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2023—2024学年第一学期联考
高三物理试题
（考试时间： 75 分钟 总分： 100 分）
本试卷分第Ⅰ卷（选择题） 和第Ⅱ卷（非选择题） 两部分
第Ⅰ卷 （选择题，共40分）
一、单项选择题（本题共4小题，每小题4分，共 16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.如图所示，一只可视为质点的蚂蚁在半球形碗内缓慢从底部经过 b 点爬到 a 点。下列说法正确的是
A． 在 a 点碗对蚂蚁的支持力大于在 b点的支持力
B． 在 a 点碗对蚂蚁的摩擦力小于在 b 点的摩擦力
C． 在a 点蚂蚁受到的合力大于在 b点受到的合力
D． 在 a 点碗对蚂蚁的作用力等于在 b点的作用力
2.如图所示，斜面AB的末端与一水平放置的传送带左端平滑连接，当传送带静止时，有一滑块从斜面上的 P点静止释放，滑块能从传送带的右端滑离传送带。若传送带以某一速度逆时针转动，滑块再次从 P 点静止释放，则下列说法正确的是
A． 滑块可能再次滑上斜面
B． 滑块在传送带上运动的时间增长
C． 滑块与传送带间因摩擦产生的热量增多
D． 滑块在传送带上运动过程中，速度变化得更快
3.如图所示，水平桌面由粗糙程度不同的 AB、BC两部分组成，且AB=BC，小物块P（可视为质点）以某一初速度从A 点滑上桌面，最后恰好停在 C点， 桌面始终静止，已知物块经过AB与BC两部分的时间之比为1：3，则物块P与桌面上AB、BC部分之间的动摩擦因数μ1、μ2之比为
A． 1：1 B． 1：3 C． 3：1 D． 6：1
4.如图所示，两倾角均为θ的光滑斜面对接后固定在水平地面上， O点为斜面的最低点。一个小物块从右侧斜面上高为H处由静止滑下，在两个斜面上做往复运动。小物块每次通过O点时都会有动能损失，损失的动能为小物块当次到达O 点时动能的 10%。小物块从开始下滑到停止的过程中运动的总路程为
A. B. C. D.
二、双项选择题（本题共4小题，每小题6分， 共24分。每小题有两项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分， 有选错的得0分。）
5.人们发现了伽利略做斜面实验时的一页手稿，其中三列数据见右图。图中，第二列是时间，第三列是物体沿斜面运动的距离，第一列是伽利略在分析实验数据时添加的数据。根据图中的数据，可能得出的结论是
A．物体运动的距离与时间成正比
B．物体运动的距离与时间的平方成正比
C． 物体做匀速直线运动
D． 物体做匀变速直线运动
6.在爆炸实验基地有一发射塔，发射塔正下方的水平地面上安装有声音记录仪。爆炸物自发射塔竖直向上发射，上升到空中最高点时炸裂成质量之比为2：1、初速度均沿水平方向的两个碎块。遥控器引爆瞬间开始计时，在5s末和6s末先后记录到从空气中传来的碎块撞击地面的响声。已知声音在空气中的传播速度为340m/s，忽略空气阻力。下列说法正确的是
A．两碎块的水平位移大小之比为1：2
B．爆炸物的爆炸点离地面高度为125m
C．爆炸后质量小的碎块的初速度为 170m/s
D．爆炸后两碎块落地点之间的水平距离为680m
7.宇宙中有一孤立星系，中心天体周围有三颗行星，如图所示。中心天体质量远大于行星质量，不考虑行星之间的万有引力，三颗行星的运动轨道中，有两个为圆轨道，半径分别为r1、r3，一个为椭圆轨道，半长轴为a，a=r3。在△t时间内，行星Ⅱ、行星Ⅲ与中心天体连线扫过的面积分别为S2、S3。行星I的速率为v1，行星II在 B 点的速率为v2B，行星Ⅱ在 E 点的速率为 v2E，行星Ⅲ的速率为 v3， 下列说法正确的是
A.
B． 行星Ⅱ与行星Ⅲ的运行周期不相等
C． 行星Ⅱ与行星Ⅲ在P 点时的加速度大小不相等
D.
