重庆市育才中学校2024-2025学年高三上学期十月联合考试物理模拟试题（一）

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本试卷共100分，考试时间75分钟。
注意事项：
1.答卷前，请考生先在答题卡上准确工整地填写本人姓名、准考证号；
2.选择题必须使用 2B 铅笔填涂；非选择题必须使用0.5mm黑色签字笔答题；
3.请在答题卡中题号对应的区域内作答，超出区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效；
4.请保持答题卡卡面清洁，不要折叠、损毁；考试结束后，将答题卡交回。
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，只有一项是符合题目要求的。
1．大熊猫是我国的国宝，其憨态可掬的形象深受全世界人们的喜爱，通过大熊猫，我国与诸多国家建立了良好的合作贸易关系。如图是一只大熊猫静静的躺在一树枝上，则树对熊猫的作用力方向为（ ）
A．竖直向上B．竖直向下
C．沿树枝向上D．垂直树枝向上
2．在巴黎奥运会10米台跳水比赛中，时刻我国运动员全红婵（视为质点）从距水面10m高处竖直向上起跳，其运动的速度与时间关系图像如图，图中为直线，规定竖直向下为正方向，不计空气阻力，则（ ）
A．时刻运动员进入水面 B．时刻运动员到达最高点
C．离跳台最大高度为 D．在时间内的速度变化得越来越慢
3．如图所示，排球运动员朱婷某次垫球训练，排球竖直向上运动，之后又落回到原位置，假设运动过程中排球所受空气阻力大小不变，则（ ）
A．球上升阶段和下降阶段合力做功大小相同
B．球上升阶段动量的变化率大于下降阶段动量的变化率
C．球上升阶段空气阻力做的功大于下降阶段空气阻力做的功
D．球上升阶段重力做功的平均功率小于下降阶段重力做功的平均功率
4．如图，一粗糙的水平木板以速度向右做匀速直线运动，一可视为质点的煤块从木板上的某点P以垂直于的速度滑上木板，则煤块在木板上留下的痕迹可能是（ ）
A．B．
C．D．
5．如图所示，一定质量的理想气体从状态a开始，经历过程①、②、③、④到达状态e。对该气体，下列说法正确的是（ ）
A．过程①中气体压强逐渐减小 B．过程②中气体对外界做正功
C．过程③中气体内能逐渐减小 D．过程④中气体从外界吸收热量
6．如图，A、B、C三个点位于以O为圆心的圆上，直径与弦间的夹角为。A、B两点分别放有电荷量大小为的点电荷时，C点的电场强度方向恰好沿圆的切线方向，则等于（ ）
A．2B．C．D．
7．如图所示，足够大的水平地面上静置一木板，两个均可视为质点的滑块A、B分别放在木板两端，现使两滑块同时以3m/s的速度相向滑动，两滑块恰好在木板的正中间相遇，相遇前木板做匀加速直线运动，相遇后木板做匀减速直线运动。已知滑块A的质量为5kg、与木板间的动摩擦因数为0.2，滑块B的质量为1kg、与木板间的动摩擦因数为0.4，木板与地面间的动摩擦因数为0.05，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度大小。下列说法正确的是（ ）
A．木板的长度为2mB．木板的质量为3kg
C．木板运动的最大距离为1.5mD．整个过程中滑块B的位移大小为1m
二、多项选择题：本题共3小题，每小题5分，共15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 5 分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8．如图所示，MN是正点电荷产生的电场中的一条电场线．一个带负电的粒子（不计重力）沿虚线ab穿越这条电场线．下列结论正确的是（ ）
