2024-2025学年安徽鼎尖教育高三（上）联考物理试卷（11月）（含答案）

这是一份2024-2025学年安徽鼎尖教育高三（上）联考物理试卷（11月）（含答案），共9页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1.如图所示，密闭容器内有水、食用油及少量气体，现让容器以恒定加速度水平向右做匀加速直线运动。当容器内物质稳定后，容器内物质的状态可能是
A. B. C. D.
2.如图所示，光滑水平桌面上有一质量为m的小球在绳子拉力下做匀速圆周运动，速度大小为v。在小球运动过程中，下列说法正确的是
A. 任意时间内重力的冲量都为零
B. 若取小球运动一周的过程，拉力冲量大小一定为零
C. 若取小球运动四分之一圆周的过程，拉力冲量大小为2mv
D. 由于拉力方向总是垂直于速度方向，所以任意时间内拉力的冲量都为零
3.已知月球的第一宇宙速度约为1.68km/s，月球表面的重力加速度约为1.62m/s2，万有引力常量G=6.67×10−11m3·kg−1·s−2，忽略月球的自转，月球的质量约为
A. 7×1022kgB. 7×1023kgC. 7×1024kgD. 7×1025kg
4.如图所示，足够长的水平传送带以3m/s的速率顺时针转动，煤块以9m/s的速度从传送带左端滑上传送带，2s后煤块与传送带共速，又经过2s后，传送带突然停止转动(时间忽略不计)，最终煤块在传送带上的划痕长度为( )
A. 4.5mB. 6mC. 7.5mD. 13.5m
5.如图所示，半径均为r的两光滑圆柱体A、B叠放在墙角，若用力推动水平地面上的圆柱体A向右运动，圆柱体B会沿竖直墙面向上运动。当圆柱体A的中心轴与竖直墙面的距离为2r时，圆柱体A的速度大小为v，此时圆柱体B的速度大小为
A. vB. 12vC. 3vD. 33v
6.如图所示，轻杆与水平桌面夹角为θ(大于90°)，轻杆的一端通过铰链连接在水平桌面上，另一端连接小物块，连接在物块上的轻绳绕过固定在桌边的滑轮后用力下拉使物块处于静止状态。忽略一切摩擦，若拉动绳子，让物块顺时针缓慢绕杆转动至杆水平前，下列说法正确的是
A. 绳上拉力先变大后变小B. 绳上拉力先变小后变大
C. 杆上支持力逐渐变大D. 杆上支持力逐渐变小
7.如图所示。三个大小相同的弹性小球A、B、C位于光滑水平面的一条直线上，球A、C的质量分别为9m、m。现给球A一个沿AB球心连线的初速度，使球A与B、B与C先后发生对心弹性碰撞。若球C碰后的速度取得最大值，球B的质量应取( )
A. mB. 3mC. 4.5mD. 9m
8.一辆警车在平直公路上以v=17m/s的速度匀速行驶，某时刻，另一辆汽车从警车旁超车并向前方匀速行驶，警车内人员为测此汽车速度，于是向前方发射超声波，经t1=0.4s后警车接收到被前车反射的回波。接收到回波的同时再发出第二列超声波，发出第二列超声波后经t2=0.42s警车再次接收到回波。已知超声波速度v0=340m/s，汽车超过警车后和警车始终在同一平直车道上，汽车的速度大约为
A. 70km/ℎB. 90km/ℎC. 100km/ℎD. 120km/ℎ
二、多选题：本大题共2小题，共10分。
9.如图所示，轻弹簧上端固定在天花板上，下端连接一质量为m的小球A，开始时，用手托住球A使弹簧处于原长状态。球A静止释放后，最大速度为vA，弹簧的最大弹性势能为EA；现将小球A换用质量为2m的小球B，仍从弹簧原长位置静止释放球B，最大速度为vB，弹簧的最大弹性势能为EB。下列关系式正确的是
