内蒙古呼和浩特市2023-2024学年高三上学期10月联考物理试题（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE12024届高三10月大联考（全国乙卷）物理本卷满分100分，考试时间90分钟。注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题〖答案〗后，用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〗写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。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.杨氏模量是描述固体材料抵抗形变能力的物理量。若E表示杨氏模量，弹性体原长为，形变量为，横截面积为S，所受压力为F，则有。在国际单位制中，E的单位为（）A. B.C. D.〖答案〗D〖解析〗根据题意可知则杨氏模量E的单位应为，故选D。2.如图所示，纸面内有两个完全相同的薄等边三角形板重叠放置，其底边位于同一水平直线上。若两三角板同时沿底边所在的水平直线分别向左和向右匀速运动，速率均为，则在两三角板完全分开之前腰上交点O的速度大小为（）A. B. C. D.〖答案〗C〖解析〗设等边三角形的边长为L，从重叠到刚好完全分开所需时间为这段时间内腰上的交点O从顶部动到后部，位移为则其速度大小为故选C。3.如图所示，在粗糙的水平地面上叠放着三个完全相同的物体A、B、C，现用大小均为2N、但方向相反的水平外力、分别作用在A、C两物体上，整个系统处于静止状态。下列判断正确的是（）A.物体B、C之间的摩擦力大小为0B.物体B、C之间的摩擦力大小为2NC.物体C与地面之间的摩擦力大小为2ND.物体A、B之间的摩擦力大小为0〖答案〗B〖解析〗C．整个系统处于静止状态，受力平衡。对整个系统受力分析，在水平方向上受、的作用，合力为0，则物体C与地面之间无摩擦力作用，故C错误；D．整个系统处于静止状态，A受力平衡，物体A、B之间的摩擦力大小为故D错误；AB．对AB整体受力分析，AB整体受力平衡，物体B、C之间的摩擦力大小故A错误，B正确。故选B。4.北京时间2023年5月30日16时29分，神舟十六号载人飞船成功对接于空间站天和核心舱径向端口，整个对接过程历时约6.5小时，采用的是径向交会对接技术。在对接开始前，飞船需要运动到空间站的正下方；对接过程中，飞船的径向对接发动机需要提供一定的推力使其与空间站保持相同的角速度环绕地球做匀速圆周运动，同时飞船缓慢提升轨道高度，逐渐靠近空间站，最终完成对接。在此过程中，飞船径向对接发动机提供的推力应该是（）A.指向地心且逐渐变小 B.指向地心且逐渐变大C.背离地心且逐渐变小 D.背离地心且逐渐变大〖答案〗C〖解析〗根据题意，飞船的径向对接发动机需要提供一定的推力使其与空间站保持相同的角速度环绕地球做匀速圆周运动，所以发动机提供的推力应背离地心，所以在对接过程中，r增大，ω不变，万有引力减小，所以发动机的推力减小。故选C。5.质量为1kg的小物块放置在光滑的水平面上，物块先在且水平向右的恒力作用下由静止开始运动并计时，时撤去同时对物块施加一水平向左的恒力，时物块又回到出发点，不计空气阻力。下列说法正确的是（）A.时力的瞬时功率为7WB.时力的瞬时功率为9WC.第2s内力的平均功率为3WD.第2s内力的平均功率为1.5W〖答案〗D〖解析〗AB．设第一阶段的加速度为，有时的位移第二阶段的加速度为，有时物块又回到出发点，即经过有解得时的速度所以时力瞬时功率为AB错误；CD．第2s内力的平均功率C错误，D正确。故选D。6.