湖北省新八校協(xié)作體高三上學(xué)期10月聯(lián)考物理試題

2024年湖北省新八校協(xié)作體高三10月聯(lián)考高三物理試卷考試時(shí)間：2024年10月9日上午10：3011：45試卷滿分：100分注意事項(xiàng)：1．答題前，先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)填寫在試卷和答題卡上，并將準(zhǔn)考證號(hào)條形碼粘貼在答題卡上的指定位置。2．選擇題的作答：每小題選出答案后，用2B鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑。寫在試卷、草稿紙和答題卡上的非答題區(qū)域均無效。3．非選擇題的作答：用黑色簽字筆直接答在答題卡上對(duì)應(yīng)的答題區(qū)域內(nèi)。寫在試卷、草稿紙和答題卡上的非答題區(qū)域均無效。一、選擇題：本題共10小題，每小題4分，共40分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第1~7題只有一項(xiàng)符合題目要求，8~10題有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得4分，選對(duì)但不全的得2分，有錯(cuò)選的得0分。1.某同學(xué)在平直的馬路上騎自行車回家，4s內(nèi)速度從0.5m/s增加到5.5m/s，通過的位移是10m，該同學(xué)在4s內(nèi)的平均速度是（）A.2m/s B.2.5m/s C.3m/s D.3.5m/s【答案】B【解析】【詳解】根據(jù)平均速度定義式故選B。2.北京時(shí)間2024年7月31日，巴黎奧運(yùn)會(huì)跳水女子雙人10米跳臺(tái)決賽中，全紅嬋和陳芋汐復(fù)制粘貼式的默契征服了所有人，以總分359.10分的絕對(duì)優(yōu)勢(shì)獲得金牌。下列說法正確的是（）A.陳芋汐下落的速率越大，其慣性越大B.起跳時(shí)固定跳臺(tái)對(duì)全紅嬋和陳芋汐做正功C.若忽略空氣阻力，騰空后全紅嬋和陳芋汐的加速度相等D.研究“水花消失術(shù)”時(shí)，入水過程中全紅嬋可以看成質(zhì)點(diǎn)【答案】C【解析】【詳解】A．慣性只與質(zhì)量有關(guān)，質(zhì)量越大，慣性越大，故A錯(cuò)誤；B．起跳時(shí)，人和跳臺(tái)接觸點(diǎn)無位移，跳臺(tái)對(duì)人不做功，故B錯(cuò)誤；C．若忽略空氣阻力，騰空后全紅嬋和陳芋汐的加速度都為g，故C正確；D．研究“水花消失術(shù)”時(shí)，人要有動(dòng)作，入水過程中全紅嬋不可以看成質(zhì)點(diǎn)，故D錯(cuò)誤；故選C。3.甲、乙兩輛車運(yùn)動(dòng)的圖像如圖所示，則下列說法正確的是（）A.甲車做曲線運(yùn)動(dòng)B.甲車做加速度增大的減速直線運(yùn)動(dòng)C.在0~10s內(nèi)，甲、乙兩車相遇兩次D.第一次相遇時(shí)，甲車加速度小于乙車加速度【答案】C【解析】【詳解】A．圖像只能描述直線運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；BD．圖像斜率表示速度，可知甲車的速度逐漸增大，從圖像中無法比較瞬時(shí)加速度，故BD錯(cuò)誤；C．圖像的交點(diǎn)表示相遇，在0~10s內(nèi)，甲、乙兩車相遇兩次，故C正確；故選C。4.如圖所示，水平書桌上放置一簡(jiǎn)易書架，書架中斜放著四本相同的字典，書架和字典均處于靜止?fàn)顟B(tài)。下列說法中正確的是（）A.桌面對(duì)書架有向左的摩擦力B.若C、D之間光滑，D不可能靜止C.所有字典受到書架對(duì)它們的合力豎直向上D.書架左壁對(duì)A的彈力是C對(duì)D的彈力的4倍【答案】C【解析】【詳解】A．將書架和書看成整體，則只受到重力和支持力，所以桌面對(duì)書架沒有摩擦力，故A錯(cuò)誤；B．D與書架間有摩擦，即使C、D之間光滑，D仍可以靜止，故B錯(cuò)誤；C．將所有字典看成整體，所有字典受到書架對(duì)它們的合力與重力等大反向，豎直向上，故C正確；D．字典之間的力未知，不能求解，若字典間光滑，則書架左壁對(duì)A的彈力是C對(duì)D的彈力水平分力的4倍，故D錯(cuò)誤；故選C。5.隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和消費(fèi)者對(duì)環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，智能電動(dòng)汽車在全球范圍內(nèi)發(fā)展迅速。某新能源汽車質(zhì)量，電機(jī)的額定功率，在平直的公路上，汽車從靜止開始以額定功率啟動(dòng)所能達(dá)到的最大速度為，汽車在運(yùn)動(dòng)過程中所受阻力大小保持不變，重力加速度，下列說法正確的是（）A.若汽車以額定功率起動(dòng)，當(dāng)速度為10m/s時(shí)，加速度為B.若汽車以額定功率起動(dòng)，當(dāng)加速度為時(shí)，速度為30m/sC.若汽車以的加速度起動(dòng)，加速度不變最多能維持2.4sD.汽車所受到的阻力大小為4000N【答案】A【解析】【詳解】D．根據(jù)可得故D錯(cuò)誤；A．當(dāng)速度為10m/s時(shí)，汽車牽引力根據(jù)牛頓第二定律故A正確；B．當(dāng)加速度為時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律可得此時(shí)速度故B錯(cuò)誤；C．若汽車以的加速度啟動(dòng)，根據(jù)，可得加速度不變最多能維持時(shí)間故C錯(cuò)誤；故選A。6.某兒童立體游樂場(chǎng)，在水平一、二、三層平臺(tái)之間建造了三個(gè)滑梯BA、CA、CB，三個(gè)滑梯分別位于三個(gè)平行豎直平面內(nèi)。側(cè)視圖如圖所示，滑梯可看作光滑的斜面。其中AB與水平面的夾角、CA與CB間的夾角均為。小朋友從三個(gè)滑梯頂端均由靜止開始下滑，到達(dá)該滑梯底端所用的時(shí)間分別為、、。則下列說法正確的是（）A. B.C. D.【答案】D【解析】【詳解】如圖，以ABC三點(diǎn)構(gòu)建一個(gè)豎直面內(nèi)的圓，A為圓與第一層水平面的切點(diǎn)，由題可知弦切角等于圓周角，所以A為最低點(diǎn)，AB、AC為圓的兩條弦，根據(jù)等時(shí)圓知識(shí)可知故選D。7.傾角分別為、的兩個(gè)光滑直角三角形斜面體固定在水平地面上，斜面體等高，頂端均固定相同的輕質(zhì)光滑滑輪。兩根輕繩繞過滑輪，其中一端分別與放在斜面上的物塊A、B相連，A、B質(zhì)量均為m，另一端都與質(zhì)量為4m的物塊C連接?，F(xiàn)用外力托住物塊A、B、C，使細(xì)線均處于伸直狀態(tài)且平行于斜面體表面，A、B、C、滑輪在同一豎直面內(nèi)，側(cè)視圖如圖所示。撤去外力后，物塊C開始向下運(yùn)動(dòng)。在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中，細(xì)線始終不會(huì)脫離滑輪，物塊A、B不會(huì)與滑輪相碰。不計(jì)一切摩擦，重力加速度大小取，，則在下落過程中物塊C的加速度大小為（）A. B.C. D.【答案】A【解析】【詳解】A、B、C通過細(xì)繩鏈接，則加速度大小相等，設(shè)為a，繩拉力分別為T1和T2，根據(jù)牛頓第二定律，對(duì)A對(duì)B對(duì)C聯(lián)立解得故選A。8.清華大學(xué)科學(xué)博物館復(fù)原的記里鼓車，又名大章車，如圖甲所示，晉《古今注》中記載：“大章車，所以識(shí)道里也，起于西京，亦曰記里車。車上為二層，皆有木人，行一里，下層擊鼓：行十里，上層擊鐲。”記里鼓車內(nèi)部設(shè)置了三級(jí)齒輪機(jī)構(gòu)，通過齒輪的嚙合將車輪的轉(zhuǎn)動(dòng)傳遞給車身上的木人，從而實(shí)現(xiàn)每隔一段距離擊鼓和擊鐲，類似現(xiàn)代車輛的里程表。其原理如圖乙所示，立輪和足輪固定同一車軸上，立輪和下平輪通過齒輪嚙合，下平輪和旋風(fēng)輪固定在同一立軸上，旋風(fēng)輪和中平輪通過齒輪嚙合，中平輪帶動(dòng)固定在同一軸上的上凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)，固定在上凸輪邊緣的撥片在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中撥動(dòng)拉著小人手臂的細(xì)線，從而實(shí)現(xiàn)“擊鼓記里”的目的。齒輪的齒數(shù)如圖所示。