A．正点电荷一定位于M点左侧
B．正点电荷可能位于N点右侧
C．粒子在a点速度小于在b点的速度
D．粒子在a点的加速度大小小于在b点的加速度大小
9．如图甲，“星下点”是指卫星和地心连线与地球表面的交点。图乙中的实线是航天控制中心大屏幕上显示的北斗系统某颗卫星的“星下点”在24小时内的轨迹（无重叠），该卫星绕行方向与地球自转方向一致。已知地球的半径为R，地球同步卫星的轨道半径约为6.6R。则下列说法正确的是（ ）
A．该卫星的周期为16小时B．该卫星的周期为8小时
C．该卫星离地面的距离约为3.2RD．该卫星能记录到北极点的气候变化
10．如图所示，xOy平面为光滑水平桌面，在x轴上固定了一个圆弧挡板，挡板圆弧所在平面与水平桌面共面。为其圆心，其半径。质量为0.1kg的小球在y轴上的初速度大小为v0。小球受到大小不变、方向沿-y方向的恒定合外力作用。已知小球在碰到挡板前的最小速度为4m/s，恒力的大小为1N。小球视为质点，，cs37°=0.8。下列说法正确的是（ ）
A．小球在整个运动过程中机械能守恒
B．在小球击中挡板前，小球速度大小变为5m/s时，速度方向和x轴正方向的夹角为
C．若小球在速度最小时恰好经过，则小球击中挡板前瞬间的动能为2.6J
D．若v0大小方向可以改变，小球的初始位置可沿y方向上下移动，圆弧挡板可沿x方向左右移动，总保证小球每次水平通过点，则击中挡板时小球的最小动能为
三、非选择题：本题共 5 小题，共 57 分。
11．（7分）小明同学常用身边的器材来完成一些物理实验。如图甲，他将手机紧靠蔬菜沥水器中蔬菜篮底部侧壁边缘竖直放置，从慢到快转动手柄，可以使手机随蔬菜篮转动。利用手机自带Phyphx软件可以记录手机向心力和角速度的数值。更换不同质量的手机（均可看作质点），重复上述操作，利用电脑拟合出两次的图像如图乙所示。
(1)在从慢到快转动手柄的过程中，蔬菜篮侧壁与手机间的压力 （填“变大”、“变小”、“不变”）。
(2)由图乙可知，直线 （填“1”或“2”）对应的手机质量更大。
(3)若测量出蔬菜篮的直径，计算出手机相应的线速度，利用所得的数据拟合出的图像应该为 （填“线性”或“非线性”）图像。
12．（9分）某实验小组利用图甲装置来验证牛顿第二定律。已知两侧斜面倾角均为，长度均为，斜面上固定两光电门。两相同的凹槽安装有宽度均为的挡光片，用不可伸长的轻绳连接跨过定滑轮放在两侧斜面，挡光片A到光电门1的距离为，挡光片B到光电门2的距离为，若两斜面与凹槽间的动摩擦因数相同。
（1）两个凹槽内均放有10个质量为的砝码，从B中拿出1个砝码放入A中，从图甲所示位置开始轻推A，发现A、B上的两挡光片通过两光电门的时间 （填“不等”或“相等”），则凹槽匀速运动。
（2）A、B恢复原位置后，从B中总共拿出2个砝码放入A中，轻推A，测出两挡光片通过两光电门的时间分别为和。则两凹槽的加速度 （用题中已知量表示）。
（3）重复上一步骤，从B中总共拿出个砝码放入A中，轻推A，测出两挡光片通过两光电门的时间，算出两凹糟的加速度。
（4）用图像法验证牛顿第二定律，纵坐标为加速度，要做出图乙中的图线，横坐标应为 。
A． B． C． D．
（5）选用正确的横坐标后，测出该图线斜率为，已知重力加速度为，则可算出凹槽A（含挡光片）的质量 （用题中所给已知量表示）。
13．（10分）华为发布的星闪技术是新一代无线短距通讯技术。现用甲、乙两玩具车在间距的两平直轨道上进行星闪通讯实验，最大通讯距离为10m。某时刻，甲车以的速度向右匀减速经过处，加速度大小为；与此同时，乙车以的速度向右匀速经过处，连线与轨道垂直。忽略两车大小及信号传递时间，求：
(1)甲车停止前，甲、乙两车沿轨道方向的最大距离；
