物理试卷2023福建省德化一中、永安一中、漳平一中三校协作高三上学期12月联考（含答案）

“德化一中、永安一中、漳平一中”三校协作

2022—2023学年第一学期联考

高三物理试题

（考试时间：90分钟    总分：100分）

本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分

第Ⅰ卷（选择题，共58分）

一、单项选择题（本题共6小题，每小题3分，共18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.钢架雪车也被称为俯式冰橇，是2022年北京冬奥会的比赛项目之一。运动员需要俯身平贴在雪橇上，以俯卧姿态滑行。比赛线路由起跑区、出发区、滑行区及减速区组成。如图，若减速区AB间距离为200m，运动员某次用时15s通过减速区以某一速度通过终点，假设运动员在AB段做匀变速直线运动。从以上数据可以确定（　　）

A. 运动员通过A点时的速度 B. 运动员通过B点时的速度

C. 运动员在AB段运动的加速度 D. 运动员在AB段运动的平均速度

2.跑鞋的鞋垫通常选择更软、更有弹性的抗压材料，如图是跑鞋结构示意图，以下说法中错误的是(   )

A鞋垫减小了人与地面的作用力

B.鞋垫减小了人落地过程的动量变化量

C.鞋垫延长了人与地面相互作用的时间

D.鞋垫可将吸收的能量尽可能多的回馈给人

3.如上图甲所示，鸟儿有多拼，为了生存几只鸟像炮弹或标枪一样一头扎人水中捕鱼，假设小鸟的俯冲是自由落体运动，进人水中后是匀减速直线运动，其v-t图像如图乙所示，自由落体运动的时间为t1，整个过程的运动时间为，最大速度为vm=18m/s,重力加速度g取10m/s2,下列说法正确的是（   ）

A.t1=1.6s                                 

B.t1至时间内的加速度为-10m/s2

C.整个过程下落的高度为27m               

D.t1至时间内阻力是重力的1.5倍

4.如图所示，餐桌中心有一个半径为r的圆盘，可绕其中心轴转动，在圆盘的边缘放置一个质量为m的小物块，物块与圆盘及餐桌间的动摩擦因数均为µ。现缓慢增大圆盘的角速度，小物块将从圆盘上滑落，最终恰好停在桌面边缘。已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，圆盘厚度及圆盘与餐桌间的间隙不计。则下列说法正确的是（    ）

A.餐桌的半径为

　B.小物块刚从圆盘上滑落时，小物块的速度为

　C.小物块刚从圆盘上滑落时，圆盘的角速度为

　D.该过程中因摩擦产生的内能为µmgr

5.北京时间2022年10月7日21时10分，中国太原卫星发射中心在黄海海域使用长征十一号海射运载火箭，采用“一箭双星”方式，成功将微厘空间北斗低轨导航增强系统S5/S6试验卫星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，发射任务获得圆满成功。若试验卫星绕地球做匀速圆周运动，周期为T，离地高度为h，已知地球半径为R，万有引力常量为G，则（    ）

　A.试验船的运行速度为　  B.地球的第一宇宙速度为

　C.地球的质量为  　D.地球表面的重力加速度为

6.目前，我国在人工智能和无人驾驶技术方面已取得较大突破。为早日实现无人驾驶，某公司对汽车性能进行了一项测试，让质量为m的汽车沿一山坡直线行驶。测试中发现，下坡时若关掉油门，则汽车的速度保持不变；若以恒定的功率P上坡，则从静止启动做加速运动，发生位移s时速度刚好达到最大值vm。设汽车在上坡和下坡过程中所受阻力的大小分别保持不变，下列说法正确的是（    ）

A.关掉油门后的下坡过程，汽车的机械能守恒

B.关掉油门后的下坡过程，坡面对汽车的支持力的冲量为零

　C.上坡过程中，汽车速度由增至，所用的时间可能等于

　D.上坡过程中，汽车从静止启动到刚好达到最大速度vm,所用时间一定小于

二、多项选择题（本题共6小题，每小题5分，共30分。每小题有多项符合题目要求，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。）

7. 甲、乙两个单摆的振动图像如图所示，由图可知（　　）

1. 
   t=2s时，甲的回复力为0，乙的速度为0 B. t=4s时，甲、乙的速度方向相同

C. 甲、乙两个摆的振幅之比是4∶1 D. 甲、乙两个摆的摆长之比是1∶4

8.如图所示，一条两岸平直的小河，河水均匀流动，流速恒定为v1。一小船在静水中的速度为v2，并且v1、v2均不等于零。设船头的指向与上游河岸的夹角为α，要使小船从出发点A驶到对岸时航程最短.则α可能满足（   ）

