陕西省部分学校2023-2024学年高三上学期10月联考
物理
试卷满分：100分 考试时间：90分钟
注意事项：
1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内．
2．全部答案在答题卡上完成，答在本试卷上无效．
3．回答选择题时，选出每小题答案后，用2B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，将答案用0.5mm黑色笔迹签字笔写在答题卡上．
4．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回．
第Ⅰ卷（选择题，共52分）
一、单项选择题：本题共8小题，每小题4分，共32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．骑行是当代年轻人喜欢的一种户外运动，如图所示，骑行者用手机软件记录了某次户外骑行的情况，从点到点总长为（可视为直线距离），用时约为2小时30分钟，最大的速度大小为，骑行者从静止开始运动．下列说法正确的是（ ）
A．研究骑行者从A点到B点所用的时间，不能将他看成质点
B．从点到点的平均速度大小为
C．骑行者遇到红灯减速前进时，速度方向与加速度方向相同
D．若开始运动到最大速度的过程可视为匀加速直线运动，用时，则加速度大小为
2．一个表面光滑的半圆柱体固定于墙壁上，点为截面圆心，球体上点有一个可视为质点的小球，通过细线连接在墙壁上的点，下列说法正确的是（ ）
A．若细线长度和点位置不变，增加柱体半径，则小球所受支持力增加
B．若细线长度和点位置不变，增加柱体半径，则小球所受支持力减小
C．若细线长度和点位置不变，减小柱体半径，则线上拉力增加
D．若细线长度和点位置不变，减小柱体半径，则线上拉力减小
3．如图所示，一种巨型机动游戏设备可以使人体验超重和失重，一个可乘十几个人的环形座舱套装在竖直柱子上，由升降机送到的高处，然后让座舱自由落下．落到离地面时，制动系统启动，使座舱做匀减速运动，到达地面时刚好停下（空气阻力忽略不计）．座舱中某人的质量，重力加速度g取．关于游客随座舱一起运动的过程，下列说法正确的是（ ）
A．下落过程中游客一直处于失重状态 B．下落过程中游客的最大速度为
C．制动后，游客的减速时间为 D．制动后，游客对座舱的压力大小为
4．曲柄连杆机构是发动机的主要运动机构，其功能是将活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动，从而驱动汽车车轮转动，其结构示意图如图所示．曲轴可绕固定的点自由转动，连杆两端分别连接曲轴上的点和活塞上的点，若曲轴绕点做匀速圆周运动，转速，．下列说法正确的是（ ）
A．活塞在水平方向上做匀速直线运动 B．当竖直时，活塞的速度为
C．当与共线时，活塞的速度为 D．当与垂直时，活塞的速度为
5．某运动员进行高台跳雪训练，如图所示，运动员从水平雪道末端以不同的初速度沿水平方向飞出，经时间落到雪坡（可视为倾角为的斜面）上，此时其速度方向与雪坡的夹角为，不计空气阻力．下列关于与与关系的图像可能正确的是（ ）
A． B．
C． D．
6．2023年5月30日，神舟16号载人飞船进入太空并成功与天和核心舱对接．若天和核心舱做匀速圆周运动的轨道半径是地球半径的倍，天和核心舱与地球中心的连线在单位时间内扫过的面积为，已知地球半径为，引力常量为．下列说法正确的是（ ）
A．天和核心舱的环绕周期为 B．地球的质量为
C．天和核心舱处的重力加速度大小为 D．地球的密度为
