2023-2024年山西省名校高三上學(xué)期聯(lián)考物理試題

高三物理試題一、選擇題1.在人類認(rèn)識自然規(guī)律的過程中，許多物理學(xué)家大膽猜想、勇于質(zhì)疑，取得了輝煌的成就。下列描述不正確的是（）A.“月一地檢驗”將天體間力和地球上物體受到的重力統(tǒng)一起來B.伽利略研究自由落體運(yùn)動時利用了實驗和邏輯推理相結(jié)合的方法C.牛頓潛心研究第谷天文觀測數(shù)據(jù)，提出行星繞太陽運(yùn)動的三定律D.卡文迪什巧妙地利用扭秤裝置測出引力常量，他被譽(yù)為第一個“稱量”地球質(zhì)量的人【答案】C【解析】A．牛頓發(fā)現(xiàn)萬有引力定律后，進(jìn)行了“月—地檢驗”，將天體間的力和地球上物體的重力統(tǒng)一起來，故A正確，不符合題意；B．伽利略在對自由落體運(yùn)動研究中，對斜面上小球運(yùn)動規(guī)律進(jìn)行實驗探究，然后利用邏輯推理得出自由落體運(yùn)動規(guī)律，利用了實驗和邏輯推理相結(jié)合的方法，故B正確，不符合題意；C．開普勒潛心研究第谷的天文觀測數(shù)據(jù)，提出行星繞太陽運(yùn)動的三定律，故C錯誤，符合題意；D．卡文迪什巧妙地利用扭秤裝置測出引力常量，他被譽(yù)為第一個“稱量”地球質(zhì)量的人，故D正確，不符合題意。故選C。2.很多智能手機(jī)都有加速度傳感器，加速度傳感器能通過圖像顯示加速度情況。用手掌托著手機(jī)，打開加速度傳感器，手掌從靜止開始迅速上下運(yùn)動，得到如圖所示的手機(jī)在豎直方向上的加速度隨時間變化的圖像，該圖像以豎直向上為正方向，取重力加速度大小，下列說法正確的是（）A.手機(jī)始終與手掌存在作用力 B.手機(jī)在時刻處于平衡狀態(tài)C.手機(jī)在時刻改變運(yùn)動方向 D.手機(jī)在時刻處于完全失重狀態(tài)【答案】D【解析】AD．由圖可知，時刻手機(jī)的加速度為，即此時手機(jī)只受重力作用，與手掌間沒有相互作用力，手機(jī)處于完全失重狀態(tài)，故A錯誤，D正確；B．手機(jī)在t1時刻加速度大于，且加速度向上，手機(jī)處于超重狀態(tài)，故B錯誤；C．手機(jī)在t2時刻加速度方向改變，手機(jī)開始做減速運(yùn)動，速度方向不變，即運(yùn)動方向不變，故C錯誤。故選D。3.如圖所示，表面光滑的物塊在水平力的作用下靜止在傾角為的斜面上，斜面靜止在水平地面上，下列說法正確的是（）A.物塊受到的重力大小為 B.物塊受到的支持力大小為C.斜面受到物塊的壓力大小為 D.斜面受到地面的摩擦力大小為【答案】B【解析】ABC．對物塊進(jìn)行受力分析可知，，，斜面受到物塊的壓力大小與物塊受到的支持力大小相等，故B正確，AC錯誤；D．將看成整體進(jìn)行受力分析可知，整體處于平衡狀態(tài)，故斜面受到地面的摩擦力與推力大小相等，故D錯誤。故選B。4.時刻起，、兩物體從同一位置同時向同一方向運(yùn)動，其速度與位移變化的關(guān)系圖像如圖所示，物體的圖線為平行于橫軸的直線，物體的圖線為頂點在原點、開口向右的拋物線。下列說法正確的是（）A.物體做勻減速直線運(yùn)動 B.物體做勻加速直線運(yùn)動C.時兩物體的速度相同 D.時兩物體相遇【答案】B【解析】A．隨著位移的增加，的速度不變，故物體做勻速直線運(yùn)動，故A錯誤；B．根據(jù)公式可得，由于物體的速度與位移關(guān)系圖像為過原點開口向右的拋物線，可知，不變，則物體做勻加速直線運(yùn)動，物體在處的加速度為，故B正確；C．時物體的速度為，時物體的速度為，故二者速度不同，故C錯誤；D．、兩物體相遇時，有，解得（舍去），故D錯誤。故選B。5.如圖所示，傾角為的傳送帶始終以的速度順時針勻速運(yùn)動，一質(zhì)量為的物塊以的速度從底端沖上傳送帶，恰好能到達(dá)傳送帶頂端。