安徽省亳州市蒙城縣五校2023-2024學(xué)年高三上學(xué)期11月期中聯(lián)考物理試題（解析版）

PAGEPAGE12023~2024學(xué)年高三上學(xué)期期中聯(lián)考物理試題考生注意：1.本試卷滿分100分，考試時(shí)間75分鐘。2.答題前，考生務(wù)必用直徑0.5毫米黑色墨水簽字筆將密封線內(nèi)項(xiàng)目填寫清楚。3.考生作答時(shí)，請(qǐng)將答案答在答題卡上。選擇題每小題選出答案后，用2B鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑；非選擇題請(qǐng)用直徑0.5毫米黑色墨水簽字筆在答題卡上各題的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效，在試題卷、草稿紙上作答無效。一、單項(xiàng)選擇題：本題共7小題，每小題4分，共28分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1.如圖所示，現(xiàn)代環(huán)形吊燈的六根輕質(zhì)懸線的上下懸點(diǎn)分別構(gòu)成邊長(zhǎng)為10cm和60cm的水平正六邊形。每根懸線長(zhǎng)度為1m，吊燈質(zhì)量為3kg，取QUOTE則懸線拉力約為A．5.8N B．6.0N C．7.1N D．10.0N2.2023年9月26日中國首條城市空軌在武漢開通。乘坐“光谷光子號(hào)”空軌，可盡情體驗(yàn)“人在空中游，景在窗外動(dòng)”的科幻感?？哲壛熊囋趶木C保區(qū)站從靜止出發(fā)后，做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，此過程中從甲地加速到乙地用時(shí)1分鐘，甲乙兩地相距2.1km，且經(jīng)過乙地的速度為180km/h。對(duì)于列車的勻加速直線運(yùn)動(dòng)過程，下列說法正確的是A．列車的加速度大小為QUOTE B．列車的加速度大小為1.0m/s2C．乙地到綜保區(qū)站的距離為2.5km D．乙地到綜保區(qū)站的距離為3.5km3.中沙“藍(lán)劍一2023”海軍特戰(zhàn)聯(lián)訓(xùn)于10月9日在海軍某部營區(qū)開訓(xùn)。如圖所示，六位特戰(zhàn)隊(duì)員在進(jìn)行特戰(zhàn)直升機(jī)懸吊撤離課目訓(xùn)練。若質(zhì)量為M的直升機(jī)豎直向上勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，其下方懸繩拉力為F，每位特戰(zhàn)隊(duì)員的質(zhì)量均為m，所受空氣阻力是重力的k倍，不計(jì)繩的質(zhì)量，重力加速度為g，則A．隊(duì)員的加速度大小為F6B．上面第二位隊(duì)員和第三位隊(duì)員間繩的拉力大小13C．隊(duì)員的加速度大小為F6D．上面第二位隊(duì)員和第三位隊(duì)員間繩的拉力大小24.華為Mate60Pro是全球首款支持衛(wèi)星通話的智能手機(jī)，它的衛(wèi)星通話功能是通過位于靜止同步軌道的天通一號(hào)通信衛(wèi)星實(shí)現(xiàn)的。如果你與同學(xué)在地面上用Mate60Pro衛(wèi)星電話通話，則從你發(fā)出信號(hào)至對(duì)方接收到信號(hào)所需最短時(shí)間最接近于（可能用到的數(shù)據(jù)：近地衛(wèi)星周期約為85分鐘，地球半徑約為6400千米，無線電信號(hào)傳播速度為3×108m/s）A．0.1s B．0.25s C．0.5s D．1s5.光滑直桿QUOTE可繞豎直軸QUOTE轉(zhuǎn)動(dòng)，質(zhì)量為m的小球套在桿上?，F(xiàn)先讓直桿繞軸QUOTE以角速度ω1勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，QUOTE穩(wěn)定后小球在圖示位置，此時(shí)小球的加速度大小為a1，速度大小為v1；增大QUOTE為β，再讓直桿以角速度ω2勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，穩(wěn)定后小球的高度不變，此時(shí)小球的加速度大小為a2，速度大小為QUOTE則A．QUOTE B．QUOTEC．QUOTE D．QUOTE6.