2024江西省部分高中学校高三上学期11月联考试题物理含解析

这是一份2024江西省部分高中学校高三上学期11月联考试题物理含解析，共11页。试卷主要包含了本试卷主要考试内容等内容，欢迎下载使用。

本试卷满分100分，考试用时75分钟。
注意事项：
1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.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。
3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
4.本试卷主要考试内容：人教版必修第一册，必修第二册，必修第三册第九章、第十章，选择性必修第一册第一章。
一、选择题：本题共 10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~2只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
1.某足球比赛过程中的一张情境示意图如图所示，下列说法正确的是
A．研究足球旋转情况时不可以把足球看成质点
B．足球在被踢出去之后的运动过程中，初速度与所受合力在同一条直线上
C．足球在空中运动时只受重力
D．足球在被踢出去之后的运动过程中，所受合力的方向指向运动轨迹的右侧（外侧）
2.如图所示，在轮船的船舷和码头的岸边一般都固定有橡胶轮胎，轮船驶向码头停靠时与码头发生碰撞，对于这些轮胎的作用，下列说法正确的是
A．减小轮船与码头碰撞过程中所受的冲量
B．减小轮船与码头碰撞过程中动量的变化量
C． 延长轮船与码头碰撞时的作用时间，以减小碰撞时轮船与码头之间的作用力
D．增大轮船与码头碰撞时受到的作用力
3.在2023年杭州亚运会女子跳水比赛中，中国队一年仅16岁的运动员以“水花消失术”赢得了多数评委的满分。若该运动员（可看作质点）在某次跳水过程中的速度一时间图像如图所示，以竖直向下为正方向，则下列说法正确的是
A． t1时刻的前后瞬间，该运动员的加速度方向反向
B． t3时刻，该运动员已浮出水面
C．该运动员在空中运动的位移大小为 vmt22
D． t₁~t₃时间内，该运动员的位移大小为 vmt3−t12
4.湖南郴州的苏仙岭是国家4A级旅游景区，苏仙岭登山台阶通道是中国女排训练场地之一、若某次负重登山训练中，一质量为 60 kg 的运动员（视为质点）背着质量为20 kg的重物，在25 min内由山脚到达山顶（山顶与山脚的高度差为525 m）的过程中，取重力加速度大小g=10 m/s2，下列说法正确的是
A．台阶对运动员的支持力做负功
B．运动员对重物做的功约为1.05×105J
C．运动员增加的重力势能约为3.15×104J
D．运动员克服自身重力做功的平均功率约为 12600 W
5.如图所示，在一粗糙水平面上，有三个通过不计质量的卡扣依次连接在一起的货箱A、B、C，质量分别为m、2m、3m，每个货箱与水平面间的动摩擦因数均为μ，重力加速度大小为g。现用一大小为 F、方向水平向右的拉力拉C货箱，使货箱A、B、C一起向右做匀加速直线运动。下列说法正确的是
A． A、B间卡扣的作用力大小为F6
B． B、C间卡扣的作用力大小为 F2+3μmg
C．拉力与整体受到的摩擦力大小相等
D． A、B、C整体的加速度大小为 F6m
6.如图所示，在侧面为正三角形的正四棱锥 P-ABCD的A、B、C、D四个顶点各放置一个电荷量为q的正点电荷，在底面ABCD的中心O点处放置一个负点电荷，结果 P点的电场强度恰好为零。O点处的点电荷的电荷量为
A． qB． 2qC．2qD、22q
