1、南昌二中2023届高三第一次考试物理试卷命题人：王小亮 审题人：陈 卓一、选择题(共12小题，每小题4分，共48分，其中1-7为单选题，8-12为多选题)1如图所示，风洞实验室内，在足够长斜面的顶端A将一小球以水平速度向左抛出，小球抛出过程中受到水平向右恒定的风力F，经过时间t，小球落在斜面上，则下列说法正确的是（）A小球不可能竖直向下落在斜面上B只增大风力F，小球落在斜面上的时间t变短C只增大小球的初速度，小球落在斜面上的位移变短D当风力F为0时，小球的初速度越大，小球落在斜面上的速度偏向角越大2如图甲所示，动画片里质量均为m的两个小猴子为了偷到树下面桌子上的香蕉，用同一不可伸长的轻质细绳拉
2、着，分别尝试了两种方式，如图乙所示，a是使下面的猴子在竖直平面内来回摆动，b是使下面的猴子在水平面内做匀速圆周运动，b的细绳与竖直方向的夹角和a摆动时细绳偏离竖直方向的最大角度都为，则下列说法正确的是（）A两种方式中下面猴子做圆周运动时所受合力方向均指向轨迹圆的圆心Ba中把细绳调短些，不变，则上面的猴子所在树枝比之前更容易折断Cb中上面的猴子所在树枝更容易折断Da中上面的猴子受到的最小拉力与b中上面的猴子受到的拉力的比值为32020 年左右我国将进行第一次火星探测，美国已发射了“凤凰号”着陆器降落在 火星北极勘察是否有水的存在。如图所示为“凤凰号”着陆器经过多次变轨后登陆火 星的轨迹图，轨道上
3、的 P、S、Q 三点与火星中心在同一直线上，P、Q 两点分别是椭 圆轨道的远火星点和近火星点，且 PQ2QS，（已知轨道为圆轨道）下列说法正确的 是（）A着陆器在 P 点由轨道进入轨道需要点火加速B着陆器在轨道上 S 点的速度小于在轨道上 Q 点的速度C着陆器在轨道上 S 点的加速度大小大于在轨道上 P 点的加速度大小D着陆器在轨道上由 P 点运动到 S 点的时间是着陆器在轨道上由 P 点运动到 Q 点的时间的 2 倍4如图所示，固定于地面、倾角为的光滑斜面上有一轻质弹簧，轻质弹簧一端与固定于斜面底端的挡板C连接，另一端与物块A连接，物块A上方放置有另一物块B，物块A、B质量均为m且不粘连，整
4、个系统在沿斜面向下的恒力F作用下而处于静止状态。某一时刻将力F撤去，若在弹簧将A、B弹起过程中，A、B能够分离，则下列叙述正确的是（）A从力F撤去到A、B发生分离的过程中，A、B物块和地球所构成的系统机械能守恒BA、B被弹起过程中，A、B即将分离时，弹簧处于压缩状态CA、B分离瞬间，A的加速度大小为D若斜面为粗糙斜面，则从力F撤去到A、B发生分离的过程中，弹簧减少的弹性势能一定等于A、B增加的机械能与系统摩擦生热之和5从地面上A点发射一枚中远程导弹，发射后只在引力作用下沿ACB椭圆轨道飞行击中地面目标B。C为轨道的远地点，距地面高度为h。已知地球质量为M，引力常量为G。不计空气阻力。下列结论中
5、正确的是（）A导弹在C点的加速度等于B导弹离开A点时的速度一定大于第一宇宙速度C地球球心为导弹椭圆轨道的一个焦点D导弹在运动过程中只受重力作用，做匀变速曲线运动6目前，我国在人工智能和无人驾驶技术方面已取得较大突破。为早日实现无人驾驶，某公司对汽车性能进行了一项测试，让质量为m的汽车沿一山坡向上或向下直线行驶。测试中发现，下坡时若只关掉油门，则汽车的速度保持不变；若以恒定的功率P上坡，则从静止启动做加速运动，发生位移s时速度刚好达到最大值vm。设汽车在上坡和下坡过程中所受的由各种摩擦引起的总阻力大小恒定，下列说法正确的是（）A关掉油门后的下坡过程，汽车的机械能守恒B上坡过程中，汽车牵引力逐渐增
