2024~2025学年河南金科大联考高三(上)11月质量检测物理试卷(解析版)

这是一份2024~2025学年河南金科大联考高三(上)11月质量检测物理试卷(解析版)，共24页。试卷主要包含了2m时，其速度大小为等内容，欢迎下载使用。
全卷满分100分，考试时间75分钟。
注意事项：
1.答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答，写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑；非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答；字体工整，笔迹清楚。
4.考试结束后，请将试卷和答题卡一并上交。
一、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. 如图所示为一趣味比赛的情景，一轻绳两端分别系在甲、乙两人的腰间，两人手中各持有一个木槌，面前各悬挂一铜锣，且人与铜锣的距离相等，比赛开始后，两人奋力向前拉绳，以最先击打铜锣者为胜。在比赛中，绳始终在同一水平面内，则下列说法正确的是（ ）
A. 若甲的质量更大，则甲一定能取得胜利
B. 若乙与地面间的动摩擦因数更大，则乙一定能取得胜利
C. 若两人奋力拉绳时，绳始终静止不动，则两人受到的摩擦力大小一定相等
D. 若甲最终取得胜利，则乙受到的绳的拉力可能比甲的大
【答案】C
【解析】A．若甲取得胜利，说明甲与地面间的摩擦力大于乙与地面间的摩擦力，而甲与地面间的摩擦力的大小不仅与其重力有关，还与甲和地面间的动摩擦因数有关，故A错误；
B．结合以上分析可知，若乙与地面间的动摩擦因数大，但乙与地面间的摩擦力不一定大，则乙不一定能取得胜利，故B错误；
C．绳静止不动时，由于绳对两人的拉力大小相等，根据二力平衡可知，两人受到的摩擦力大小相等，故C正确；
D．根据牛顿第三定律可知，无论谁取得胜利，甲、乙受绳的拉力大小都相等，故D错误。
故选C 。
2. 2024年6月25日，嫦娥六号探测器携带月球背面月壤顺利返回，为我国未来载人登月奠定了一定基础。假设未来我国航天员登上月球后，将一物体从距月球表面一定高度以某一速度水平抛出，已知月球表面的重力加速度约为地球表面的，不计大气阻力的影响，则与在地球上将等质量的物体以同样条件抛出相比，下列说法正确的是（ ）
A. 在地球上抛出的物体的水平射程大
B. 在月球上抛出的物体落地时，速度方向与水平方向的夹角大
C. 在月球上抛出的物体的速度改变量大
D. 均取抛出点为零重力势能参考点，两个物体落地时的机械能相等
【答案】D
【解析】A．设物体下落的高度为，水平射程为，则有
，
联立可得
可知越大，越小，故A错误；
B．物体落地时，速度方向与水平方向夹角的正切值为
可知越大，越大，故B错误；
C．速度的改变量为
可知越大，越大，故C错误；
D．两物体运动过程中机械能守恒，取抛出点为零重力势能点时，两物体抛出时的机械能相等，因而两物体落地时的机械能也相等，故D正确。
故选D。
3. 如图所示，平静湖面上静止的小船的船头直立一垂钓者，距离船头右侧处有一株荷花，当此人沿直线走到船尾时，船头恰好到达荷花处。若已知人的质量为，船长为，不计水的阻力，则船的质量为（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】船和垂钓者组成的系统动量守恒，故每时每刻均有
进而有
也有
即
且有，
联立可解得
故选A。
