广东省佛山四中、南海一中2024-2025学年高三上学期10月联合质量检测物理试卷（解析版）

这是一份广东省佛山四中、南海一中2024-2025学年高三上学期10月联合质量检测物理试卷（解析版），共19页。试卷主要包含了请考生保持答题卷的整洁等内容，欢迎下载使用。
高三物理
本试卷共4页，15小题。满分100分。考试用时75分钟。
注意事项：
1．答卷前，考生要务必填涂答题卷上的有关项目。
2．选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答案涂在答题卷相应的位置上。
3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卷各题目指定区域内；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用铅笔和涂改液，不按以上要求作答的答案无效。
4．请考生保持答题卷的整洁。考试结束后，将答题卷交回。
第一部分 选择题（共46分）
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，只有一个选项符合题目要求，选对的得4分，错选、不选得0分。
1. 北京时间2020年12月17日1时59分，探月工程嫦娥五号返回舱在内蒙古四子王旗预定区域成功着陆、标志着我国首次地外天体采样返回任务圆满完成。返回舱在降至距地面约10千米高度时，自动打开降落伞，降落伞立即对返回舱产生一个阻力F，F的方向与返回舱瞬时速度v方向相反，F的大小也随着返回舱的减速而减小。请根据图片判断返回舱在F和自身重力mg作用下在空中的运动情况是（ ）
A. 返回舱在空中的轨迹为一条直线B. 返回舱在空中的轨迹为一条曲线
C. 返回舱在空中做匀变速直线运动D. 返回舱在空中做匀变速曲线运动
【答案】B
【解析】AB．返回舱受到重力mg和阻力F作用，这两个力的合力方向与返回舱的速度v不在一条直线上，满足做曲线运动的条件，故B正确，A错误；
CD．由于降落伞对返回舱的阻力F逐渐减小，F与mg合力大小和方向都在变化，故返回舱在空中做非匀变速曲线运动，故CD错误。
故选B。
2. 西江是珠江的主流，其流域是“广府”文化重要发源地。如图为西江流经佛山某段沿岸、、、四个河宽相同的弯，其对弯道半径。在河流平稳期，可以认为河道中各点流速相等，下列说法正确的是（ ）
A. 四个弯处河水的速度是相同的
B. 弯处的河水角速度最大
C. 弯处的河水向心加速度最大
D. 弯处的河水对弯道的冲击力比大
【答案】D
【解析】A．速度是矢量，四个弯处河水的速度方向不同，则速度不相同，故A错误；
B．根据
可知弯处的河水角速度最小，故B错误；
C．根据
可知弯处的河水向心加速度最大，故C错误；
D．根据牛顿第二定律有
可知弯处的河水对弯道的冲击力比大，故D正确；
故选D。
3. 发高远球是羽毛球运动中的一项基本技能。某同学发高远球，球的运动轨迹如图所示，假设此过程中羽毛球竖直方向所受空气阻力大小保不变，以竖直向上为正方向，则下列关于羽毛球竖直方向的位移一时间图像中，可能正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】本题考查运动图像，目的是考查学生的推理能力。羽毛球上升阶段，竖直方向的速度逐渐减小，图像的斜率逐渐减小，在最高点，竖直方向的速度为零，即图像的斜率为零；羽毛球下落阶段，竖直方向的速度逐渐增大，图像的斜率逐渐增大。羽毛球上升阶段竖直方向的合力较大，加速度较大，根据匀变速直线运动的规律，羽毛球上升阶段竖直方向的初速度大于下降阶段竖直方向的末速度，即羽毛球上升阶段竖直方向的平均速度较大，上升时间较短。综上所述，只有选项A正确。故选A。
4. 消毒碗柜的金属碗架可以将碗竖直放置于两条金属杆之间，如图所示。取某个碗的正视图如图所示，其中a、b分别为两光滑水平金属杆，下列说法正确的是（ ）
A. 若减小a、b间距，碗仍保持竖直静止，碗的合力减小
B. 若减小a、b间距，碗仍保持竖直静止，a杆受到的弹力不变
C. 若将质量相同、半径更大的碗竖直放置于a、b杆之间，碗受到杆的作用力变小
D. 若将质量相同、半径更大的碗竖直放置于a、b杆之间，碗受到杆的作用力不变
【答案】D
【解析】
A．若减小a、b间距，碗仍保持竖直静止，碗的合力仍为零，合力不变，选项A错误；
