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2023-2024学年广东省广州市三校高三上学期期中考试 物理试卷（含答案）
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这是一份2023-2024学年广东省广州市三校高三上学期期中考试 物理试卷（含答案），共8页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
本试卷共5页，15小题，满分100分。考试用时75分钟。
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1．“天宫课堂”第四课于2023年9月21日15时45分开课，神舟十六号航天员景海鹏，朱杨柱、桂海潮在中国空间站梦天实验舱面向全国青少年进行太空科普授课。在奇妙“乒乓球”实验中，航天员朱杨柱从水袋挤出了一些水，形成一颗水球，桂海潮用白毛巾包好的球拍击球，水球被弹开。对于该实验说法正确的是（ ）
A．击球过程中，水球所受弹力是由于水球发生形变产生的
B．梦天实验舱内可进行牛顿第一定律的实验验证
C．梦天实验舱内，水球体积越大其惯性越大
D．击球过程中，水球对“球拍”的作用力与“球拍”对水球的作用力是一对平衡力
2．如图甲所示，滚筒洗衣机脱水时，滚筒内的衣物随滚筒在竖直面内做匀速圆周运动，可简化为如图乙所示模型，A、C两点分别为衣物运动的最高点和最低点，B、D两点与圆筒圆心等高，则对脱水过程。下列说法正确的是（ ）
A．从A到C衣物处于失重状态
B．在B、D两点衣物的加速度相同
C．脱水效果最好的位置在C点
D．已脱水的衣物在A点受到的合力最小
3．如图所示，图甲为沿x轴传播的一列简谱横波在t=0时刻的波动图像，图乙为质点P的振动图像，则下列说法中正确的是（ ）
甲乙
A．该波沿x轴正方向传播
B．t=1s时，a质点向y轴负方向运动
C．0~2s时间内，质点P沿x轴向左运动了4m
D．从t=0时起，a、b、c三质点中质点b最先回到平衡位置
4．建筑工人用如图所示的方式将重物从平台缓慢下放到地面上，固定重物的光滑圆环套在轻绳上，轻绳的一端固定在竖直墙上，工人手握的部分有足够长的绳子，工人站在平台上的位置保持不变，缓慢释放手中的绳子，重物缓慢下降，则在重物下降的过程中（ ）
A．绳对圆环的作用力逐渐减小
B．工人对绳的拉力不变
C．平台对工人的支持力逐渐增大
D．平台对工人的摩擦力逐渐减小
5．某驾校学员在教练的指导下沿直线路段练习驾驶技术，汽车的位置x与时间t的关系如图所示，则汽车行驶速度v、加速度a与时间t的关系图像可能正确的是（ ）
ABCD
6.近年来我国航天事业取得了举世瞩目的成就，例如2023年10月26日神州十六号、神州十七号航天员胜
利会师于轨道高度约400km的“天宫”空间站，空间站绕地球做匀速圆周运动，如图甲所示；还有我国自主
研发的北斗卫星导航系统已于2020年服务全球，该系统由5颗同步卫星、30颗非静止轨道卫星组成，主要
应用于三维卫星定位与通信，如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
甲乙
A．“天宫”空间站的运行周期大于北斗同步卫星的运行周期
B．“天宫”空间站里的宇航员处于悬浮状态时不受重力的作用
C．北斗导航系统中所有同步卫星受到地球的万有引力大小相等
D．北斗同步卫星的发射速度大于“天宫”空间站的发射速度
7．曲柄连杆机构是发动机的主要运动机构，其功能是将活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动，从而驱动汽车车轮转动，其结构示意图如图所示。曲轴可绕固定的O点自由转动，连杆两端分别连接曲轴上的A点和活塞上的B点，若曲轴绕O点做匀速圆周运动，转速n=1800r/min，OA=20cm，AB=60cm。下列说法正确的是（ ）
A．活塞在水平方向上做匀速直线运动
B．当OA竖直时，活塞的速度为12πm/s
C．当OA与AB共线时，活塞的速度为12πm/s
D．当OA与AB垂直时，活塞的速度为4πm/s
