湖北省云學(xué)部分重高中聯(lián)盟2024-2025學(xué)年高三上學(xué)期10月聯(lián)考物理試題（解析版）

高級中學(xué)名校試卷PAGEPAGE12024年湖北云學(xué)部分重點(diǎn)高中聯(lián)盟高三年級10月聯(lián)考物理試卷考試時間：2024年10月9日10：30-11：45時長：75分鐘滿分：100分一、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選項(xiàng)中，第1-7題只有一項(xiàng)符合題目要求，第8-10題有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分。）1.在2024年巴黎奧運(yùn)會男子雙杠決賽中，鄒敬園勇奪金牌，成功實(shí)現(xiàn)了自己從東京奧運(yùn)會到巴黎奧運(yùn)會的衛(wèi)冕。如圖所示，決賽中鄒敬園在時間t內(nèi)靜止在雙杠上，手臂與雙杠的夾角為θ。在時間t內(nèi)，下列說法正確的是（）A.他所受合力的沖量大小為0B.他所受重力G的沖量大小為GtcosθC.他所受支持力F的沖量大小為FtsinθD.他所受支持力的沖量方向斜向右上方【答案】A【解析】A．依題意，鄒敬園處于靜止?fàn)顟B(tài)，合外力為0，根據(jù)可知他所受合力的沖量大小為0。故A正確；B．同理，可得故B錯誤；C．同理，可得故C錯誤；D．由于可知他所受支持力的沖量方向與重力沖量方向相反，即豎直向下。故D錯誤。故選A。2.利用智能手機(jī)中的加速度傳感器可以測量手機(jī)的加速度a。用手掌托著手機(jī)，手掌從靜止開始上下運(yùn)動，軟件顯示豎直方向上的a-t圖像如圖，以豎直向上為正方向，若重力加速度大小為g=10m/s2，則手機(jī)（）A.始終與手掌存在作用力B.在t2時刻運(yùn)動到最高點(diǎn)C.在t3時刻改變運(yùn)動方向D.在t2~t4內(nèi)，受到的支持力減小【答案】D【解析】A．手機(jī)的加速度在t4之后一段時間內(nèi)等于重力加速度，則該段時間手機(jī)與手掌沒有力的作用。故A錯誤；BC．由圖可知，手機(jī)在0~t1加速度約為0，t1~t2時間內(nèi)，向上做加速度增大的加速運(yùn)動，t2~t3時間內(nèi)，向上做加速度減小的加速運(yùn)動，t3~t4向上做加速度增大的減速運(yùn)動，則在t2時刻沒有運(yùn)動到最高點(diǎn)，在t3時刻也沒有改變運(yùn)動方向。故BC錯誤；D．由牛頓第二定律，t1~t3時間內(nèi)有F-mg=ma解得t3~t4時間內(nèi)有解得結(jié)合圖像可知，t2~t3時間內(nèi)支持力減小。故D正確。故選D。3.2024年6月25日，嫦娥六號返回器準(zhǔn)確著陸于內(nèi)蒙古四子王旗預(yù)定區(qū)域，標(biāo)志著探月工程嫦娥六號任務(wù)取得圓滿成功，成功實(shí)現(xiàn)世界首次月球背面采樣返回。嫦娥六號采樣返回地球，需要經(jīng)過月面起飛、環(huán)月飛行、月地轉(zhuǎn)移等過程。下列說法正確的是（）A.發(fā)射嫦娥六號的速度大于第二宇宙速度B.返回器在月面加速起飛階段處于超重狀態(tài)C.返回器在環(huán)月飛行時，樣品所受合力為零D.載有月壤樣本的返回器在變軌進(jìn)入月地轉(zhuǎn)移軌道時需要點(diǎn)火減速【答案】B【解析】A．嫦娥六號并沒有脫離地球的約束，所以發(fā)射嫦娥六號的速度應(yīng)大于第一宇宙速度，小于第二宇宙速度，故A錯誤；B．返回器在月面加速起飛階段，加速度方向向上，處于超重狀態(tài)，故B正確；C．返回器在環(huán)月飛行時，樣品所受萬有引力提供所需的向心力，不為零，故C錯誤；D．