6、大C上坡过程中，汽车速度由增至，所用的时间大于D上坡过程中，汽车从静止启动到刚好达到最大速度vm所用时间等于7100多年前爱因斯坦预言了引力波存在，2015年科学家探测到黑洞合并引起的引力波。双星的运动是产生引力波的来源之一，在宇宙中有一双星系统由P、Q两颗星体组成，这两颗星绕它们连线的某一点只在二者间的万有引力作用下做匀速圆周运动，测得P星的周期为T，P、Q两颗星的距离为l，P、Q两颗星的轨道半径之差为r（P星的轨道半径大于Q星的轨道半径），引力常量为G，则下列结论错误的是（）AQ、P两颗星的质量差为BP、Q两颗星的线速度大小之差为CQ、P两颗星的质量之比为DQ、P两颗星的运动半径之比为8市
7、面上有一种自动计数的智能呼拉圈，深受女士喜爱。如图甲，腰带外侧带有轨道，将带有滑轮的短杆穿过轨道，短杆的另一端悬挂一根带有配重的细绳，其模型简化如图乙所示。水平固定好腰带，通过人体微小扭动，使配重做水平匀速圆周运动，计数器显示在内转过的圈数，此时绳子与竖直方向夹角为。配重运动过程中认为腰带没有变形，下列说法正确的是（）A若增大转速，腰受到腰带的摩擦力增大B若增大转速，腰受到腰带的弹力增大C保持匀速转动时，腰给腰带的作用力大小不变D若增加配重，保持转速不变，则绳子与竖直方向夹角为将减小9迄今发现的二百余颗太阳系外行星大多不适宜人类居住，绕恒星“Gliese581”运行的行星“G1-581c”却很
8、值得我们期待，该行星的温度在0到40之间，质量是地球的6倍、直径是地球的1.5倍，公转周期为13个地球日，“Gliese581”的质量是太阳质量的0.31倍，设该行星与地球均视为质量分布均匀的球体，绕其中心天体做匀速圆周运动，则（）A在该行星和地球上发射卫星的第一宇宙速度不同B如果人到了该行星，其体重比地球上的大C该行星与“Gliese581”的距离和日地距离相比较大D该行星绕“Gliese581”运行的线速度比地球绕太阳的线速度大10如图所示，在光滑的水平面内建立xOy坐标系，质量为m的小球以某一速度从O点出发后，受到一平行于y轴方向的恒力作用，恰好通过A点。已知小球通过A点的速度大小为v0
9、，方向沿x轴正方向，且OA连线与Ox轴夹角为30，则（）A恒力的方向一定沿y轴负方向B恒力的方向一定沿y轴正方向C恒力在这一过程中所做的功为D小球从O点出发时的动能为11如图所示为内燃机中轻质活塞和曲柄连杆结构的示意图和简图。气缸内高压气体推动活塞使其往复运动，某时刻活塞的速度为，连杆AO与活塞轴线BO垂直，气缸中高压气体及外部大气对活塞作用力的合力大小为F，已知，不计一切摩擦，则此刻（）A活塞对连杆AB的作用力为2FB气缸壁对活塞的作用力为C连杆AB的A端沿连杆AB方向的线速度为D连杆OA的A端绕O点转动的线速度为12如图所示，弹性绳一端系于点，绕过处的小滑轮，另一端与质量为、套在粗糙竖直固
10、定杆A处的圆环相连，、A三点等高，弹性绳的原长恰好等于间距，圆环与杆间的动摩擦因数为0.5，圆环从A点由静止释放，释放瞬间，圆环的加速度大小为，到达最低点时。重力加速度为，弹性绳始终遵循胡克定律。下列说法正确的是（）A释放瞬间弹性绳中的拉力大小为mgB从A到C的过程中，弹性绳增加的弹性势能为C从A到C的过程中摩擦力做功为D若已知QA=d，圆环下滑过程中的最大速度为三、实验题(每空2分，共计14分)13某实验小组采用如图甲所示装置探究做功与动能变化的关系，并测量斜面的动摩擦因数。主要步骤如下：（1）把平板竖直放置，并画上一条水平线AB，测出水平线与水平地面的高度h，将斜面一端抬高，顶端至少要高于
