2023-2024年辽宁省名校联盟高三上学期10月联考物理试题（解析版）

辽宁省名校联盟2023年高三10月份联合考试物理一、选择题1.以下关于物理学史和物理方法的叙述中正确的是（）A.在建立合力、分力、重心、质点等概念时都用到了等效替代法B.在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分为很多小段，每一小段近似看成匀速直线运动，然后把各段位移相加，应用了“微元法”C.用比值法定义的物理概念在物理学中占有相当大的比例，如加速度的定义D.秒、千克、牛顿都是国际单位制中力学的基本单位【答案】B【解析】建立合力、分力、重心用到了等效替代法，质点选用的是理想化模型法，故A错误；推导匀变速直线运动位移公式运动过程划分为很多小段，每一小段近似看成匀速直线运动，应用了“微元法”，这种方法可以解决非匀速直线运动位移求解问题，故B正确；比值定义法定义出来的物理量与参与定义的物理量无关，根据，发现与成正比，不是利用比值定义法定义，故C错误；秒和千克为力学中基本单位，但是牛顿为导出单位，故D错误。故选B。本题考查物理方法，这些方法对我们理解物理有很大帮助，所以在理解概念和规律的基础上，注意科学方法的累积和学习。2.如图所示，质量为的手机静置在支架斜面上，斜面与水平面的夹角为，手机与接触面的动摩擦因数为，重力加速度为。下列说法正确的是（）A.手持支架向上匀加速直线运动且手机与支架间无相对滑动，手机受到的支持力与静止时受到的支持力相等B.支架斜面对手机的摩擦力大小为，方向沿斜面向上C.支架对手机的作用力方向垂直于斜面向上，大小为D.手持支架向右做匀加速直线运动且手机与支架间无相对滑动，手机可能不受摩擦力【答案】D【解析】手持支架向上做匀加速直线运动且手机与支架间无相对滑动，手机有向上的加速度，处于超重状态，手机受到的支持力比静止时受到的支持力大，故A错误；支架斜面对手机的摩擦力为静摩擦力，大小为,故B错误；支架对手机的作用力与手机的重力平衡，则方向竖直向上，大小为，故C错误；手持支架向右做匀加速直线运动且手机与支架间无相对滑动，加速度向右，当支持力的水平分力恰好提供加速度所需的力，则没有摩擦力，故D正确。故选D。3.“神舟十五号”在“长征二号”遥十五运载火箭的推动下顺利进入太空。关于运载火箭在竖直方向加速起飞的过程，下列说法正确的是（）A.火箭加速上升时，航天员对座椅的压力大小与自身受到的重力大小相等B.保温泡沫塑料从箭壳上自行脱落后做自由落体运动C.火箭加速升空过程中处于失重状态D.火箭喷出的热气流对火箭的作用力与火箭对热气流的作用力大小相等【答案】D【解析】火箭加速上升时，航天员处于超重状态，对座椅的压力大于自身受到的重力，选项A错误；保温泡沫塑料从箭壳上自行脱落时，因为惯性，有向上的速度，所以做竖直上抛运动，选项B错误；火箭加速升空过程中，加速度向上，处于超重状态，选项C错误；火箭喷出的热气流对火箭的作用力与火箭对热气流的作用力是作用力与反作用力的关系，大小相等，选项D正确。故选D。4.如图甲所示的陀螺可在圆轨道外侧旋转而不脱落，好像轨道对它施加了魔法一样，这被称为“魔力陀螺”。它可简化为一质量为的质点在固定竖直圆轨道外侧运动的模型，如图乙所示。在竖直平面内固定的强磁性圆轨道半径为。、两点与分别为轨道的最高点最低点，、两点与圆心等高，质点受到的圆轨道的强磁性引力始终指向圆心且大小恒为，不计摩擦和空气阻力，重力加速度为，若质点能始终沿圆弧轨道外侧做完整的圆周运动，则（）A.质点经过点时，向心力最大为B.质点经过点的最大速度为C.质点由到过程中，轨道对质点的支持力做正功D.