安康市重点名校2023-2024学年高三上学期10月联考
物理
考生注意：
1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间90分钟。
2.答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色，墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3.考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色.黑水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。
4.本卷命题范围：高考范围（必修1和万有引力约70%）。
一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分.在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项符合题目要求；第9~12题有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）
1.2023年8月8日，世界电池产业博览会在广州中国进出口商品交易会展馆A区开展.参展的“核电池”是利用放射性物质衰变会释放出能量的原理制成的，某“核电池”衰变方程为，的半衰期为87.7年，下列说法正确的是（ ）
A.为粒子，放射性物质发生的是衰变
B.放出的射线是射线，它的电离能力很强
C.比的中子数少1个
D.66个原子核经过87.7年后还有33个未衰变
2.如图所示，A、B、C是孤立点电荷Q（未画出）所形成的电场中直线上的三个点，且C是的中点，C点也是直线上电场强度最大的点，将一个负点电荷q在该直线上移动时，发现在C点时电势能最小，则下列说法正确的是（ ）
A.Q是正电荷 B.A、B两点的电场强度相同
C.A、B、C三点中，C点电势最低 D.将负点电荷q从A移到C电场力做负功
3.一人乘坐电梯从高层下降到地面，电梯启动和制动过程加速度大小相等，电梯从启动开始到运动至地面过程中，人的速度大小为v，人受到电梯底板的支持力大小为F，其中v随x的变化图像中曲线为抛物线，两者大小随位移x或时间t的变化图像正确的是（ ）
A. B.
C. D.
4.2023年6月7日，力箭一号遥二运载火箭采取“一箭26星”方式，将搭截的试验卫星顺利送入预定轨道.如图所示，甲、乙两颗质量相等的人造卫星绕地球逆时针运动.甲的轨道Ⅲ为圆形，乙从圆轨道Ⅰ到椭圆轨道Ⅱ要在S点点火加速，做离心运动，S、P两点为椭圆轨道长轴两端，Q点为轨道Ⅱ与Ⅲ的交点.已知轨道Ⅲ的半径与轨道Ⅱ的半长轴相等，不计卫星在变轨过程中的质量变化，则（ ）
A.甲在轨道Ⅲ上运行周期大于乙在轨道Ⅱ上运行周期
B.甲在Q点的动能小于乙在S点的动能
C.从S到P和从P到S两过程地球对乙做的功相同
D.相等时间内，甲与地心连线扫过的面积一定等于乙与地心连线扫过的面积
5.如图所示，圆心为O、半径为R的四分之一圆形光滑轨道竖直固定在水平地面上，在O点正上方有一光滑的小滑轮，小滑轮到轨道最高点B的距离为h，轻绳的一端系一质量为m的小球，靠放在光滑圆形轨道上的A点，A点到小滑轮的距离为L，另一端绕过小滑轮后用力拉住.重力加速度大小为g，则（ ）
A.小球静止在A点时，圆形轨道对小球的支持力大小
B.小球静止在A点时，绳对小球的拉力大小
C.缓慢地拉绳，使小球由A到B的过程中，大小不变，变小
D.缓慢地拉绳，使小球由A到B的过程中，变小，先变小后变大
6.如图所示，两带电小球1、2用绝缘丝线拴接在天花板上，当系统平衡时，小球1、2处在同一水平线上，两丝线与竖直方向的夹角分别为，，忽略空气的阻力.某时刻两丝线同时断裂，整个过程保持两小球所带的电荷量不变，则下列说法正确的是（ ）
A.小球1、2的电荷量之比为
B.小球1、2的质量之比为
C.小球1、2的落地点到释放点的水平距离之比为
D.小球1、2落地瞬间的速度之比为
7.假设冥王星的直径为d，在冥王星表面将一物块沿倾角为的光滑斜面由顶端静止下滑，物块滑到斜面底端时的速度为.若斜面的长度为L，则冥王星的第一宇宙速度为（ ）
A. B. C. D.
8.如图所示，一个带有挡板的光滑斜面固定在地面上，斜面倾角为，轻弹簧的上端固定于挡板，下端连接滑块P，开始处于平衡状态.现用一平行于斜面向下的力F作用在P上，使滑块向下匀加速运动一段距离.以x表示P离开初位置的位移，t表示P运动的时间，E表示P的机械能（设初始时刻机械能为零），重力加速度为g，则下列图像可能正确的是（ ）