7.很多同学小时候玩过用手弹玻璃球的游戏，如图所示，小聪同学在楼梯走道边将一颗质量为18g 的玻璃球（看成质点），从“1”台阶边缘且距“1”台阶0.2m 高处沿水平方向弹出，不计空气阻力，玻璃球直接落到“4”台阶上，各级台阶的宽度、高度均为 20cm，取重力加速度大小g=10 m/s2，则玻璃球被弹出时的速度大小可能是
A．1m/sB．1.1m /sC．1.4m /sD．1.6 m/s
8.简易蹦床是一项深受儿童喜爱的游乐项目。如图所示，用两根相同的橡皮绳将一个小朋友的腰部和臀部系住，橡皮绳的另一端分别固定在等高的 O1、O2点，小朋友可在P、Q两点间上下运动。下列说法正确的是
A．小朋友在 P 点时处于超重状态
B．小朋友从 P 点到Q 点的过程中，先做加速运动，后做减速运动
C．当两绳间的夹角为 120°时，绳中的弹力一定等于小朋友受到的重力
D．小朋友在Q点时，绳对他的合力最大
9.我国在探索宇宙文明过程中取得了重大突破，中国科学院高能物理研究所公布：在四川稻城的高海拔观测站，成功捕获了来自天鹅座万年前发出的信号。若在天鹅座有一质量均匀分布的球形“类地球”行星，其密度为ρ，半径为 R，自转周期为 T0，引力常量为 G，则下列说法正确的是
A．该“类地球”行星的同步卫星的运行速率为 2πRT0
B． 该“类地球”行星的同步卫星的轨道半径为 ρGT023π
C．该“类地球”行星表面重力加速度在两极的大小为 43πGρR
D．该“类地球”行星的卫星在行星表面附近做匀速圆周运动的速率为 2πRρG3π
10.真空中的某装置如图所示，竖直放置平行金属板A、B和水平放置的平行金属板C、D上均加有电压，M为荧光屏。现有质子（）、氘核（）和α粒子（）均从A板上的O 点由静止开始被加速，经过一段时间后，均打在荧光屏上。中子从O点水平射出，将打在荧光屏上的O'点，不计粒子所受重力，不考虑平行金属板外的电场，下列说法正确的是
A．质子、氘核和α粒子均打在荧光屏上的同一位置
B．质子、氘核和α粒子打在荧光屏上时的速度方向相同
C．质子、氘核和α粒子从 B板运动到荧光屏经历的时间相同
D．平行金属板C、D间的电场力对质子、氘核和α粒子做的功之比为2∶2∶1
二、非选择题：本题共5小题，共54分。
11.（6分）某同学用如图甲所示的装置验证动量守恒定律。
实验过程如下：
（1）测质量：用天平测出两小球的质量，并选定质量 （填“大”或“小”）的小球为入射小球，测得入射小球的质量为 m1，被碰小球的质量为 m2。
（2）安装：按照图甲安装实验装置，调整固定斜槽使斜槽末端 。
（3）铺纸：白纸在下，复写纸在上且在适当位置铺放好，记下铅垂线所指的位置O。
（4）放球找点：不放被碰小球，每次让入射小球从斜槽上某固定高度处自由滚下，重复10次，用圆规画尽量小的圆，把所有的小球落点圈在里面，圆心 P 就是小球落点的平均位置。
（5）碰撞找点：把被碰小球放在斜槽末端，每次让入射小球从斜槽同一高度[同步骤（4）中的高度]自由滚下，使它们发生碰撞，重复实验10次。用步骤（4）的方法，标出碰后入射小球落点的平均位置M和被碰小球落点的平均位置N，如图乙所示。
（6）验证：连接ON，测量线段OP、OM、ON的长度，将测量数据填入表中。若在误差允许的范围内， m₁⋅OP= 。则动量守恒定律成立。
（7）整理：将实验器材放回原处。
12.（8分）小明利用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律。实验中将铁架台竖直放置，上端固定电磁铁，在电磁铁下方固定一个位置可调节的光电门。
（1）用螺旋测微器测量小球的直径，若测量结果如图乙所示，则小球的直径d= mm。
（2）闭合电磁铁的开关，吸住小球；测出小球与光电门间的高度差；断开开关，小球由静止自由下落，记录小球通过光电门的挡光时间。若某次实验中小球通过光电门的挡光时间为t1，则小球此次通过光电门时的速度大小为 （用d、t1表示）。