4. 近年来，轨道“小火车”在各大旅游景区深受游客的喜爱。图为“小火车”的简化示意图，车头共拖着5个车厢，车头与车厢、车厢与车厢间均用轻杆（始终与轨道平行）相连，已知车头、每节车厢（含游客）的质量均为，车头、每节车厢与轨道间的摩擦力大小均为，行驶过程中车厢之间轻杆的作用力大小为，车厢之间轻杆的作用力大小为，车头的额定功率为，车厢无动力系统，不计空气阻力，则下列说法正确的是（ ）
A. 当“小火车”水平直轨道上匀加速行驶时，
B. 当“小火车”沿倾斜直轨道向上匀加速行驶时，
C. 当“小火车”在水平直轨道上行驶时，“小火车”行驶的最大速率为
D. 当“小火车”从静止开始沿水平直轨道匀加速行驶的加速度大小为时，该过程持续的最长时间为
【答案】D
【解析】A．设“小火车”在水平直轨道上匀加速行驶时的加速度大小为，则对节车厢有
对节车厢有
联立可解得
可得
A错误；
B．当“小火车”在倾斜直轨道上匀加速行驶时，对节车厢有
对节车厢有
可解得
可得
B错误；
C．“小火车”在水平直轨道上以最大的速度匀速行驶时，有
即
C错误；
D．“小火车”从静止开始沿水平直轨道匀加速运动过程结束时，功率达到额定功率，有
联立可求得
D正确。
故选D。
5. 人造卫星在绕地球运转时，卫星会出现“白天”和“黑夜”。秋分这天，太阳光可认为直射地球赤道，位于赤道上空的两颗卫星这天的“白天”与“黑夜”的时间之比分别为和，视卫星做匀速圆周运动，下列说法正确的是（ ）
A. 卫星的轨道半径比卫星的小B. 卫星的向心加速度比卫星的大
C. 两卫星的线速度大小之比为D. 两卫星的周期之比为
【答案】D
【解析】A．如图所示
设图中虚线圆为卫星的运转轨道，卫星在间（小圆弧）运动时处于“黑夜”，因其“白天”与“黑夜”的时间比为，可知，若设地球半径为，可求得卫星的轨道半径
同理，可求得卫星的轨道半径
故A错误；
B．对两卫星有
即
可知越大，越小，故B错误；
C．根据万有引力提供向心力有
可有
即
所以有
可求得
故C错误；
D．根据万有引力提供向心力有
可有
因而有
故D正确。
故选D。
6. 图示电路中，和为滑动变阻器，为定值电阻，为电容器的上、下极板，二极管为理想二极管，闭合开关S后，处于之间的带电液滴静止不动。下列说法正确的是（ ）
A. 仅将滑片向左移动少许，液滴仍静止不动
B. 仅将滑片向上移动少许，液滴仍静止不动
C. 仅将板向上移动少许，液滴将向下运动
D. 仅将板向右移动少许，板的电势将降低
【答案】A
【解析】A．仅将滑片向左移动时，电路中总电阻将增大，电流将减小，与电容器并联部分电阻的电压将减小，电容器本应放电，但由于二极管的存在，电容器不能放电，因而电容器两极板电压不变，板内电场强度不变，液滴仍静止不动，A正确；
B．仅将滑片向上移动时，电路总电阻不变，电流不变，与电容器并联部分电阻的电压增大，从而将对电容器充电，使电容器板内的电场强度增大，液滴将向上运动，B错误；
C．仅将板向上移动时，据可知将减小，再据，因二极管的存在，不能减小而将保持不变，将增大，则有定值，说明液滴仍静止不动，C错误；
D．仅将板向右移动时，据可知将减小，同理可知不变，增大，而，说明板的电势将升高，D错误。
故选A 。
7. 图所示，竖直面内光滑的圆形轨道，半径为，圆心为，为水平直径，给处于轨道最低点的小球（质量为，可视为质点）一水平向右的初速度，小球沿轨道上升到点上方的某一位置时，小球与轨道间恰好无弹力，设此时小球与的连线与的夹角为，已知重力加速度为，则小球在最低点获得的动能与的关系图像可能正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】如图所示，设小球运动到点时，小球与轨道间恰好无弹力，设此时小球的速度为，则有
小球从最低点运动至点时有
联立可得
当时
当时
故选B。
