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衡南县2023-2024学年高三上学期11月期中联考
物理考试
本试卷满分100分，考试用时75分钟。
注意事项：
1．答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
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，再选涂其他答案标号。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。
4．本试卷主要考试内容：人教版必修第一册，必修第二册，必修第三册前四章，选择性必修第一册第一章。
一、选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1．广阔的草原上，一只羚羊发现潜伏在附近的猎豹后开始全速奔跑，猎豹随即追赶，某段时间内它们依次经过水平面内A、B、C、D四点，其运动轨迹为如图所示的虚线，此过程中羚羊的速度大小不变，猎豹紧跟其后，下列说法正确的是（ ）
A．羚羊处于平衡状态 B．猎豹做匀变速运动
C．羚羊经过C点时的加速度最大 D．猎豹经过D点时受到的合外力最大
2．某小区进、出口张贴的公益广告如图所示，以此来提醒业主切不可高空抛物。鸡蛋从高空落下，与地面的作用时间近似等于鸡蛋的尺寸除以鸡蛋落地时的速度，结合生活常识可知，一个鸡蛋从18楼自由落到地面上时与地面间的作用力约为（ ）
一个鸡蛋的威力 从4楼抛下会让人砸起肿包 从8楼抛下可以砸破人的头皮 从18楼抛下可以砸裂行人头骨 从25楼抛下可以使人当场死亡
A． B． C． D．
3．滑沙是能够让人放松和解压的新兴旅游项目。游客坐在一块板上沿沙山斜坡下盘，其过程可以简化为一物块沿倾角为且足够长的斜面由静止开始下滑，如图所示，物块下滑过程中受到的阻力与速度的关系满足（式中k为定值，m为物块的质量），重力加速度大小为g。下列说法正确的是（ ）
A．物块处于超重状态 B．物块的最大速度为
C．重力对物块的功率不断减小 D．物块下滑的最大速度与其质量有关
4．如图所示，轰炸机在高空沿直线水平匀速飞行时先后投下三颗炸弹，炸弹依次落在逊面的山坡上的A、B、C三点，其中B为AC的中点，不计空气阻力。下列说法正确的是（ ）
A．相邻两次投弹的时间间隔相等
B．三颗炸弹可能同时落到山坡上
C．炸弹先后落在A、B、C三点的时间间隔相等
D．三颗炸弹落在A、B、C三点时的速度大小构成等差数列
5．如图所示，26寸、21速变速自行车有3个链轮和7个飞轮，链轮和飞轮的齿数如表所示，最大传动比为3.43，最小传动比为1。开始自行车以最小传动比在平直公路上匀速行驶，某时刻起通过选择不同的链轮和飞轮，使传动比由1逐渐增大到3.43，此过程自行车的运动可近似看作匀加速直线运动，加速距离为30m，已知26寸轮胎的直径为66cm，踏板的转速始终为30r/min，下列说法正确的是（ ）
名称 链轮 飞轮
齿数 48 38 28 14 16 18 20 22 25 28
A．自行车的最小速度约为1.5m/s B．自行车的最大速度约为4.5m/s
C．自行车的加速度大小为0.4m/s2 D．自行车的加速时间约为13s
6．如图所示，在竖直墙壁上有一个可以上下移动的小球抛射装置，水平地面上距墙角d处有一小洞，改变小球抛射装置的高度及弹簧的弹性势能，使质量为m的小球水平抛出后，直接落入洞中时的动能最小，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（ ）
A．小球抛射装置的高度为d B．小球水平抛出时的动能为mgd
C．小球落入小洞时的速度大小为 D．小球从抛出到落入洞中的时间为
二、选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