B．对碗受力分析如图，设b点对碗的弹力F2与竖直方向的夹角为θ，则
若减小a、b间距，则θ减小，a杆受到的弹力F1减小，选项B错误；
CD．杆对碗的作用力与碗的重力等大反向，则将质量相同、半径更大的碗竖直放置于a、b杆之间，则碗受到杆的作用力不变，总等于重力，选项C错误，D正确。
故选D。
5. 2022年10月9日，我国将卫星“夸父一号”成功送入太阳同步晨昏轨道。从宇宙中看，卫星一方面可视为绕地球做匀速圆周运动，轨道平面与地球的晨昏分界线共面，卫星轨道离地高度，周期。另一方面卫星随地球绕太阳做匀速圆周运动，周期，卫星轨道平面能保持垂直太阳光线，如图所示。已知地球的半径为R，引力常量为G，则下列表述正确的是（ ）
A. 晨昏轨道平面与地球同步卫星轨道平面重合
B. 根据以上信息可以估算出地球的质量
C. “夸父一号”的发射速度大于
D. 根据，可估算出地球到太阳距离r
【答案】B
【解析】A．晨昏轨道与地球经线平面重合，同步卫星轨道与赤道平面重合，所以两个轨道平面不重合，故A错误；
B．根据公式
可估算出地球的质量，故B正确；
C．“夸父一号”的发射速度大于第一宇宙速度，小于第二宇宙速度，故C错误；
D．因为卫星环绕的中心天体是地球，地球环绕的中心天体是太阳，所以选项中公式两边不相等，故D错误。故选B。
6. 如图（a）为救生缓降器材，发生火灾时先将安全钩挂在可以承重的物体上，再将安全带系在人体腰部，通过缓降绳索安全落地．在逃生演练时，某同学利用缓降器材逃生，图（b）为该同学整个运动过程的位移与时间的图像，以竖直向下为正方向，、内的图像均为抛物线且平滑连接。在时刻该同学从静止开始下落，在时，该同学恰好抵达地面，不计空气阻力。以下说法正确的是（ ）
A. 内，该同学的加速度大小为
B. 内，该同学先超重后失重
C. 内，该同学重力的功率先增加后减小
D. 内，该同学的机械能先增加后减小
【答案】C
【解析】A．0~2s的图像均为抛物线，由
可得
故A错误；
B．0~4s内，该同学竖直向下先匀加后匀减，加速度先竖直向下后竖直向上，所以先失重后超重，故B错误；
C．2s时速度为
2~4s内的图像为抛物线，物体做匀减速直线运动，设加速度大小为
解得
该同学内，速度先增大后减小，由重力的功率
可知重力的功率先增加后减小，故C正确；
D．内，绳子拉力一直做负功，该同学的机械能减小，故D错误。故选C。
7. 如图甲所示，小明沿倾角为10°的斜坡向上推动平板车，将一质量为10kg的货物运送到斜坡上某处，货物与小车之间始终没有发生相对滑动。已知平板车板面与斜坡平行，货物的动能Ek随位移x的变化图像如图乙所示，，则货物（ ）
A. 在0～3m的过程中，所受的合力逐渐增大
B. 在3m～5m的过程中，所受的合力逐渐减小
C. 在0～3m的过程中，机械能先增大后减小
D. 在3m～5m的过程中，机械能先增大后减小
【答案】D
【解析】A．图乙所示图像的斜率的绝对值表示合外力的大小，则可知，在0～3m的过程中，图像斜率的绝对值逐渐减小，则货物所受的合力逐渐减小，故A错误；
B．在3m～5m的过程中，图像斜率的绝对值逐渐增大，则可知货物所受的合力逐渐增大，故B错误；
C．根据图乙可知，在0～3m的过程中，动能逐渐增大，而随着板车沿着斜面向上运动，货物的势能也逐渐增大，由此可知，在0～3m的过程中，货物的机械能始终增大，故C错误；
D．取处为零势能面，在处货物的重力势能
做出重力势能随位移变化的图像如图所示
根据图像对比可知，在到之间，根据动能图线斜率绝对值的变化趋势与重力势能斜率比较可知，动能随位移的变化先慢与重力势能随位移的变化，该过程中机械能增加，后动能随位移的变化快于重力势能与位移的变化，该过程中机械能减小，由此可知，在3m～5m的过程中，机械能先增大后减小，故D正确。故选D。
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，有两个或两个以上选项符合题目要求，全选对的得6分，漏选的得3分，错选、不选得0分。
8. 如图所示，车厢内的后部有一相对车厢静止的乘客，车厢内的前部有一小球用细线悬挂在车厢的天花板上，小球与车厢一起沿平直轨道以速度v匀速前进．某时刻细线突然断裂，小球落向车厢底板，这一过程中车厢始终以速度v匀速前进．若空气阻力可忽略不计，对于小球从线断裂至落到车厢底板上之前的运动，下列说法中正确的是
A. 相对于乘客，小球做自由落体运动
B. 相对于乘客，小球的运动轨迹为斜向前的直线