A. 2vA=vBB. 2vA=vBC. 2EA=EBD. 4EA=EB
10.足够大的斜坡与水平方向夹角为θ，斜坡某处竖直放置高度为ℎ的细喷水管，喷水管口O处可喷出速度大小始终为v、方向可调但始终平行于斜坡的水流，其装置侧视图如图所示。假设水流始终能落到斜坡上，不计空气阻力，重力加速度为g，下列说法正确的是
A. 沿不同方向出射的水流在空中运动的时间均为 2ℎg
B. 当出射速度平行于水平面时，水流在空中运动的位移最短
C. 由于重力的作用，水流在斜坡上的落点不可能在一个圆周上
D. 当出射速度方向在竖直平面内且沿斜坡向下时，水流落在斜坡上的速度最大
三、实验题：本大题共2小题，共14分。
11.某实验小组采用图1所示实验装置探究加速度与力的关系，图中桌面水平，固定在小车上滑轮两侧绳子均水平，通过改变增减钩码来改变小车的所受拉力，已知重力加速度为g。
(1)本实验 满足钩码质量远小于小车质量(填“需要”或“不需要”)；
(2)若实验小组忘记平衡摩擦力，钩码重力用F表示，得到的小车加速度a与F的图像如图2所示，已知图线的斜率为k，横轴截距为b，则小车的质量为 ，小车与水平长木板间的动摩擦因数为 。(用题中物理量字母k、b、g表示)
12.一同学受到伽利略研究自由落体运动的启发，对平抛实验做了如下改动以减慢平抛运动：
如图1，轨道M、N倾斜部分完全相同，轨道N的水平部分比轨道M的水平部分更长一些，将背板向后倾斜一定角度并固定，在背板上先后铺上复写纸、白纸。
(1)将钢球1、2从轨道M、N电磁铁位置同时释放，该同学发现，当钢球1落到轨道N时，钢球2位于钢球1右侧，造成此结果的原因可能是 ；
(2)另一同学将此实验又做了一些改进：去掉复写纸、白纸，换成更接近光滑的背板，在实验装置正前方固定一部手机并将手机镜头视角调成垂直于背板方向，打开连续拍照功能，将钢球从轨道M电磁铁位置释放，得到钢球离开轨道后的几张图片。已知A、B、C为连续拍照的三张照片，相邻图片时间间隔均为t，以轨道M末端球心位置为坐标原点，用重垂线辅助，沿斜面向下建立y轴，垂直y轴为x轴，建立直角坐标系，如图2所示，图中各点均为球心坐标，照片上数据均已经还原成真实数据。
满足 ，则说明沿x轴方向为匀速运动；钢球位于B位置时，沿y轴方向的速度分量大小为 ；若该同学查阅资料得到当地重力加速度大小为g，则背板与水平面间夹角的正弦值为 。(用图2中字母及t、g表示)
四、计算题：本大题共3小题，共44分。
13.如图所示，内壁光滑的管道各处拐角均为90°，各段长度均为l，质量为m、长度为2l的链条在外力作用下静置于管道内部最上端，链条A端恰好处于拐角处，现释放链条，链条会顺着管道下滑。已知重力加速度为g，链条质量分布均匀且直径略小于管道内径，忽略链条内部各链节之间挤压及管道弯折处造成的机械能损失，求：
(1)链条A端离开管道时的速度大小；
(2)从释放链条至链条A端离开管道所用时间。
14.如图，在一半径为R、质量分布均匀的大球内部挖去一个半径为R2的小球(两球相切于P点)，O1、O2分别为大球、小球的球心。另外有一个可视为质点、质量为m的物体N。已知质量分布均匀的球壳对球壳内部物体的万有引力为零，大球的密度为ρ，引力常量为G。
(1)若将物体N置于O1处，求大球剩余部分对物体N的万有引力大小；
(2)若仅考虑大球剩余部分对物体N的万有引力的作用，将物体N从P处由静止释放，求物体N到达O2处的时间。