如圖所示，表面光滑的物塊在輕彈簧的約束下沿斜面做往復(fù)運(yùn)動(dòng)。圖中彈簧一端與墻壁相連，另一端與物塊相連，彈簧軸線與斜面平行。在物塊運(yùn)動(dòng)的過程中斜面體始終保持靜止。不計(jì)空氣阻力，下列判斷正確的是A．物塊的機(jī)械能保持不變B．物塊向上滑行時(shí)，其機(jī)械能一定增大C．地面對(duì)斜面體的摩擦力為零塊D．地面對(duì)斜面體的支持力保持不變7.中國科幻大片《流浪地球2》中描述的“太空電梯”讓人印象深刻。科學(xué)家們?cè)诘厍蛲杰壍郎辖ㄔ炝艘粋€(gè)空間站，再用超級(jí)纜繩連接地球赤道上的固定基地，通過超級(jí)纜繩承載太空電梯，使轎廂沿繩索從地球基地直入太空，而向空間站運(yùn)送貨物。原理如圖甲所示，圖中的太空電梯正停在離地面高R處的站點(diǎn)修整，并利用太陽能給蓄電池充電。圖乙中r為貨物到地心的距離，R為地球半徑，曲線A為地球引力對(duì)貨物產(chǎn)生的加速度大小與r的關(guān)系；直線B為貨物由于地球自轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的向心加速度大小與r的關(guān)系。關(guān)于相對(duì)地面靜止在不同高度的電梯中貨物，下列說法正確的有A．貨物的線速度隨著r的增大而減小B．貨物在r=R處的線速度等于第一宇宙速度C．地球自轉(zhuǎn)的周期QUOTED．圖甲中質(zhì)量為m的貨物對(duì)電梯底板的壓力大小為m二、多項(xiàng)選擇題：本題共3小題，每小題6分，共18分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多項(xiàng)符合題目要求，全部選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。8.如圖所示，與水平面夾角θ=30°的斜面和圓軌道相切于B點(diǎn)，且固定于豎直平面內(nèi)。質(zhì)量為m的小球從斜面上的A點(diǎn)由靜止釋放，經(jīng)B點(diǎn)后沿圓軌道運(yùn)動(dòng)，通過最高點(diǎn)C后落在斜面上與圓心O等高的D點(diǎn)。不計(jì)所有摩擦，重力加速度為g。A．小球在C點(diǎn)對(duì)軌道壓力大小為3mgB．小球?qū)A軌道最低點(diǎn)的壓力為7mgC．若沿斜面上移A點(diǎn)再靜止釋放，小球在斜面落點(diǎn)處重力功率增大D．若調(diào)整A點(diǎn)在斜面上的位置，使小球恰能過C，則小球在飛行中將經(jīng)過CD連線的中點(diǎn)9.如圖處于長(zhǎng)木板A左端的物塊B（可視為質(zhì)點(diǎn)）和A均以9m/s的速度開始向右運(yùn)動(dòng)。A、B質(zhì)量均為2kg，A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.1，水平地面與A之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2，最終物塊恰好沒滑出木板（g取QUOTE對(duì)于兩者的運(yùn)動(dòng)過程，下列說法正確的是A．木板運(yùn)動(dòng)時(shí)加速度大小為QUOTEB．木板克服地面摩擦力做功81JC．物塊和木板間產(chǎn)生的熱量為108JD．木板的長(zhǎng)度為27m10.如圖甲所示，勁度系數(shù)k=500N/m的輕彈簧，一端固定在傾角為QUOTE的帶有擋板的光滑斜面體的底端，另一端和質(zhì)量mA的小物塊A相連，質(zhì)量為mB的物塊B緊靠A一起靜止?，F(xiàn)用水平推力使斜面體以加速度a向左勻加速運(yùn)動(dòng)，穩(wěn)定后彈簧的形變量大小為x。在不同推力作用下，穩(wěn)定時(shí)形變量大小x隨加速度a的變化如圖乙所示。彈簧始終在彈性限度內(nèi)，不計(jì)空氣阻力，取重力加速度QUOTE下列說法正確的是A．a(chǎn)B．mC．若QUOTE，穩(wěn)定時(shí)A對(duì)斜面的壓力大小為12.5ND．若QUOTE穩(wěn)定時(shí)A、B間彈力大小為6N三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每空2分，共16分。11.