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，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．越野滑雪运动员利用工作起来似巨型“陀螺”的圆盘滑雪机模拟一些特定的训练环境和场景。某次训练过程简化为如图模型：圆盘滑雪机绕垂直于盘面的固定转轴以恒定的角速度ω转动，盘面上离转轴距离为10m处的运动员（保持如图滑行姿势，可看成质点）与圆盘始终保持相对静止，运动员质量为60kg，与盘面间的动摩擦因数为0.5，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，盘面与水平面的夹角为15°，g取10m/s2，已知sin15°≈0.260，cs15°≈0.966。则下列说法正确的是（ ）
A．运动员随圆盘做匀速圆周运动时，一定始终受到两个力的作用
B．ω的最大值约为
C．ω取不同值时，运动员在最高点所受摩擦力一定随ω的增大而增大
D．运动员由最低点运动到最高点的过程中摩擦力所做的功约为3120J
9．智能手机安装适当的软件后，可随时测量手机的加速度大小。某同学手持这样一部手机，站在水平地面上，完成一次下蹲后又起立的运动，得到其加速度随时间的变化关系如图所示。设竖直向上为正方向，下列关于该同学的说法正确的是（ ）
A．由a到c的过程中处于失重状态
B．c点时重心最低
C．e点时处于起立过程且速度最大
D．由e到f的过程中地面对其支持力小于重力
10．使甲、乙两个电性相反的带电体静止于水平桌面上，甲的质量大于乙的质量，两者与桌面绝缘且与桌面之间的动摩擦因数相等。现同时释放甲和乙，在它们相互接近过程中的任一时刻（ ）
A．甲的速度大小比乙的大
B．甲的动量大小比乙的小
C．甲的动量大小与乙的相等
D．甲和乙的动量之和不为零
三、实验题：每空2分，共16分。
11．为了探究平抛运动的规律，某小组做了以下实验：
甲乙
（1）如图甲是实验装置示意图，在此实验中，为得到平抛运动轨迹，下列说法正确的是 （只有一项正确）。
A．斜槽轨道必须光滑
B．安装斜槽轨道时，其末端需保持水平
C．图中水平挡板MN必须等间距下移
（2）一位同学做实验时，未标记平抛运动的抛出点，只记录了轨迹上A、B、C三点。现取A点为坐标原点，建立了如图乙所示的坐标系，平抛轨迹上的这三点坐标值图中已标出，由此可计算得出小球在B、C两点之间运动的时间间隔为 s，小球平抛的初速度大小为 m/s。（取g=9.8m/s2，计算结果均保留两位有效数字）
12．在“观察电容器的充、放电现象”实验中，某研究小组同学按照图甲所示连接电路，并将传感器与计算机相连。实验时，先将开关S掷向1，一段时间后，将开关掷向2，传感器将信息传入计算机屏幕上，显示出电流或电压随时间变化的图线。
甲乙
（1）由电路图可知，传感器1应为 ，传感器2应为 。
A．电流传感器B．电压传感器C．温度传感器D．压力传感器
（2）用U表示电容器两端的电压，I表示电路中的电流，当开关掷向1后的一段时间里，下列图像正确的有 。
ABCD
（3）开关掷向2后，通过R的电流方向为 （填“向上”或“向下”）。
（4）若电源电动势为2V，开关掷向2后，通过R的电流大小的变化图像如图乙所示，则该电容器的电容约为 F。（结果保留两位有效数字）
四、计算题：共38分。
13．（10分）冰壶是冬季奥运会上非常受欢迎的体育项目。如图所示，运动员在水平冰面上将冰壶A推到M点放手，此时A的速度v0=2m/s，匀减速滑行x1=16.8m到达N点时，队友用毛刷开始擦A运动前方的冰面，使A与NP间冰面的动摩擦因数减小，A继续匀减速滑行x2=3.5m，与静止在P点的冰壶B发生正碰，碰后瞬间A、B的速度分别为vA=0.05m/s和vB=0.55m/s，方向相同。已知A、B质量相同，A与MN间冰面的动摩擦因数μ1=0.01，重力加速度g取10m/s2，运动过程中两冰壶均视为质点，A、B碰撞时间极短。求冰壶A
（1）在N点的速度v1的大小；
（2）与NP间冰面的动摩擦因数μ2。
14．（12分）如图甲所示，一质量M=0.5kg的物块放在足够大的粗糙水平面上的O点，物块与水平面间的动摩擦因数μ=0.2。长l=1m的轻质细线上端固定，下端系着一质量m=0.5kg的小球，小球静止时位于O点，小球与物块均视为质点。以O为原点，水平向右为x轴建立坐标。O点右侧空间有一特殊的水平外力场，外力F随位置x的变化关系如图乙所示。现将小球拉至与竖直方向夹角的位置，由静止释放，小球与物块发生弹性正碰，不计空气阻力，重力加速度大小g取10m/s2，sin53=0.8，cs53=0.6。求：