二、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. 机器人送餐车依靠“视觉系统”发现前方有障碍物时，会立即启动刹车系统制动减速，某次直线制动时，测得机器人开始制动后的内，平均速度大小，最后的内平均速度的大小，若视机器人制动后做匀减速直线运动，则在此过程中下列说法正确的是（ ）
A. 机器人的加速度大小为B. 机器人的初速度大小为
C. 机器人运动的时间为1.25sD. 机器人通过的距离为3.125m
【答案】CD
【解析】A．机器人通过最后的所用的时间
中间时刻的速度
求得
故A错误；
B．机器人通过开始所用的时间
中间时刻的速度
求得
B错误；
CD．对全程有
则有
故CD正确；
故选CD。
9. 如图所示，足够长的水平杆和竖直杆固定于，三个质量相等的小球分别套在竖直杆和水平杆上，小球和之间通过铰链用长度均为的轻杆相连。初始时，三个小球均静止，轻杆与水平杆的夹角，已知，重力加速度，不计一切摩擦及小球的大小，则小球从释放到到达点的过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 小球的加速度不可能大于
B. 小球的机械能先减小后增大
C. 小球向左移动0.2m时，其速度大小为
D. 小球的最大速度为
【答案】BC
【解析】AB．小球初始时速度为零，当小球到达点时，小球的速度仍为零，表明两小球先加速运动，后减速运动，进而表明两细杆对两小球先有推力，后有拉力，可知在此过程中某时刻两细杆的作用力大小为零，在此时刻之后的一段时间内，小球的加速度大于，细杆先对小球做负功，后做正功，因而小球的机械能先减小后增大，故A错误，B正确；
C．据题中条件可知初始时，当小球向左移动0.2m时，可求得此时细杆与水平方向的夹角
如图所示
三小球组成的系统机械能守恒，则有
且有
联立解得
故C正确；
D．小球到达点时的速度最大，对三个小球组成的系统有
解得
故D错误。
故选BC。
10. 如图所示，矩形区域存在竖直向上的匀强电场，竖直线上的相邻两点的间距均为1.5cm，水平线上的相邻两点的间距均为。一电子沿某一方向通过边进入电场时的动能，经过矩形内点正上方时的动能，且此时速度方向恰好水平向右，已知点所在的等势面的电势，电子始终在下方的区域内运动，电子电荷量大小为，不计电子的重力。下列说法正确的是（ ）
A. 电子经过边时的速度方向与水平方向的夹角为
B. 电子可能从点离开电场
C. 若电子从点离开电场，则其经过点时的电势能一定为
D. 若电子从进入电场，则它一定从点离开电场
【答案】AC
【解析】A．如图甲所示
设电子从边进入电场时，设速度方向与水平方向的夹角为，则有
，，
联立可解得
即
故A正确；
B．设电子进入电场后经过时间运动到最大高度，水平位移为，则有
因电子经过点正上方时速度沿水平方向，表明电子进入电场的最高位置为点，此时电子的水平位移最大，如图乙所示，据初速度为零的匀变速直线运动的特点可知，竖直方向电子从运动到的时间和电子从到出电场的时间相等，所以电子离开电场时距点最远点为点，故B错误；
CD．电子在运动过程中电势能与动能之和守恒，电子从运动到克服电场力做功为
而从运动到点电场力做的正功
所以电子经过点时电势能
故C正确；
D．由上述分析可知，若电子从点离开电场，电子应从点进入电场，故D错误。
故选C。
三、非选择题：本题共5小题，共54分。
11. 某同学利用图示半圆形轨道（可不计摩擦）装置验证动量守恒定律，为水平直径，为轨道的最低点，为表面涂有不同颜料的小球，它们沿轨道运动时，可在轨道上留下印迹，测得的质量分别为，初始时球位于点。
（1）在适当的位置由静止释放小球，在点与球碰撞后，两小球均沿圆弧上升，则________（填“＞”“=”或“