喷泉嘴竖直向上喷出水流，1s时间内喷出的水的质量为1kg，已知圆形喷嘴直径约为10mm，忽略空气阻力的影响，不考虑水在上升过程中截面的改变，则该喷泉喷嘴喷出的水能上升的最大高度接近于（）A.1m B.8m C.50m D.100m〖答案〗B〖解析〗设喷泉喷嘴喷出的水的初速度大小为，在1s时间内喷出的水的质量为其中水的密度为水能上升的最大高度联立解得故选B。7.图1是离心机的工作原理图，离心机工作时离心管绕转轴高速转动，每分钟所转圈数称为rpm值，离心管中的微粒做圆周运动所需向心力与其重力的比值称为rcf值。图2是差速离心法分离肝组织匀浆液的流程图，图中“1000×g”指的是细胞匀浆液中微粒的向心力需要达到1000倍自身重力。已知实验室某一型号的离心机在完成此实验时，第一步沉淀细胞核时设置的rpm为2000，则最后一步沉淀核糖体时，rpm应该设置为（）A.4000 B.10000 C.20000 D.100000〖答案〗C〖解析〗由题意，第一步沉淀细胞核时设置的rpm为2000，即转速为由图2知，此时细胞匀浆液中微粒的向心力满足由图2知最后一步沉淀核糖体时，有可求得即rpm应该设置为20000。故选C。8.如图，轻弹簧一端固定在倾角为的粗糙斜面顶端，另一端与质量为2m的物块A连接，质量为m的物块B叠放在A上，弹簧与斜面平行。将A、B系统从弹簧原长处由静止释放，当A、B沿斜面向下运动至最低点Q（图中未标出）时立即将B取下，此后，A将沿斜面返回并恰好滑至原出发点。已知A、B可视为质点且在运动过程中未发生相对滑动，斜面体始终静止在水平地面上，弹簧始终处在弹性限度内，，。则下列说法正确的是（）A.向下滑动过程中可能存在A、B间摩擦力为零的位置B.全过程中系统增加的内能小于物块B减少的重力势能C.A与斜面间的动摩擦因数为0.15D.A与斜面间的动摩擦因数为0.75〖答案〗C〖解析〗A．假设下滑过程中存在物体A、B间摩擦为零的位置，则由牛顿第二定律分别对物体A、B分析可得又因为则可得说明此位置弹簧处于压缩状态，且弹力大小等于摩擦力，但是根据题意可知A、B系统从弹簧原长处由静止释放，故弹簧不可能处于压缩状态，假设错误，故A错误；B．从将物体A、B系统从弹簧原长处由静止释放，到物体A返回原位过程中，根据能量守恒定律，弹性势能和重力势能的变化量等于产生的内能，因为从开始到结束，系统弹性势能不变，重力势能减少了物块B的重力势能，故全过程中系统增加的内能等于物块B减少的重力势能，故B错误；CD．设弹簧劲度系数为k，物体A、B沿斜面向下运动至最低点Q的过程中弹簧变形量为x，该过程只有重力、弹簧弹力、斜面摩擦力做功，则根据动能定理可得物体A沿斜面返回并恰好滑至原出发点的过程中，只有重力、弹簧弹力、斜面摩擦力做功，则根据动能定理可得联立解得故C正确，D错误。故选C。9.如图所示，半径为R的光滑大圆环固定在竖直平面内，一质量为m的带孔小球穿过大圆环，自大圆环顶端由静止开始自由下滑。已知重力加速度大小为g，则小球自顶端下滑到最低点的过程中（）A.重力做的功等于 B.重力做的功等于C.重力做功的功率先增大后减小 D.重力做功的功率先减小后增大〖答案〗AC〖解析〗AB．根据重力做功的公式有A正确，B错误；CD．小球在下滑过程中，竖直方向的速度先增加后减小，所以重力做功的功率先增大后减小，C正确，D错误。故选AC。10.如图所示，在倾角为的固定斜面顶端，以初速度水平抛出一小球，经过一段时间后，小球落在斜面上。不计空气阻力。斜面足够长，小球可视为质点。关于小球从抛出到落在斜面上之前的运动，以下结论正确的是（）A.小球在水平方向做匀速运动，在竖直方向做自由落体运动B.小球在平行于斜面方向及垂直于斜面方向均做匀变速直线运动C.小球运动的时间与成正比D.小球离开斜面的最大距离与成正比〖答案〗ABC〖解析〗A．小球抛出后只受重力作用，在水平方向做匀速运动，在竖直方向做自由落体运动，故A正确；B．小球重力分解，沿斜面方向有垂直于斜面方向有可见小球在平行于斜面方向及垂直于斜面方向的加速度均不变，均做匀变速直线运动，故B正确；C．