A. B. C. D.
9.将一质昔为的小球水平抛出，其运动轨迹上有A、B、C三点，如图所示.其中A为抛出点，小球从A到B和B到C所用时间均为，且位移大小之比为，忽略空气阻力，重力加速度g取.下列说法正确的是（ ）
A.小球从A到C动量变化量大小为
B.小球从A到C重力的平均功率为
C.小球平抛的初速度大小为
D.小球在B点的动量大小为
10.某新能源汽车的生产厂家为了适应社会的需求，在一平直的公路上对汽车进行测试，计时开始时新能源汽车a、b的速度分别满足、，经时间两新能源汽车刚好并排行驶.则下列说法正确的是（ ）
A.计时开始时，b车在a车后方
B.从计时开始经的时间两新能源汽车速度相同
C.两新能源汽车速度相等时的距离为
D.从第一次并排行驶到第二次并排行驶需要的时间
11.如图所示，质量的木板Q静止在水平地面上，质量的物块P在木板左端，P与Q之间动摩擦因数，地面与Q之间动摩擦因数.现给P物块的初速度使其在木板上向右滑动，最终P和Q都静止且P没有滑离木板Q，重力加速度g取，下列说法正确的是（ ）
A.P与Q开始相对静止的速度是
B.长木板Q长度至少为
C.P与Q之间产生的热量和地面与Q之间产生的热量之比为
D.P与Q之间产生的热量和地面与Q之间产生的热量之比为
12.如图所示，电阻不计的光滑金属导轨、水平放置，间距为d，两侧接有电阻、，阻值均为R，右侧有磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场.质量为m、长度也为d的金属杆置于左侧，在水平向右、大小为F的恒定拉力作用下由静止开始运动，经时间t到达时撤去恒力F，金属杆在到达之前减速为零.已知金属杆电阻也为，与导轨始终保持垂直且接触良好，下列说法正确的是（ ）
A.杆刚进入磁场时速度大小为
B.杆刚进入磁场时电阻两端的电势差大小为
C.整个过程中，流过金属杆的电荷量为
D.整个过程中，电阻上产生的焦耳热为
二、实验题（本题共2小题，共13分）
13.（6分）某同学用如图所示的实验装置验证“力的平行四边形定则”，弹簧测力计B挂于竖直木板上的固定点C，下端用细线挂一重物M，手持弹簧测力计A拉结点O.分别读出弹簧测力计A和B的示数，并在贴于竖直木板的白纸上记录O点的位置和拉线的方向.
（1）本实验所用的弹簧测力计示数的单位为N，图中B的示数为______N.
（2）下列关于实验的要求不正确的是______。
A.拉线方向应与木板平面平行 B.两个弹簧测力计的夹角越大越好
C.本实验需要测出重物的重力大小 D.与弹簧测力计相连的细绳适当长一些
（3）该同学改变两拉力的夹角做第二次实验时，结点O的位置______改变（填“可以”或“不可以”）.
14.（7分）某实验小组利用如图甲所示的装置做“探究加速度与合外力关系”实验.当地的重力加速度为g，滑块和遮光条的总质量为M.
（1）为了使滑块受到的合外力近似等于钩码的重力，下列操作必要的是______（多选）.
A.平衡摩擦力 B.调节气垫导轨水平
C.调节牵引滑块的细线水平 D.使钩码质量远小于滑块质量
（2）先用游标卡尺测量遮光条的宽度d，如图乙所示，则______.
（3）按正确的操作，接通气源，将滑块由A点静止释放（A点到光电门的距离为x），记录钩码的质量及滑块通过光电门时遮光条遮光时间，改变悬挂钩码的质量进行多次实验，每次滑块均从A点由静止释放，实验测得多组钩码的质量m及对应的遮光条遮光时间t，作出图像，如果图像是一条过原点的倾斜直线，图像的斜率等于______，则表明质量一定时，加速度与合外力成正比.若要用此实验过程验证滑块和钩码系统的动能定理，只要验证表达式______成立即可.
三、计算题（本题共4小题，共39分.作答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤.只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
15.（9分）冬天的北方，人们常用狗拉雪撬，狗系着不可伸长的绳拖着质量的雪撬从静止开始沿着笔直的水平地面加速奔跑，后拖绳断了，雪撬运动的图像如图所示.不计空气阻力，已知绳与地面斜向上的夹角为37°，且，，g取.求：
（1）与雪撬的位移大小之差；
（2）绳对雪撬的拉力大小.（结果保留三位有效数字）
16.（9分）如图所示，一个斜边长为的固定光滑斜面的倾角，斜面顶端有一轻质光滑定滑轮.质量为的小球P通过不可伸长的细线绕过定滑轮与质量为m的滑块Q相连.开始时托着P使细线竖直且恰好处于绷直状态，Q与滑轮间的轻绳与斜面平行.现由静止释放P，P竖直向下运动落地瞬间细线与Q断开连接，发现从释放到P落地所需的时间和P落地至Q回到初始出发点的时间相等，整个运动过程中Q未到滑轮处，已知重力加速度为g，求：
（1）k值；
（2）Q回到了初始出发点的速度与P落地时Q的速度大小之比.