載有月壤樣本返回器在變軌進(jìn)入月地轉(zhuǎn)移軌道時，即從低軌道變軌到高軌道時，需要點(diǎn)火加速，故D錯誤。故選B。4.在巴黎奧運(yùn)會跳水女子10米跳臺比賽中，全紅嬋成功衛(wèi)冕奧運(yùn)會冠軍，她第一跳絲滑入水，全部裁判給出10分。如圖所示，運(yùn)動員（視為質(zhì)點(diǎn)）以3.9m/s的速度豎直起跳，上升0.64m后豎直落下，完成技術(shù)動作后，剛?cè)胨乃俣却笮?3m/s，從最高點(diǎn)到水面的高度為11.4m，則運(yùn)動員上升段與下降段的加速度大小之比約為（）A.1.0 B.1.3 C.1.6 D.2.0【答案】C【解析】上升和下降過程，由速度位移公式得聯(lián)立解得故選C。5.如圖所示，足夠長的輕質(zhì)絲綢置于光滑水平面上，在絲綢上放有質(zhì)量分別為m、2m的兩物塊P、Q，它們與絲綢間的滑動摩擦因數(shù)分別為μ、2μ。已知最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度為g，現(xiàn)用水平力。F=4μmg向右拉絲綢，設(shè)P、Q的加速度分別為、，則下列結(jié)論正確的是（）A. B. C. D.【答案】C【解析】AB．因P與絲綢之間的摩擦因數(shù)較小，可知當(dāng)PQ與絲綢不產(chǎn)生相對滑動時的最大加速度為此時當(dāng)Q在絲綢上將要滑動時最大加速度為此時P與絲綢相對運(yùn)動，則解得由于所以F=4μmg向右拉絲綢，P與絲綢相對運(yùn)動，Q與絲綢相對靜止，所以故AB錯誤；CD．對Q由牛頓第二定律得解得故C正確，D錯誤。故選C。6.圖所示，真空中的正三棱柱ABC-A'B'C'，在A點(diǎn)固定一個電荷量為+Q的點(diǎn)電荷，C點(diǎn)固定一個電荷量為-Q的點(diǎn)電荷，已知AC＝AA'＝L，靜電力常量為k，選取無窮遠(yuǎn)處電勢為0，則B'點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小為（）A. B. C. D.【答案】A【解析】根據(jù)場強(qiáng)疊加原理，如圖所示可得B'點(diǎn)的場強(qiáng)大小為而解得故選A。7.如圖所示，邊長為L的等邊三角形abc內(nèi)有垂直于紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場，P是ab邊的中點(diǎn)，一質(zhì)量為m、電荷量為-Q（Q>0）的帶電粒子在紙面內(nèi)沿不同方向以不同速率v從P點(diǎn)射入磁場，當(dāng)v=v1時，平行于bc邊射入的粒子從c點(diǎn)射出磁場。不考慮帶電粒子受到的重力，下列說法正確的是（）A.若粒子平行于bc邊射入、垂直于bc邊射出，則粒子在磁場中運(yùn)動的半徑為B.若粒子平行于bc邊射入、從ab邊射出，則速度越大的粒子在磁場中運(yùn)動的時間越長C.當(dāng)v=v1時，平行于bc邊射入、從c點(diǎn)射出磁場的粒子在磁場中運(yùn)動的時間為D.當(dāng)時改變粒子入射方向，從bc邊射出的粒子在磁場中運(yùn)動的最短時間為【答案】D【解析】A．若粒子平行于bc邊射入、垂直于bc邊射出，其運(yùn)動軌跡如圖所示則粒子做勻速圓周運(yùn)動的半徑等于P點(diǎn)到bc邊的距離，可得粒子在磁場中運(yùn)動的半徑故A錯誤；B．若粒子平行于bc邊射入、從ab邊射出，如圖所示由洛倫茲力提供向心力得解得則粒子的速度越大，軌跡半徑越大，粒子從ab邊射出時的圓心角相同，其在磁場中運(yùn)動的時間相同，故B錯誤；C．