（3）多次改变光电门的位置，重复实验，测出小球与光电门间的高度差 h 和记录小球通过光电门的挡光时间t。以 1t2为纵轴、h为横轴，作出 1t2−ℎ图像，图像为过原点的直线，直线的斜率为k，若当地的重力加速度大小g= （用d、k表示），则机械能守恒定律得到验证。
13.（10分）图甲为空中跳伞表演。跳伞运动员从悬停在高空中的飞机上跳下，一段时间后，再打开降落伞。图乙为一运动员离开距地面高度 ℎ₀=812m的飞机后，其速度v的二次方随下落高度h变化的图像。已知运动员和降落伞的总质量 m=80 kg，取重力加速度大小， g=10m/s²，认为降落伞打开前运动员做自由落体运动，整个过程均在竖直方向运动。求：
（1）运动员在空中运动的时间 t；
（2）运动员和降落伞受到的总阻力大小f。
14.（13分）如图所示，在电场强度大小E=2×10³V/m，、竖直向上的匀强电场中，有一光滑半圆形绝缘轨道QPN与一水平绝缘轨道MN 在 N 点相切，半圆形轨道平面与电场线平行，其半径 R=40cm，N为半圆形轨道最低点，P 为QN 圆弧的中点。一电荷量 q=1×10−4C、质量 m=10g带负电的滑块（视为质点）与水平轨道间的动摩擦因数 μ=0.2，位于 N 点右侧d=3m的M处，取重力加速度大小 g=10m/s²，不计空气阻力。
（1）若滑块刚好能到 N处，求其初速度大小 v0；
（2）若滑块恰能运动到半圆轨道的最高点 Q，求其在水平轨道上的落点到 N点的距离x；
（3）求满足（2）条件的滑块通过 P 点时对轨道的压力大小F。
15.（17分）如图所示，一质量M=1kg、长度 L=3.5m的“”形木板静止在足够大的水平地面上，木板左端为一竖直薄挡板。一质量m=1kg、可视为质点的小物块，以 v₀=8m/s的速度从木板右端滑上木板，与薄挡板发生弹性正碰，碰撞时间极短。已知物块与木板间的动摩擦因数 μ₁=0.4，，木板与地面间的动摩擦因数μ₂=0.3，取重力加速度大小 g=10m/s²。求：
（1）木板的最大速度 v；
（2）木板运动的时间t。
高三物理考试参考答案
1. A
【解析】本题考查质点和曲线运动，目的是考查学生的理解能力。研究足球旋转情况时，不能把足球看成质点，选项 A 正确；足球被踢出去之后，受到重力和空气的作用力，其运动轨迹是一条曲线，其初速度与所受合力不在同一条直线上，选项B、C均错误；足球做曲线运动时，其所受合力的方向指向运动轨迹的内侧，选项 D错误。
2. C
【解析】本题考查动量定理，目的是考查学生的理解能力。对轮船靠岸与码头碰撞的过程，轮船的初、末速度不会受轮胎影响，轮船的动量变化量相同，根据动量定理，轮船受到的冲量也相同，选项 A、B错误；轮胎可以起到缓冲作用，延长轮船与码头碰撞时的作用时间，从而减小轮船因碰撞受到的作用力，选项C正确、D错误。
3. D
【解析】本题考查速度―时间图像，目的是考查学生的推理论证能力。由速度―时间图像可知，0~t2 时间内，运动员的加速度方向不变，选项 A 错误；运动员在0~t1时间内向上运动，t1~t2时间内向下运动，t2时刻，运动员开始进入水面，t3时刻向下减速至0，选项 B错误；该运动员在空中运动的位移大小不为 vmt22，选项 C 错误；t₁~t₃l时间内，该运动员的位移大小为 vmt3−t12，选项 D正确。
4. B
【解析】本题考查功、功率，目的是考查学生的推理论证能力。整个过程中，支持力的作用点没有发生位移，台阶对运动员的支持力不做功，选项 A 错误；重物的重力势能增加量△Ep=mg△h=20×10×525 J=1.05×105J，选项 B正确；运动员的重力势能增加量△Ep = m'gΔℎ=60×10×525J=3.15×10⁵J，选项C错误；运动员克服自身重力做功的平均功率约为 P=Wt=31500025×60W=210W，选项D错误。
5. A