已知物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為，取重力加速度大小，，物塊從傳送帶底端運(yùn)動到頂端的時間為（）A. B. C. D.【答案】D【解析】開始時物塊速度大于傳送帶速度，所受傳送帶摩擦力沿傳送帶向下，根據(jù)牛頓第二定律，解得，物塊速度與傳送帶速度相等所需的時間，之后物塊的速度小于傳送帶的速度，物塊所受摩擦力沿傳送帶向上，根據(jù)牛頓第二定律，解得，物塊從速度等于傳送帶速度到速度為零所需時間，物塊從傳送帶底端運(yùn)動到頂端的時間，故選D。6.年月日，我國在太原衛(wèi)星發(fā)射中心使用“長征二號”丁運(yùn)載火箭，成功將“宏圖一號”組衛(wèi)星發(fā)射升空，衛(wèi)星進(jìn)入預(yù)定的極地軌道做勻速圓周運(yùn)動。它是由“一顆主星十三顆輔星”構(gòu)成的衛(wèi)星組，猶如在太空中飛行的車輪。已知“宏圖一號”衛(wèi)星組的運(yùn)行軌道距離地面的高度為，環(huán)繞周期為，地球可看作半徑為的均質(zhì)球體，下列說法正確的是（）A.“宏圖一號”衛(wèi)星組的環(huán)繞速度為B.“宏圖一號”衛(wèi)星組的環(huán)繞速度大于第一宇宙速度C.“宏圖一號”衛(wèi)星組的向心加速度大小為D.地球的第一宇宙速度為【答案】D【解析】A．由題可知“宏圖一號”衛(wèi)星組的環(huán)繞速度為，故A錯誤；B．第一宇宙速度是最大的環(huán)繞速度，故“宏圖一號”衛(wèi)星組的環(huán)繞速度小于第一宇宙速度，故B錯誤；C．“宏圖一號”衛(wèi)星組的向心加速度大小為，故C錯誤；D．由題可知，“宏圖一號”的萬有引力提供向心力，解得，地球的第一宇宙速度為，故D正確故選D。7.如圖所示，高為、斜面長為的斜面體靜置于光滑水平面上，將小球從斜面體頂點釋放的同時，給斜面體施加一水平拉力，使其沿水平面加速運(yùn)動，小球恰好豎直下落。取重力加速度大小，則當(dāng)小球落地時，斜面體的速度大小為（）A. B. C. D.【答案】A【解析】小球做自由落體運(yùn)動由位移時間關(guān)系得，解得小球運(yùn)動的時間為，由幾何關(guān)系知斜面體在內(nèi)運(yùn)動了，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動公式，解得，故選A。8.英語聽力磁帶盒的示意圖如圖所示，、為纏繞磁帶的兩個輪子，其半徑均為。當(dāng)放音結(jié)束時，磁帶全部繞到了輪上，磁帶的外緣半徑。現(xiàn)在進(jìn)行倒帶，使磁帶繞到輪上，可以認(rèn)為此過程輪是主動輪，輪是從動輪，主動輪的角速度不變。經(jīng)測定磁帶全部繞到輪上需要的時間為，當(dāng)輪的角速度也為時所用的時間記為，此時磁帶的線速度記為，磁帶厚度均勻，則下列判斷正確的是（）A. B.C. D.【答案】C【解析】AB．磁帶的總長度不變，磁帶對應(yīng)的圓環(huán)面積不變，設(shè)當(dāng)兩輪角速度相等時磁帶的半徑為，有，解得，則，選項AB錯誤；CD．此過程中磁帶的線速度隨時間均勻增加，則，解得，選項C正確，D錯誤。故選C。9.如圖所示，沿水平地面向右運(yùn)動的汽車通過跨過定滑輪的輕繩將重物勻速提起的過程中，下列說法正確的是（）A.汽車做加速運(yùn)動 B.汽車做減速運(yùn)動C.汽車對地面的壓力減小 D.汽車對地面的壓力增大【答案】BD【解析】AB．設(shè)繩子與水平方向的夾角為，將車的速度分解為沿繩子方向和垂直于繩子方向，沿繩子方向的速度等于物體的速度，根據(jù)平行四邊形定則得，物體勻速提起的過程中，繩子與水平方向的夾角為減小，所以汽車的速度減小，向右減速，故A錯誤，B正確；CD．對汽車在豎直方向有，繩子的拉力T與物體重力相等且不變，拉力與水平方向的夾角為減小，則增大，根據(jù)牛頓第三定律可知汽車對地面的壓力增大，故C錯誤，D正確；故選BD。