质点经过、两点时，轨道对质点的支持力可能为【答案】B【解析】在点，对质点进行分析，当质点所受轨道弹力为时，向心力最大，该最大值为故A错误；在点，对质点进行分析，当质点所受轨道弹力为时，向心力最大，该最大值为，结合上述可知，若质点能始终沿圆弧轨道外侧做完整的圆周运动，则质点必需能够顺利通过点，当在点，当质点所受轨道弹力为时，质点在点的速度达到最大值，结合上述有，解得，当质点在点由该速度运动到点时的速度即为质点在点的最大速度，则有，解得，故B正确；质点由到过程中，轨道对质点的支持力方向始终与速度方向垂直，可知质点由到过程中，轨道对质点的支持力不做功，故C错误；根据上述，当质点在点由最大速度运动到点或者点时有，解得，即该速度即为质点在点或者点的最大速度，此速度对应的向心力大小为，表明质点经过、两点时，轨道对质点的支持力不可能为，故D错误。故选B。5.海洋馆中一潜水员把一小球以初速度从手中竖直向上抛出。从抛出开始计时，时刻小球返回手中。小球始终在水中且在水中所受阻力大小不变，抛出后小球的速度随时间变化的图像如图所示。下列说法正确的是（）A.上升过程与下降过程中阻力的冲量大小之比为B.小球返回手中时速度的大小为C.小球在时间内动量变化量的大小为D.小球在过程中阻力所做的功为【答案】C【解析】根据冲量定义，恒力的冲量大小等于力与时间的乘积，小球水中所受阻力大小不变，根据图像可知，上升过程经历时间为，下落过程经历时间为，可知，上升过程与下降过程中阻力的冲量大小之比为，故A错误；小球上升过程与下降过程的位移大小相等，则有，解得，故B错误；小球在0~4t0时间内动量变化量的大小为，故C正确；小球在过程中重力做的总功为，合力做的功即为阻力所做的功，根据动能定理有，结合上述解得，故D错误。故选C。6.如图所示，空间有一底面处于水平地面上的长方体框架，已知：，从顶点沿不同方向平抛小球（可视为质点）。关于小球的运动，则（）A.所有小球单位时间内的速率变化量均相同B.落在平面上的小球，末动能都相等C.所有击中线段的小球，击中中点处的小球末动能最小D.当运动轨迹与线段相交时，在交点处的速度偏转角均为【答案】C【解析】所有小球都是做平抛运动，只受重力，加速度为重力加速度，所有小球单位时间内的速度变化率相同，故A错误；所有落在平面上的小球，下落高度相同，由可知下落时间相同，而落到点的小球水平位移最大，所以落到点的小球的抛出初速度最大，所以落到点的小球的末速度最大，即落到点的小球的末动能最大，故B错误；所有击中线段的小球水平位移相同，设为，击中线段某点的小球的位移偏转角为，那么下落到该点的高度为，又由平抛规律和动能定理有，，，联立上式得，可知当时，有最小值，再结合题目的几何关系知该点应为线段的中点，故C正确；当运动轨迹与线段相交时，所有小球的位移偏转角相同，其正切值为，再根据平抛推论知，所有小球速度偏转角相同，其正切值为，由此可知在交点处的速度偏转角均不为，故D错误；故选C。7.如图所示，在倾角的固定的斜面上有物块和，物块通过劲度系数为的轻弹簧栓接在斜面底端的挡板上，物块通过一根跨过定滑轮的细线与物块相连，三个物块的质量均为，弹簧和细线与斜面平行。初始时，用手托住物块，使细线恰好伸直。现撤去外力，让物块由静止释放。已知重力加速度为，物块下落过程没有触地，物块没有接触定滑轮，不计一切阻力，下列说法正确的是（）A.释放物块的瞬间，物块、整体的加速度为B.从释放到物块、分离的过程中，、两物块沿斜面运动的位移为C.从释放到物块、分离的过程中，物块的机械能保持不变D.从释放到物块、分离的过程中，物体减小的机械能等于物块、增加的机械能【答案】B【解析】初始时，用手托住物块，使细线恰好伸直，细线对的作用力为零，释放物块的瞬间，以物块、为整体，根据牛顿第二定律可得，对物块有，解得物块、整体的加速度为，故A错误；初始时，弹簧的形变量为，物块、分离时，物块、间作用力为零，对物块有，对物块有，对物块C有，可得、两物块沿斜面运动的位移为，故B正确；从释放到物块、分离过程中，物块做加速运动，动能增大，高度升高，重力势能增大，故物块的机械能增大，故C错误；从释放到物块、分离的过程中，根据能量守恒可知，弹簧弹性势能的减少量与物体减小的机械能之和等于物块、增加的机械能，故D错误。故选B。8.