某物理興趣小組，在探究超重失重現(xiàn)象時(shí)，一位質(zhì)量為60kg的同學(xué)從8樓乘電梯下降到1樓，在此過程中利用手機(jī)內(nèi)置的加速度傳感器測(cè)得電梯運(yùn)行的加速度a隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖所示（重力加速度g取QUOTE（1）當(dāng)t=2s時(shí)，該同學(xué)處于狀態(tài)（填“超重”或“失重”），他對(duì)電梯底的壓力大小約N；當(dāng)t=8s時(shí)，該同學(xué)處于狀態(tài)（填“超重”或“失重（2）此過程中電梯運(yùn)行的最大速率約為m/s。（本小題計(jì)算結(jié)果均保留一位小數(shù)）12.某學(xué)習(xí)小組利用如圖所示裝置探究彈簧彈性勢(shì)能大小。實(shí)驗(yàn)器材有：左端帶有擋板的水平長(zhǎng)木板、輕質(zhì)彈簧、帶有遮光片的滑塊、光電門、數(shù)字計(jì)時(shí)器、游標(biāo)卡尺、毫米刻度尺、天平。實(shí)驗(yàn)過程如下：①用游標(biāo)卡尺測(cè)得遮光片的寬度d，用天平測(cè)得帶有遮光片的滑塊質(zhì)量m；②長(zhǎng)木板固定在水平地面上，將彈簧左端固定在擋板P上，右端與滑塊不拴接，當(dāng)彈簧處于原長(zhǎng)時(shí)，與彈簧右端接觸的滑塊上的遮光片的中心位于O點(diǎn)正上方，在O點(diǎn)處安裝光電門，并與數(shù)字計(jì)時(shí)器相連；③用滑塊壓縮彈簧，然后用銷釘把滑塊鎖定，此時(shí)遮光片的中心位于A點(diǎn)正上方，用刻度尺測(cè)量出AO間的距離x；④拔去鎖定滑塊的銷釘，滑塊經(jīng)過光電門，記錄數(shù)字計(jì)時(shí)器顯示的遮光時(shí)間為t，滑塊停止運(yùn)動(dòng)時(shí)遮光片的中心位于B點(diǎn)正上方，已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間。請(qǐng)回答下列問題：（1）滑塊與彈簧分離瞬間，滑塊的速度大小v=。（2）若要算出滑塊與長(zhǎng)木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)，還需用本實(shí)驗(yàn)提供的器材測(cè)出一個(gè)物理量是（寫出該物理量的名稱和符號(hào)）；用該物理量及題中已知的物理量的符號(hào)來表示動(dòng)摩擦因數(shù)μ=。（3）實(shí)驗(yàn)過程中彈簧的最大彈性勢(shì)能Epm=（用題目已知的物理量符號(hào)表示）四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)38分。解答時(shí)應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟。只寫出最后答案的不能得分，有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。13.（10分）如圖甲所示，bc是豎直面內(nèi)一根固定的光滑細(xì)桿，a、b、c位于同一圓周上，圓的半徑為R，a點(diǎn)為圓周的最高點(diǎn)，c點(diǎn)為最低點(diǎn)。讓一個(gè)小滑環(huán)從b點(diǎn)由靜止釋放到達(dá)c點(diǎn)；如圖乙所示，在豎直平面內(nèi)，固定一個(gè)半徑為R的大圓環(huán)，其圓心為O，在圓內(nèi)與圓心O同一水平面上的P點(diǎn)搭一光滑斜軌道到大環(huán)上，QUOTE欲使物體（視為質(zhì)點(diǎn)）從P點(diǎn)由靜止釋放，沿此傾斜軌道滑到大環(huán)。已知重力加速度為g。（1）求小滑環(huán)從b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)的時(shí)間；（2）求物體從P點(diǎn)滑到大環(huán)的最小時(shí)間。14.（12分）電動(dòng)葫蘆是工業(yè)生產(chǎn)及建設(shè)中所使用的一種非常重要的工業(yè)器件，如圖甲所示，其核心結(jié)構(gòu)是滑輪組，圖乙是其簡(jiǎn)化模型。輕質(zhì)動(dòng)滑輪下方懸掛物塊A，質(zhì)量QUOTE輕質(zhì)定滑輪下方懸掛物塊B，質(zhì)量QUOTE開始時(shí)A懸空，B靜止于水平臺(tái)面上?