7．中国载人航天工程办公室副主任林西强表示，中国载人月球探测工程计划在2030年前实现中国人首次登陆月球．若宇航员在地球表面用弹簧秤测量一个物体的重力，弹簧秤的示数为；字航员将同一个弹簧秤和物体带上月球，在月球表面测量时弹簧秤的示数为．地球与月球均视为质量分布均匀的球体，其半径分别为为距地球中心的一点，为距月球中心的一点，忽略地球和月球的自转，已知质量均匀分布的球壳对球内物体引力为0．下列说法正确的是（ ）
A．地球与月球表面的重力加速度之比为 B．地球与月球的质量之比为
C．地球与月球的密度之比为 D．点和点的重力加速度之比为
8．如图甲所示，倾角为的传送带以恒定速率逆时针运行，现将一包裹轻轻放在最上端的点，包裹从点运动到最下端点的过程中，加速度随位移的变化图像如图乙所示（重力加速度取），则下列说法正确的是（ ）
A．传送带与水平面的夹角为 B．包裹与传送带间的动摩擦因数为0.4
C．传送带运行的速度大小为 D．包裹到点时的速度为
二、多项选择题：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，有两个或两个以上选项符合题目要求．全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分．
9．如图所示为星际探测器发射后的运动轨道示意图，探测器首先被发射到近地轨道Ⅰ，然后在近地轨道的P点经过多次变轨进入轨道Ⅱ、轨道Ⅲ，最终进入逃逸轨道，飞入茫茫太空．若不计其他星体的影响，下列说法正确的是（ ）
A．探测器在近地轨道Ⅰ上P点时引力的功率等于在轨道Ⅱ上Q点时引力的功率
B．探测器在近地轨道Ⅰ上P点时的速率大于在轨道Ⅱ上P点时的速率
C．探测器在轨道Ⅰ上P点时的加速度等于在轨道Ⅱ上P点时的加速度
D．要使探测器能够从轨道Ⅲ进入逃逸轨道，应该在P点点火减速
10．两位同学为了对比两辆玩具小炏车的性能，选取了一条水平直赛道．将甲、乙两辆玩具小汽车（可视为质点）前后放 ，甲在乙后方处，让两辆玩具小汽车同时沿同一方向做直线运动，两辆汽车达到各自的最大速度后做分速运动，两辆小汽车的图像如图所示，下列判断正确的是（ ）
A．在加速过程中，甲车的加速度比乙车的加速度小
B．在时，甲、乙两车速度相等
C．在时，甲、乙两车相遇
D．在甲车追上乙车之前，甲、乙之间的最大距离为
11．某同学用以下方法测量物块与木板之间的动摩擦因数．在车厢的底部固定一个木板，一质量为的木块放置在木板上，右端连接一条轻弹簧，已知弹簧的劲度系数为，弹簧处于伸长状态，伸长量为．车静止时，从车尾观察，车内物块位置如图所示．现使该车在水平路面上沿半径为的圆弧弯道上做匀速圆周运动（远大于车辆大小），转弯过程中，测试车辆不发生侧滑，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为．下列说法正确的是（ ）
A．若车辆向右转弯，物块一定受到向右的摩擦力
B．若车辆以速度向右转弯，物块刚好不滑动，则物块与木板之间的动摩擦因数为
C．若车辆以速度向左转弯，物块刚好不滑动，则物块与木板之间的动摩擦因数为
D．若车辆向左转弯，物块仍相对木板静止，车速越大，则物块所受摩擦力越大
12．如图所示，质量为的长木板放在粗糙水平地面上，质量的小物块置于长木板右端，小物块与长木板之间的动摩擦因数，长木板与地面之间的动摩擦因数．现给小物块施加一个水平向左的恒力，给长木板施加一个水平向右的恒力．时撤掉力，小物块始终未从长木板上掉下来．下列说法正确的是（ ）
A．内，长木板的加速度 B．长木板的长度至少为
C．时，小物块的速度大小为 D．内，小物块的位移为
第Ⅱ卷（非选择题，共48分）
三、非选择题：本大题共5小题，共48分．
13．（6分）某同学为了验证“力的平行四边形定则”，选用了质量为的纯牛奶和以下器材：轻绳若干、的钩码若干、白纸、木板、两个光滑的定滑轮．如图1所示，当系统达到平衡时，两根绳子所挂钩码的个数分别为和．回答下列问题：