如图所示，学生练习用头颠球。某一次足球从静止开始下落，被竖直顶起，离开头部后上升的最大高度为。已知足球与头部的作用时间为，足球的质量为，重力加速度取，不计空气阻力。下列说法正确的是（）A.足球与头部作用过程中，足球的动量变化量大小为B.头部对足球的平均作用力为足球重力的倍C.足球刚接触头到刚离开头时，头对足球做功为D.从静止下落到上升到最大高度过程中足球重力的冲量等于人对足球的冲量【答案】CD【解析】由位移速度公式可得，下落到与头部刚接触时的速度为，反弹刚离开头部的速度为，以向上为正方向，足球与头部作用过程中，足球的动量变化量为，A错误；足球与头部作用过程，据动量定理可得，解得，B错误；足球刚接触头到刚离开头时，足球的位移可忽略，故重力不做功，据动能定理可得，头对足球做功为，C正确；从静止下落到上升到最大高度过程中，足球的动量变化为零，由动量定理可知，合力的冲量为零，故足球重力的冲量等于人对足球的冲量，D正确。故选CD。9.年月，美国国家航空航天局（）“苔丝”（）任务发现了两个可能含有岩石矿物的“新世界”，它们围绕着靠近我们的宇宙邻居恒星—红矮星运行，距离地球只有光年，是迄今为止发现的最接近我们的多行星系统之一。科学家可借助此次发现了解系外行星的组成，并评估它们的大气层，为人们寻找外星生命提供重要线索．假如宇航员乘坐宇宙飞船到达了其中的一颗行星上，并进行科学观测：该行星自转周期为，宇航员在该行星“北极”距该行星地面附近处自由释放一个小球（引力视为恒力），不计阻力，落地时间为。已知该行星半径为，万有引力常量为，则（）A.该行星的第一宇宙速度小于B.宇宙飞船绕该行星做圆周运动的周期不小于C.该行星的平均密度为D.如果该行星存在一颗同步卫星，其轨道半径为【答案】BD【解析】物体在行星表面做自由落体运动，有，解得，该行星表面的重力加速度为，该行星的第一宇宙速度为，所以该行星的第一宇宙速度大于，A错误；由万有引力提供向心力，解得可知，轨道半径越小，周期越小，宇宙飞船绕该行星做圆周运动的最小半径为，则周期的最小值为，B正确；在行星表面，其中可得，该行星的质量为，因为行星的体积为，所以行星的密度为，C错误；如果该行星存在一颗同步卫星，则由万有引力提供向心力，其中，，联立解得，其轨道半径为，D正确。故选BD。10.如图所示，光滑杆、分别水平、竖直固定放置，交点为，质量的物块甲套在竖直杆上，质量的物块乙套在水平杆上，甲、乙（均视为质点）用长度的轻杆连接，当轻杆与水平杆的夹角为时，甲由静止开始释放，重力加速度取，，，下列说法正确的是（）A.当轻杆与竖直杆的夹角为时，甲与的距离为B.甲从静止释放到轻杆与竖直杆的夹角为时，系统的重力势能的减小量为C.当轻杆与竖直杆的夹角为时，乙的速度为D.甲从静止释放到轻杆与水平杆平行时，甲机械能先减小后增大【答案】BCD【解析】当轻杆与竖直杆的夹角为时甲与的距离为，故A错误；甲从静止释放到轻杆与竖直杆的夹角为时，甲与的距离为，可得重力势能减少量，解得，故B正确；当轻杆与竖直杆的夹角为时，设甲乙速度分别为、，根据两球沿杆方向的分速度相等有，由系统机械能守恒可得，解得，故C正确；甲乙组成的系统机械能守恒，乙的速度先增加后减小，即乙的机械能先增加后减小，则甲的机械能先减小后增加，故D正确。故选BCD本题考查连接体机械能守恒及速度合成与分解的内容。二、非选择题11.（1）在做“研究平抛运动”的实验时，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画出小球做平抛运动的轨迹。为了能较准确地描绘平抛运动轨迹，下面列出一些操作要求，你认为正确是________。A．通过调节使斜槽的末端保持水平B．每次释放小球的位置必须不同C．每次必须由静止释放小球D．将球的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将点连成折线E．