C. 相对于地面，小球的运动轨迹为抛物线
D. 相对于地面，小球做自由落体运动
【答案】AC
【解析】AB．乘客和小球水平方向具有相同的速度，则相对于乘客，小球做自由落体运动，小球的运动轨迹为竖直向下的直线，选项A正确，B错误；
CD．相对于地面，小球做平抛运动，小球的运动轨迹为抛物线，选项C正确，D错误．
9. 2022年7月24日，问天实验舱成功发射。问天实验舱配置了多种实验柜用来开展太空实验。其中，变重力科学实验柜为科学实验提供0.01g~2g（零重力到两倍重力范围）高精度模拟的重力环境，支持开展微重力、模拟月球重力、火星重力等不同重力水平下的科学研究。如图所示，变重力实验柜的主要装置是两套900毫米直径的离心机。离心机旋转的过程中，由于惯性，实验载荷会有一个向外飞出的趋势，对容器壁产生压力，就像放在水平地面上的物体受到重力挤压地面一样。因此，这个压力的大小可以体现“模拟重力”的大小。根据上面资料结合所学知识，判断下列说法正确的是（ ）
A. 实验样品的质量越大，“模拟重力加速度”越大
B. 离心机的转速变为原来的2倍，同一位置的“模拟重力加速度”变为原来的4倍
C. 实验样品所受“模拟重力”的方向指向离心机转轴中心
D. 为防止两台离心机转动时对空间站的影响，两台离心机应按相反方向转动
【答案】BD
【解析】A．根据题意可得
可得模拟重力加速度
模拟重力加速度与样品的质量无关，离心机的转速变为原来的2倍，同一位置的“模拟重力加速度”变为原来的
故A错误，B正确；
C．实验载荷因为有向外飞出的趋势，对容器壁产生的压力向外，所以模拟重力的方向背离离心机转轴中心，故C错误；
D．根据牛顿第三定律可知，一台离心机从静止开始加速转动，会给空间站施加相反方向的力，使空间站发生转动，所以为防止两台离心机转动时对空间站的影响，两台离心机应按相反方向转动，故D正确。
故选BD。
10. 图为深坑打夯机工作示意图．电动机带动两个摩擦轮匀速转动，将夯杆从深坑竖直提起；当夯杆的下端刚到达坑口时，夯杆被松开，一段时间后又落回坑底；周而复始地这样工作，就可将坑底夯实。已知电动机皮带运行速率v=4m/s，两摩擦轮对夯杆的压力均为与夯杆的动摩擦因数均为夯杆的质量坑深重力加速度不计空气阻力及夯实坑底引起的深度变化，则（ ）
A. 夯杆在上升阶段经历了加速运动、匀速运动和减速运动
B. 夯杆下端离开坑底的最大高度为5m
C. 每个打夯周期中，摩擦轮对夯杆做的功为
D. 由题目所给信息，可以计算出该深坑打夯机的打夯周期
【答案】ABD
【解析】A．夯杆在上升阶段经历了向上加速运动、达到与摩擦轮共速后匀速运动，最后减速运动到最高点，故A正确；
B．夯杆的下端刚到达坑口时，夯杆被松开，电动机皮带运行速率v=4m/s，夯杆下端离开坑底的最大高度为
故B正确；
C．根据能量守恒，每个打夯周期中，摩擦轮对夯杆做的功为
故C错误；
D．打夯机向上加速度
加速时间
加速位移
匀速时间
减速时间
反向运动时间
解得
运动总时间即周期
故D正确。故选ABD。
非选择题（共54分）
三、实验与解答题：本大题共5小题，共54分．按题目要求作答．解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．
11. 在“探究平抛运动的特点”实验中，某学习小组用如图甲所示装置研究平抛运动。将印有方格的纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上。钢球沿斜槽轨道滑下后从点飞出，落在水平挡板上。由于挡板靠近硬板一侧较低，钢球落在挡板上时，钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板，重新释放钢球，如此重复，白纸上将留下一系列痕迹点。
（1）下列实验条件必须满足的有（ ）
A. 斜槽轨道光滑
B. 斜槽轨道末段水平
C. 图中档条每次必须等间距下移
D. 每次从斜槽上相同位置无初速度释放钢球
（2）在某次实验中，甲同学每次都将小球从斜槽的同一位置无初速释放，并从斜槽末端水平飞出。改变水平挡板的高度，就改变了小球在板上落点的位置，从而可描绘出小球的运动轨迹。某同学设想小球先后三次做平抛，将水平板依次放在如乙图中1、2、3的位置，且1与2的间距等于2与3的间距。若三次实验中，小球从抛出点到落点的水平位移依次为、、，忽略空气阻力的影响，下面分析正确的是（ ）
