江西省2023-2024学年高三上学期10月联考物理试题

这是一份江西省2023-2024学年高三上学期10月联考物理试题，共6页。
考生注意：
高 三 物 理
本试卷分选择题和非选择题两部分。满分 100 分，考试时间 75 分钟。
答题前，考生务必用直径 0.5 毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用 2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径 0.5 毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。
本卷命题范围：必修第一册，必修第二册，动量。
一、选择题：本题共 10 小题，共 46 分。在每小题给出的四个选项中，第 1~ 7 题只有一项符合题目要求，每小题 4 分，第 8~ 10 题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。
如图所示为我国著名运动员许昕比赛时的情景，比赛中，许昕用球拍将来球挡回去，若乒乓球被击打前后的速度方向相反，速度大小相等，球拍击打乒乓球过程，乒乓球的动量变化量大小为△ p，则下列判断正确的是
有可能△ p= 0 B．球拍击打乒乓球的过程，球的动能变化量 C．球拍对球的作用力与球对球拍的作用力一定相同 D．球拍对球作用力的冲量大于球对球拍作用力的冲量
复兴号亚运智能动车组列车（亚运涂装）于 2023 年 9 月 16 日正式投入运营。某动车进杭州站前刹车做匀变速直线运动，其位移与时间的关系是则
动车的初速度大小为 18 m/s
动车的加速度大小为 8 m/s2 C．动车刹车至速度为零所需的时间为 6s D．动车在刹车后 5s 内的位移大小为 40.5m
如图所示为某滑板运动员在滑板过程中遇到横杆时，运动员跃起越过横杆，滑板从杆下沿水平地面滑过横杆，运动员又恰好落在滑板上，不计一切摩擦和阻力，则此过程
运动员先超重后失重 B．运动员相对滑板做斜向上抛运动 C．运动员和滑板组成的系统水平方向的动量守恒
D．运动员跳离滑板的过程中，滑板对运动员的支持力做正功；运动员落到滑板的过程中，滑板对运动员的支持力做负功
质量不等的 A、B 两个小球，用长度不等的 a、b 两段轻绳连接悬吊在车厢顶部，静止时如图所示，当车厢以一定的加速度向左做匀加速运动，A、B 两球相对于车厢静止时，b 绳与竖直方向的夹角为θ，a 绳与竖直方向的夹角为α，则下列判断正确的是
若轻绳 a 比 b 长，则α< θB．若小球 A 比 B 重，则α< θ
C． 总是有α< θD．一定有α= θ
如图所示，光滑圆盘固定在水平面内，穿过圆盘中心光滑小孔的细线两端分别连接小球 A 和小球 B，使小球 A 在圆盘上做半径为 r 的匀速圆周运动，同时使小球 B 做圆锥摆运动，细线长为 3r，不计小球大小，则下列判断正确的是
两球做圆周运动的周期相同 B．两球受到的合力大小相等
若 A、B 两球质量相等，则 A 球做圆周运动角速度大小是 B 球的 2 倍
若 A 球质量为 B 球质量的 2 倍，则 A、B 两球做圆周运动角速度大小相等
如图甲所示，智能手机固定在滑块上，打开手机的“加速度传感器”小程序，给滑块施加一个水平向右的恒力，滑块沿粗糙水平面由静止开始做直线运动，一段时间后撤去拉力，手机显示滑块运动的加速度随时间变化的图像如图乙所示，手机和滑块的总质量为 1kg，重力加速度取，则下列判断正确的是
拉力 F 对滑块做功为 640 J
B．10 s 内滑块克服摩擦力做功 240 J C．拉力 F 的最大功率为 240 W