(2)甲、乙两车之间能进行星闪通讯的时间总共为多长。

14．（13分）如图甲为某款玩具，其主要配件有小物块、弹射器、三连环、滑跃板及部分直线轨道等。如图乙为其结构示意图，其中三连环是由三个半径不同的光滑圆轨道Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组成，且三个圆轨道平滑连接但不重叠。其圆心分别为、、，半径分别为、、。OA、AC为光滑水平轨道，滑跃板CD为足够长的粗糙倾斜轨道，轨道倾角可调（）。某次游戏中弹射器将小物块自O点以一定初速度弹出，小物块先后通过圆轨道Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ后冲上滑跃板。小物块可视为质点，其质量，与滑跃板CD间动摩擦因数，弹簧劲度系数，轨道各部分平滑连接，g取。若小物块恰好能够通过三连环，求：
(1)弹簧的最小压缩量；
(2)小物块第一次经过圆轨道Ⅲ最高点时所受的弹力大小；
(3)调整滑跃板CD的倾角，求小物块第一次在CD轨道上向上滑行的最小距离。
15．（18分）如图甲所示，水平轨道ABEF之间有一凹槽，凹槽中放置一长度与凹槽相同且不粘连的长木板，其质量m3 = 2m，长木板的上表面与轨道AB和EF齐平，并固定一轻质半圆管道CD，其半径为R。忽略管的内径，O为管道的圆心。质量为m2 = m的物块2静止在长木板上表面的左端，一质量为的物块1以一定的初速度向右运动，与物块2发生弹性碰撞，1和2均可视为质点，物块2进入管道后恰能到达最高点，重力加速度取g，不计一切摩擦。
(1)求物块1的初速度大小v0；
(2)物块2运动到管形轨道内的某位置时，与管内壁和外壁均无相互作用力，求该位置与O点连线和OD之间夹角的余弦值；
(3)若将轻质半圆管道换成轻质半圆轨道，如图乙所示，物块2经碰撞后以的速度进入C点且能通过半圆轨道的最高点D，为使长木板不与凹槽底部脱离，求k的取值范围。
参考答案：
3．B
【详解】A．设球抛出点与球运动过程中最高点的距离为，球上升阶段合力做功大小为
球下降阶段合力做功大小为
故球上升阶段和下降阶段合力做功大小不相同，故A错误；
B．动量的变化率为
球上升阶段，根据牛顿第二定律；球下降阶段，根据牛顿第二定律
则球上升阶段的加速度大于球下降阶段的加速度，故球上升阶段动量的变化率大于下降阶段动量的变化率，故B正确；
空气阻力做功为
故球上升阶段空气阻力做的功等于下降阶段空气阻力做的功，故C错误；
D．球上升阶段、下降阶段重力做功大小相等，球上升阶段的加速度大于球下降阶段的加速度，根据
则球上升阶段的运动时间小于球下降阶段的运动时间，根据
故球上升阶段重力做功的平均功率大于下降阶段重力做功的平均功率，故D错误。
4．A
【详解】由题意可知，木板以速度向右做匀速直线运动，则煤块在水平方向相对木板从P点有向左运动的速度，与速度的合速度的运动轨迹在P点的左侧斜向后，又煤块在木板上仅受摩擦力，摩擦力方向与相对运动方向相反，因此煤块相对木板做直线运动，则煤块在木板上留下的痕迹可能是A。
6．C
【详解】根据题意可知两电荷为异种电荷，假设为正电荷，为负电荷，两电荷在C点的场强如下图，设圆的半径为r，根据几何知识可得，
同时有 ， 联立解得
7．C
【详解】B．对两滑块受力分析，根据牛顿第二定律可得，
联立可得，
依题意，相遇前木板匀加速，由牛顿第二定律，有
相遇后木板匀减速，有 解得
可知相遇时三者共速，取向右为正方向，设三者经t时间共速，由速度与时间关系可得
；；
联立解得，，， 故B错误；
ACD．根据B选项分析，三者一起匀减速过程，有 解得
作出它们运动的图像如图所示
可知木板的长度为；木板运动的最大距离为
分析滑块B，减速时间设为，则有；解得