11、水平线，斜面的底端垂直斜面放置光电门，可以测量形状为正方体、质量为m的小滑块经过光电门时的挡光时间为t，要间接测量出滑块通过光电门的动能，还需要测量的物理量为_（填写该物理量名称和符号），小滑块通过光电门的动能表达式为Ek=_；（2）将小滑块放置在斜面上水平线对应位置，并测量出该位置与光电门位置的水平距离L，小滑块由静止释放后沿斜面下滑通过光电门，斜面的动摩擦因数和当地重力加速度g视为不变，则小滑块从同一高度h滑下合外力做功的表达式为W=_；（3）以斜面底端为支点，保持该位置不动，改变斜面顶端位置，重复步骤（2），该实验小组利用实验数据描绘得到了如图乙所示的图像（L图像），用该图像来反映合外力
12、做功与动能变化的关系，则还可以算出斜面的动摩擦因数=_（用所测量的物理量和图中相关的物理量表示）。14实验小组的同学做研究平抛运动实验。（1）如图甲，实验时，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画出小球平抛运动的轨迹。为了能较准确地描绘运动轨迹，下面列出一些操作要求，将你认为正确选项的前面字母填在横线上：_。a. 通过调节使斜槽的末端保持水平b. 每次释放小球的位置必须不同c. 每次必须由静止释放小球d. 记录小球位置用的木条每次必须严格地等距离下降e. 小球运动时不应与木板上的方格纸相接触f. 将球的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将点连成折线（2）张明同学在做实验时，只在纸上记下了过斜槽末
13、端的y轴位置，并在坐标纸上描出如图乙所示曲线。现在我们在曲线上取A、B两点，用刻度尺分别量出它们到y轴的距离，以及的竖直距离h，从而求出小球抛出时的初速度大小为_。（3）李华同学在做实验时，用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长为L，小球在平抛运动途中的几个位置如图丙中的a、b、c、d所示，则小球平抛的初速度的计算式为_（用L、g表示）。四、解答题（本题共4小题，总计48分）15（10分）中国目前已系统掌握各种复杂地质及气候条件下的高铁建造技术。动车组是指几节自带动力车厢与几节不带动力车厢的编组。复兴号CR400AF型城际电力动车组由6节车厢编组而成，每节车厢的质量均为，其中第1节和第4节
14、车厢带有动力，牵引电机的额定功率分别为和。该动车组以的加速度沿水平直轨道由静止开始匀加速启动，当第1节车厢的牵引电机达到额定功率时，第4节车厢的牵引电机立即启动，动车组行驶过程中受到的阻力为车重的0.1倍，重力加速度。求：（1）从静止开始到第4节车厢的牵引电机启动所经历的时间；（2）当动车组的速度为时，第4节车厢对第5节车厢的拉力大小。16（10分）如图所示，左侧固定竖直的半径为R的光滑半圆环，最高点和最低点与圆心在同一竖直线上。右侧与圆心O等高处固定一光滑水平直杆，直杆左端与圆心重合且与半圆环在同一平面内。质量均为m的两个小球A(a)、B(b)分别套在半圆环和直杆上，两球之间用长L=R的轻杆
15、通过铰链连接。现在从圆环的最高处给A球一个向右的轻微扰动，使A球沿圆环下滑，下滑过程中轻杆不会与水平杆相碰，不计一切摩擦，小球A、B均可看作质点，重力加速度为g。求(1)小球A滑到与圆心等高处时向心力的大小；(2)如图，小球A从开始下滑至O点下方，且轻杆与水平杆的夹角=30的过程中，轻杆对小球B做的功。17（12分）如图所示，三角形传送带以的速度顺时针匀速转动，传送带两边倾斜部分的长度都是，且与水平方向的夹角均为。现有两个质量均为的可视为质点的物体A和B，从传送带顶端处都以的对地初速度同时分别沿传送带两倾斜部分下滑，两个物体与传送带间的动摩擦因数都是。（取，），求：（1）A、B两物体到达传送带