（1）改变钩码个数，实验能成功的是（ ）；
A． B． C． D．
（2）每次测量中，点的位置_________（填“需要”或者“不需要”）保持不变；
（3）在处理数据作图时，你认为图2中可能符合实验事实的是_________（填“甲”或者“乙”）．
图1 图2
14．（9分）为了探究物体质量一定时加速度与力的关系，某同学设计了如图所示的实验装置，动滑轮固定在小车左端，忽略动滑轮的质量．实验前他已平衡摩擦．
（1）先保持小车质量不变，逐渐增大砂桶和砂的总质量进行多次实验，读出弹簧测力计的示数F，得到多组a、F值，其中F_________（填“是”或“不是”）小车所受到的合外力．_________（填“需要”或“不需要”）砂桶和砂的总质量远小于车的质量．
（2）根据实验数据，作出了加速度a和F的关系图像，可能符合实验事实的是（ ）．
A． B．
C． D．
（3）实验中得到如上图所示纸带，相邻计数点之间还有四个点没有标出，已如交流电源频率为，则小车运动的加速度为_________．
（4）若图像斜率为，则小车的质量_________．
15．（8分）小兰和小红进行100米蝶泳比赛，离终点25米处两人齐头并进，开始做最后的冲刺，此时她们的速度均为，小兰先以做匀加速直线运动，她能达到的最大速度为，此后她以最大速度匀速到终点；小红则先以做匀加速直线运动，当她达到最大速度时，开始匀速，最后又以做匀减速直线运动，到达终点时速度恰好再次变为．试通过计算判断最终她们谁先到达终点？（结果保留三位有效数字）
陕西省部分学校2023-2024学年高三上学期10月联考
物理参考答案
1．D 解析：A．研究骑行者从点到点所用的时间，骑行者的大小可以忽略，所以可以将他看成质点，故A错误；
B．平均速度，故B错误；
C．骑行者遇到红灯减速前进时，速度方向与加速度方向相反，故C错误；
D．最大速度为，故加速度，故D正确．
命题意图：本题以骑行运动为载体，考查运动的描述．在物理观念方面考查了质点、平均速度、加速度等基本概念，突出了信息获取能力和对基本概念的深入理解能力．
2．A 解析：对小球进行受力分析，可知它受重力，柱体给它的支持力，细线中拉力，做出力的矢量三角形如图所示，有
AB．不变，重力不变，所以比值不变，增加柱体半径，即增加，所以小球所受的支持力增加；减小柱体半径，小球所受的支持力减小，所以A正确，B错误；
CD．不变，重力不变，所以比值不变，增加或减小柱体半径，但是细线长度不变，所以CD错误．
命题意图：本题综合考查了物体受力平衡中的动态平衡问题．在物理学科核心素养方面考查了科学思维中的模型建构能力，数形结合能力，突出了对应用数学处理物理问题的能力的考查．
3．D 解析：A．游客先向下加速后向下减速，所以游客先失重后超重，故A错误；
B．制动前，游客做自由落体运动，自由下落的高度为，根据速度—位移公式，代入数据解得，故B错误；
C．座舱制动后，令加速度为，根据速度位移公式，
代入数据解得，根据速度公式，则，故C错误；
D．制动后，座舱对游客的支持力为，根据牛顿第二定律，有，代入数据解得，故D正确．
命题意图：本题考查的是超重和失重问题．在物理观念方面，考查的是对超重和失重的理解；在学科核心素养方面考查了科学思维中的模型建构能力．
4．B 解析：A．根据题意，活塞可沿水平方向往复运动，故A错误；
B．由公式可得，点线速度为，将点和活塞的速度沿杆和垂直杆分解，如图所示，由几何关系有可得，故B正确．
C．同理可知，点在沿杆方向的分速度是0，所以活塞的速度为0，（或者活塞在最右端，所以速度为0），故C错误；
D．同理可知，点的速度沿杆方向，活塞的速度分解如图，所以，，由几何关系得，，可得，故D错误．