【解析】本题考查牛顿运动定律，目的是考查学生的理解能力。将货箱A、B、C看作整体，由牛顿第二定律得F-6μmg=6ma，解得 a=F−6μmg6m，选项 D错误；对A、B整体研究，取水平向右为正方向，设B、C间卡扣的作用力大小为F₁，则。 F₁−3μmg=3ma，，解得 F1=F2，选项B错误；对 A 研究，设A、B间卡扣的作用力大小为F₂，则 F₂−μmg=ma，解得 F2=F6，选项A 正确；货箱A、B、C一起向右做匀加速直线运动，拉力的大小 F>6μmg，选项C 错误。
6. B
【解析】本题考查静电场，目的是考查学生的推理论证能力。△APC和△BPD均为等腰直角三角形，故A、C处点电荷与B、D处点电荷产生的电场在P 点的电场强度大小（设为E1）相等，且方向均垂直底面向上，设正四棱锥的棱长为a，则有 E1=2kqa2，因此A、B、C、D四个顶点处的点电荷产生的电场在 P 点的电场强度大小 E=2E1=22kqa2，方向均垂直底面向上，可得底面ABCD的中心O点处的点电荷产生的电场在P 点的电场强度大小为E、方向垂直底面向下，设底面ABCD的中心O 点处的点电荷的电荷量为Q，因为P、O两点间的距离r=22a，所以 E=2kQa2，解得 Q=2q，选项B正确。
7. C
【解析】本题考查平抛运动，目的是考查学生的推理论证能力。若玻璃球恰好落在台阶“3”的边缘，根据平抛运动有 2L=v1t1，3ℎ=12gl12，解得 v1=233m/s≈1.15m/s；若玻璃球恰好落在台阶“4”的边缘，根据平抛运动有 3L=v2t2，4ℎ=12gl22，解得 v₂=1.5m/s，选项C正确。
8. BD
【解析】本题考查牛顿运动定律，目的是考查学生的理解能力。小朋友在P点时处于失重状态，选项 A 错误；小朋友从 P 点到Q 点的过程中，先做加速运动，后做减速运动，选项 B正确；只有当两绳间的夹角为 120°且小朋友处于静止状态时，绳中的弹力才等于小朋友受到的重力，小朋友处于变加速运动过程，而不是静止状态，选项C 错误；小朋友在Q点时，每根绳中的弹力都最大，且两绳的夹角最小，所以绳对他的合力最大，选项 D正确。
9. CD
【解析】本题考查万有引力，目的是考查学生的推理论证能力。根据v=ωr同，其同步卫星的轨道半径不等于行星半径 R，选项 A 错误；根据万有引力提供向心力有 GMmr同2= m4π2T02r同，解得 r同=3GMT024π2，由 M=ρV=43πRρ3，解得 r|，|=3GR3T023π，选项 B 错误；对于放置于行星两极的质量为m的物体，由万有引力等于重力有 GMmR2=mg，解得 g=GMR2。其中 M=43πρR3，解得 g=43πGρR，选项 C 正确；卫星绕行星表面做匀速圆周运动，万有引力等于向心力，有 GMmR2=mv2R，解得 v=GMR=4πR2ρG3=2πRθG3π，选项D正确。
10. AB
【解析】本题考查带电粒子在匀强电场中的加速和偏转，目的是考查学生的模型建构能力。设平行金属板A、B间的电压为U₁，平行金属板C、D间的电压为U₂，平行金属板C、D的极板长度为L，板间距离为d，对质子、氘核和α粒子，在平行金属板A、B间的电场中，由动能定理有 qU1=12mv02，在平行金属板C、D间的电场中，粒子运动的时间 t=Lv0，偏转位移大小 y=12U2qdmt2，解得 y=U2L24U1d，粒子打在荧光屏上时的速度方向与水平方向的夹角θ的正切值 tanθ=U2qtdmv0=U2L2U1d，可知y和θ与粒子的质量、电荷量均无关，选项A、B均正确；在加速电场中，由动能定理得 qU1=12mv02，则粒子加速后的速度大小 v0=2qU1m，三种粒子从B板运动到荧光屏的过程，水平方向做速度为 v₀ 的匀速直线运动，由于三种粒子的比荷不同，因此三种粒子从B 板运动到荧光屏经历的时间不同，选项C 错误；平行金属板C、D
间的电场对粒子做的功W=qEy，则W 与q 成正比，三种粒子的电荷量之比为 1：1：2，则电场力对三种粒子做的功之比为1：1：2，选项 D错误。
