中，A、B、O三点恰在一条直线上，且。从A点抛出的小球初速度大小为v1，在O点的速度与水平方向的夹角为，从B点抛出的小球初速度大小为v2，在O点的速度与水平方向的夹角为，空气阻力不计，则下列判断正确的是（　　）

A． B．

C．v1：v2=3：2 D．v1：v2

6．在游乐场燃放烟花，将质量为0.3kg的烟花点燃，烟花在0.01s的时间内发生第一次爆炸，先向下高速喷出少量高压气体（此过程烟花位移可以忽略），后被竖直发射到距地面为20m的最高点。在最高点时，剩余火药在极短时间内发生第二次爆炸，烟花被炸成两部分，其中质量为0.1kg的一部分烟花以40m/s的速度水平向东飞出，不计空气阻力和火药的质量，重力加速度大小取10m/s2。则（　　）

A．第一次火药爆炸，烟花动量变化量的大小为6kg·m/s

B．第一次火药爆炸过程中高压气体对烟花平均作用力大小为600N

C．第二次火药爆炸后另一部分烟花的速度大小为20m/s，方向水平向西

D．第二次火药爆炸后两部分烟花落地点之间的距离为40m

7．如图所示是一列沿x轴正方向传播的机械波在t=0时的波形图，由于某种原因，中间有一部分无法看清，已知该波的波速v=0.5 m/s，下列说法正确的是（　　）

A．t=0时刻x=9cm处的质点正经过平衡位置沿y轴负方向运动

B．此列波的周期 T=0.02 s

C．00.03s时间内，质点P的加速度不断减小

D．t=0.17s时，质点P运动到正方向最大位移处

8．如图所示，某机场用与水平面夹角的传送带输送货物，传送带以v=1m/s的速度顺时针运行，地勤人员将一质量为2kg的货物以初速度v0=5m/s从底部滑上传送带，货物恰好能到达传送带的顶端。已知货物与传动带之间的动摩擦因数为，重力加速度大小取10m/s2，下列正确的是（　　）

A．货物在传送带上一直向上做加速度相同的匀减速直线运动

B．传送带的底端到顶端的长度是1.75m

C．货物在传送带上向上运动的过程中由于摩擦产生的热量为10.5J

D．货物向上运动的过程中，传送系统因传送货物多消耗的电能为0J

三、非选择题：共60分，其中9、10题为填空题，11、12为实验题，13～15题为计算题。考生根据要求作答。

9．（4分）图甲为中国古代的鱼洗：有节奏地摩擦鱼洗双耳，可以看到盆内水波荡漾，甚至喷出水柱。原理是：搓双耳时，产生两列相向传播的同频率水波，相遇时产生的___________（选填“干涉”、“衍射”）现象。图乙为某时刻相向传播的两列水波的波形图，A、B、C、D、E、F六个质点中，可能“喷出水柱”的是________________点。

10．（4分）2022年11月1日，梦天实验舱与“天宫”空间站在轨完成交会对接。11月3日，梦天实验舱与天和核心舱、问天实验舱形成新的空间站“T”字基本构型组合体。已知组合体的运行轨道距地面高度为h，地球视为理想球体且半径为R，地球表面的重力加速度为g，引力常量为G，组合体轨道处的重力加速度为           ，地球的平均密度可表示为            。

11．（4分）某兴趣小组的同学利用如图所示的装置验证机械能守恒定律，他们将一根不计粗细的轻杆水平固定在铁架台上，用两根等长轻绳共同将金属小球吊在轻杆上，两根轻绳分别固定于O1、O2两点，在小球自然悬垂的位置上安装一个光电门（图中没有画出），光电门发出的光线与小球摆到最低点时的球心在同一水平线上。实验时先将小球球心拉至与轻杆等高处，此时两轻绳刚好伸直，再由静止释放小球，记录小球通过光电门的时间t，已知当地重力加速度为g，小球的直径为d。