下列說法正確的是（）A.足輪每轉(zhuǎn)動(dòng)1圈，下平輪就轉(zhuǎn)動(dòng)3圈B.足輪每轉(zhuǎn)動(dòng)3圈，旋風(fēng)輪就轉(zhuǎn)動(dòng)1圈C.旋風(fēng)輪每轉(zhuǎn)動(dòng)100圈，中平輪就轉(zhuǎn)動(dòng)3圈D.足輪每轉(zhuǎn)動(dòng)100圈，上凸輪就轉(zhuǎn)動(dòng)1圈【答案】BCD【解析】【詳解】A．由題中數(shù)據(jù)，根據(jù)，立輪和下平輪的半徑之比為立輪和下平輪通過齒輪嚙合，則線速度相等，根據(jù)所以立輪和足輪固定同一車軸上，所以角速度相等，則足輪每轉(zhuǎn)動(dòng)1圈，下平輪就轉(zhuǎn)動(dòng)13圈，故AB．下平輪和旋風(fēng)輪固定在同一立軸上，所以角速度相等，則足輪每轉(zhuǎn)動(dòng)3圈，旋風(fēng)輪就轉(zhuǎn)動(dòng)1圈，故B正確；C．由題中數(shù)據(jù)可知，中平輪和旋風(fēng)輪的半徑之比為旋風(fēng)輪和中平輪通過齒輪嚙合，線速度相等，則旋風(fēng)輪每轉(zhuǎn)動(dòng)100圈，中平輪就轉(zhuǎn)動(dòng)3圈，故C正確；D．中平輪帶動(dòng)固定在同一軸上的上凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)，所以角速度相等，則足輪每轉(zhuǎn)動(dòng)100圈，上凸輪就轉(zhuǎn)動(dòng)1圈，故D正確。故選BCD。9.2024年8月6日，千帆極軌01組衛(wèi)星一箭18星發(fā)射升空，此次發(fā)射的千帆極軌01組衛(wèi)星是我國(guó)低軌“千帆星座”的首批組網(wǎng)星，衛(wèi)星運(yùn)行的軌道高度距地面約500km到2000km，已知地球半徑約為6400km，引力常量，同步衛(wèi)星的軌道距地面高度約為36000km，運(yùn)行周期24h，A衛(wèi)星是01組中軌道最低的，B衛(wèi)星是01組中軌道最高的，下列說法正確的是（）A.A衛(wèi)星的運(yùn)行周期約為1.6hB.A、B衛(wèi)星的運(yùn)行周期之比約為C.根據(jù)以上信息可以求出地球的質(zhì)量D.千帆極軌01組衛(wèi)星的發(fā)射速度大于11.2km/s【答案】AC【解析】【詳解】A．對(duì)A衛(wèi)星和地球的同步衛(wèi)星，由開普勒第三定律可知解得TA≈1.6h選項(xiàng)A正確；B．由開普勒第三定律可知，A、B衛(wèi)星的運(yùn)行周期之比約為選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．根據(jù)同步衛(wèi)星的周期和軌道半徑由可以求出地球的質(zhì)量，選項(xiàng)C正確；D．千帆極軌01組衛(wèi)星沒有脫離地球的引力，則發(fā)射速度小于11.2km/s，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選AC。10.如圖所示，輕質(zhì)彈簧下端固定在水平面上，彈簧原長(zhǎng)，勁度系數(shù)為，質(zhì)量為的小球從距彈簧上端高度為的P點(diǎn)由靜止釋放，小球與彈簧接觸后立即與彈簧上端粘連，并在豎直方向上運(yùn)動(dòng)。彈簧始終在彈性限度以內(nèi)，不計(jì)阻力，則下列說法正確的是（）A.小球與彈簧接觸后立即做減速運(yùn)動(dòng)B.彈簧的最大形變量為0.2mC.小球與彈簧粘連后，再次彈到最高點(diǎn)時(shí)彈簧拉伸0.2mD.小球與彈簧粘連后，能彈到最高點(diǎn)距離水平面0.6m【答案】BD【解析】【詳解】A．小球與彈簧接觸后，剛開始重力大于彈力，合外力向下，彈力逐漸增大，合外力逐漸向下減小，故小球先做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng)；當(dāng)彈力等于重力時(shí)，小球的速度最大；當(dāng)彈力大于重力時(shí)，小球做減速運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；B．由能量守恒定律代入數(shù)據(jù)解得，彈簧的最大形變量為或（舍去）故B正確；CD．