2023届河南省豫南九校高三上学期10月第二次联考-物理-试题(含解析)

2023届河南省豫南九校高三上学期10月第二次联考-物理-试题(含解析)豫南九校2022—2023学年上期第二次联考高三物理试题（考试时间：90分钟试卷满分：110分）注意事项：1.答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号填写在答题随卡上。2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动；用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。一、选择题（本题共10小题，共48分.在每小题给出的四个选项中，第1~6题每小题4分，只有一项符合题目要求.第7~10题每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错或者不答的得0分.）1.关于物理定律，下列说法中正确的是A.牛顿第一定律可视为加速度为0时的牛顿第二定律B.胡克定律表明改变弹簧长度的力都正比于其形变量C.万有引力定律和库仑定律都是在扭秤实验中发现的D.动量守恒定律比牛顿运动定律具有更广的适用范围2.某同学在体育课上随队伍一起沿水平直跑道勾速跑步时（该同学在队尾）忽然发现鞋带开了，他赶紧停下，下蹲系好鞋带后，还未站起就立即向前跑去，他追上队尾时恰好达到队伍的速度.则A.该同学从停下系鞋带到追上队尾过程的最大速度大于队伍的速度B.该同学从停下系鞋带到追上队尾过程的平均速度大于队伍的速度C.该同学下蹲过程对地面的压力大于重力D.该同学系好鞋带后再次起跑瞬间所受地面的作用力竖直向上3.如图所示，光滑水平面上静置一倾角为的斜面体，其上的滑块通过轻弹簧连接在斜面体顶端的固定挡板上，用一根细线连接轻弹簧和挡板使弹簧被压缩.滑块与斜面间的动摩擦因数为，则烧断细线后，下列对斜面体、弹簧与滑块系统的说法中正确的是A.若μ=0，系统机械能不守恒B.若，系统动量一定守恒C.若，系统机械能可能守恒2023届河南省豫南九校高三上学期10月第二次联考-物理-试题(含解析)全文共13页，当前为第1页。D.若，系统动量一定不守恒2023届河南省豫南九校高三上学期10月第二次联考-物理-试题(含解析)全文共13页，当前为第1页。4.甲以大小恒定的加速度运动，其位移随时间变化的关系如图所示，甲数据已知，其中虚线上部分为开口向下的抛物线，虚线下部分为开口向上的抛物线.同时，乙从原点开始沿+x方向做匀速直线运动，则下列说法中正确的是A.0~T内甲先加速后减速B.2T时间内甲的最大位移大小为C.甲的最大速度大小为D.若乙的速度大小为，则甲与乙共相遇3次5.如图所示，圆心为O、半径为R的半圆环套有一带正电小球A，沿过O点的竖直方向有一竖直细杆，一端固定于圆环上，杆上套有另一带正电小球B.初始时小球A在圆环底端右侧不远处，两小球间距离为R；现用绝缘装置缓慢向上移动小球B到半圆环底端处，使小球A沿右侧圆环缓慢上滑，半圆环和杆均光滑绝缘.则下列说法中正确的是A.小球A上滑过程中两小球间的库仑力减小B.小球A上滑过程中圆环对小球A的支持力先增大后减小C.小球A上滑过程中两小球间的库仑力不大于圆环对小球A的支持力D.小球A能滑到圆环上与O点等高处6.使用如图所示的电路观察电容器C的充、放电过程，若开关先接1再接2，则通过电流传感器的电流i、电容器左极板所带电荷量q、电容器两极板间场强E、电容器两极板间某点处电势φ分别随时间t变化的关系中可能正确的是2023届河南省豫南九校高三上学期10月第二次联考-物理-试题(含解析)全文共13页，当前为第2页。2023届河南省豫南九校高三上学期10月第二次联考-物理-试题(含解析)全文共13页，当前为第2页。ABCD7.