當(dāng)v=v1時，平行于bc邊射入、從c點(diǎn)射出磁場，其運(yùn)動軌跡如圖所示根據(jù)幾何關(guān)系可得解得粒子運(yùn)動軌跡對應(yīng)的圓心角的正弦值為解得粒子在磁場中運(yùn)動的時間為故C錯誤；D．當(dāng)時，粒子在磁場中運(yùn)動的半徑從bc邊射出的粒子在磁場中運(yùn)動的最短時間時，粒子在磁場中運(yùn)動的圓心角最小，由圖1可知從P點(diǎn)到bc邊出射點(diǎn)的距離等于軌道半徑，即圓心角為，最短時間為故D正確。故選D。8.關(guān)于原子核和核能，下列說法正確的是（）A.一個原子核在一次衰變中可同時放出α、β和γ三種射線B.對于相同質(zhì)量的核燃料，重核裂變比輕核聚變產(chǎn)生的核能多C.放射性元素的半衰期與外界的物理?xiàng)l件和所處的化學(xué)狀態(tài)無關(guān)D.比結(jié)合能等于結(jié)合能與核子數(shù)之比，比結(jié)合能越大，原子核越穩(wěn)定【答案】CD【解析】A．根據(jù)兩種衰變的特點(diǎn)可知，同一原子核發(fā)生衰變時不一定能同時放出α、β和γ三種射線。故A錯誤；B．對于相同質(zhì)量的核燃料，重核裂變比輕核聚變產(chǎn)生的核能少。故B錯誤；C．放射性元素的半衰期是由原子核內(nèi)部自身因素決定的，與外界的物理?xiàng)l件和所處的化學(xué)狀態(tài)無關(guān)。故C正確；D．比結(jié)合能等于結(jié)合能與核子數(shù)之比，比結(jié)合能越大，將核子分解需要的能量越大，原子核中核子結(jié)合得越牢固，原子核越穩(wěn)定。故D正確。故選CD。9.中國的面食文化博大精深、種類繁多，其中“山西刀削面”堪稱天下一絕，傳統(tǒng)的操作手法是一手托面一手拿刀，直接將面削到開水鍋里。如圖所示，每塊小面片剛被削離時距開水鍋的高度為L，與鍋沿的水平距離為L，鍋的半徑也為L，若將削出的小面片的運(yùn)動視為平拋運(yùn)動，且小面片都落入鍋中，重力加速度為g，則下列關(guān)于所有小面片的描述正確的是（）A.若初速度為v0，則B.落入鍋中時，小面片最大速度是最小速度的倍C.掉落位置不相同的小面片，從拋出到剛落水時的速度變化量相同D.掉落位置不相同的小面片，從拋出到剛落水時的動量變化量相同【答案】BC【解析】A．將削出的小面片的運(yùn)動視為平拋運(yùn)動，水平方向上是勻速直線運(yùn)動，落入鍋中時，小面片的最大水平速度小面片的最小水平速度豎直方向上是自由落體運(yùn)動解得，若初速度為v0，則B．落入鍋中時，小面片的合速度為小面片的最小合速度為小面片的最大合速度為則故B正確；C．掉落位置不相同的小面片，根據(jù)可知，下落時間相等，則速度的變化量都相同，故C正確；D．不同的面質(zhì)量可能不同，則根據(jù)動量定理可知，動量的變化不一定相同，故D錯誤。故選BC。10.如圖所示，水平面上放置著半徑為R、質(zhì)量為5m的半圓形槽，AB為槽的水平直徑。質(zhì)量為m的小球自左端槽口A點(diǎn)的正上方距離為R處由靜止下落，從A點(diǎn)切入槽內(nèi)。已知重力加速度大小為g，不計一切摩擦，下列說法正確的是（）A.槽向左運(yùn)動最大位移為B.槽運(yùn)動的最大速度為C.小球在槽中運(yùn)動的最大速度為D.若槽固定，槽中小球受到重力做功的最大功率為【答案】AD【解析】A．系統(tǒng)水平方向動量守恒，則有又，，解得，故A正確；B．小球最大速度在最低點(diǎn)，小球與槽的速度均最大，速度大小分別為、，由機(jī)械能守恒定律可得由水平方向動量守恒可得解得，故BC錯誤；D．若槽固定，設(shè)小球下落到槽內(nèi)速度和水平方向夾角為時重力功率最大，即豎直方向速度最大，則有，，解得，則則重力的最大功率為故D正確。故選AD。二、非選擇題（本題共5小題，共60分。）11.