16、底端的时间差；（2）A、B两物体整个下滑过程中因摩擦产生的总热量。18（16分）如图所示，某儿童弹珠类游戏装置由水平面上的固定倾斜轨道、竖直圆轨道（最低点D处分别与水平轨道CD和DE相切）和右端固定的轻质弹簧组成，且各部分平滑相接。某次游戏时，弹珠（可视为质点）从倾斜轨道顶点A点由静止释放，沿倾斜轨道下滑，经过圆轨道后压缩弹簧，然后被弹回，再次经过圆轨道并滑上倾斜轨道，如此往复多次。已知圆轨道半径r=0.1m，弹珠的质量m=20g，倾斜轨道的倾角=37及底边BC的长度L=1.6m，弹珠与倾斜轨道间的动摩擦因数，忽略其他轨道摩擦及空气阻力，g取10m/s2。求：(1)弹珠第一次通过竖直圆轨道最高
17、点H时对轨道的压力大小；(2)弹簧的最大弹性势能及弹珠前两次（即第一次和第二次）压缩弹簧过程中弹簧的最大弹性势能之比；(3)调节竖直圆轨道的半径为R=0.04m，其他条件不变，仍将弹珠从倾斜轨道顶点A处由静止释放，则此后弹珠通过H点的次数。高三物理参考答案：1B 2D 3B 4D 5C 6C 7C 8BC 9ABD 10AD 11BD 12ABD13 正方体滑块的边长d mgh-mgL 14 ace； ； 15（1）10s；（2）（1）设从静止开始到第4节车厢牵引电机启动经历的时间为，电机的牵引力为，第4节车厢牵引电机启动时动车组的速度为，有解得（2）设当第4节车厢牵引电机刚好达到额定功率时，
18、列车速度为，有解得 所以时，有对第5、6节车厢，有解得16(1)；(2)(1)小球A滑到与圆心等高处时，在水平方向的分速度为0，由动能定理得记得则向心力大小为(2)小球A从开始下滑至O点下方时，设A球速度为，B球的速度为，由关联速度得对系统动能定理得又对B动能定理得联立解得17（1）7.5s；（2）441J（1）对B，在速度未达到v=7m/s之前，受到沿着传送带向下的摩擦力，由牛顿第二定律有代入数据得设经过时间，B与传送带达到共同速度，由运动学公式得求得此时B已下滑的对地位移由于此后物体B与传送带一起匀速下滑到底端，则求得 所以，B下滑的总时间为对A由牛顿第二定律，有 得即A一直做匀速直线运动
19、，故则A、B两物体到达传送带底端的时间差（2）B只是在与传送带发生相对滑动的过程中，与传送带有相对位移，相对位移为A一直匀速运动，但是与传送带的运动方向相反，故与传送带的相对位移为A、B两物体滑动摩擦力产生热量分别为代入已知数据，可得A、B两物体整个下滑过程中因摩擦产生的总热量18(1)2.2N；(2)0.16J，2:1；(3)8次(1)从A点到H点，由动能定理可得根据牛顿第二定律，在H点有 解得由牛顿第三定律，弹珠对轨道的压力为2.2N。(2)弹珠第1次从A点运动至压缩到弹簧最短，此时弹簧的弹性势能，最大设为，由功能关系得 代入数据得设第2次沿斜面上升的高度为H2，第2次压缩弹簧的最大弹性势能，设为，第2次沿斜面上升的过程中，由动能定理可得第2次压缩弹簧过程中，由功能关系可得 可求得(3)由(2)同理可得，弹珠第3次与第2次压缩弹簧的最大弹性势能之比为弹珠第n次与第n-1次压缩弹簧的最大弹性势能之比为得 综上所述 得当n取最大，速度为时滑块仍可以过H点，由D到H，由动能定理得解得n4所以弹珠可以经过H点8次