（1）碰撞后瞬间物块的速度大小；
（2）物块第一次运动到x=1.6m时的动能。
甲乙
15．（16分）如图所示，圆心为O、半径为R的圆形区域内存在一个平行于该区域的匀强电场，MN为圆的一条直径。质量为m、电荷量为+q的粒子从M点以速度v射入电场，速度方向与MN夹角θ=45°，一段时间后粒子运动到N点，速度大小也为v，不计粒子重力，规定M点电势为零。求：
（1）匀强电场的场强大小；
（2）粒子电势能的最大值；
（3）仅改变粒子速度大小，当粒子离开圆形区域的电势能最小时，粒子射入电场的速度大小。
广州市三校2023-2024学年高三上学期期中考试
物理参考答案
1．C2．C3．B4．D5．C6．D7．B
8．BD9．ACD10．BD
11．B0.100.80
12．ABAD/DA向下均可。
13．（1）；（2）
【详解】（1）设冰壶质量为m，A受到冰面的支持力为N，由竖直方向受力平衡，有
设A在MN间受到的滑动摩擦力为f，则有
设A在MN间的加速度大小为a，由牛顿第二定律可得
联立解得
由速度与位移的关系式，有
代入数据解得
（2）设碰撞前瞬间A的速度为v2，由动量守恒定律可得
解得
设A在NP间受到的滑动摩擦力为，则有
由动能定理可得
联立解得
14．（1）；（2）
【详解】（1）设小球运动到O点时的速度大小为v，在小球释放后至运动到O点的过程中，根据动能定理有
设碰撞后瞬间小球与物块的速度分别为v1、v2，取向右为正方向，根据动量守恒定律有
根据机械能守恒定律有
解得
（2）F-x图像与x轴围成图形的面积表示F做的功，则由题图乙可知碰后物块第一次运动到x=1.6m过程中水平力做的功；
摩擦力f做的功为
由动能定理可得
代入数据解得
15．（1）；（2）；（3）
【详解】解：（1）从M到N粒子动能不变，电场力不做功，所以MN为等势线，电场线与MN垂直，粒子做类似斜抛的运动，沿MN方向，粒子匀速运动
垂直MN方向
根据牛顿第二定律
解得
（2）粒子垂直MN方向速度为0时，电势能最大，根据能量守恒
（3）如图所示，当粒子运动到P点时，电势能最小，由
联立求得
本试卷共5页，15小题，满分100分。考试用时75分钟。
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1．“天宫课堂”第四课于2023年9月21日15时45分开课，神舟十六号航天员景海鹏，朱杨柱、桂海潮在中国空间站梦天实验舱面向全国青少年进行太空科普授课。在奇妙“乒乓球”实验中，航天员朱杨柱从水袋挤出了一些水，形成一颗水球，桂海潮用白毛巾包好的球拍击球，水球被弹开。对于该实验说法正确的是（ ）
A．击球过程中，水球所受弹力是由于水球发生形变产生的
B．梦天实验舱内可进行牛顿第一定律的实验验证
C．梦天实验舱内，水球体积越大其惯性越大
D．击球过程中，水球对“球拍”的作用力与“球拍”对水球的作用力是一对平衡力
2．如图甲所示，滚筒洗衣机脱水时，滚筒内的衣物随滚筒在竖直面内做匀速圆周运动，可简化为如图乙所示模型，A、C两点分别为衣物运动的最高点和最低点，B、D两点与圆筒圆心等高，则对脱水过程。下列说法正确的是（ ）
A．从A到C衣物处于失重状态
B．在B、D两点衣物的加速度相同
C．脱水效果最好的位置在C点
D．已脱水的衣物在A点受到的合力最小
3．如图所示，图甲为沿x轴传播的一列简谱横波在t=0时刻的波动图像，图乙为质点P的振动图像，则下列说法中正确的是（ ）
甲乙
A．该波沿x轴正方向传播
B．t=1s时，a质点向y轴负方向运动
C．0~2s时间内，质点P沿x轴向左运动了4m
D．从t=0时起，a、b、c三质点中质点b最先回到平衡位置
4．建筑工人用如图所示的方式将重物从平台缓慢下放到地面上，固定重物的光滑圆环套在轻绳上，轻绳的一端固定在竖直墙上，工人手握的部分有足够长的绳子，工人站在平台上的位置保持不变，缓慢释放手中的绳子，重物缓慢下降，则在重物下降的过程中（ ）
A．绳对圆环的作用力逐渐减小
B．工人对绳的拉力不变
C．平台对工人的支持力逐渐增大