如圖，某同學(xué)設(shè)計了可以測量物體質(zhì)量的“天平”。首先把兩根完全一樣的彈簧上端吊掛在盒子上頂面，托板A、桿B、齒條C、水平橫桿D、串聯(lián)在一起，桿B通過小孔（直桿未與小孔邊緣接觸）穿過盒子上頂面，水平橫桿D與兩彈簧下端點(diǎn)相連。在齒條C左側(cè)固定一齒輪，齒輪與齒條C嚙合且可繞過圓心O的軸無摩擦轉(zhuǎn)動，齒輪上固定一輕質(zhì)指針，當(dāng)齒條下移時，齒輪沿順時針方向轉(zhuǎn)動，指針隨之轉(zhuǎn)動，通過固定在齒輪上方的表盤可讀出指針轉(zhuǎn)過的角度。經(jīng)過調(diào)校，使得托板A上不放物品時，指針恰好指在豎直向上的位置。（1）（單選）若在托板A上放上物體，讀出指針偏轉(zhuǎn)了，要求出每根彈簧伸長的增加量，僅需測量__________；A.彈簧勁度系數(shù)k B.物體質(zhì)量m C.齒輪半徑R D.指針長度l（2）若已知彈簧勁度系數(shù)為k，齒輪半徑為R，則物體質(zhì)量m與角度θ的關(guān)系式m=__________（重力加速度為g，所有物理量均為國際制單位）；（3）本實(shí)驗(yàn)中，彈簧自身受到的重力對實(shí)驗(yàn)結(jié)果__________（填“有”或“無”）影響?！敬鸢浮浚?）C（2）（3）無【解析】【小問1詳解】彈簧的伸長量是轉(zhuǎn)軸下落的高度，也就是齒輪旋轉(zhuǎn)時所對應(yīng)的弧長，故只需要測量出齒輪的半徑R即可。故選C?！拘?詳解】設(shè)彈簧的形變量為x，由題可得由數(shù)學(xué)關(guān)系可知聯(lián)立解得【小問3詳解】根據(jù)可知，待測物體的質(zhì)量m與彈簧自身受到的重力無關(guān)。12.如圖某同學(xué)設(shè)計了一個加速度計，將其固定在待測量物體上，能通過電路中電壓表的示數(shù)反映物體的加速度，其原理如圖所示?；瑝K2可以在光滑框架1中平移，滑塊兩側(cè)用相同的輕彈簧3連接，彈簧另一端分別固定在框架內(nèi)兩側(cè)，每根彈簧的勁度系數(shù)均為k=100N/m；R為滑動變阻器，4是滑片，O點(diǎn)為滑動變阻器的中點(diǎn)，按圖連接電路，滑塊2與滑片連接且兩者保持同步運(yùn)動。初始時滑塊2位于框架中央位置時，滑片4與O點(diǎn)對齊，電壓表指針的零點(diǎn)位于表盤中央，此時加速度為零；當(dāng)P端的電勢高于Q端時，指針向零點(diǎn)右側(cè)偏轉(zhuǎn)，此時示數(shù)為正；當(dāng)指針向零點(diǎn)左側(cè)偏轉(zhuǎn)時示數(shù)為負(fù)。（1）當(dāng)滑塊2具有圖示方向的加速度a時，電壓表的指針將__________（填“向左”或“向右”）偏轉(zhuǎn)；（2）已知電路中電池的電動勢E=8V，內(nèi)阻不計，滑動變阻器R的總阻值為10Ω，總長度為0.2m，滑塊2質(zhì)量為2kg，當(dāng)滑片4（寬度不計）滑到最右側(cè)時，電壓表的示數(shù)為__________V，此示數(shù)代表的加速度大小為__________m/s2。將表盤上的電壓刻度改為對應(yīng)的加速度值，即為加速度計；（計算結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）（3）若要增大加速度的測量范圍，可采用的方法有：_____________________（答出一條合理措施即可）?！敬鸢浮浚?）向左（2）4.010（3）增大彈簧勁度系數(shù)【解析】【小問1詳解】框架向右加速時，滑片向左滑動，此時Q點(diǎn)電勢高于P點(diǎn)電勢，指針向左偏轉(zhuǎn)。