D．10s 内滑块克服摩擦力做功的平均功率为 24 W
如图所示，质量为 3m 的光滑曲面体A 静止在光滑的水平面上，水平面和曲面最低点相切，质量为 m 的小球 B 从曲面的最高点由静止释放，小球沿曲面运动到底端的过程，合外力对小球的冲量大小为 I；则小球沿曲面运动到底端的过程
小球对曲面体的冲量大小也为 IB．曲面体对小球做功为 C．小球对曲面体做功为 D． 曲面体的高为
一辆质量为 m 的汽车在平直的公路上从静止开始匀加速启动，经过一段时间速度为 v 时，发动机的功率刚好达到额定功率 P，此时驾驶员看到前方有限速标志，立即将功率减为 0.6P，汽车保持此功率不变继续向前运动，当汽车减速为 0.8v 时刚好匀速运动，设汽车运动过程中受到的阻力大小不变，则
汽车加速运动的加速度大小为
汽车加速运动的时间为 C．汽车受到的阻力大小为
D．当功率由 P 突然减少为 0.6P 时，汽车的速度由 v 突然减小为 0.6v
如图所示，A、B 两个小球静止在光滑的水平平台上，给小球 A 一个初速度，小球 A 向右运动并与小球
B 发生弹性正碰，A、B 两球做平抛运动的水平位移大小之比为 1：3，则 A、B 两球的质量之比可能为
A．3：1B．3：2C．3：4D．3：5
如图所示，粗细均匀的光滑直杆竖直固定，质量为 m= 1kg 的滑块套在杆上（可自由滑动），绕过定滑轮的轻绳一端连接在滑块上，另一端吊着小球，让滑块在 A 点由静止释放，此时连接滑块的轻绳与竖直方向夹角θ= 30° ，当滑块运动到 B 点时，滑块的速度大小为 v= 4m/s，此时连接滑块的轻绳与竖直方向夹角 α= 60° ，A、B 间的距离为 d= 0.5m，杆上 C 点与滑轮等高，重力加速度 g 取 则下列判断正确的是
滑块在 A 点释放的一瞬间，小球的加速度为 0
滑块从 A 点运动到 B 点过程，滑块动能的增量小于小球机械能的减少量
小球的质量为
滑块运动到 C 点时，速度刚好为零
二、非选择题：本题共 5 小题，共 54 分。
11.（6 分）某同学用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律。将钢球A、B 固定在长为 L 的轻杆两端，杆上中心处安装一个阻力非常小的固定转轴 O。在 O 点正下方安装一个光电门，转动杆子，让小球A 恰好能通过光电门，已知重力加速度为 g，A 球质量为 B 球质量的 2 倍，小球的直径远小于杆长。
先用游标卡尺测量小球的直径，示数如图乙所示，则小球直径 d= cm。
将杆水平放置，由静止释放小球，记录小球通过光电门时小球的挡光时间 t，则小球 A 通过光电门时的速度大小为 v= ，则当表达式成立时，机械能守恒定律得到验证。（选用 g、L、d、t 来表示）
12.（8 分）某同学用如图甲所示的实验装置验证动量守恒定律，小车 a 的质量为 m、小车 b 的质量为 M。
平衡摩擦力。取下小车 b，小车 a 连接穿过打点计时器的纸带，小车 a 靠近打点计时器，接通打点计时器电源，轻推小车，观察打点计时器打出的纸带上点的间距，如果纸带上打出点的间隔越来越大，应将垫木适当向（填“左”或“右”）移一些，直到纸带上打出的点间隔均匀。
将小车 a 靠近打点计时器，小车 b 放在长木板上离小车 a 适当远的距离处，轻推小车 a，小车 a 沿长木板向下运动，与小车 b 碰撞后粘在一起，打出的纸带如图乙所示。若打点计时器所接交流电的频率为 f，纸带上每 5 个计时点取一个计数点 A、B、C、D、E，相邻两个计数点间的距离分别为 x1、x2、x3、x4，则碰撞前小车 a 的速度碰撞后小车 a 的速度（均用已知和测量的物理量符号表示）