A.sinα=         B.cosα=    　

C.tanα=         D.cosα=

9.2021年3月24日“新疆棉事件”，加深了人们对新疆的棉花的认识，新疆是我国最大的产棉区，在新疆超出70%棉田都是通过机械自动化采收。自动采棉机能够在采摘棉花的同时将棉花打包成圆柱形棉包，通过采棉机后侧可以旋转的支架平稳将其放下。放下棉包的过程可以简化为如图所示模型，质量为m的棉包放在“V”形挡板上，两板间夹角为120°固定不变，“V”形挡板可绕P轴在竖直面内转动。在使BP板由水平位置逆时针缓慢转动60o的过程中，忽略“V”形挡板对棉包的摩擦力，已知重力加速度为g,下列说法正确的是(   )

A.当BP板转过60°时，棉包受到三个力的作用

B.棉包对AP板的压力先增大后减小

C.棉包对BP板的压力逐渐减小

D.当BP板转过30o时，棉包对AP板的作用力大小为

10.如图所示，质量为M的长木板静止在光滑水平面上，上表面OA段光滑，AB段粗糙且长为l，左端O处固定轻质弹簧，右侧用不可伸长的轻绳连接于竖直墙上，轻绳所能承受的最大拉力为F。质量为m的小滑块以速度v从A点向左滑动压缩弹簧，弹簧的压缩量达到最大时轻绳恰好被拉断，再过一段时间后长木板停止运动，小滑块恰未掉落。则（   ）

　A.轻绳被拉断的瞬间，木板的加速度大小为

　B.轻绳被拉断的瞬间，弹簧的弹性势能为

C.弹簧恢复原长时滑块的动能为

　D.滑块与木板AB间的动摩擦因数为

11.如图所示，质量为M的物块A放置在光滑水平桌面上，右侧连接一固定于墙面的水平轻绳，左侧通过一倾斜轻绳跨过光滑定滑轮与一竖直轻弹簧相连。现将质量为m的钩码B挂于弹簧下端，当弹簧处于原长时，将B由静止释放，当B下降到最低点时（未着地），A对水平桌面的压力刚好为零。轻绳不可伸长，弹簧始终在弹性限度内，物块A始终处于静止状态。以下判断正确的是（   ）

　　A.M<2m

　　B.2m<M<3m

　　C.在B从释放位置运动到最低点的过程中，所受合力对B先做正功后做负功

D.在B从释放位置运动到速度最大的过程中，B克服弹簧弹力做的功等于B机械能的减少量

12.如图所示，绷紧的传送带与水平面的夹角θ=30°，传送带在电动机的带动下，始终保持1m/s的速度顺时针运行。现把一质量为5kg的工件（可视为质点）轻放在传送带的底端，经过一段时间工件与传送带达到共同速度后继续传送到4m高处。已知工件与传送带间的动摩擦因数为，重力加速度大小为10m/s2，则在此过程中，下列说法正确的是（   ）

A.工件加速过程的时间为0.8s             

B.传送带对工件做的功为202.5J

C.工件与传送带间摩擦产生的热量为7.5J   

D.电动机因传送工件多做的功为120J

第Ⅱ卷（非选择题，共52分）

三、非选择题（共58分。考生根据要求作答。）

13．（4分）如图甲所示，水平轻杆BC一端固定在竖直墙上，另一端装有一轻滑轮，细绳AD跨过水平轻杆右端的定滑轮挂住一个质量为m1的物体，其中AC段细绳的拉力为FAC，水平轻杆的弹力为FBC，∠ACB＝30°；图乙中轻杆HG一端用铰链固定在竖直墙上（轻杆可绕H点在竖直面内自由转动），另一端G通过细绳EG拉住，EG与水平方向也成30°，轻杆的G点用细绳GF拉住一个质量为m2的物体，其中EG段细绳的拉力为FEG，轻杆的弹力为FHG。若甲、乙两系统均处于静止状态，则FAC：FEG＝_____________ ；FBC：FHG＝_____________ 。

（均用m1、m2表示）

14．（4分）A、B两木块自左向右做匀加速直线运动，现用高速摄影机在同一底片上多次曝光，记录下木块每次曝光时的位置，如图所示。

连续两次曝光的时间间隔是相等的，t2时刻，A木块速度__________B木块速度；t1时刻，A木块速度          B木块速度。（选填“>”、“=”或“<”）

15．（6分）在“验证机械能守恒定律”的实验中，质量为m的重锤从高处由静止开始下落，重锤上拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点，对纸带上点的痕迹进行测量，就可验证机械能守恒定律。

在某次实验中得到的纸带如图2所示，选取纸带上打出的连续的五个点A、B、C、D、E，测出A点距起点O的距离为s0，AC两点间距离为s1，CE两点间距离为s2，若所使用的交流电源的周期为T，已知当地的重力加速度为g。则打点计时器打C点时重锤的动能EK=____________________，打点计时器在打O点和C点的这段时间内重锤的重力势能的减少量ΔEP=___________________。利用这个装置也可以测量重锤下落的加速度，则加速度的表达式为a＝_________________。（所有表达式均用s0、s1、s2、T、g表示）