7．一颗绕地球做匀速圆周运动的极地卫星，某天经过长沙市正上方两次。下列说法正确的是（ ）
A．该卫星的周期可能为12h B．该卫星可能为极地同步卫星
C．该卫星可能比同步卫星的轨道高 D．该卫星可能比同步卫星的轨道低
8．如图所示，A、B、C是直角三角形的三个顶点，，斜边BC长为2m。空间存在沿纸面方向的匀强电场，A、B、C三点的电势分别为2V、5V、11V，则该匀强电场的电场强度大小可能为（ ）
A．3V/m B．5V/m C．7V/m D．9V/m
9．如图所示，半径为r、质量不计的圆盘竖直放置，其可以绕过圆心O且与盘面垂直的水平光滑固定轴转动，在盘面的右边缘处固定了一个质量为m的小球A，在圆心O的左方离O点处也固定了一个质量为m的小球B。起初两小球及圆心O在同一水平线上，现由静止释放圆盘，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（ ）
A．小球A的最大动能为
B．小球B的最大动能为
C．释放圆盘瞬间小球A的加速度大小为
D．释放圆盘瞬间小球B对圆盘的作用力大小为
10．斜面体固定于水平地面上，两个用轻杆连接、质量均为m的滑块A、B均静止在斜面体上，滑块A、B与斜面体间的动摩擦因数分别为、，轻杆与斜面底边（斜面与水平面的交线）所成的角为，如图所示，已知且满足（为斜面体的倾角），最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（ ）
A．滑块A一定在滑块B上方 B．轻杆中的最小弹力为
C．轻杆中的最大弹力为 D．
三、非选择题：本题共5小题，共56分。
11．（7分）在探究加速度与力、质量的关系的实验中，采用如图甲所示的装置。
（1）测出砝码盘及砝码受到的总重力，记为F（远小于小车受到的重力），将木板右端适当垫高后，打出了一条如图乙所示的纸带，从比较清晰的点起，每五个点取一个计数点，量出相邻计数点之间的距离。已知打点计时器打点的时间间隔为T，根据图乙中给出的数据求出该小车的加速度大小________．
（2）改变砝码盘中砝码的质量，并测量小车对应的加速度a，根据测量数据作出的a－F图像为如图丙所示的直线，图像不过坐标原点的原因是_________，若图像的斜率为k，则小车的质量________．
12．（9分）利用如图甲所示的电路测量某微安表的内阻，实验室提供以下器材：
A．待测微安表（量程为0～50μA，内阻约为3000Ω）；
B．微安表（量程为0～100μA，内阻约为2000Ω）；
C．电阻箱（阻值范围为0～9999Ω）；
D．滑动变阻器（阻值范围为0～5Ω，额定电流为1A）；
E．滑动变阻器（阻值范围为0～20Ω，额定电流为0.5A）；
F．干电池（电动势约为1.5V，内阻约为1Ω）；
G．开关S及导线若干。
（1）为使实验过程中操作方便，滑动变阻器应选_________（填“D”或“E”）。
（2）将滑动变阻器滑片滑至_________（填“左”或“右”）端，闭合开关，反复调节滑动变阻器及电阻箱，使微安表、均满偏，此时电阻箱的示数如图乙所示，则待测微安表的内阻________。
（3）把微安表改装成量程为0～1mA的电流表，需将电阻箱阻值调至_________Ω，然后将电阻箱与微安表_________（填“串”或“并”）联。
13．（10分）甲、乙两车在高速公路相邻两车道同向运动，甲车始终匀速运动，速度大小，乙车的速度大小，当甲车追上乙车并与乙车并排行驶时，乙车开始做匀加速直线运动，加速度大小，当乙车速度增加到后保持不变。求：
（1）乙车加速时两车头沿运动方向的最大距离d；
（2）两车从第一次并排行驶到第二次并排行驶的时间t。
14．（14分）如图所示，粗糙水平地面上固定一半径R＝1.0m的光滑圆弧轨道ABCD，圆弧轨道与水平地面相切于A点，O为圆弧轨道的圆心，OA竖直，B、D两点与圆心O等高。在BD的上方，OA的右方存在方向水平向右、电场强度大小的匀强电场，一质量、电荷量的带负电滑块（可视为点电荷）从水平地面左侧向右运动，经过P点时的动能为．已知滑块与地面间的动摩擦因数，滑块所带的电荷量始终不变，取重力加速度大小．