水平抛出一小球，用频闪仪和照相机对运动的小球进行拍摄，频闪仪每隔T=0.05s发出一次闪光，某次拍摄后截取部分照片如图所示.图中每相邻两球之间被删去了3个影像，标出的两线段AB、BC与水平方向的夹角分别为、.取，，重力加速度g=10m/s2，忽略空气阻力.则下列说法中正确的是A.小球平抛的初速度大小为4m/sB.小球经B点时的速度大小为7m/sC.小球从抛出到经过A点时运动的时间为0.5sD.A点到抛出点的竖直距离为1.25m8.如图1为火星冲日现象，此时火星、地球和太阳几乎排列成一线，地球位于太阳与火星之间，平均发生周期约2.1年.如图2中的虚线为德国物理学家瓦尔特•霍曼提出的一种能以较少能耗从地球发送航天器到火星的转移轨道，其基本构想是在地球上将火星探测器发射后，探测器立即被太阳引力俘获，以太阳为焦点沿椭圆轨道运动到达火星.椭圆轨道分别与地球公转轨道、火星公转轨道相切.已知地球、火星的绕日公转轨道可视为圆形且在同一平面内，则下列说法中正确的是（，）图1图2A.图1中“火星冲日”发生时，地球上的观测者观察到火星由西向东运动B.火星的公转周期约为1.9年C.火星的公转轨道半径约为地球公转轨道半径的1.5倍D.通过霍曼转移轨道从地球发射探测器到火星大约需要16个月的时间9.总质量为m的动车在平直轨道上由静止先以恒定牵引力F启动，发动机达到额定功率P后动车能以额定功率继续加速，动车从静止至达到最大速度过程的总位移为x.若动车所受阻力与其速率成正比（，k为常量），则下列说法中正确的是A.动车在恒力启动过程，最小加速度大小为2023届河南省豫南九校高三上学期10月第二次联考-物理-试题(含解析)全文共13页，当前为第3页。B.动车在恒力启动过程，最大速度大小为2023届河南省豫南九校高三上学期10月第二次联考-物理-试题(含解析)全文共13页，当前为第3页。C.动车能达到的最大速度大小为D.动车从静止至达到最大速度过程，牵引力的冲量大小为10.如图甲所示（俯视图），两个水平放置的齿轮紧紧咬合在一起（靠齿轮传动），其中O、O'分别为两轮盘的转轴，大齿轮与小齿轮的齿数比为2：1，大、小两齿轮的上表面水平，分别放有质量相同的小滑块A、B，两滑块与所在齿轮转轴的距离均为r.现将两滑块通过一轻细线经转轴及上方两定滑轮连接，如图乙所示（侧视图）.已知两滑块与齿轮间的动摩擦因数为μ、最大静摩擦力等于滑动摩擦力，忽略其他摩擦，重力加速度为g.齿轮静止时细线恰好拉直且无张力，若大齿轮由静止开始缓慢增大转动的角速度，则图甲图乙A.当大齿轮的角速度为时，细线上有拉力B.当大齿轮的角速度为时，滑块B所受摩擦力为0C.当小齿轮的角速度为时，两滑块恰好未相对齿轮滑动D.当两滑块开始相对齿轮滑动时，滑块B会做离心运动二、实验题（共14分.）11.（5分）用图示实验装置探究加速度与力、质量的关系.（1）实验室提供相应电源，为使测量尽量准确，应使用（填“电磁打点计时器”或“电火花计时器”）.2023届河南省豫南九校高三上学期10月第二次联考-物理-试题(含解析)全文共13页，当前为第4页。（2）若在北京和海南两处海拔相等的地方，使用相同的器材分别做该实验，实验过程操作正确且数据记录准确，则在北京实验时垫块到木板左端的距离在海南实验时垫块到木板左端的距离；在用相同的钩码拉小车时，作出小车加速度随小车总质量的图线，则在北京实验时作出的图线斜率在海南实验时作出的图线斜率.（均填“小于”、“大于”或“等于”）2023届河南省豫南九校高三上学期10月第二次联考-物理-试题(含解析)全文共13页，当前为第4页。12.（9分）在做“验证平行四边形定则实验”时，实验室提供如下器材：A.橡皮筋、细绳、细杆、弹簧B.两个细绳套C.两个弹簧测力计D.量角器、刻度尺、三角板各一个E.平木板、图钉若干、白纸、铅笔（1）把橡皮筋换成，仍可完成实验.