D．平台对工人的摩擦力逐渐减小
5．某驾校学员在教练的指导下沿直线路段练习驾驶技术，汽车的位置x与时间t的关系如图所示，则汽车行驶速度v、加速度a与时间t的关系图像可能正确的是（ ）
ABCD
6.近年来我国航天事业取得了举世瞩目的成就，例如2023年10月26日神州十六号、神州十七号航天员胜
利会师于轨道高度约400km的“天宫”空间站，空间站绕地球做匀速圆周运动，如图甲所示；还有我国自主
研发的北斗卫星导航系统已于2020年服务全球，该系统由5颗同步卫星、30颗非静止轨道卫星组成，主要
应用于三维卫星定位与通信，如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
甲乙
A．“天宫”空间站的运行周期大于北斗同步卫星的运行周期
B．“天宫”空间站里的宇航员处于悬浮状态时不受重力的作用
C．北斗导航系统中所有同步卫星受到地球的万有引力大小相等
D．北斗同步卫星的发射速度大于“天宫”空间站的发射速度
7．曲柄连杆机构是发动机的主要运动机构，其功能是将活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动，从而驱动汽车车轮转动，其结构示意图如图所示。曲轴可绕固定的O点自由转动，连杆两端分别连接曲轴上的A点和活塞上的B点，若曲轴绕O点做匀速圆周运动，转速n=1800r/min，OA=20cm，AB=60cm。下列说法正确的是（ ）
A．活塞在水平方向上做匀速直线运动
B．当OA竖直时，活塞的速度为12πm/s
C．当OA与AB共线时，活塞的速度为12πm/s
D．当OA与AB垂直时，活塞的速度为4πm/s
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，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．越野滑雪运动员利用工作起来似巨型“陀螺”的圆盘滑雪机模拟一些特定的训练环境和场景。某次训练过程简化为如图模型：圆盘滑雪机绕垂直于盘面的固定转轴以恒定的角速度ω转动，盘面上离转轴距离为10m处的运动员（保持如图滑行姿势，可看成质点）与圆盘始终保持相对静止，运动员质量为60kg，与盘面间的动摩擦因数为0.5，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，盘面与水平面的夹角为15°，g取10m/s2，已知sin15°≈0.260，cs15°≈0.966。则下列说法正确的是（ ）
A．运动员随圆盘做匀速圆周运动时，一定始终受到两个力的作用
B．ω的最大值约为
C．ω取不同值时，运动员在最高点所受摩擦力一定随ω的增大而增大
D．运动员由最低点运动到最高点的过程中摩擦力所做的功约为3120J
9．智能手机安装适当的软件后，可随时测量手机的加速度大小。某同学手持这样一部手机，站在水平地面上，完成一次下蹲后又起立的运动，得到其加速度随时间的变化关系如图所示。设竖直向上为正方向，下列关于该同学的说法正确的是（ ）
A．由a到c的过程中处于失重状态
B．c点时重心最低
C．e点时处于起立过程且速度最大
D．由e到f的过程中地面对其支持力小于重力
10．使甲、乙两个电性相反的带电体静止于水平桌面上，甲的质量大于乙的质量，两者与桌面绝缘且与桌面之间的动摩擦因数相等。现同时释放甲和乙，在它们相互接近过程中的任一时刻（ ）
A．甲的速度大小比乙的大
B．甲的动量大小比乙的小
C．甲的动量大小与乙的相等
D．甲和乙的动量之和不为零
三、实验题：每空2分，共16分。
11．为了探究平抛运动的规律，某小组做了以下实验：
甲乙
（1）如图甲是实验装置示意图，在此实验中，为得到平抛运动轨迹，下列说法正确的是 （只有一项正确）。
A．斜槽轨道必须光滑
B．安装斜槽轨道时，其末端需保持水平
C．图中水平挡板MN必须等间距下移
（2）一位同学做实验时，未标记平抛运动的抛出点，只记录了轨迹上A、B、C三点。现取A点为坐标原点，建立了如图乙所示的坐标系，平抛轨迹上的这三点坐标值图中已标出，由此可计算得出小球在B、C两点之间运动的时间间隔为 s，小球平抛的初速度大小为 m/s。（取g=9.8m/s2，计算结果均保留两位有效数字）