（1）若，求滑块运动到A点时对圆弧轨道的压力大小；
（2）若滑块能进入且不脱离（从D点离开不属于脱离）圆弧轨道，求的取值范围。
15．（16分）如图所示，质量M＝6kg的木板静置于足够大的水平地面上，其下表面与地面间的动摩擦因数，上表面P点左侧粗糙、右侧光滑，木板右端凸起形成挡板。两个完全相同、质量均为的滑块A、B（均可视为质点）放在木板上，其中滑块A放置于木板左端，滑块B放置于P点。现给滑块A一向右的瞬时冲量，滑块A开始向右运动，A、B碰后粘在一起，最终恰好能回到滑块B相对地面的初始位置。已知P点到木板左端的距离，滑块与木板P点左侧的动摩擦因数，滑块与木板右端挡板的碰撞为弹性碰撞，滑块A、B与挡板的碰撞时间均极短，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度大小．求：
（1）滑块B的最大速度v；
（2）木板的长度；
（3）两滑块与木板因摩擦产生的热量Q．
高三物理考试参考答案
1．D 【解析】本题考查曲线运动，目的是考查学生的理解能力。由题意知羚羊做曲线运动，所受合外力指向轨迹凹侧，合外力的方向不断发生变化，选项A、B均错误；羚羊、猎豹的速度大小不变，D点的弯曲程度最大，对应的半径最小，向心加速度最大，选项C错误、D正确。
2．A 【解析】本题考查动量定理，目的是考查学生的推理论证能力。每层楼高约为，普通鸡蛋的质量约为，尺寸约为，根据运动学公式知，鸡蛋从18楼自由落到地面上时的速度大小约为，与地面的作用时间约为，根据动量定理可知，鸡蛋与地面间的作用力约为，选项A正确。
3．B 【解析】本题考查功率，目的是考查学生的理解能力。物块下滑过程中加速度向下，处于失重状态，选项A错误；根据牛顿第二定律有，可知随着物块速度的增加，重力对物块的功率不断增大，其加速度不断减小，最大速度，选项B正确、C错误；物块下滑的最大速度与其质量无关，选项D错误。
4．C 【解析】本题考查平抛运动，目的是考查学生的创新能力。如图所示，因为平抛运动的轨迹越往下越趋向于竖直，所以，即前两颗炸弹投掷的时间间隔较短，选项A错误；当第一颗炸弹落到点时，第二颗炸弹在点，当第二颗炸弹落到点时，第三颗炸弹在点，选项B错误；第二颗炸弹从点运动到点的时间等于第三颗炸弹从点运动到点的时间，选项C正确；由于及的高度差相等，三颗炸弹落在三点时速度的平方构成等差数列，选项D错误。
5．D 【解析】本题考查圆周运动，目的是考查学生的推理论证能力。传动比为1时踏板转动一圈，轮胎也转动一圈，自行车的最小速度约为，选项A错误；传动比为3.43时踏板转动一圈，轮胎转动3.43圈，自行车的最大速度约为，选项B错误；根据运动学公式可知自行车的加速度大小为，加速时间约为，选项C错误、D正确。
6．D 【解析】本题考查平抛运动，目的是考查学生的推理论证能力。小球做平抛运动，设小球落入小洞时的动能为，结合动能定理有，解得，根据基本不等式可知，当时取最小值，即小球抛射装置的高度为，小球水平抛出时的动能为，小球落入小洞时的速度大小为，小球从抛出到落入洞中的时间为，选项D正确。
7．CD 【解析】本题考查天体运动，目的是考查学生的推理论证能力。如图所示，长沙市记为点，地球的自转方向为自西向东，卫星第一次经过点正上方的点后，下次将经过图中点正上方的点，两次经过长沙市正上方的时间间隔为，卫星的周期不可能为，选项A错误；若该卫星为极地同步卫星，则后该卫星处于南半球上空，选项B错误；若卫星经过劣弧用时，则周期大于，选项C正确；若卫星经过优弧用时，则周期小于，选项D正确。
8．CD 【解析】本题考查匀强电场中的电势，目的是考查学生的推理论证能力。如图所示，延长到，使，则两点的电势均为；以为直径的圆过点，过点作的垂线，可得电场强度大小，当与圆相切时最长，对应的电场强度最小，即，选项C、D均正确。