，F(xiàn)用水平向右的外力作用于B上，B向右運(yùn)動(dòng)到某位置時(shí)對(duì)水平臺(tái)面的壓力為初始位置的1.2倍，此時(shí)A的速度QUOTE連接B的輕繩與豎直方向的夾角QUOTE此過程B向右移動(dòng)的距離QUOTE重力加速度QUOTE摩擦阻力和空氣阻力均忽略不計(jì)。（1）求末位置時(shí)輕繩的拉力大??；（2）求此過程水平外力F所做的功。15.（16分）我省淮南和淮北兩座城市，都有豐富的煤礦資源，特別是淮南的煤礦，一般都是深層礦，因此礦井里經(jīng)常用到大型傳送帶。如圖所示，某傳送帶AB長(zhǎng)度為L(zhǎng)=54.75m，與水平地面傾角QUOTE傳送帶頂端有一個(gè)自動(dòng)控制裝置，當(dāng)煤塊從A端進(jìn)入傳動(dòng)帶時(shí)觸發(fā)開關(guān)，傳動(dòng)帶在電動(dòng)機(jī)的帶動(dòng)下開始勻加速逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，加速度大小為QUOTE加速t=2s后再做勻速運(yùn)動(dòng)。在A端右上方某位置O處以v?=4m/s的初速度，向左水平拋出一質(zhì)量為m=2kg的煤塊（可視為質(zhì)點(diǎn)），該煤塊恰好能從A端切入傳送帶（木塊在A端的速度方向沿傳送帶）。已知煤塊與傳送帶間動(dòng)摩擦因數(shù)QUOTE不計(jì)空氣阻力，重力加速度QUOTE求：（1）拋出點(diǎn)O距A端的豎直高度h和煤塊到達(dá)A端時(shí)的速度大??；（2）從煤塊第一次與傳送帶達(dá)到共速到兩者第二次達(dá)到共速的時(shí)間間隔；（3）煤塊與傳送帶因摩擦而產(chǎn)生的熱量Q?！緟⒖即鸢浮窟x擇題題號(hào)12345678910答案ACDBBDCBDADACD1.A設(shè)繩與水平方向夾角為θ，則QUOTE設(shè)繩的拉力為F，則Fsinθ=QUOTE解得F約為5.8N，故選A。2.C設(shè)乙地速度為v，則QUOTE從乙到甲運(yùn)動(dòng)逆思維，做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，加速度大小為a，則QUOTE解得QUOTE所以A、B都不對(duì)。從綜保區(qū)到乙地，由靜止開始勻加速，QUOTE解得X=2500m，選C。3.D以六位特戰(zhàn)隊(duì)員為研究對(duì)象：F-6（K+1）mg=6ma，設(shè)第二位隊(duì)員和第三位隊(duì)員間繩的拉力為T，以下面的4名特戰(zhàn)隊(duì)員為研究對(duì)象：T-4（K+1）mg=4ma，解上式得：QUOTE故選D。4.B近地衛(wèi)星周期QUOTE分鐘≈1.4小時(shí)，軌道為R，同步衛(wèi)星周期QUOTE小時(shí)，軌道為QUOTE，根據(jù)開普勒第三定律：QUOTE解得QUOTE所以時(shí)間QUOTE故選B。5.B設(shè)圓周運(yùn)動(dòng)所在平面與O1的高度為h，圓周半徑為r，則QUOTE解上式得：QUOTE所以線速度v與角度、半徑無關(guān)。QUOTE故選B。6.D物塊A和彈簧的機(jī)械能總和保持不變，A錯(cuò)；物塊A向上滑行時(shí)，如果是壓縮彈簧，其機(jī)械能一定減小，B錯(cuò)；光滑斜面受物塊壓力，則地面對(duì)斜面體的摩擦力不為零，C錯(cuò)；光滑斜面受物塊壓力不變，則地面對(duì)斜面體的支持力保持不變，故選D。7.CA選項(xiàng)，相對(duì)地面靜止在不同高度的貨物，角速度相同都等于地球的自轉(zhuǎn)角速度，貨物的線速度v=rω，隨著r增大線速度v增大，故A錯(cuò)誤；B選項(xiàng)，貨物在r=R處是在地面上，除了受到萬有引力還受到地面的支持力，線速度遠(yuǎn)小于第一宇宙速度，故B錯(cuò)誤；C選項(xiàng)，圖乙中圖線的交點(diǎn)表示萬有引力產(chǎn)生的加速度和地球自轉(zhuǎn)產(chǎn)生的加速度相等，又同步衛(wèi)星的角速度與地球自轉(zhuǎn)角速度相同，因此交點(diǎn)的橫坐標(biāo)r?表示同步衛(wèi)星所在的軌道半徑。QUOTE解得周期QUOTE故選C；D選項(xiàng)，在地球極地表面QUOTE解得地球質(zhì)量QUOTE設(shè)貨物質(zhì)量為m，在距地面高R站點(diǎn)受到的支持力為FN，此時(shí)貨物繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)有QUOTE即QUOTE解得QUOTE故D錯(cuò)誤。