小球运动时不应与木板上的白纸相接触（2）某同学在做平抛运动实验时得到了如图所示的物体运动轨迹，、、三点的位置在运动轨迹上已标出，则物体平抛的抛出点到点的竖直距离为________，初速度为________。（重力加速度取）【答案】①.；②.；③.【解析】（1）[1]为保证小球做平抛运动，且初速度方向水平，大小相等，应通过调节使斜槽的末端保持水平，每次释放小球的位置必须相同，每次必须由静止释放小球，小球运动时不应与木板上的白纸相接触，故ACE正确，B错误；为减小实验误差，应将描出的点用平滑的曲线连接起来，故D错误。故选ACE。（2）[2]物体做平抛运动，水平方向为匀速直线运动，根据，可知，物体做平抛运动，竖直方向有，解得，点竖直方向的速度为，抛出点到点的竖直距离为，抛出点到点的竖直距离为；[3]初速度为。12.在探究“物体质量一定时，加速度与力的关系”实验中，某同学做了如图甲所示的实验改进，在调节桌面至水平后，添加了力传感器来测量细线拉力。（1）实验时，下列说法正确的是________。A．需要用天平测出砂和砂桶的总质量B．小车靠近打点计时器，先接通电源再释放小车，打出一条纸带，同时记录拉力传感器的示数C．若实验过程中交变电流的频率低于正常频率，会导致加速度测量值偏大D．为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量远小于小车的质量（2）实验得到如图乙所示的纸带，已知打点计时器使用的交流电源的频率为，相邻两计数点之间还有四个点未画出，已知、、、各点到点的距离分别是、、和，由以上数据可知，小车运动的加速度大小是________（计算结果保留位有效数字）。（3）由实验得到小车的加速度与力传感器示数的关系如图丙所示，则小车运动过程中所受的阻力________，小车的质量________。（两个结果都保留位有效数字）

【答案】（1）##；（2）；（3），【解析】（1）[1]绳的拉力由拉力传感器测得，故不需要用天平测出砂和砂桶的总质量，实验中不需要保证砂和砂桶的质量远小于小车的质量，故AD错误；为充分利用纸带，小车靠近打点计时器，先接通电源再释放小车，打出一条纸带，同时记录拉力传感器的示数，故B正确；若实验过程中交变电流的频率低于正常频率，打点计时器的打点周期变长，纸带上相邻两点间的距离增大，会导致加速度测量值偏大，故C正确。故选BC。（2）[2]根据逐差法求出小车运动的加速度大小为；（3）[3]根据牛顿第二定律有，整理得，根据图象截距可知小车运动过程中所受的阻力为；[4]图象的斜率为，解得小车的质量为。13.“斑马线前车让人”已逐渐成为一种普遍现象。某司机以的速度在平直的城市道路上沿直线匀速行驶。看到斑马线上有行人后立即以大小的加速度刹车，停住时车头刚好碰到斑马线。等待行人走过所耗时间，又用了匀加速至原来的速度。求：（1）从刹车开始计时，内汽车的位移大小；（2）从开始制动到恢复原速这段时间内汽车的平均速度大小。【答案】（1）；（2）【解析】（1）由题意知汽车在刹车过程中做匀减速直线运动，设刹车时间为，取初速度方向为正，有，又，解得，由于，，解得；（2）设汽车做匀加速直线运动的位移大小为，有，解得，则，解得。14.如图所示，竖直平面内有一圆形轨道，其半径，质量的小球从平台边缘处以的速度水平射出，恰能沿圆弧轨道上点的切线方向进入轨道内，轨道半径与竖直线的夹角为，不计空气阻力，已知，，重力加速度取。（1）求小球从点到点所用的时间；（2）小球从点水平抛出后，当水平位移是竖直位移的二倍时，求小球动能的改变量；（3）若小球恰好能够通过最高点，求小球在轨道内克服阻力做的功。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】（1）小球从点到点，小球做平抛运动，有，，解得；（2）小球从点水平抛出后，当水平位移是竖直位移的二倍时，有，，，解得，小球动能的改变量；（3）小球在点的速度，小球恰好能够通过最高点，有，小球从点到点，