依题意，初速度不同的小球均落在斜面上，则具有共同的位移偏向角，由平抛运动规律有则可见小球在空中的运动时间与初速度成正比，故C正确；D．当小球在运动过程中速度方向与斜面平行时，小球离斜面的距离最大，把小球初速度及重力加速度分解在平行斜面与垂直斜面方向上，可得小球离斜面的最大距离为所以，小球离开斜面的最大距离与成正比，故D错误。故选ABC。11.如图所示，水平传送带以速率顺时针传动，传送带足够长，将一质量为m的小滑块（滑块底部附有黑色涂料能划出痕迹线）轻放在靠近传送带左端的O点，滑块与传送带间的动摩擦因数为，重力加速度为g，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则下列说法正确的是（）A.滑块开始运动时的加速度大小为B.滑块与传送带间因摩擦产生的热量为C.滑块在传送带上的痕迹线的长度为D.从放上滑块至滑块恰好相对传送带静止的过程中，传送带上O点运动的位移为〖答案〗ABD〖解析〗A．滑块轻放在传送带上，受到传送带对滑块向右的滑动摩擦力作用，根据牛顿第二定律有可得滑块开始运动时加速度大小为故A正确；BCD．从放上滑块至滑块恰好相对传送带静止的过程中，传送带上O点运动的位移为滑块的对地位移为则滑块在传送带上的痕迹线的长度为且联立求得滑块与传送带间因摩擦产生的热量为故BD正确，C错误。故选ABD。12.一个高为4m、长为5m的斜面体固定在水平地面上，一小物块从斜面的顶端由静止开始释放，对物块在斜面上的运动过程，物块的动能及机械能随物块下滑高度h的变化如图中的直线I、Ⅱ所示。已知重力加速度g取10m/s2，则下列说法正确的是（）A.物块运动的加速度大小为a=10m/s2B.物块的质量为1kgC.物块沿斜面下滑3m的过程中克服阻力做的功为12JD.物块沿斜面下滑3m的过程中所受合力做的功为15J〖答案〗BD〖解析〗B．由图可知，静止释放时，物块的重力势能等于机械能，即所以故B正确；A．根据直线I可知所以物块运动的加速度大小为故A错误；D．物块沿斜面下滑3m的过程中所受合力做的功为故D正确；C．因为斜面体高为4m、长为5m，所以斜面的倾角为53°，所以解得故C错误。故选BD。二、非选择题：本题共5小题，共52分。13.某同学通过实验“验证力平行四边形定则”。如图1所示装置中，在底座上相隔一定距离固定两根刚性竖直杆，两竖直杆后放置一竖直平板，平板与两杆所在的平面平行，平板上贴有白纸。实验步骤如下：①单独用一根轻质细绳通过力传感器1提起重物，记录此时力传感器1的示数F及细绳的方向；②将力传感器1固定在右侧杆上并保持其位置不变，一根轻质细绳的右端与力传感器1相连，另一根轻质细绳的左端与左侧杆上的力传感器2相连，两绳连接的结点O处系上同一重物，力传感器2的位置及左侧细绳的长度可调节。将力传感器2调至某一位置并固定，调节左侧细绳长度，待系统稳定后，平板未与重物、细绳和力传感器接触，读出力传感器1的示数和力传感器2的示数，并通过描点在坐标纸上记下两绳的方向；③继续调整力传感器2的位置并固定，重复以上步骤。回答下列问题：（1）下列做法对减小实验误差有帮助的是_________。（填选项前的字母）A．调整力传感器2的位置时，必须保证结点O的位置不变B．两侧杆必须用铅垂线调整为竖直放置，不能左右倾斜C．记录绳子方向时，选用较远的两点（2）某次操作中，测得，，，请在图2方框中作出力、和二者的合力；（）（3）若稳定时两绳互相垂直，现保持右侧绳和结点O的位置不动，将力传感器2移至图1中的A处并固定，调节左侧细绳使其保持张紧，则力传感器1的示数将_________（填“变大”“变小”或“不变”）。〖答案〗（1）C（2）（3）变大〖解析〗（1）[1]A．因为两次在结点的下面挂同一质量的物体，则调整力传感器2的位置时，改变结点O的位置对实验无影响，选项A错误；B．两侧杆左右倾斜，对实验无影响，选项B错误；C．记录绳子方向时，选用较远的两点，这样可减小记录力的方向时产生的误差，选项C正确。故选C。