A. B.
C. D. 无法判断
（3）该同学用印有小方格（小方格的边长为）的纸记录下部分轨迹，小球以同一初速度做平抛运动途中的几个位置点如图丙中的、、、所示，重力加速度为，则、、、相邻两个位置点的时间间隔__________，小球初速度__________。（用题中字母表示）
【答案】（1）BD （2）A （3）
【解析】【小问1详解】
AD．为了获得相同的初速度，需要每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球，但斜槽轨道不需要光滑，故A错误，D正确；
B．为保证小球飞出时速度水平，所以斜槽轨道末段需要水平，故B正确；
C．挡板只要能记录下小球在不同高度时的不同位置，不需要等间距变化，故C错误。
故选BD。
【小问2详解】
因为平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，下落的速度越来越快，则下落相等位移的时间越来越短，水平方向上做匀速直线运动，所以
故选A。
【小问3详解】
[1][2]小球竖直方向做自由落体运动，根据匀变速直线运动推论有
解得
小球平抛初速度大小是
12. 某兴趣小组在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，小明使用了如图甲所示的实验装置。
（1）请判断以下做法正确的是__________。
A. 打点计时器不应固定在长木板的右端，而应固定在长木板左端靠近定滑轮的位置
B. 每次改变小车质量后，需要重新平衡摩擦力
C. 实验时，先放开小车，再接通打点计时器电源
D. 在探究加速度与质量的关系时，作出图像可以更直观地判断出二者间的关系
（2）已知打点计时器所用交流电的频率为。下图是实验中打出的一段纸带，在打出的点中，从点开始每5个打点间隔取1个计数点，分别记为、、、、，相邻计数点间的距离已在图中标出。打点计时器打下计数点时，小车的瞬时速度__________，小车的加速度__________。（结果均保留三位有效数字）