在误差允许的范围内，当表达式（用 m、M、x2、x4 表示）成立时，a、b 两车碰撞过程中动量守恒得到验证。
13.（10 分）如图所示，风洞实验室中可以产生竖直向上、大小恒定的风力，一个质量为 m 的小球在 O 点以水平初速度 v0 抛出，恰好能沿水平方向运动到 P 点，O、P 间的距离为 L，将风力调大，小球仍由 O 点
以水平初速度 v0 抛出，结果恰好经过 P 点正上方的 Q 点，P、Q 间的距离为 重力加速度为 g，求：
调节后的风力大小；
小球运动到 Q 点时的速度大小和方向。
14.（12 分）如图甲所示，质量为 1.5kg 的足够长的长木板 B 静止在光滑的水平面上，质量为 0.5kg 的物块A 静止在长木板上表面的左端，给物块施加一个水平向右的拉力 F，F 随时间变化的图像（F 作用时间为 4s）如图乙所示。物块与长木板间的动摩擦因数为 0.1，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度 g取 10 m/s2。
若长木板固定，求物块在长木板上运动的时间；
若长木板不固定，求物块对长木板的摩擦力做的功。
15.（18 分）如图所示，倾角为 的斜面体固定在水平面上，斜面的 MN 段粗糙，其余部分光滑，轻弹簧放在斜面上，下端与斜面底端 Q 处的挡板连接，上端离 N 点有一段距离。半径为 R 的光滑圆弧轨道 CD固定在竖直面内，圆弧轨道最低点 D 与斜面相切，最高点 C 的切线水平，水平面 AB 的左端 B 与圆弧 C 点对齐，AB 长为 R。质量为 m 的小物块从 A 点以一定的初速度向左滑去，进入圆弧轨道时对 C 点的压力恰好为零，物块与水平面 AB 间、与斜面 MN 段间的动摩擦因数均为 0.5，物块不会离开斜面”和圆弧轨道且未再到达水平面。重力加速度为 g，弹簧始终在弹性限度内，不计物块大小。求：
物块经 A 点时的速度大小；
物块运动到圆弧轨道 D 点时对轨道的压力多大；
斜面上 MN 段的最小长度；
若则物块在 MN 段运动的路程为多少？
1. B
高三物理参考答案、提示及评分细则
若球与球拍作用前后的速度大小为 v，乒乓球的质量为 m，则△ p= 2mv，选项 A 错误；作用前后动能相等，则 0，选项 B 正确；球拍对球的作用力与球对球拍的作用力一定大小相等，方向相反，两力不相 同，选项 C 错误；球拍对球作用力的冲量大小等于球对球拍作用力的冲量大小，选项 D 错误。
2. D
根据 得，动车的初速度 v₀= 36m/s，选项 A 错误；加速度 选项 B 错误；动车刹车至速度为零所需的时间选项 C 错误；5s 内的位移
3. C
选项 D 正确。
运动员跃起后一直处于失重状态，选项 A 错误；运动员相对滑板做竖直上抛运动，选项B 错误；运动员和滑板组成的系统水平方向不受外力的作用，所以系统水平方向的动量守恒，选项 C 正确；无论运动员是跳离滑板的过程，还是落到滑板的过程，滑板对运动员的支持力均不做功，选项 D 错误。
4. D
设运动的加速度为 a，对小球B 研究，得到 a= gtanθ，对A、B 小球整体研究，得到 a= gtanα，选项D 正确。
5. D
设细线拉力为 F，对 A 球 对 B 球，设连接 B 球的细线与竖直方向夹角为θ，则即 A 球受到的合力是 B 球的 倍，选项 B 错误；由前分析可得
若 A、B 质量相等，则 选项 A、C 错误；若 A 球质量为 B 球质量的 2 倍，
则ω1= ω2，选项 D 正确。
6. C
由图乙可知，4s 末物块的速度大小为 v= 24m/s，10s 末物块的速度刚好为零，由减速运动可知，