8.BDA選項(xiàng)，小球過C點(diǎn)做平拋運(yùn)動(dòng)，水平位移QUOTE，豎直位移QUOTE在C點(diǎn)，QUOTE解得QUOTE故A錯(cuò)；B選項(xiàng)，設(shè)最低點(diǎn)的速度為v，由最低點(diǎn)到C點(diǎn)動(dòng)能定理：QUOTE在最底點(diǎn)點(diǎn)，QUOTE解得：QUOTE故B對(duì)；C選項(xiàng)，上移A則仍可過C點(diǎn)，但vt增大，落到斜面上位置上移，平拋的豎直位移減小，時(shí)間減小，豎直速度減小，小球在斜面落點(diǎn)處重力功率減小。D選項(xiàng)，如圖連接CD，設(shè)中點(diǎn)為E，過E作EF平行于OD，交CO于F點(diǎn)，由幾何知識(shí)可得：QUOTE由題可知小球恰能過C點(diǎn)做平拋運(yùn)動(dòng)則：QUOTE當(dāng)水平位移x=R=vct時(shí)，可算得此時(shí)豎直位移QUOTE故D正確。9.AD設(shè)木板A與地面間動(dòng)摩擦因數(shù)為μ1，A、B之間動(dòng)摩擦因數(shù)為μ2，A選項(xiàng)A、B之間有相對(duì)滑動(dòng)，對(duì)A設(shè)運(yùn)動(dòng)時(shí)加速度為QUOTE解得：QUOTEA正確；B選項(xiàng)，木板受地面摩擦力QUOTE位移QUOTE解得QUOTE所以QUOTEC選項(xiàng)，物塊受木板摩擦力μ?mBg=2N，4物塊B加速度為QUOTE位移QUOTE解得QUOTE40.5m，木板的長(zhǎng)度為QUOTE所以QUOTED選項(xiàng)，木板的長(zhǎng)度為QUOTED正確。10.ACDA選項(xiàng)、由右圖結(jié)合題意可知a?時(shí)彈簧處于原長(zhǎng)狀態(tài)，且物塊A、B恰要分離，故對(duì)AB整體有QUOTEQUOTE解得QUOTEB選項(xiàng)、當(dāng)a=0時(shí)，對(duì)AB整體分析有QUOTE當(dāng)a>a?時(shí)，右圖中另一縱截距的意義為QUOTE聯(lián)立解得QUOTE，故B錯(cuò)；C選項(xiàng)、當(dāng)a?=7.5m/s2時(shí)，因?yàn)槲飰KA、B恰要分離，故對(duì)A有QUOTE由牛頓第三定律知A對(duì)斜面的壓力大小為12.5N；D選項(xiàng)、a=0.5a?時(shí)，對(duì)B分析QUOTE解得QUOTE所以選ACD。實(shí)驗(yàn)題（本題共2小題，每空2分，共16分）11.（8分）（1）失重554.4N（553.2N~555.6N）超重（2）1.8m/s或1.9m/s解析：（1）當(dāng)t=2s時(shí)，該同學(xué)向下加速運(yùn)動(dòng)，加速度豎直向下處于失重狀態(tài)，當(dāng)t=8s時(shí)，該同學(xué)向下減速加速運(yùn)動(dòng)，加速度豎直向上處于超重狀態(tài)。當(dāng)t=2s時(shí)，1QUOTE（2）a-t圖線與t軸所圍面積表示速度變化量，則該同學(xué)的最大速率約為1.8m/s或1.9m/s。12.（8分）（1）dt（2）OB的長(zhǎng)度L（3）m解析：（1）根據(jù)光電門工作原理，滑塊與彈簧分離瞬間，滑塊的速度大小QUOTE（2）需測(cè)量OB的長(zhǎng)度L，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)知識(shí)，滑塊在OB段運(yùn)動(dòng)可得QUOTE解得QUOTE又a=μg所以QUOTE（3）實(shí)驗(yàn)過程中，根據(jù)能量守恒定律，可知彈性勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為摩擦內(nèi)能，則QUOTE滑塊在OB段運(yùn)動(dòng)過程，由牛頓第二定律，得f=ma，聯(lián)立解得QUOTE計(jì)算題13.（10分）解：（1）設(shè)ac與bc夾角為θ：mgcosθ=ma…1分由幾何關(guān)系得bc細(xì)桿長(zhǎng)度：l=2Rcosθ?1分小滑環(huán)勻加速運(yùn)動(dòng)：l=1聯(lián)