（3）在探究加速度与力的关系时，某同学根据实验数据做出图像，如图丙所示，发现该图线不通过坐标原点，试分析其可能产生的原因_________。
（4）小红同学在探究小车的加速度与所受合外力的关系时，设计并采用了如图丁所示的方案。其实验操作步骤如下：
a．挂上砝码盘和砝码，调节木板的倾角，使质量为的小车拖着纸带沿木板匀速下滑；
b．取下砝码盘和砝码，测出其总质量为，并让小车沿木板下滑，测出加速度；
c．改变砝码盘中砝码的个数，重复步骤和，多次测量，作出图像。
①该实验方案__________满足条件（选填“需要”或“不需要”）；
②若小红同学实验操作规范，随砝码盘中砝码个数的增加，作出的图像最接近图中的__________。
A. B. C.
【答案】（1）D （2）1.02 1.72 （3）见解析
（4）不需要 A
【解析】【小问1详解】
A．打点计时器应固定在长木板的最右端，便于纸带多打点，故A错误；
B．平衡摩擦力后，每次改变小车质量后，不需要重新平衡摩擦力，故B错误；
C．实验时，先接通打点计时器电源，再放开小车，故C错误；
D．在探究加速度与质量的关系时，作出图像为线性关系可以更直观地判断出二者间的关系，故D正确。
故选D。
【小问2详解】
[1]每5个打点间隔取1个计数点，则相邻两计数点间隔时间
利用匀变速直线的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，则点的瞬时速度为
[2]利用匀变速直线运动的判别式，结合逐差法可得
【小问3详解】
在探究加速度与力的关系时，某同学根据实验数据做出图像，如图丙所示，发现该图线不通过坐标原点，意味有F还没有加速度，即还没平衡摩擦力或平衡摩擦力不够。
【小问4详解】
①[1]该实验方案中，砝码盘和砝码对小车的拉力的大小，等于使小车沿斜面加速下滑的力，所以不需要满足。
②[2]由于砝码盘和砝码对小车的拉力的大小，等于使小车沿斜面加速下滑的力，所以加速度总是正比于拉力，图像是一条直线。
故选A。
13. 2024年4月29日我国航空母舰“福建舰”离开江南造船厂，开始海试验收阶段，该舰采用了更为稳定可靠的特级电磁弹射技术，标志着中国航母建造技术已经走在了世界前列。假设航空母舰的水平跑道总长，电磁弹射区的长度，如图所示。一架质量的飞机（可看成质点），电磁弹射器可给飞机提供恒定的水平推进力，飞机启动发动机后可为其提供恒定的水平动力，飞机启动后先经电磁弹射器弹射后获得的一定速度，离开电磁弹射区域后继续加速，从边沿离舰的起飞速度为，假设飞机在航母上受到的阻力恒为飞机重力的，航空母舰始终处于静止状态，取重力加速度。求：
（1）飞机刚离开电磁弹射区的速度；
（2）电磁弹射器提供给飞机恒定的水平推进力。
【答案】（1）
（2）
【解析】【小问1详解】
飞机离开电磁弹射区域后继续加速过程中，根据动能定理，有
代入数据，求得
【小问2详解】
飞机在电磁弹射区加速的过程中，根据动能定理，有
代入数据，求得
14. 某同学研究过山车模型，设计图甲所示轨道，一物块放置在水平台面上，在水平推力的作用下，物块从坐标原点由静止开始沿轴正方向运动，与物块的位置坐标的关系如图乙所示。物块在处从平台飞出，同时撤去，物块恰好由点沿其切线方向进入竖直圆轨道，随后刚好从轨道最高点飞出。已知物块质量，物块与水平台面间的动摩擦因数为，轨道圆心为，半径为，为竖直直径，，重力加速度，，，不计空气阻力。求：
（1）水平推力做的功及物块离开平台的速度；
（2）物块到达点速度及物块在圆轨道上运动时克服摩擦力做的功。
【答案】（1）9J；4m/s
（2）；0.5J
【解析】【小问1详解】
由F与物块的位置坐标x的关系图像面积分析可知，当物块运动到x=2m处时所做的功为
根据动能定理有
解得
【小问2详解】
物块从平台飞出后做平抛运动，且从P点沿切线方向进入圆轨道，设物块运动到P点时的速度为，可得物块在P点的速度为
设物块恰好由轨道最高点M飞出时的速度为，由圆周运动知识可知
解得物块到达点速度为
设物块在圆轨道时，克服摩擦力做的功为，由动能定理
解得
J
15. 如图，光滑固定斜面AB与粗糙水平面BC平滑连接，一质量m=1kg的小物块由斜面顶端A点静止释放，通过水平面BC后，由C点进入与水平面相切的、足够长的水平传送带，传送带逆时针匀速运动。已知斜面的高度h=2m，水平面BC的长度L=1m，物块与水平面、传送带间的动摩擦因数，重力加速度g=10m/s2。
（1）求物块第一次到C点时的速度大小；
（2）若传送带速度=2m/s，求物块第一次运动到最右端过程中，与传送带因摩擦产生的热量；
（3）调节传送带以不同速度v匀速转动，可以让物块停在BC不同位置上，设全过程物块在水平面BC上滑过的总路程为x，请写出x与传送带速度v的关系式。
【答案】（1）；（2）；（3）当时，；当时，
【解析】（1）从A到C的过程中，根据动能定理
解得
（2）物体在传送带上向右运动的时间
而
可得
向右运动的最大距离
与传送带因摩擦产生的热量
（3）讨论
1．若传送带的速度，物体滑上传送带后以原速率返回，根据动能定理
打入数据可得，在BC上滑过的总路程为
2．若传送带的速度，物体冲上传送带后，返回的速度为v，可以多次在BC上往返，如果再此冲上传送带时，以原速率返回，因此，在BC上滑过的总路程为