9．BC 【解析】本题考查机械能守恒定律的应用，目的是考查学生的推理论证能力。系统的重心位于之间，所以当小球A到达最低点时，两小球的动能最大，因两球的角速度始终相等，所以线速度满足，动能满足，根据机械能守恒定律有，解得，选项A错误、B正确；释放圆盘瞬间小球A的加速度竖直向下，小球B的加速度竖直向上，在极短时间内两小球的运动可看作匀加速直线运动，小球A下降的距离等于小球B上升距离的两倍，小球A的加速度等于小球B加速度的两倍，圆盘对两个小球构成的系统不做功，所以释放瞬间圆盘对B球的作用力等于圆盘对A球作用力的两倍，有，解得，选项C正确、D错误。
10．BCD 【解析】本题考查物体的平衡，目的是考查学生的创新能力。当时，由于，所以滑块无法下滑，若滑块在滑块下方，则轻杆中存在拉伸的弹力，选项A错误；当且滑块A与斜面体间达到最大静摩擦力时，轻杆中的弹力最小，最小值，选项B正确；若滑块A、B与斜面体间的摩擦力均达到最大静摩擦力，此时轻杆中的弹力最大，其受力矢量图如图所示，令，根据余弦定理可得，弹力的最大值，选项C正确；由几何关系结合余弦定理可得，解得，选项D正确。
11．（1）
（2）平衡摩擦力不足
【解析】本题考查探究“加速度与力、质量的关系”实验，目的是考查学生的实验探究能力。
（1）根据有，解得。
（2）题中图像的横截距为正，即在砝码盘及砝码受到的总重力较小时，小车不动，说明木板平衡摩擦力不足（或木板右端垫得太低）；根据牛顿第二定律有，整理得，解得。
12．（1）D （2）左 3021 （3）159 并
【解析】本题考查“测灵敏电流表内阻”实验，目的是考查学生的实验探究能力。
（1）为使实验过程中操作方便，滑动变阻器应选D。
（2）闭合开关前应将滑动变阻器滑片滑至左端；当微安表、均满偏时满足，即。
（3）根据欧姆定律有，解得，所以把微安表改装成量程为的电流表，需将电阻箱阻值调至后与微安表并联。
13．【解析】本题考查追及、相遇问题，目的是考查学生的推理论证能力。
（1）设经过时间两车头沿运动方向的距离最大，此时两车速度相等，有
解得。
（2）分析知，乙车达到最大速度之后，追上甲车，设乙车的加速时间为，加速距离为，则有
解得。
14．【解析】本题考查带电物体在匀强电场中的运动，目的是考查学生的模型建构能力。
（1）设滑块到达点时的速度大小为，根据动能定理并结合牛顿运动定律有
解得。
（2）滑块进入圆弧轨道后相当于受到与水平方向的夹角为、大小的等效重力从而做圆周运动，其中
若滑块恰好进入圆弧轨道，则有
若滑块恰好到达与圆心等效等高点，由能量守恒定律得
解得
设滑块恰好能经过等效最高点时的速度大小为，则有
解得
综上所述的取值范围为或。
15．【解析】本题考查动量守恒定律的综合应用，目的是考查学生的创新能力。
（1）设滑块A与木板间的滑动摩擦力大小为，木板与地面间的滑动摩擦力大小为，则有
因，故碰撞前木板相对地面不动
设给滑块A一瞬时冲量后滑块A的速度大小为，滑块A与滑块B碰撞前的速度大小为，滑块A与滑块B碰撞后，滑块B的速度最大，则有
解得。
（2）滑块进入点右侧光滑部分后做匀速直线运动，直到与挡板发生弹性碰撞，取水平向右为正方向，设碰后滑块的速度为，木板的速度为，则有
解得
与挡板碰后滑块向左做匀速直线运动，木板向右做匀减速直线运动，设木板做匀减速直线运动的加速度大小为，当滑块到达点后，开始做匀减速直线运动，回到滑块相对地面的初始位置时速度变为零。设滑块从与挡板碰撞后至运动到点的时间为，滑块做匀减速直线运动的位移大小为，此过程滑块的加速度大小为，则滑块与木板碰后在时间内木板向右运动的位移大小也为，则有
解得。
（3）设滑块向左做匀减速直线运动的时间为，木板运动时间后速度大小为，接下来木板的加速度大小为，经时间木板停止运动，则有
由于，说明木板先停下来，该过程中木板向右运动的位移大小
解得。
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