（2）实验室提供的弹簧测力计如图所示，测量拉力的大小时：若用拉环M系住绳套与纸面平行，但弹簧测力计外壳压着纸面，测量结果；若用挂钩P勾住绳套与纸面平行，但弹簧测力计外壳压着纸面，测量结果.（均填“偏大”、“偏小”、“准确”或“不确定”）（3）用相同器材做了四次实验，白纸上留下的信息有结点O、力的标度分力F1和F2与合力F的大小及表示力的方向的点.如下图所示，其中标记正确且最有利于提高实验精度的是.ABCD（4）测量结束后，在白纸上结合实验记录的点，用作出平行四边形.三、计算题（本大题共4小题，共48分.计算题要有必要文字说明，解题步骤，有数值计算的要注明单位.）13.（8分）某节目中有一“跑步接球”的挑战项目：水平直跑道的终点线正上方H=8.5m处固定一抓球装置，可通过跑道上的按钮装置控制球的释放，按钮装置可沿跑道移动.挑战者首先确定按钮到终点线的水平距离，然后在跑道上由静止起跑，经过按钮时按下，同时球被释放；若挑战者经过终点时能接住球，则为挑战成功，按钮到终点的水平距离即为挑战成绩，水平距离越大挑战成绩越好.挑战者经过按钮前后运动状态可视为不变，起跑加速度a=3m/s2，可达最大速度v=9m/s，假设球下落时做自由落体运动，每次接球高度都在h=1.3m，取重力加速度g=10m/s2.问：（1）若挑战者发挥正常，能取得最好的成绩，跑道长度至少为多少？（2）若跑道长L=15.3m，求挑战者能取得的最好成绩.2023届河南省豫南九校高三上学期10月第二次联考-物理-试题(含解析)全文共13页，当前为第5页。14.（11分）如图所示，质量m1=1.1kg的木块右侧用细线与墙相连，细线与水平方向的夹角，细线始终伸直.木块下方木板质量m2=0.9kg，最下方薄木板质量m3=0.4kg，木块、木板及薄木板间的动摩擦因数均为μ1=0.5，薄木板与水平地面之间的动摩擦因数为μ2=0.4.取重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，最大静摩擦力等于滑动摩擦力.现用水平向左的力F缓慢拉动中间的木板，求：2023届河南省豫南九校高三上学期10月第二次联考-物理-试题(含解析)全文共13页，当前为第5页。（1）细线上的拉力大小和木块与木板间的摩擦力大小；（2）F的大小.15.（14分）如图所示，传送带与水平面的夹角θ=60°，以速度v=1.2m/s顺时针转动，下端与光滑圆轨道ABC在A点处相切，其中B为轨道最低点，C与圆心O等高.在传送带上端轻轻放一质量、电荷量的带正电小滑块，滑块沿光滑圆轨道ABC进入四分之一光滑圆轨道CD，其中D为轨道最高点.两竖直虚线间存在竖直方向的匀强电场（未画出）.传送带与圆轨道均绝缘，圆轨道半径均为R=0.32m，传送带长为，滑块与传送带间的动摩擦因数，取重力加速度g=10m/s2.求：（1）滑块经过A点时的速度大小；（2）能使滑块从D点射出的电场强度大小范围与方向.16.（15分）如图所示，在光滑水平面上，半径R=0.2m的四分之一光滑圆轨道紧靠着竖直墙，轨道下端切线水平，且与长L=0.6m的木板等高，木板中间放有一质量为m的滑块B，木板质量M=3m.现在圆轨道顶端由静止释放另一质量也为m的滑块A，其可平滑的滑到木板上与滑块B发生碰撞（碰撞时间极短），最终两滑块均留在木板上.两滑块均可视为质点，且与木板间的动摩擦因数均为μ=0.4，取重力加速度g=10m/s2.问：（1）求木板的最终速度v；（2）若滑块A、B发生弹性碰撞，求最终滑块A、B与木板右端的距离xA、xB；（3）若滑块A、B碰后粘在一起，求最终滑块A、B与木板右端的距离x（结果保留两位有效数字）.豫南九校2022—2023学年上期第二次联考高三物理参考答案一、选择题（本题共10小题，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1~6题每小题4分，只有一项符合题目要求，第7~10题每小题6分，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。）