命题意图：本题综合考查了物体运动的合成和分解．在物理学科核心素养方面考查了学生对信息的获取和加工能力，在科学思维中的模型建构能力．
5．B 解析：跳雪运动员做平抛运动，设水平位移为，竖直位移为，则，由几何关系得，解得，故A错误，B正确；跳雪运动员的速度偏向角满足，化简得，所以不随的变化而变化，故CD错误．
命题意图：本题以运动员进行高台跳雪训练为背景，考查平抛运动规律．在物理学科核心素养方面考查了物理观念中的运动观念、科学思维中的推理论证的素养考查，突出了信息获取与加工能力、逻辑推理能力的考查．
6．B 解析：由几何关系得，所以天和核心舱的环绕周期，故A错误；由万有引力提供向心力得，解得地球的质量，故B正确；由万有引力等于重力得，所以天和核心舱处的重力加速度大小，故C错误；由、可得地球的密度，故D错误．
命题意图：本题以神舟16号载人飞船与天和核心舱对接为背景，考查万有引力与航天．在物理学科核心素养方面考查了科学思维中的推理论证的素养考查，突出了信息获取与加工能力、逻辑推理能力的考查．
7．C 解析：地球表面的重力加速度为，月球表面的重力加速度为，则地球与月球表面的重力加速度之比为，故A错误；由万有引力等于重力得，所以地球与月球的质量之比为，故B错误；由可得地球与月球的密度之比为，故C正确；点的重力加速度等于地球表面重力加速度的一半，点的重力加速度等于月球表面重力加速度的一半，所以点和点的重力加速度之比为，故D错误．
命题意图：本题以中国载人月球探测工程为背景，考查万有引力与航天．在物理学科核心素养方面考查了物理观念中的物质观念、科学思维中的推理论证的素养考查，突出了信息获取与加工能力、逻辑推理能力的考查．
8．C解 析：小包裹放上传送带后瞬间，小包裹相对传送带向上滑动，则所受摩擦力沿传送带向下，根据牛顿第二定律得，运动到与传送带共速时，解得包裹与传送带间的动摩擦因数，故传送带与水平面的夹角为，故AB错误；由可得，则传送带的速度为，故C正确；
第二段匀加速过程，解得，故D错误．
命题意图：本题重点考查传送带模型，在物理学科核心素养方面考查了物理观念中的运动与相互作用观念，科学思维中的模型建构、推理论证的素养考查，突出了信息获取与加工能力、逻辑推理能力、模型建构能力的考查．
9．AC 解析：探测器在近地轨道Ⅰ上点、轨道Ⅱ上点时所受的万有引力的方向与其速度方向均垂直，故引力功率均为0，A正确：探测器从轨道Ⅰ到轨道Ⅱ需要在P点点火加速，所以探测器在近地轨道Ⅰ运行到P点的速度小于在椭圆轨道Ⅱ运行到P点的速度，故B错误；由牛顿第二定律可知，探测器在轨道Ⅰ上P点时的加速度等于在轨道Ⅱ上P点时的加速度，故C正确；探测器从轨道Ⅲ进入逃逸轨道，在P点做离心运动，所以应该在P点点火加速，故D错误．
命题意图：本题重点考查万有引力与航天中的变轨问题，在物理学科核心素养方面考查了物理观念中的运动与相互作用观念，科学思维中的模型建构、科学推理、科学论证，科学态度与责任的素养考查，突出了信息获取与加工能力、逻辑推理能力的考查．
10．BCD 解析：A．在加速过程中，根据速度位移公式，由图可得，
BD．根据图像，画出甲乙辆车的图像，如图所示，，B正确；
时，甲、乙两车速度相等，在此之前甲车速度小于乙车速度，所以此时辆车相距最远，最远距离，D正确；由图像可知，时两车相距为，此时甲车未追上乙车，根据两车的速度关系，甲车追上乙车应该是在时，C正确．
命题意图：本题以汽车追击相遇为背景重点考查匀变速直线运动的图像，在物理学科核心素养方面考查了物理观念中的运动观念、科学思维中的推理论证的素养考查，突出了信息获取与加工能力、逻辑推理能力的考查．
11．BD 解析：A．车辆向右转弯，拉力与摩擦力的合力一定向右，由于不知道速度的大小，摩擦力的方向可以向右，也可以向左，也可以为0，A错误；