17.（10分）如图所示，倾角的传送带以的速度沿顺时针方向匀速转动，将物块B轻放在传送带下端的同时，物块A从传送带上端以的初速度沿传送带下滑，结果两物块恰好没有在传送带上相碰，物块与传送带间的动摩擦因数均为0.8，不计物块大小，重力加速度g取，，，求：
（1）两物块刚在传送带上运动时各自的加速度大小；
（2）两物块从在传送带上运动到刚好要相碰所用的时间；
（3）传送带上下端间的距离.
18.（11分）如图所示，在平面直角坐标系中，第二象限内有沿y轴负方向的匀强电场，第三象限内有垂直于坐标平面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B.M、N两平行金属板之间的电压为U，一质量为m、电荷量为q的带正电粒子从靠近N板的S点由静止开始加速，从y轴上的A点垂直于y轴射入电场，经x轴上的C点与x轴负方向成角射入磁场，最后从y轴上的D点垂直于y轴射出磁场，粒子重力不计.求：
（1）粒子在A点射入电场速度的大小；
（2）A、C两点间的电势差和粒子在磁场中运动的轨道半径r；
（3）粒子从A到C的时间和从C到D的时间之比.
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物理
参考答案、提示及评分细则
1.A 根据质量数和核电荷数守恒可得，，因此为粒子，发生的是衰变，A正确；衰变放出的是射线，它的电离能力很强，穿透能力很弱，B错误；质量数比少4个，核电荷数少2个，因此中子数少2个，C错误；原子核的半衰期是针对大量原子核得出的统计规律，对少数原子核衰变不适用，D错误.
2.A 由题意，C点是直线上距离Q最近的点，A、B到Q距离相等，则A、B两点的电场强度大小相等，但方向不相同，B错误；负电荷在电势高处电势能小，可见A、B、C三点中，C点电势最高，则Q是正电荷，A正确，C错误；将负点电荷q从A移到C，电势能减小则电场力做正功，D错误.
3.A 电梯从高层运动到地面过程中，电梯启动和制动加速度大小相同，即电梯先向下做匀加速运动，再做匀速运动，最后做匀减速运动，匀加速阶段，根据，匀减速阶段，有，x和v是二次函数关系，是开口向左和向右的一段抛物线，A正确，B错误；人第一阶段是失重，最后阶段为超重，D错误；由于启动和制动的加速度大小相同，则第一阶段减小的支持力和最后阶段增加的支持力大小相同，C图像中支持力变化量不同，C错误.
4.B 据开普勒第三定律，圆Ⅲ的半径与椭圆的半长轴相等，则甲在轨道Ⅲ上运行周期等于乙在轨道Ⅱ上运行周期，A错误；乙从轨道Ⅰ到轨道Ⅱ要在S点点火加速，做离心运动，则乙在轨道Ⅰ的速度小于在轨道Ⅱ的速度，又由图可知，轨道Ⅰ和轨道Ⅲ都是圆轨道，则有，可得.可知轨道Ⅲ上卫星的速度小于轨道Ⅰ上卫星的速度，综合可知甲在轨道Ⅲ上经过Q点的速度小于乙在S点的速度，由于甲、乙质量相等，则甲在Q点的动能小于乙在S点的动能，B正确；从S到P的过程中地球对乙做负功，从P到S的过程中地球对乙做正功，C错误；由开普勒第二定律可知，每颗卫星与地心的连线在相等时间内扫过的面积相等，但甲与乙不在同一轨道，则等时间内，甲与地心连线扫过的面积不一定等于乙与地心连线扫过的面积，D错误.
5.C 小球受力如图所示，由平衡条件可知，将三个力按顺序首尾相接，可形成如图所示的闭合三角形.由图可知力的三角形与几何三角形相似，则有，得，，其中、R、h均不变，L逐渐减小，则由上式可知，不变，变小，只有选项C正确.
6.B 小球1受重力、水平向左的库仑有力和丝线的拉力，则由力的平衡条件可知，同理对小球2得，两小球1、2间的库仑斥力相等，则由，解得，由于两小球间的库仑力是相互作用力，由库仑定律无法确定电荷量的关系，A错误，B正确；丝线断后两小球在竖直方向上只受重力作用，则两小球在竖直方向上做自由落体运动，又由于下落的高度相同，由公式可知，两小球同时落地，在水平方向上两小球做加速运动，又由牛顿第二定律可知两小球在水平方向上的加速度之比为，所以小球1、2的落地点到释放点的水平距离之比为，C错误；
由C选项分析可知，两小球落地瞬间竖直方向的分速度相等，水平方向的分速度之比为，显然两小球落地瞬间的速度大小关系不能确定，D错误.