小球平衡時(shí)，由平衡條件可得平衡時(shí)彈簧的壓縮量為根據(jù)能量守恒，小球與彈簧粘連后在平衡位置做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，振幅為所以小球與彈簧粘連后，再次彈到最高點(diǎn)時(shí)彈簧拉伸的距離為小球與彈簧粘連后，能彈到的最高點(diǎn)距離水平面故C錯(cuò)誤，D正確。故選BD。二、非選擇題：本題共5小題，共60分。11.某同學(xué)在做平拋運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)時(shí)得到了如圖所示的運(yùn)動(dòng)軌跡，O、A、B為運(yùn)動(dòng)軌跡上的三個(gè)點(diǎn)，以O(shè)點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，水平方向?yàn)閤軸，豎直方向?yàn)閥軸，建立坐標(biāo)系，重力加速度大小取。（1）小球平拋的初速度為________m/s（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）；（2）小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的速度為________m/s（結(jié)果可用根式表示）；（3）小球從O運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的平均速度為________m/s（結(jié)果可用根式表示）；（4）小球開始做平拋運(yùn)動(dòng)的位置坐標(biāo)是________（填字母）。A. B.C. D.【答案】（1）1.0（2）（3）（4）A【解析】【小問1詳解】在豎直方向上，根據(jù)△y=gT2得相等的時(shí)間間隔為則平拋運(yùn)動(dòng)的初速度為【小問2詳解】A點(diǎn)的豎直分速度為依據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)速度公式，則有vyB=vyA+gt=2.0m/s+10×0.1m/s=3.0m/s小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的速度為【小問3詳解】小球從O運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的平均速度為【小問4詳解】從拋出點(diǎn)到A點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為拋出點(diǎn)到A點(diǎn)的水平位移為xA=v0t=1×0.2m=20cm拋出點(diǎn)橫坐標(biāo)x=10cm20cm=10cm拋出點(diǎn)到A點(diǎn)的豎直位移為拋出點(diǎn)的縱坐標(biāo)y=15cm20cm=5cm故選A12.某同學(xué)利用氣墊導(dǎo)軌、力傳感器、無線加速度傳感器、光電門、輕質(zhì)彈簧和滑塊等器材設(shè)計(jì)了測(cè)量物體質(zhì)量和驗(yàn)證動(dòng)量守恒的實(shí)驗(yàn)，組裝擺放好的裝置如圖甲所示。主要步驟如下：a．測(cè)得A、B滑塊上固定的擋光片的寬度均為d，并根據(jù)擋光片調(diào)節(jié)光電門到合適的高度；b．將力傳感器固定在氣墊導(dǎo)軌左端支架上，加速度傳感器固定在滑塊A上；c．接通氣源，放上滑塊，調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌，使滑塊能在導(dǎo)軌上保持靜止?fàn)顟B(tài)；d．彈簧處于原長(zhǎng)時(shí)右端位于O點(diǎn)，將滑塊A向左水平推動(dòng)，使彈簧右端壓至P點(diǎn)，穩(wěn)定后由靜止釋放滑塊A，并開始計(jì)時(shí)；e．計(jì)算機(jī)采集獲取數(shù)據(jù)，得到滑塊A所受彈力大小F、加速度大小a隨時(shí)間t變化的圖像，如圖乙所示；f．滑塊A與彈簧分開后，經(jīng)過光電門1，記錄遮光時(shí)間，然后滑塊A、B發(fā)生碰撞，碰撞時(shí)間極短，B、A分開后依次通過光電門2的時(shí)間分別為和；g．用滑塊B重復(fù)實(shí)驗(yàn)步驟（d）（e），并得到滑塊B的和圖象，分別提取滑塊A、B某些時(shí)刻F與a對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)，畫出圖像如圖丙所示?