11.（1）大 （2分）
（2）水平 （2分）
（6）m₁⋅OM+m₂⋅ON（2分）
【解析】本题考查验证动量守恒定律，目的是考查学生的实验探究能力。
（1）入射小球的质量应大于被碰小球的质量。
（2）安装实验装置时，应调整固定斜槽使斜槽末端水平。
（6）由于小球做平抛运动的时间相等，故平抛的水平距离之比与平抛的初速度之比相等，若在误差允许的范围内， m₁⋅OP=m₁⋅OM+m₂⋅ON，则动量守恒定律成立。
12.（1）5.700 （3分）
（2）d1（2分）
（3）12kd2（3分）
【解析】本题考查机械能守恒定律，目的是考查学生的实验探究能力。
（1）小球的直径d=5.5mm+0.01 mm×20.0=5.700 mm。
（2）小球通过光电门时的速度大小 v1=dt1。
（3）小球通过光电门时的速度大小 v=dt，设小球的质量为 m，根据机械能守恒定律有 v²=2gh，可得 1t2=2gd2⋅ℎ，结合题图乙可得 k=2gd2，解得 g=12kd2。
13.【解析】本题考查牛顿第二定律，目的是考查学生的推理论证能力。
（1）由题图乙可知，刚打开降落伞时运动员已下落的高度 ℎ₁=500m（1分）
设降落伞刚打开时运动员的速度大小为v1，有
ℎ1=12gt12，v1=gt1（1分）
解得 t₁=10s，v₁=100m/s（1分）
由题图乙可知，运动员落地时的速度大小 v₂=4m/s（1分）
设降落伞打开后运动员在空中运动的时间为t2，有
ℎ0−ℎ1=v1+v22t2（1分）
解得 t₂=6s
又 t=t₁+t₂（1分）
解得 t=16 s。 （1分）
（2）降落伞打开后运动员在空中运动的加速度大小为a，有
v₁−v₂=at₂（1分 ）
解得 a=16 m/s2
根据牛顿第二定律有
f-mg=ma （1分）
解得 f=2080 N。 （1分）
14.【解析】本题考查静电场，目的是考查学生的模型建构能力。
（1）由动能定理有 −μmg+qEd=0−12mv02（2分）
解得 v₀=6m/s。（2分）
（2）设滑块到达 Q点时的速度大小为vQ，由牛顿第二定律得
mg+qE=mvQ2R（1分）
解得 vQ=23m/s（1分）
滑块过 Q点后做类平抛运动，有
2R=12at2，其中 a=mg+qEm（1分）
x=vQt （1分）
解得x=0.8 m。 （1分）
（3）设滑块到达 P 点时的速度大小为 vp，由动能定理有 −mg+qER=12mvQ2−12mvp2
（1分）
在 P 点时，由牛顿第二定律有 F'=mvp2R（1分）
解得 F'=0.9N（1分）
由牛顿第三定律得，滑块通过 P 点时对轨道的压力大小。 F=F'=0.9N。（1分）
15.【解析】本题考查动量守恒定律的综合应用，目的是考查学生的创新能力。
（1）因 μ₁mg<μ₂M+mg，所以物块滑上木板后木板仍然静止 （1分）
设物块在木板上滑动时的加速度大小为a₁，物块与挡板碰撞前的速度大小为 v1，碰撞后物块和木板的速度分别为 v2、v，有
μ₁mg=ma₁（1分）
v02−v12=2a1L（1分）
mv₁=mv₂+Mv（2分）
12mv12=12mv22+12Mv2（1分）
解得 v=6m /s。 （1分）
（2）碰撞后物块由静止开始以a1的加速度向左加速，设木板向左滑动的加速度大小为a2，设物块与挡板碰撞后，经过时间t1两者共速，共同速度大小为 v3，在t₁的时间内物块的位移大小为x1，木板的位移大小为x2，则有
μ₁mg+μ₂M+mg=Ma₂（1分）
v−a₂t₁=a₁t₁=v₃（2分）
x1=v2+v3t12（1分）
x2=v+v3t12（1分）
解得 x2−x1=97m设物块和木板一起运动时的加速度大小为a₃，一起运动的时间为 t₂，则有
μ₂M+mg=M+ma₃（1分）
v₃=a₃t₂（1分）
t=t₁+t₂1 3（1分）
解得 t=1s。（1分）