7.C 根据可得，冥王星表面的重力加速度为：，根据万有引力定律可知：，解得；又，代入解得，选项C正确.
8.B 设物块P的质量为m，系统静止时弹簧相对原长的伸长量为，弹簧的劲度系数为k，则有，由牛顿第二定律有，两式联立可得，故A错误，B正确；由功能关系得物块P机械能的变化量等于力F和弹簧弹力所做的功，，，，故C、D项错误.
9.BC 小球从A到C，速度变化量，由动量定理有，选项A错误；小球从A到C，下落的高度，重力的平均为，选项B正确；的高度差为，的高度差为，的长度为，的长度为，由题意知，解得，选项C正确；小球在B点时的速度大小，则小球在B点的动量大小为，选项D错误.
10.BD 根据题意可知，新能源汽车a的初速度为零，加速度为，新能源汽车b的初速度为，加速度为.，根据平均速度可知，，已知在时两车并排行驶，计时瞬间b车在a车后方处，故A错误；由题中的关系式可知时，两新能源汽车的速度均为，即两新能源汽车的速度相等，故B正确；内，根据平均速度可知，，两车相距，故C错误；内，根据平均速度可知，，故时，两车再次并排行驶，所以两新能源汽车两次并排行驶的时间间隔为，故D正确.
11.AC P的加速度为，Q的加速度为，两者共速时，，，A正确；P、Q共速时的相对位移为，之后不发生相对滑动，B错误；P与Q之间产生的热量为，地面与Q之间产生的热量为，P与Q之间产生的热量与地面与Q之间产生的热量之比为，C正确、D错误.
12.AD 杆刚进入磁场之前的加速度大小为，则进入磁场时速度大小为，A正确；杆刚进入磁场时产生的感应电动势为，则电阻两端的电势差大小为，B错误；金属棒进入磁场后，由动量定理，即，因为，解得，C错误；整个过程中，产生的总焦耳热为，则电阻上产生的焦耳热为，D正确.
13.（1）3.45（3.43 3.47）（2分） （2）B（2分） （3）可以（2分）
解析：（1）需要估读到下一位.
（2）夹角要适当才有利于作图，B错.
（3）两次没有什么关联，不需要拉伸到同一位置，可以改变.
14.（1）BCD（2分） （2）3.60（2分） （3）（2分） （1分）
解析：（1）为了使滑块受到的合外力近似等于钩码的重力，应调节气垫导轨水平，调节牵引滑块的细线水平，使钩码质量远小于滑块质量，不需要平衡摩擦力.故选BCD.
（2）该游标卡尺游标尺为20分度值，则其精度为，主尺读数为，游标尺读数为，所以.
（3）由，，得，则当图像的斜率等于，则表明质量一定时，加速度与合外力成正比；若要用此实验过程验证滑块和钩码系统的动能定理，只要验证表达式成立即可.
15.解：（1）雪撬的位移大小（1分）
雪撬的位移大小（1分）
所以与雪撬的位移大小之差（1分）
（2）绳断后，由图像得此过程的加速度（1分）
根据牛顿运动定律有（1分）
（1分）
拖绳拉动雪撬的过程中，根据牛顿运动定律有（1分）
（1分）
由图像得此过程的加速度
联立解得（1分）
16.解：（1）P落地之前，对P：（1分）
对Q：（1分）
Q向上加速：，（1分）
P落地之后，对Q：（1分）
Q向上减速，之后向下加速：（1分）
解得（1分）
（2）由（1分）
解得（2分）
17.解：（1）刚开始物块A沿传送带向下运动的加速度大小为
（2分）
对于物块A、B，向上运动的加速度大小（2分）
（2）物块B在传送带上加速的时间
物块A从冲上传送带到速度为零所用时间（1分）
物块A从速度为零向上加速到与传送带速度相同所用时间为（1分）
所以，两物块从在传送带上运动到刚好要相碰所用时间为（1分）
（3）在时间内，物块A、B的位移大小相等为（1分）
物块A速度为零时，A、B间距离（1分）
因此传送带下端到上端的距离（1分）
18.解：（1）设粒子在A点射入磁场的速度大小为，由动能定理得
（1分）
解得（1分）
（2）设粒子过C点时速度为v，有
得（1分）
粒子从A到C，有（1分）
解得（1分）
如答图所示，粒子在磁场中以为圆心做匀速圆周运动，半径为r，有
（1分）
得（1分）
（3）由几何关系得，粒子在电场中运动的时间，有
（1分）
（1分）
粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期
粒子在磁场中运动的时间，有
（1分）
则粒子从A到C的时间和从C到D的时间之比为（1分）