（2）[2]作出力、和二者的合力如图；（3）[3]若稳定时两绳互相垂直，现保持右侧绳和结点O的位置不动，即两个力的合力不变，F1方向不变，将力传感器2移至图1中的A处并固定，调节左侧细绳使其保持张紧，由图可知，则力传感器1的示数F1将变大。14.某同学用如图所示的实验装置验证动能定理。实验器材有：水平气垫导轨、带有遮光条的滑块、光电门A、B（与数字毫秒计时器相连）、轻质细线、砝码及砝码盘等。已知当地的重力加速度大小为g。实验步骤如下：（1）用游标卡尺测量遮光条的宽度d，通过气垫导轨上的刻度尺得到A、B间的距离L。（2）接通气泵电源，气泵正常工作，用手轻推一下滑块，若遮光条经过两个光电门的时间_________（选填“>”“<”或“=”），则说明气垫导轨调整水平。（3）用天平称量滑块与遮光条的总质量m、砝码盘及砝码的总质量M。（4）按图示方式用细线连接砝码盘与滑块，调整滑轮高度，使导轨上方的细线呈水平状态，整条细线恰好拉直。（5）由静止释放砝码盘，记录滑块依次通过光电门A、B的时间分别为、。（6）在遮光条随滑块从A运动到B的过程中，砝码盘及砝码总重力做的功为__________；滑块（含遮光条）动能的增加量为__________（均用题中所给物理量的字母表示）（7）改变m、M或L，重新做该实验，在误差允许范围内，若表达式__________（用题中所给的字母表示）成立，则验证了动能定理。（8）写出一条产生系统误差的原因__________。〖答案〗（2）=（6）（7）（8）存在空气阻力〖解析〗（2）[1]若气垫导轨调整水平，滑块在气垫导轨做匀速直线运动，通过光电门的时间相等，即（6）[2]在遮光条随滑块从A运动到B的过程中，砝码盘及砝码总重力做的功为[3]滑块经过光电门A时滑块的速度为滑块经过光电门B时滑块的速度为滑块（含遮光条）动能的增加量为（7）[4]M和m组成的系统动能增量为在误差允许范围内，若成立，则验证了动能定理；（8）[5]产生系统误差的原因是存在空气阻力。15.一辆公交车总质量，从车站由静止启动，加速过程中牵引力恒定不变，加速了10s时，司机发现前方为红灯，于是关闭发动机，公交车停止时，车前端恰好与停止线平齐。已知从车站到停止线处为单向车道平直路段，启动时车前端到停止线的距离为L=187.5m，不考虑司机的反应时间，重力加速度取。（1）若公交车行驶过程中所受的阻力恒为其重力的，求公交车在加速阶段的位移；（2）若地面潮湿，阻力只有（1）中的一半，该公交车仍以原来牵引力从车站由静止启动，还想恰好在原停止线处停下，司机应该比（1）中提前多远距离关闭发动机?〖答案〗（1）75m；（2）37.5m〖解析〗（1）减速阶段，有减速阶段可以看作逆向的匀加速运动，得减速时的速度公交车停止时，车前端恰好与停止线平齐，有解得则加速阶段的位移（2）加速阶段有解得根据牛顿第二定律有解得若地面潮湿，阻力只有（1）中的一半，即则加速阶段有该公交车还想恰好原停止线处停下，有解得则关闭发动机时的位移所以司机应该比（1）中提前关闭发动机的距离为16.贵州“村超”爆红全网，足球比赛精彩纷呈。在某场比赛中，甚至出现了“巴西”式直塞传球破门的精彩镜头。这一过程可简化成：如图1所示，甲球员在中场A处，发现己方乙球员在B处且无人防守，于是甲将足球以12m/s的初速度在水平地面上沿A、B连线传出，在传出球的同时，乙从B处由静止开始沿A、B连线向远离A的方向运动，从此刻开始计时，足球和乙球员运动过程的图像如图2所示。在时，乙与足球同时到达球门前方C处，乙飞脚射门成功。已知A、B、C三点连线与球门线垂直，C点到球门线的距离为7m。求：（1）A处到球门线的距离；（2）A、B间的距离：（3）甲传球后，乙球员与足球在运动过程中有几次相遇，且在何时相遇。〖答案〗（1）；（2）15m；（3）两次，2s，6s〖解析〗（1）有图像可知足球的加速度大小则AC的距离A处到球门线的距离（2）有图像面积表示位移，可知乙从B到C的位