8.如图，两个质量均为m的小球a、b通过轻质铰链用轻杆连接，a套在固定的竖直杆上，b放在水平地面上。一轻质弹簧水平放置，左端固定在杆上，右端与b相连。当弹簧处于原长时，将a由静止释放，已知a下降高度为h时的速度大小为v，此时杆与水平面夹角为θ。弹簧始终在弹性限度内，不计一切摩擦， 重力加速度大小为g， 下列说法正确的是
A． 释放a 的瞬间， a的加速度大于g
B． 释放a 的瞬间， b对地面的压力小于 2mg
C． a的速度大小为v时， b的速度大小为
D． a的速度大小为v时，弹簧的弹性势能为
二、非选择题（共60分。考生根据要求作答。）
9.（4分）某人在地面上最多能举起质量为60kg的物体，而在一个竖直方向运动的电梯里，最多能举起质量为 80kg的物体，那么此时电梯的加速度大小应为 m/s2，在以相同加速度大小竖直向上匀加速运动的电梯内最多能举起 kg的物体。
10.（4分）一物体质量为 10kg，受到方向不变的力F=30+40t作用，在开始的两秒内，此力冲量的大小等于 N·s；若物体的初速度大小为10m/s，方向与力F的方向相同，则在 2s末物体速度的大小等于 m/s。
11.（4分）如图所示，斜面上有a、b、c、d四个点， ab=bc=cd，从a点以初速度v0水平抛出一个小球，它落在斜面上的b点， 速度方向与斜面之间的夹角为θ；若小球从a点以初速度 v0水平抛出，不计空气阻力，则小球将 （选填“落在b、c两点间”、“落在c点”或“落在c、d两点间”，小球落下斜面的速度方向与斜面的夹角 （选填“大于θ”、“等于θ”或“小于θ”） 。
12.（8分）图甲是某研究性学习小组探究木块加速度与合外力关系的实验装置， 长木板置于水平桌面上。细线一端与木块相连，另一端通过一个定滑轮和一个动滑轮与固定的弹簧测力计相连，动滑轮下悬挂一个沙桶。改变桶中沙的质量进行多次实验并记录相关数据。请完成下列问题：
（1）利用该装置实验时，下列说法正确的是 。
A． 实验前应将长木板靠近打点计时器的一端垫高，以平衡摩擦力
B． 每次在增加沙的质量后需要重新平衡摩擦力
C． 应将木块靠近打点计时器，先释放木块， 再接通电源
D．实验中一定要保证沙和沙桶的总质量m远小于木块的质量M
（2）图乙给出的是实验中获取的一条纸带的一部分： 0、1、2、3、4、5、6、7是计数点， 每相邻两个计数点间还有4个计时点（图中未标出），计数点间的距离如图所示，已知交流电频率为50Hz。利用纸带可得木块的加速度大a= m/s2（结果保留三位有效数字）。
（3）两个同学在同一实验室，各取一套图甲所示的装置放在水平桌面上，在没有平衡摩擦力的情况下，研究木块的加速度 a与拉力 F的关系，分别得到图丙中甲、乙两条直线。设两同学所用的木块质量分别为m甲、m乙，所用木块与木板间的动摩擦因数分别为μ甲、μ乙，由图可知，m甲 m乙，μ甲 μ乙。（选填“>”“<”或“=”）
13.（8分）某物理小组利用如图甲所示实验装置来“验证机械能守恒定律”。所用器材包括：装有声音传感器的智能手机、铁球、刻度尺、钢尺等。实验操作步骤如下：
a. 将钢尺伸出水平桌面少许，用刻度尺测出钢尺上表面与地板间的高度差h=90cm；
b. 将质量为 m的铁球放在钢尺末端， 保持静止状态；
c.将手机置于桌面上方，运行手机中的声音“振幅”（声音传感器） 项目；
d. 迅速敲击钢尺侧面， 铁球自由下落；
e. 传感器记录声音振幅随时间的变化曲线。
（1）声音振幅随时间的变化曲线如图乙所示，第一、第二个尖峰的横坐标分别对应敲击钢尺和铁球落地的时刻，则铁球下落的时间间隔 t= s。
（2）若铁球下落过程中机械能守恒，应满足 mgh= 。（用m、h、t表示）
（3）若敲击钢尺侧面时铁球获得一个较小的水平速度，对实验测量结果 （填“有”或“没有”）影响。
（4） 已知铁球质量为 m= 100g， 重力加速度。g=9.8m/s2，则下落过程中， 铁球重力势能的减少量为 动能的增加量为 = J。（结果保留两位有效数字）。