12．在“观察电容器的充、放电现象”实验中，某研究小组同学按照图甲所示连接电路，并将传感器与计算机相连。实验时，先将开关S掷向1，一段时间后，将开关掷向2，传感器将信息传入计算机屏幕上，显示出电流或电压随时间变化的图线。
甲乙
（1）由电路图可知，传感器1应为 ，传感器2应为 。
A．电流传感器B．电压传感器C．温度传感器D．压力传感器
（2）用U表示电容器两端的电压，I表示电路中的电流，当开关掷向1后的一段时间里，下列图像正确的有 。
ABCD
（3）开关掷向2后，通过R的电流方向为 （填“向上”或“向下”）。
（4）若电源电动势为2V，开关掷向2后，通过R的电流大小的变化图像如图乙所示，则该电容器的电容约为 F。（结果保留两位有效数字）
四、计算题：共38分。
13．（10分）冰壶是冬季奥运会上非常受欢迎的体育项目。如图所示，运动员在水平冰面上将冰壶A推到M点放手，此时A的速度v0=2m/s，匀减速滑行x1=16.8m到达N点时，队友用毛刷开始擦A运动前方的冰面，使A与NP间冰面的动摩擦因数减小，A继续匀减速滑行x2=3.5m，与静止在P点的冰壶B发生正碰，碰后瞬间A、B的速度分别为vA=0.05m/s和vB=0.55m/s，方向相同。已知A、B质量相同，A与MN间冰面的动摩擦因数μ1=0.01，重力加速度g取10m/s2，运动过程中两冰壶均视为质点，A、B碰撞时间极短。求冰壶A
（1）在N点的速度v1的大小；
（2）与NP间冰面的动摩擦因数μ2。
14．（12分）如图甲所示，一质量M=0.5kg的物块放在足够大的粗糙水平面上的O点，物块与水平面间的动摩擦因数μ=0.2。长l=1m的轻质细线上端固定，下端系着一质量m=0.5kg的小球，小球静止时位于O点，小球与物块均视为质点。以O为原点，水平向右为x轴建立坐标。O点右侧空间有一特殊的水平外力场，外力F随位置x的变化关系如图乙所示。现将小球拉至与竖直方向夹角的位置，由静止释放，小球与物块发生弹性正碰，不计空气阻力，重力加速度大小g取10m/s2，sin53=0.8，cs53=0.6。求：
（1）碰撞后瞬间物块的速度大小；
（2）物块第一次运动到x=1.6m时的动能。
甲乙
15．（16分）如图所示，圆心为O、半径为R的圆形区域内存在一个平行于该区域的匀强电场，MN为圆的一条直径。质量为m、电荷量为+q的粒子从M点以速度v射入电场，速度方向与MN夹角θ=45°，一段时间后粒子运动到N点，速度大小也为v，不计粒子重力，规定M点电势为零。求：
（1）匀强电场的场强大小；
（2）粒子电势能的最大值；
（3）仅改变粒子速度大小，当粒子离开圆形区域的电势能最小时，粒子射入电场的速度大小。
广州市三校2023-2024学年高三上学期期中考试
物理参考答案
1．C2．C3．B4．D5．C6．D7．B
8．BD9．ACD10．BD
11．B0.100.80
12．ABAD/DA向下均可。
13．（1）；（2）
【详解】（1）设冰壶质量为m，A受到冰面的支持力为N，由竖直方向受力平衡，有
设A在MN间受到的滑动摩擦力为f，则有
设A在MN间的加速度大小为a，由牛顿第二定律可得
联立解得
由速度与位移的关系式，有
代入数据解得
（2）设碰撞前瞬间A的速度为v2，由动量守恒定律可得
解得
设A在NP间受到的滑动摩擦力为，则有
由动能定理可得
联立解得
14．（1）；（2）
【详解】（1）设小球运动到O点时的速度大小为v，在小球释放后至运动到O点的过程中，根据动能定理有
设碰撞后瞬间小球与物块的速度分别为v1、v2，取向右为正方向，根据动量守恒定律有
根据机械能守恒定律有
解得
（2）F-x图像与x轴围成图形的面积表示F做的功，则由题图乙可知碰后物块第一次运动到x=1.6m过程中水平力做的功；
摩擦力f做的功为
由动能定理可得
代入数据解得
15．（1）；（2）；（3）
【详解】解：（1）从M到N粒子动能不变，电场力不做功，所以MN为等势线，电场线与MN垂直，粒子做类似斜抛的运动，沿MN方向，粒子匀速运动
垂直MN方向
根据牛顿第二定律
解得
（2）粒子垂直MN方向速度为0时，电势能最大，根据能量守恒
（3）如图所示，当粒子运动到P点时，电势能最小，由
联立求得
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