16．（6分）用“碰撞实验器”以验证动量守恒定律，装置如图甲所示，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。实验原理如图乙所示。

（1）实验室有图丙所示3个小球，为了能较好的完成该实验，则入射小球应该选取_______，被碰小球应该选取_______。（选填小球序号①、②、③）

（2）关于本实验，下列说法正确的是________。

A．同一实验中入射小球每次必须从斜槽上的同一位置由静止释放

B．必须测量出斜槽末端到水平地面的高度

C．实验中需要用到重垂线

D．斜槽必须光滑且末端保持水平

（3）用刻度尺分别测量M、P、N到O点的距离分别为x1、x2、x3，若等式_________________成立，则两球碰撞中动量守恒。（用m1、m2、x1、x2、x3表示）

17.（8分）运动员推动冰壶滑行过程可建立如图所示模型：冰壶质量m=19.85kg，运动员施加的推力F=2.5N，方向与水平方向夹角为37°，冰壶在推力F作用下做匀速直线运动，g取10m/s2，求：

（1）冰壶与地面间的动摩擦因数；

（2）若运动员以的水平速度将冰壶投出，滑行一段距离后，其队友在冰壶滑行前方摩擦冰面，使冰壶与冰面间的动摩擦因数变为原来的80%，再滑过被毛刷摩擦过的冰面长度为8m停止运动，与不摩擦冰面相比，冰壶多滑行的距离。

18.（10分）如图所示，竖直平面内的圆弧光滑轨道半径R=5m，A端与圆心O等高，AC为与水平方向成45°角的斜面，B端在O的正上方，一个质量为0.1kg的小球在A点正上方某处由静止开始释放，自由下落至A点后进入圆弧轨道并能沿轨道到达B点，到达B点时小球对圆弧轨道顶端的压力大小为1N。随后小球做平抛运动，最后落到斜面上的C点。小球运动过程空气阻力不计，取，，求：

（1）小球到达B点时的速度的大小；

（2）小球离开B点后到离斜面AC所在直线最远所用的时间t1；

（3）小球离开B点后到落到斜面AC时距A点的距离d。

19.（14分）打桩机是基建常用工具。某种简易打桩机模型如图所示，重物A、B和C通过不可伸长的轻质长绳跨过两个光滑的等高小定滑轮连接，C与滑轮等高（图中实线位置）时，C到两定滑轮的距离均为L。重物A和B的质量均为，系统可以在如图虚线位置保持静止，此时连接C的绳与水平方向的夹角为60°。某次打桩时，用外力将C拉到图中实线位置，然后由静止释放。设C的下落速度为时，与正下方质量为2m的静止桩D正碰，碰撞时间极短，碰撞后C的速度为零，D竖直向下运动距离后静止（不考虑C、D再次相碰）。A、B、C、D均可视为质点。

（1）求C的质量；

（2）若D在运动过程中受到的阻力F可视为恒力，求F的大小；

（3）撤掉桩D，将C再次拉到图中实线位置，然后由静止释放，求A、B、C的总动能最大时C的动能。

2022—2023学年第一学期联考高三物理答案

1、D  2、B  3、C  4、A  5、B  6、D  7、AD   8、BD   9、CD  10、AB  11、ACD  12、BC

13、（每空2分）FAC：FEG＝m1：2m2 ；FBC：FHG＝m1：m2

14、（每空2分）=，<

15、（每空2分） ，mg（s0+s1），  

16、（共6分）（1）（2分）②，①；（2）（2分）AC；（3）（2分）m2x2＝m2x1+m1x3

17、（8分）（1）对冰壶进行受力分析，由平衡条件得

（2分）

（2分）

又                          

解得                  （1分）

（2）被毛刷摩擦过    （1分）

未被毛刷摩擦过    （1分）

（1分）

18、（10分）（1）在B点，由重力和轨道的支持力提供向心力，

由题意及牛顿第二定律可得 （1分）

带入数据解得（1分）

（2）小球离开B点后做平抛运动，根据平抛运动规律可得，当垂直斜面AC方向的速度为零时，离斜面最远，其分解速度如图所示   （1分）

由题意及几何关系可得，在垂直斜面方向的加速度为（1分）

由    （1分）

（3）离开斜面，由平抛运动得：（1分）

                             （1分）

                            （1分）

                            （1分）

解得   （1分）

19、（14分）（1）系统在如图虚线位置保持静止，以C为研究对象，根据平衡条件可知

  （2分）

解得      （1分）

（2）CD碰后C的速度为零，设碰撞后D的速度v，根据动量守恒定律可知

（2分）

解得                        （1分）

CD碰撞后D向下运动 距离后停止，根据动能定理可知

（2分）

解得            F=15.5mg （1分）

（3）设某时刻C向下运动的速度为v′，AB向上运动的速度为v，图中虚线与竖直方向的夹角为α，根据机械能守恒定律可知

（2分）

当时系统动能最大                   （1分）

即                                

解得             （1分）

此时C的最大动能为        （1分）