1.D2023届河南省豫南九校高三上学期10月第二次联考-物理-试题(含解析)全文共13页，当前为第6页。【解析】牛顿第一定律表明一切物体都具有惯性，惯性的大小用质量描述，而牛顿第二定律直截使用了质量，所以牛顿第一定律是牛顿第二定律的基础，而非特殊情况，A错误；胡克定律表明：在弹性限度内用压缩或拉伸的方式改变弹簧长度的力正比于其形变量，B错误；万有引力定律是牛顿综合开普勒行星运动定律和牛顿运动定律发现的，并经过地—月检验证明，库仑定律是库仑通过扭秤实验发现的电荷间的平方反比作用规律，C错误；牛顿运动定律适用于宏观低速情况，动量守恒定律除了适用于宏观低速情况还适用于微观高速情况，适用范围更广，D正确。2023届河南省豫南九校高三上学期10月第二次联考-物理-试题(含解析)全文共13页，当前为第6页。2.A【解析】该同学加速追上队伍的过程中有最大速度，且该最大速度大于队伍的速度，故A正确；该同学全程的位移和运动时间与队伍都相同，故平均速度相同，B错误；该同学下蹲过程在竖直方向上，向下先加速后减速，对地面的压力先小于重力后大于重力，C错误；该同学系好鞋带后再次起跑瞬间所受地面的作用力为地面支持力和摩擦力的合力，斜向前方，D错误。3.D【解析】烧断细线后，系统一定在水平方向动量守恒，整个系统动量是否守恒，取决于系统在竖直方向是否受力平衡，即滑块是否运动。若，，滑块一定沿斜面向下运动，系统动量一定不守恒，只有在时系统机械能守恒，AC错误，D正确；若，滑块仍有可能沿斜面向下运动，系统动量可能不守恒，B错误。4.D.【解析】0~T内x-t图线斜率的绝对值先变小后变大，则甲先减速后加速，A错误；甲在0~2x0范围内做周期为2T的往返运动，则2T时间内甲的位移为0，B错误；甲在（n为自然数）时速度最大，在时速度为0，0~0.5T时间内甲做匀减速直线运动，由平均速度关系有，解得，C错误；若乙速度大小为，作出乙运动的x-t图线为过原点和点（2.5T，2x0）的直线，甲、乙的运动图线共3个交点，则共相遇3次，D正确。5.C【解析】小球B缓慢上移过程，小球A处于动态平衡状态，对小球A受力分析，如图所示，根据三角形相似有，随着小球B上移，h减小，环对小球的支持力N增大且始终指向圆心，两小球间距离r减小，库仑力F增大，AB错误；初始时有F=N，小球A上滑过程有，得，C正确，D错误。2023届河南省豫南九校高三上学期10月第二次联考-物理-试题(含解析)全文共13页，当前为第7页。2023届河南省豫南九校高三上学期10月第二次联考-物理-试题(含解析)全文共13页，当前为第7页。【解析】开关接1时电容器充电，电流逐渐减小；左极板电荷量逐渐增大；由，，电容器两极板间的场强逐渐增大；电容器左极板接地，电势为0且比右极板电势高，则极板间电势为负值，距左极板x处电势，逐渐降低。开关接2时电容器放电，电流反向，逐渐减小；左极板电荷量逐渐减小，但电性不变；电场强度与电荷量的变化趋势相同，也减小；两极板间某点处电势为负值。故ABD错误，C正确。7.CD【解析】设相邻小球之间的竖直位移分别为y1、y2，水平位移为x，根据逐差法公式有，又有，联立得，解得，，，A错误；小球经过B点时竖直方向的分速度，合速度，运动时间，B错误；小球从抛出到经过A点时运动的时间，C正确；小球经A点时下落高度，D正确。8.BC【解析】因为火星的公转轨道半径较大（与地球相比），其公转周期较大，公转角速度较小，所以图1中“火星冲日”发生时，地球上的观测：者观察到火星由东向西运动（称为火星逆行），A错误；“火星冲日”的平均周期为日—地—火排成一线的发生周期，设火星公转周期为T，有，解得，B正确；对地球和火星，根据开普勒第三定律有，解得火星与地球的公转轨道半径的比值为，C正确；霍曼地火转移轨道为椭圆，其轨道半长轴r'约为地球公转轨道半径r0的倍，设探测器经过转移轨道的时间为t'，则有，解得月，D错误。