整个过程中滑块B的位移为 故AD错误，C正确。
9．BD
【详解】AB．由图乙可知，则该卫星的周期为；A错误，B正确；
C．卫星做圆周运动，根据万有引力提供向心力 可得周期为
该卫星的轨道半径与地球同步卫星的轨道半径关系为
该卫星离地面的距离约为；C错误；
D．该卫星纬度最高时有
卫星离地球球心所在水平面的高度为
即卫星高度大于北极点的高度，该卫星能记录到北极点的气候变化，D正确。
10．BCD
【详解】A．小球在-y方向上受到恒定合外力的大小为1N，小球在水平桌面上做类斜抛运动，小球在整个运动过程中除重力外有其它力做功，机械能不守恒，故A错误；
B．小球在碰到挡板前的最小速度时，小球到达y轴的坐标最大，在y轴方向的速度为0，小球在x轴方向的速度为
小球在x轴方向上做匀速直线运动，设在小球击中挡板前，小球速度大小变为5m/s时，速度方向和x轴正方向的夹角为，则 解得；故B正确；
C．若小球在速度最小时恰好经过，则小球从点做类平抛运动，在x轴方向
在y轴方向上 小球击中挡板时；解得，
小球从点到挡板由动能定理得
解得小球击中挡板前瞬间的动能为 故C正确；
D．小球水平通过点击中挡板，则小球从点做类平抛运动，小球击中挡板时
，，
击中挡板时小球的动能为 当时
击中挡板时小球的动能最小，为；故D正确。
11．(1)变大 (2)1 (3)线性
12． 相等 C
【详解】（1）[1]A、B上的两挡光片通过两光电门的时间相等，说明系统匀速运动，故凹槽匀速运动。
（2）[2]两物块用绳连接，所以速度大小相等，运动过程中，初速度为
末速度为；位移为 根据 可得
（4）[3]从B中拿出个砝码放入A中，A、B上的两挡光片通过两光电门的时间刚好相等，说明系统匀速运动，设凹槽A（含挡光片）的质量为，有
解得
从B中总共拿出个砝码放入A中时，有
解得 根据图线可知，横坐标为。 故选C。
（5）[4]图线斜率为k，则 解得
13．(1) (2)
14．(1)0.2m (2)10N (3)
【详解】（1）由于小物块恰好能够通过三连环，即小物块通过圆轨道Ⅰ的最高点时，恰好由重力提供向心力，则有 令弹簧最小压缩量为x，则有
解得
（2）小物块第一次从圆轨道Ⅰ的最高点到达圆轨道Ⅲ最高点过程有
在圆轨道Ⅲ最高点，根据牛顿第二定律有 解得
（3）小物块第一次从圆轨道Ⅰ的最高点到达AC轨道过程，根据动能定理有
解得
物块冲上滑跃板CD后将减速至0，则有
解得
令，由于 当该导数为0时解得
可知，当时，物块向上运动距离最小，则有
15．(1) (2) (3)
【详解】（1）设物块1与物块2发生弹性碰撞后的速度分别为v1和v2，由动量守恒和机械能守恒得；
物块2进入管道后恰能到达最高点，物块2在最高点的速度大小为0，由动能定理得
联立解得
（2）设物块2运动到管形轨道内的P点时，与管内壁和外壁均无相互作用力，此时OP和OD之间的夹角为θ，物块2的速度大小为vP，由动能定理得
重力指向圆心的分力提供向心力，则 解得
（3）将轻质半圆管道换成轻质半圆轨道，物块2经碰撞后以的速度进入C点且能通过半圆轨道的最高点D，设物块2在最高点的速度为vD，则
由动能定理得；解得
设物块2运动到轻质半圆轨道的Q点时的速度为vQ，此时OQ和OD之间的夹角为α（0 ≤ α ≤ 90°），轨道对物块2的作用力为FN，长木板刚好不与凹槽底部脱离，则
；
由动能定理得
解得 当且仅当
即时，k取得最小值
若k值超过kmin，则物块2运动到此位置后，速度将过大，所需要的向心力也过大，对半圆轨道的作用力的竖直分力大于m3g，所以长木板与凹槽底部脱离。
综上所述，k的取值范围为。题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
A
D
B
A
B
C
C
AD
BD
BCD