【小問2詳解】[1][2]當(dāng)滑片滑到最右側(cè)時，右半邊電阻分壓為，電壓表的示數(shù)為，由代入數(shù)據(jù)可得【小問3詳解】滑塊所受到的合力最大值由彈簧決定，勁度系數(shù)越大，加速度的測量范圍越大，即可以增大彈簧的勁度系數(shù)。13.小張同學(xué)玩了一個小游戲。如圖所示，他用一根木桿推動位于水平地面上的質(zhì)量為m=0.5kg的小方塊（視為質(zhì)點(diǎn)），t=0時刻，小方塊以v0=3m/s的速度經(jīng)過標(biāo)志線a，速度方向垂直標(biāo)志線a，繼續(xù)推動小方塊使它做勻加速直線運(yùn)動，t=0.4s時通過標(biāo)志線b，立即撤去水平推力，最后，若小方塊停在得分區(qū)（標(biāo)志線c、d之間），則視為游戲成功。圖中標(biāo)志線a、b的間距為d1=1.6m，標(biāo)志線b、c的間距為d2=6.0m，標(biāo)志線c、d的間距為d3=0.8m。已知小方塊與水平地面之間的動摩擦因數(shù)為μ=0.2，所有標(biāo)志線均互相平行，求（1）木桿對小方塊水平推力的大小F；（2）小方塊能否停在得分區(qū)？請計算說明?！敬鸢浮浚?）3.5N（2）能，見解析【解析】【小問1詳解】在加速過程中，由位移與時間的關(guān)系代入數(shù)據(jù)得a=5m/s2由牛頓第二定律聯(lián)立解得F=3.5N【小問2詳解】通過bb'時木盤的速度此后木盤做勻減速運(yùn)動，加速度a'=μg減速到0，發(fā)生的位移聯(lián)立解得可得x'<6.8m故木盤能停在得分區(qū)。14.一種智能呼啦圈如圖甲所示，其主要由外側(cè)帶有軌道的腰帶、滑輪、輕繩及配重組成，滑輪可以在軌道上無摩擦滑動。其原理簡化圖如圖乙所示，腰帶半徑r=0.2m，輕繩長L=0.5m，配重質(zhì)量m=0.6kg，當(dāng)輕微扭動腰時，配重飛起繞豎直轉(zhuǎn)軸（O1O2做勻速圓周運(yùn)動，輕繩與豎直方向的夾角（θ1=37°，此時配重距離地面的高度，h=0.8m，重力加速度g取10m/s2，運(yùn)動過程中腰帶視為靜止，不計空氣阻力。求（1）此時配重的角速度大小；（2）若此時剪斷繩子，配重落地點(diǎn)與轉(zhuǎn)軸O1O2的水平距離；（3）若加速扭動腰，使繩子與豎直夾角由θ1=37°，變?yōu)棣?=53°，此過程繩子拉力對配重所做的功?！敬鸢浮浚?）（2）（3）1.875J【解析】【小問1詳解】當(dāng)繩子與豎直夾角為θ1時則R1=r+Lsinθ1解得則【小問2詳解】剪斷繩子后，配重做平拋運(yùn)動，則x=v1t解得根據(jù)幾何關(guān)系可知，配重剛落到水平地面上的位置離轉(zhuǎn)軸O1O2的距離為【小問3詳解】當(dāng)繩子與豎直夾角為θ2時根據(jù)動能定理又解得W=1.875J15.如圖所示，長L=3m的水平傳送帶MN沿逆時針方向轉(zhuǎn)動，帶速大小可以根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)節(jié)，傳送帶左右兩側(cè)光滑平臺等高，左側(cè)平臺上固定著一個半徑r=0.8m的光滑圓弧軌道和光滑圓軌道，兩軌道間的平臺足夠長，C點(diǎn)為圓軌道內(nèi)側(cè)最高點(diǎn)，最低點(diǎn)D、D'點(diǎn)相互靠近且錯開，右側(cè)豎直墻壁上固定一個輕質(zhì)彈簧。質(zhì)量mA=30g的物塊A從圓弧軌道的最高點(diǎn)P由靜止釋放，與靜止在軌道最低點(diǎn)的質(zhì)量mB=10g的物塊B發(fā)生彈性碰撞，碰后撤去圓弧軌道。已知物塊B與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ=0.2，重力加速度g=10m/s2，