9.CD2023届河南省豫南九校高三上学期10月第二次联考-物理-试题(含解析)全文共13页，当前为第8页。【解析】动车恒力启动过程，根据牛顿第二定律有，随速率增大加速度减小，可达到最大速度，可得最小加速度，AB错误；动车恒功率运动过程，有，随速率增大加速度减小，加速度为0时达到最大速度，C正确；动车从静止至达到最大速度过程，根据动量定理有，可得牵引力的冲量，D正确。2023届河南省豫南九校高三上学期10月第二次联考-物理-试题(含解析)全文共13页，当前为第8页。10.AD【解析】由齿轮传动的边缘线速度相等及齿数比等于半径比，小齿轮的角速度是大齿轮的2倍，随着大齿轮的角速度逐渐增大，滑块与齿轮间的静摩擦力逐渐增大，由，，小齿轮上的滑块B所受静摩擦力先达到最大，此时大齿轮的角速度，之后再增大角速度，细线上产生拉力，滑块A所受静摩擦力可减小到0，此时有，，可得，A正确，B错误；角速度继续增大，滑块A所受静摩擦力反向增大，达到最大时有，，可得，若角速度继续增大，滑块B将做离心运动，滑块A将做近心运动，C错误，D正确。二、实验题（共14分）11.（1）电火花计时器（1分）（2）等于（2分）大于（2分）【解析】（1）使用电磁打点计时器的阻力（含有振针与纸带间的阻力）比使用电火花计时器的阻力大，为使测量尽量准确，应使用电火花计时器。（2）北京与海南的纬度差别较大，相同海拔处的重力加速度北京更大，由于使用器材相同，小车与木板间的动摩擦因数不变，在平衡摩擦力时有，得，与重力加速度无关，则北京和海南两处垫块与木板左端的距离相等；用相同的钩码拉小车时，由牛顿第二定律可得，图线的斜率为mg，北京的较大。12.（1）弹簧（1分） （2）不确定（2分） 准确（2分）（3）D（2分） （4）刻度尺、三角板（2分）【解析】（1）把橡皮筋拉到不同结点位置时，拉力大小不同，根据胡克定律用弹簧也可替代橡皮筋。（2）若用拉环系住绳套且弹簧测力计外壳压着纸面，弹簧测力计稳定时，绳套上的拉力等于挂钩所受拉力与纸面对外壳的静摩擦力的合力，由于静摩擦力的大小和方向均未知，则测量结果不确定；若用挂钩勾住绳套且弹簧测力计外壳压着纸面，弹簧测力计稳定时，绳套上的拉力等于测力计内弹簧受到的力，则测量结果是准确的。2023届河南省豫南九校高三上学期10月第二次联考-物理-试题(含解析)全文共13页，当前为第9页。（3）图A标记力的方向的点与结点O距离太小，连线表示力的方向的误差较大；图B的拉力太小，且弹簧测力计分度值为0.2N，分力F1的读数错误；图C的标度过大，不利于准确作出长度表示力的大小；图D标记正确，且相对其他图示误差最小，故选D。2023届河南省豫南九校高三上学期10月第二次联考-物理-试题(含解析)全文共13页，当前为第9页。（4）测量结束后，在白纸上结合实验记录的点，用刻度尺作出合力和分力的图示，再用刻度尺和三角板配合作两分力的平行线，根据所得平行四边形得到合力的理论值。三、计算题（本大题共4小题，共48分。计算题要有必要文字说明，解题步骤，有数值计算的要注明单位）13.（8分）【解析】（1）球由静止释放到被接住，有，可得（1分）若能取得最好成绩，球释放时挑战者已达到最大速度，经过按钮后匀速跑到终点匀速运动的位移由运动学方程，加速运动的位移跑道长度至少为（2）跑道长，取得最好成绩时先加速到最大速度后匀速匀速运动的位移经过按钮后又加速的时间经过按钮后加速的位移最好成绩为14.（11分）【解析】（1）用F缓慢拉动木板时，对木块受力分析有竖直方向：水平方向：解得：细线上的拉力木块与木板间的滑动摩擦力（2）木板与薄木板间的