14.（6分） 机械臂广泛应用于机械装配。若某质量为 的工件（视为质点） 被机械臂抓取后，在竖直平面内由静止开始斜向上做加速度大小为 的匀加速直线运动，运动方向与竖直方向夹角为提升高度为 如图所示。求：
（1） 提升高度为h时， 工件的速度大小；
（2）在此过程中，工件运动的时间及合力对工件做的功。
15.（11分）如图为某游戏装置原理示意图。水平桌面上固定一半圆形竖直挡板，其半径为 内表面光滑，挡板的两端A、B在桌面边缘， B与半径为 的固定光滑圆弧轨道在CDE同一竖直平面内，过 C点的轨道半径与竖直方向的夹角为质量 小物块以某一水平初速度由A 点切入挡板内侧，从B点飞出桌面后，在 C点沿圆弧切线方向进入轨道CDE内侧，并恰好能到达轨道的最高点 D．小物块与桌面之间的动摩擦因数为 重力加速度大小为g， 忽略空气阻力， 小物块可视为质点。求：
（1） 小物块到达 D 点的速度大小；
（2） B 和 D两点的高度差；
（3） 小物块在 A 点的初速度大小。
16.（15分） 一游戏装置竖直截面如图所示，该装置由固定在水平地面上倾角的直轨道 AB、螺旋圆形轨道 BCDE，倾角的直轨道 EF、水平直轨道 FG 组成，除 FG 段 外其余各段轨道均光滑，且各处平滑连接。螺旋圆形轨道与轨道AB、EF相切于 B（E）处。凹槽 GHIJ底面 HI水平，上面放有一无动力摆渡车，并紧靠在竖直侧壁GH处，摆渡车上表面与直轨道 FG、平台JK位于同一水平面。已知螺旋圆形轨道半径B点高度为1.2R， FG 长度 HI长 度 摆渡车的质量 长度 将一质量也为 的滑块从倾斜轨道AB上高度 处静止释放，（摆渡车碰到竖直侧壁IJ立即静止，滑块视为质点， 不计空气阻力，
（1） 求滑块过 C点的速度大小 vc和轨道对滑块的作用力大小 Fc；
（2） 求滑块过 G 点的速度大小 v；
（3） 摆渡车碰到IJ前，滑块恰好不脱离摆渡车，求滑块与摆渡车之间的动摩擦因数μ2；
（4）在（3）的条件下，求滑块从 G到J所用的时间t。
2023—2024学年第一学期联考高三物理答案
1、D 2、C 3、C 4、B 5、BD 6、AC 7、AD 8、BD
9、2.5 48
10、140 24
11、落在 c 点 等于θ
12、A 0.496（0.494~0.498 均给分） < >
13、0.45 没有 0.80
14、（6分）
（1） 根据匀变速直线运动位移与速度关系有 （1分）
解得 v=5m/s（1分）
（2） 根据速度公式有 v=at（1分）
解得 t=5s（1分）
根据动能定理有
（1分）
解得 （1分）
15.（11分）
（1） 由题知， 小物块恰好能到达轨道的最高点 D， 则在 D 点有 （2分）
解得 （1分）
（2）由题知，小物块从C点沿圆弧切线方向进入轨道CDE 内侧，则在C点有
（1分）
小物块从 C到 D的过程中， 根据动能定理有 （1分）
则小物块从 B到D的过程中， 根据动能定理有
联立解得vB=2m/s ， HBD=0 （1分）
（3） 小物块从A到B的过程中， 根据动能定理有 （2分）
S=π·R（1分）
解得 （1分）
16.（15 分）
（1） 滑块从静止释放到C点过程， 根据动能定理可得
（1分）
解得vc=3m/s（1分）
滑块过 C点时， 根据牛顿第二定律可得
（1分）
解得Fc=5N（1分）
（2）设滑块刚滑上摆渡车时的速度大小为v， 从静止释放到 G 点过程， 根据动能定理可得
（1分）
解得 v =5m/s（1分）
（3）摆渡车碰到IJ前，滑块恰好不脱离摆渡车，说明滑块到达摆渡车右端时刚好与摆渡车共速 v1，以滑块和摆渡车为系统， 根据系统动量守恒可得
mv=2mv1（1分）
解得 （1分）
根据能量守恒可得
（1分）
解得μ2= 0.25（1分）
（4）滑块从滑上摆渡车到与摆渡车共速过程，滑块的加速度大小为
（1分）
所用时间为 （1分）
此过程滑块通过的位移为 （1分）
滑块与摆渡车共速后，滑块与摆渡车一起做匀速直线运动，该过程所用时间为
（1分）
则滑块从 G到J所用的时间为 （1分）
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