15.如图所示，倾角θ=53∘的斜面固定在水平面上，其上放置着一个小物块B，小物块B通过跨过定滑轮的轻绳与水平地面上物块A连接，用手按住B，绳子刚好伸直，滑轮与B间绳子平行于斜面、与A间绳子竖直。已知B与固定在斜面下端垂直于斜面的挡板距离L=2m，B与斜面间的动摩擦因数μ=0.25，物块A、B的质量分别为mA=1kg、mB=2kg。现将A、B由静止释放，B每次与挡板碰撞后速度立刻减为0，但不与挡板粘连。假设轻绳不可伸长且能承受的弹力足够大，滑轮与绳子间摩擦以及空气阻力不计，重力加速度g取10m/s2，sin53∘=0.8，求：
(1)A、B刚被释放后的加速度大小；
(2)A能上升的最大高度；
(3)整个运动过程中B与斜面之间因摩擦产生的热量(结果保留三位有效数字)。
参考答案
1.C
2.B
3.A
4.C
5.D
6.C
7.B
8.B
9.BD
10.AD
11.需要
2k
kbg

12.白纸与钢球之间的阻力较大
x3−x2=x2−x1
/2x2=x1+x3
y3−y12t
y3+y1−2y2gt2

13.解：(1)根据机械能守恒定律，有：mg⋅2l=12mv2，
解得：v=2 gl。
(2)当链条在管道内运动时，竖直部分长度始终为l，有12mg=ma，链条加速度不变，
当链条A端离开管道时：4l=12at2，
解得：t=4 lg。
14.解：(1)物体N受到的大球剩余部分的引力为大球对物体N的引力减去小球对物体N的引力。未挖去前，大球对物体N引力为零，所以大球剩余部分的引力等于小球对物体N的引力，方向沿O2指向O1，
F=Gρ⋅43π(R2)3m(R2)2，
解得：F=23GρπRm。
(2)如图，假设物体N运动到了P、O2连线上的Q点，
设O1、Q距离为x，未挖去前，大球对物体N引力F1=Gρ⋅43πx3mx2=43Gρπxm，
小球对物体N引力F2=Gρ⋅43π(x−R2)3m(x−R2)2=43Gρπ(x−R2)m
大球剩余部分的引力F=F1−F2=23GρπRm
所以物体N的加速度a=Fm=23GρπR，
物体N从P到达O2:R2=12at2，
解得：t= 32Gρπ。
15.解：(1)释放A、B后，对B分析有：mBgsinθ−FTB−μmBgcsθ=mBa1，
对A分析有：FTA−mAg=mAa1，
且FTB=FTA，
解得：a1=1m/s2。
(2)B到达挡板处时：v12=2a1L，
解得：v1=2m/s，
B与挡板碰撞后，A做竖直上抛运动：v12=2gℎ′，
解得：ℎ′=0.2m，
A能上升的最大高度：ℎ=L+ℎ′，
解得：ℎ=2.2m
(3)轻绳绷直过程由动量定理可知：−I绳=mAv共1−mAv1，I绳=mBv共1，
两式相加得：mAv1=(mA+mB)v共1，
解得：v共1=13v1，
B沿斜面上升过程：mBgsinθ−mAg+μmBgcsθ=(mA+mB)a2，
解得：a2=3m/s2，
B沿斜面上升距离：L1=v共122a2=(13)23v122a1=127L，
B再次沿斜面下滑L1，B到达挡板处时：v22=2a1L1 ，
随后B碰撞静止，A上升，当轻绳再次绷直时，A的速度大小仍为v2，
轻绳绷直过程有：mAv2=(mA+mB)v共2，解得：v共2=13v2，
B第二次沿斜面上升距离：L2=v共222a2=(13)23v222a1=127L1
······
B每次沿斜面上升距离均为前一次的127，最终B静止在挡板处，
B在斜面上滑动的总路程L总=11−127L×2−L，解得：L总=2813m，
所以整个运动过程中B与斜面之间的摩擦生热：Q=μmBgcsθL总，
解得：Q=8413J≈6.46J