解得μ= 0.4；0~4s 内，根据牛顿第二定律，F- μmg= ma₁，解得 F= 10 N，滑块加速运动的位移 拉力 F 对滑块做功为 选项 A 错误；根据动能定理， 10s 内滑块克服摩擦力做功 480J，选项 B 错误；拉力 F 的最大功率 选项 C 正确；10 s 内滑块克服摩擦力做功的平均功率为 选项 D 错误。
7. D
小球沿曲面运动到曲面底端的过程，合外力对小球的冲量大小为I，则合力对曲面体的冲量大小为 I，选项 A
错误；曲面体的支持力和小球受到的重力对小球做功为 选项B 错误；小球对曲面体做功等于小球动能增量，即为选项 C 错误；根据能量守恒解得选项
功率由 P 突然减少为 0.6P 时，汽车的速度保持不变，选项 D 错误。
AD
设 A 球的初速度大小为 v₀，碰撞后 A、B 的速度大小分别为 v₁、v₂，根据题意有 ，若碰撞后 A、B 同向，则解得
解得 若碰撞后 A、B 反向，则结合
能量守恒，解得 选项 A、D 正确。
BC
滑块在 A 点释放的一瞬间，有向上的加速度，根据加速度分解可知，小球的加速度不为零，选项 A 错误；滑块从 A 点运动到 B 点过程，滑块动能的增量和重力势能增加量之和等于小球机械能的减少量，选项 B 正
确；当滑块在 B 点的速度为 v 时，小球的速度大小为 根据机械能守恒
解得选项C 正确；设滑块运动到 C 点时
速度大小为 vc，根据机械能守恒有 由
此得到 vc> 0，选项 D 错误。
11.（1）1.135（2 分）（2）（2 分） 分）
解析：（1）小球的直径 d= 11 mm+ 0.35 mm= 11.35 mm= 1.135 cm。
（2）小球通过光电门的速度 如果表达式 成立，结合 可得成立，则机械能守恒定律得到验证。
12.（1）右（2 分）（2）（2 分） （2 分） （3）（2 分）
解析：（1）如果纸带上打出点的间隔越来越大，说明小车 a 做加速运动，应将垫木适当向右移一些。
碰撞前应取 BC 段计算速度，即 碰撞后应取 DE 段计算速度
在误差允许的范围内，当表达式 成立，即表达式 成立，则 a、b 两车碰撞过程中动量守恒得到验证。
解：（1）开始时小球从 O 点运动到 P 点所用时间 （1 分）增大后的风力设为 F，则 F- mg= ma（2 分）
D 正确。
8. BC
由题意知，汽车匀加速运动时的牵引力
汽车运动中受到的阻力
选项C 正确；由牛
顿第二定律。F- f= ma，解得
选项A 错误；加速运动的时间为
选项B 正确；当
（2 分）
解得 （1 分）
（2）设小球到 Q 点时速度大小为 v，沿竖直方向的分速度 （2 分）因此， （1 分）
方向斜向右上，与水平方向的夹角为 45° （1 分）
解：（1）若长木板固定，设物块在长木板上运动的时间为 t，根据动量定理有
（2 分）
即 （2 分）
解得 t= 8 s （2 分）
（2）若长木板不固定，对整体研究，根据动量定理
（2 分）解得 v= 2m /s （2 分）
根据动能定理，摩擦力对长木板做的功 （2 分）
解：（1）设物块运动到 C 点时速度为 v₁，根据牛顿第二定律有解得 （2 分）
根据动能定理 （2 分）
解得 （1 分）
设物块到 D 点时速度大小为 v₂，根据机械能守恒定律有
（2 分）
在 D 点，根据牛顿第二定律 （2 分）解得 F= 5.4mg （1 分）
根据牛顿第三定律，此时物块对圆弧轨道的压力大小为
（1 分）
由（2）得 （1 分）
设 MN 段的长为 L₁时，物块经弹簧第一次反弹后恰好能运动到圆弧面上与 O 等高的位置，根据动能定理有
（2 分）
解得 （1 分）
最终稳定时，物块运动到 N 点速度为 0，根据动能定理有
（2 分）
解得 s= 9.125R （1 分）