；卮鹨韵聠栴}（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）（1）滑塊A與加速度傳感器以及擋光片的總質(zhì)量________kg；（2）滑塊B與擋光片的總質(zhì)量的質(zhì)量________kg；（3）利用上述測(cè)量的數(shù)據(jù)，驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的表達(dá)式是________________（用題中字母表示）；（4）能否利用上述實(shí)驗(yàn)步驟驗(yàn)證動(dòng)量定理？若能，請(qǐng)說出驗(yàn)證方法。_____________【答案】（1）0.25（2）0.20（3）（4）能，利用圖像所圍面積求出力F的沖量，利用at圖象所圍面積求出速度變化量，動(dòng)量定理即可驗(yàn)證?！窘馕觥俊拘?詳解】根據(jù)牛頓第二定理可知由乙圖可知，當(dāng)時(shí)，可知滑塊A與加速度傳感器以及擋光片的總質(zhì)量約為結(jié)合圖丙可知，第二條圖線表示A可得【小問2詳解】由上述可知，第一條圖線表示B滑塊B與擋光片的總質(zhì)量的質(zhì)量【小問3詳解】碰撞前滑塊A的速度碰撞后滑塊A的速度碰撞后滑塊B的速度驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的表達(dá)式是代入可得【小問4詳解】能，利用圖像所圍面積求出力F的沖量，利用at圖象所圍面積求出速度變化量，動(dòng)量定理即可驗(yàn)證。13.乒乓球臺(tái)的縱截面如圖所示，A、D是臺(tái)面的兩個(gè)端點(diǎn)，位于正中間的乒乓球網(wǎng)高度，其中，P、Q、C在同一豎直線上，所有點(diǎn)均在同一豎直面內(nèi)。第一次在P點(diǎn)將乒乓球水平擊出，球恰好過球網(wǎng)的最高點(diǎn)F，且剛好落到B點(diǎn)；第二次在Q點(diǎn)將同一乒乓球斜向上擊出，軌跡的最高點(diǎn)恰好過球網(wǎng)最高點(diǎn)F，同時(shí)落在A點(diǎn)。乒乓球可看做質(zhì)點(diǎn)，不計(jì)空氣阻力作用。求：（注意：計(jì)算題中二級(jí)結(jié)論不能直接使用）（1）P點(diǎn)到臺(tái)面的高度；（2）Q點(diǎn)到臺(tái)面的高度?！敬鸢浮浚?）（2）【解析】【小問1詳解】第一次在P點(diǎn)將乒乓球水平擊出，乒乓球做平拋運(yùn)動(dòng)，由，可知由于平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，由，可知乒乓球從P到F的時(shí)間與乒乓球從F到B的時(shí)間相等，即乒乓球在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)，由，，解得P點(diǎn)到臺(tái)面的高度【小問2詳解】第二次在Q點(diǎn)將同一乒乓球斜向上擊出，乒乓球做斜拋運(yùn)動(dòng)，乒乓球在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，由，可得由，可得乒乓球由F到A的運(yùn)動(dòng)為平拋運(yùn)動(dòng)，乒乓球從Q到F的運(yùn)動(dòng)可看作逆向的平拋運(yùn)動(dòng)，豎直方向上是自由落體運(yùn)動(dòng)，則，解得Q點(diǎn)到臺(tái)面的高度14.半徑為R的光滑半圓形圓弧DCB與傾角為的傳送帶AB相切于B點(diǎn)，傳送帶AB長(zhǎng)為，傳送帶以逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，現(xiàn)將一質(zhì)量為的小物塊P從傳送帶上端A處無初速度釋放，物塊與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)，物塊P到達(dá)圓軌道的D點(diǎn)時(shí)，對(duì)圓軌道的壓力恰好為0。不計(jì)空氣阻力，不考慮物塊經(jīng)過D點(diǎn)后的運(yùn)動(dòng)，重力加速度大小取，求：（1）物塊P從A點(diǎn)到達(dá)B點(diǎn)的時(shí)間t；（2）圓軌道的半徑R；（3）物塊P從A到B下滑過程中對(duì)傳