B．车辆以速度向右转弯，物块刚好不滑动，对物块有：，则，B正确；
C．若车辆速度向左转弯，物块刚好不滑动，对物块有：，则，C错误；
D．若车辆向左转弯，对物块有，速度越大，越大，D正确．
命题意图：本题以汽车转弯为背景，考查了水平面内圆周运动中的临界问题．在物理核心素养方面考察了运动观和相互作用观，突出了信息获取与加工能力、逻辑推理能力、模型建构能力的考查．
12．BD 解析：A．对长木板进行受力分析，受力示意图如图所示
A．根据牛顿第二定律：
，故A错误；
对物块进行受力分析，小物块先在拉力、摩擦力的作用下做匀加速直线运动，后在摩擦力作用下做匀减速直线运动，加速度大小分别为和，长木板和小物块在内的图象如图所示，两条图线围成的面积表示木板的长度，由图像可知，，故B正确；
C．由可知时，小物块的速度大小为，故C错误．
D．小物块做匀加速直线运动，位移，故D正确．
命题意图：本题以板块模型为素材创设学习探究问题情境，主要考察了牛顿第二定律、匀变速直线运动公式等．主要考查学生的理解能力、模型建构能力、推理论证能力．
13．（1）AB；（2）不需要；（3）甲
解析：（1）对点进行受力分析，牛奶的重力相当于5个钩码的重力，设，系统平衡时，三力满足，故AB正确；
（2）每一次改变钩码个数，只要保证点平衡即可，每次测量中，点位置不需要保持不变；
（3）实验中牛奶的重力方向是竖直向下的，是和的合力的理论值，可以允许有一定的偏差，故甲正确．
命题意图：本题考查验证力的平行四边形定则，意在考查学生的实验探究能力、体现了物理科学思维的学科素养．
14．（1）不是，不需要 （2）C； （3）0.62； （4）
解析：（1）以小车为研究对象受力分析，其合力，故不是小车所受的合力．由于绳子上的拉力等于弹簧测力计的示数，不需要用砂桶和砂的总重力充当绳子拉力，故不需要砂桶和砂的总质量远小于车的质量；（2）根据牛顿第二定律，得，故C正确；（3）由于每两个计数点之间还有四个点，则计数点之间的时间间隔为，由逐差法可得小车运动的加速度的大小（4）图像中斜率，故．
命题意图：本题考查探究牛顿第二定律的实验，结合实验原理和图像处理综合考查学生科学探究的能力．
15．小红先到达终点
解析：小红加速时间
小兰加速时间
小红运动的位移时间关系
小兰运动的位移时间关系
综上，小红最先到达终点
命题意图：本题考查多过程运动，通过对游泳比赛的运动研究，考查学生的信息提取能力、模型转化能力．
16．（1）（2）（3）
解析：（1）若想垃圾桶不会竖直滑脱，桶壁两侧所受两个最大静摩擦力的合力应大于等于垃圾桶总重力，即
联立得
（2）垃圾在倾斜的桶内被倒出的过程中，只和下面内侧壁之间存在弹力和摩擦力，桶倾斜至时垃圾将要下滑，有
代入数据得
（3）若垃圾桶与“抓手”之间、垃圾桶之间均无相对滑动，
对三个垃圾桶构成的整体需满足，
联立得，
对中间的垃圾桶需满足，联立得，
故抓手至少施加的弹力．
命题意图：本题重点考察平衡问题的临界极值问题．在物理学科核心素养方面结合生活情境考查了涉及了最大静摩擦及相对滑动的临界极值和整体隔离问题．难度较低．
17．（1）（1）（2）（3）
解析：（1）给皮艇一沿滑道斜向上的恒力将皮艇和小孩拉至顶端，
由
得
对小孩有
代入数据得
方向沿滑道向上
（2）对皮艇和小孩构成的整体有
代入数据得
（3）小孩一个沿滑道斜向上的恒定拉力，能将他们拉至顶端的最小拉力
若小孩和皮艇恰好相对滑动，则皮艇和小孩之间达到最大静摩擦，
对整体有
对皮艇有
联立代入数据得
故
命题意图：本题重点考察牛顿第二定律的内容．在物理学科核心素养方面结合生活情境考查了牛顿第二定律中整体隔离问题、已知运动求受力的问题及将要滑动的临界极值问题，对合理选取研究对象、受力分析、列式计算、逻辑推理能力要求较高，难度中上．