10.如圖所示，水平面上有一點光源，在點光源和墻壁的正中間有一小球，將小球自水平面以初速度豎直向上拋出，不計空氣阻力，已知重力加速度大小為，則小球在空中運(yùn)動的過程中，關(guān)于小球的影子在豎直墻壁上的運(yùn)動情況，下列說法正確的是（）A.影子的最大速度為 B.影子的加速度方向向上C.影子的加速度大小為 D.影子上升的最大高度為【答案】AC【解析】ABC.設(shè)經(jīng)過時間影子位移為，根據(jù)相似三角形的知識有，解得，故影子做初速度為、加速度大小為的勻減速直線運(yùn)動，故AC正確，B錯誤；D．影子上升的最大高度為，故D錯誤。故選AC。11.如圖所示，質(zhì)量為的小球系在長為的輕繩下端，輕繩懸掛于點。小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動，輕繩與豎直方向的夾角為。重力加速度大小為，下列說法正確的是（）A.小球在水平面內(nèi)做圓周運(yùn)動時，輕繩中的拉力大小為B.小球在水平面內(nèi)做圓周運(yùn)動的向心加速度大小為C.小球在水平面內(nèi)做圓周運(yùn)動的線速度大小為D.小球在水平面內(nèi)做圓周運(yùn)動的周期為【答案】AB【解析】A.小球在水平面內(nèi)做圓周運(yùn)動時，輕繩中的拉力與重力的合力提供向心力，有，故A正確；B.小球在水平面內(nèi)做圓周運(yùn)動的向心力，小球在水平面內(nèi)做圓周運(yùn)動的向心加速度大小，故B正確；C.由向心加速度公式，小球在水平面內(nèi)做圓周運(yùn)動的線速度大小，故C錯誤；D.小球在水平面內(nèi)做圓周運(yùn)動的周期為，故D錯誤。故選AB。12.某升降電梯的原理圖如圖所示，轎廂與對重跨過輕質(zhì)定滑輪通過輕質(zhì)纜繩連接，電機(jī)通過輕質(zhì)纜繩拉動對重，使轎廂由靜止開始向上做勻加速直線運(yùn)動，到達(dá)一定高度后關(guān)閉電機(jī)，轎廂和對重減速到時卡死纜繩。已知轎廂與對重的質(zhì)量之比為，轎廂加速和減速時的加速度大小相等，運(yùn)動過程中轎廂未接觸滑輪、對重未落地，不考慮空氣阻力與摩擦阻力，取重力加速度大小，下列說法正確的是（）A.轎廂減速上升時的加速度大小為B.轎廂加速上升時的加速度大小為C.轎廂加速上升與減速上升時受到纜繩的拉力大小之比為D.轎廂加速上升時，連接電機(jī)的纜繩中的拉力與對重所受的重力大小相等【答案】BC【解析】AB．減速上升過程中，對研究，對研究，其中，聯(lián)立解得，故B正確，A錯誤；C．加速上升過程中，對研究，則，，故轎廂加速上升與減速上升時受到纜繩的拉力大小之比為，故C正確；D．轎廂加速上升時，對研究，代入可得，故轎廂加速上升時，連接電機(jī)的纜繩中的拉力與對重所受的重力大小不相等，故D錯誤。故選BC。二、非選擇題13.如圖所示，這是探究小球做圓周運(yùn)動所需向心力的大小與質(zhì)量、角速度和半徑之間關(guān)系的實驗裝置。圖中、、到轉(zhuǎn)軸的距離之比為。（1）本實驗采用的實驗方法是________。A．微元法B．放大法C．控制變量法D．等效替代法（2）在探究向心力的大小與的關(guān)系時，將質(zhì)量不同的兩小球分別放在長槽的處和短槽的C處，與皮帶連接的變速塔輪相對應(yīng)的半徑________（填“相同”或“不同”）。實驗中觀察到左、右標(biāo)尺上黑白相間的等分格顯示出兩小球所受的向心力大小之比為。（3）現(xiàn)僅將長槽上處的小球移動到處，重復(fù)實驗觀察到左、右標(biāo)尺上黑白相間的等分格顯示出兩小球所受的向心力大小之比為________?！敬鸢浮竣?C；②.相同；③.【解析】（1）[1]探究向心力大小與半徑、角速度、質(zhì)量的關(guān)系實驗，每次只改變一個變量，控制其他變量不變，采用的實驗方法是控制變量法。