（1）关于该实验，下列说法中正确的是         。

A．必须用天平称量出小球的质量       B．固定小球的两根轻绳一定要互相垂直

C．应选用密度大体积小的小球来做实验 D．若光电门安装得略微偏高，小球动能的测量值将偏大

（2）如果测得小球自然下垂时球的下沿到轻杆的垂直距离为L，小球通过光电门的时间为t。当实验所得数据满足关系式                 时可以验证机械能是守恒的。

12．（8分）某物理课外活动小组准备测量公园的重力加速度，其中一小组同学将一单摆装置竖直悬挂于某一深度为h（未知）且开口向下的小筒中（单摆的下半部分露于筒外），如图甲所示，将摆球拉离平衡位置一个小角度后由静止释放，设摆球摆动过程中悬线不会碰到筒壁。本实验的长度测量工具只能测量出筒的下端口到摆球球心的距离L，并通过改变而测出对应的摆动周期，再以T2为纵轴、L为横轴作出函数关系图像，可以通过此图像得出小筒的深度h和当地的重力加速度g。                   

（1）实验时用10分度的游标卡尺测量摆球直径，示数如图丙所示，该摆球的直径___________ mm。

（2）测量单摆的周期时，某同学在摆球某次通过最低点时按下秒表开始计时，同时数0，当摆球第二次通过最低点时数1，依此法往下数，当他数到60时，按下秒表停止计时，读出这段时间，则该单摆的周期为___________。

（3）如果实验中所得到的T2-L关系图线如图乙中的________所示（选填“a”，“b”，“c”），当地的重力加速度g=_________（取，结果保留3位有效数字）。

13．（12分）无人机因具有机动性能好，生存能力强，无人员伤亡风险，使用方便等优点在生产生活中有广泛应用。我囯林业部门将无人机运用于森林防火工作中，如图所示，某架无人机执行火情察看任务，悬停在目标正上方且距目标高度为处，时刻，它以加速度竖直向下匀加速运动距离后，立即向下做匀减速直线运动直至速度为零，重新悬停在距目标高度为的空中，然后进行拍照。重力加速度大小取10m/s2，求：

（1）无人机从时刻到重新悬停在距目标高度为处的总时间t；

（2）若无人机在距目标高度为处悬停时动力系统发生故障，自由下落后恢复动力，要使其不落地，恢复升力时的最小加速度大小。

14．（12分）如图所示，轨道ABCDE由粗糙的水平轨道AB、CD、竖直轨道BC和光滑的圆弧轨道组成，DE连线水平。可视为质点的质量为4kg的玩具小汽车以36W的恒定功率从A点开始启动，能够达到的最大速度是，到达B点前已做匀速直线运动，从B点水平抛出后恰能沿圆弧上D点的切线进入竖直圆弧轨道，并从轨道边缘E点飞出，离开E点后相对E点上升的最大高度为0.8m。已知水平轨道AB间距为9m，小汽车运动到B点后电机不再工作。圆弧轨道的圆心O和B点等高，重力加速度大小取10m/s2，求：

（1）小汽车在水平轨道AB所受摩擦力大小及运动的时间；

（2）圆弧轨道的半径及小汽车运动到圆弧轨道最低点时对轨道的压力。

15．（16分）如图所示，质量为m的小滑块1，沿着光滑曲面下滑，曲面末端A与水平传送带平滑连接，传送带右端与光滑水平面平滑连接，水平面上有一个质量为的小滑块2。当小滑块1滑到传送带右端B处时恰好与传送带共速，接着再与小滑块2发生弹性碰撞。已知传送带长为，以速度顺时针方向运行，小滑块1与传送带之间的动摩擦因数为，重力加速度为g，求：

（1）时，小滑块1和2第一次碰撞后瞬间的速度；

（2）小滑块1下滑的高度；

（3）值应满足什么条件，使得小滑块1和2能且只能发生两次碰撞。