故選C。（2）[2]在探究向心力的大小與的關(guān)系時，將質(zhì)量不同的兩小球分別放在長槽的處和短槽的處，為了使兩小球的角速度相等，與皮帶連接的變速塔輪相對應(yīng)的半徑相同。（3）[3]實驗中觀察到左、右標(biāo)尺上黑白相間的等分格顯示出兩小球所受的向心力大小之比為，由于兩小球的角速度和半徑均相等，則有，現(xiàn)僅將長槽上處的小球移動到處，則有，重復(fù)實驗觀察到左、右標(biāo)尺上黑白相間的等分格顯示出兩小球所受的向心力大小之比為。14.某同學(xué)在做“驗證力的平行四邊形定則”實驗并測某輕質(zhì)彈簧的勁度系數(shù)，如圖甲所示，將輕質(zhì)彈簧的一端固定在點，另一端處系上兩根細(xì)繩及繩套，彈簧測力計、通過細(xì)繩套互成角度地拉動輕質(zhì)彈簧，在實驗過程中，保持輕質(zhì)彈簧的伸長量恒為。（1）當(dāng)彈簧測力計的軸線與輕質(zhì)彈簧垂直時，兩彈簧測力計的示數(shù)如圖乙、丙所示，則彈簧測力計的示數(shù)為________，彈簧測力計的示數(shù)為________。（2）輕質(zhì)彈簧的勁度系數(shù)為________。（3）保持圖甲中結(jié)點及彈簧測力計的拉伸方向不變，使彈簧測力計逆時針緩慢轉(zhuǎn)動至示數(shù)最小，其最小示數(shù)為________?！敬鸢浮竣?；②.；③.；④.【解析】（1）[1][2]由圖乙、丙可知，兩彈簧測力計的分度值為，根據(jù)估讀原則，彈簧測力計的示數(shù)為，彈簧測力計的示數(shù)為。（2）[3]兩彈簧測力計的合力方向沿輕質(zhì)彈簧向下，由幾何關(guān)系可知，合力大小為，由胡克定律可知輕質(zhì)彈簧的勁度系數(shù)為；（3）[4]保持圖甲中結(jié)點位置不變，則兩測力計的合力不變，測力計的拉伸方向不變，根據(jù)平行四邊形定則，測力計逆時針旋轉(zhuǎn)時，兩測力計的拉力、的變化情況如圖所示，由圖可知，與垂直時，最小。由幾何知識可知，與夾角的正弦值為，所以的最小示數(shù)為。15.據(jù)報道，我國自主研發(fā)的新一代戰(zhàn)略隱形轟炸機(jī)轟已試飛完成。某次試飛中，轟-實施對點作業(yè)，即對山坡上的目標(biāo)進(jìn)行轟炸。轟沿水平方向勻速飛行，飛行高度為，到達(dá)山坡底端正上方時釋放一顆炸彈，炸彈恰好垂直擊中點，整個過程如圖所示。已知點距山坡底端的高度為，不計空氣阻力，重力加速度大小為，求：（1）炸彈在空中運(yùn)動的時間；（2）點到山坡底端的距離?！敬鸢浮浚?）；（2）【解析】（1）炸彈在豎直方向做自由落體運(yùn)動，則有，解得；（2）設(shè)炸彈的水平位移為，如圖，則有，，解得。16.人類首次發(fā)現(xiàn)了雙中子星合并產(chǎn)生引力波的事件，引力波開啟宇宙研究新時代。如圖甲所示，這是一對相互環(huán)繞旋轉(zhuǎn)的質(zhì)量不等的雙中子星系統(tǒng)，其示意圖如圖乙所示，雙中子星、在相互之間的萬有引力的作用下，繞其連線上的點做勻速圓周運(yùn)動。已知中子星、的質(zhì)量分別為、，它們之間的距離為，引力常量為，求：（1）中子星做圓周運(yùn)動的半徑；（2）中子星、做圓周運(yùn)動的線速度大小之和?！敬鸢浮浚?）；（2）【解析】（1）根據(jù)萬有引力提供向心力有，，，解得；（2）設(shè)中子星、做圓周運(yùn)動的線速度大小分別為、，則有，，解得。17.傾角為的固定斜面與足夠長的水平地面平滑連接，表面光滑的滑塊從斜面上距水平地面高處由靜止釋放，之后與靜止在水平地面上的滑塊（位置并不固定）發(fā)生正碰，滑塊反彈后沖上斜面，之后每次都是滑塊停下來后滑塊才與之碰撞。已知滑塊與水平地面間的動摩擦因數(shù)，兩滑塊每次碰撞時間極短，且碰撞前后兩滑塊的速度大小都等于碰前滑塊速度的一半，重力加速度大小為。（1）求滑塊第一次碰撞