物理｜河北省金科大联考2024届高三上学期10月质量检测物理试卷及答案

2024届高三10月质量检测全卷满分100分，考试时间75分钟。注意事项：1.答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。2.请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答，写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。3.选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑；非选择题用黑色签字笔在答题卡4.考试结束后，请将试卷和答题卡一并上交。一、选择题：本题共7小题，每小题4分，共28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.圆柱形弹簧的劲度系数k与弹簧处于原长时的长度L、横截面积S有关，理论与实践都表明,其中Y是一个由材料决定的常数，材料学上称之为杨氏模量.在国际单位制中，杨氏模量Y的单位可表示为A.N/m²B.N·m²2.根据海水中的盐分高低可将海水分成不同密度的区域，当潜艇从海水高密度区域驶入低密度·区域，浮力顿减，称之为“掉深”.如图甲所示，我国南海舰队某潜艇在高密度海水区域沿水平方向缓慢航行.t=0时，该潜艇“掉深”,随后采取措施自救脱险，在0～50s内潜艇竖直方向的v-t图像如图乙所示(设竖直向下为正方向).不计水的粘滞阻力，则甲A.潜艇在ι=20s时下沉到最低点B.潜艇竖直向下的最大位移为750mC.潜艇在“掉深”和自救时的加速度大小之比为5:2D.潜艇在0～20s内处于超重状态【高三物理第1页(共6页)】为m的小球穿在圆环上，轻弹簧一端固定在P点，另一端与小球相连，小球在M点保持静A.弹簧可能处于原长B.弹簧可能处于压缩状态4.如图所示，压缩机通过光滑活塞在汽缸内往复运动来压缩气体，活塞的中心A与转轮在同一做角速度为w的匀速圆周运动.已知转轮半径为r,则当B点从O点水平右侧转动到O点水平左侧的过程中A.轻杆对活塞做负功B.活塞速度保持不变5.图甲为某游乐园飓风飞椅，图乙为其结构示意图，两个圆锥摆的摆线与竖直方向的夹角分别说法正确的是乙A.A、B的向心加速度大小之比为4:3B.A、B所受的合力大小之比为16:9C.A、B的线速度大小之比为4:3D.A、B的周期之比为9:166.图甲为土星探测器拍摄的照片(图乙为其示意图),土卫三十五号位于土星内环和外环之间的缝隙里，由于其对所经过区域的引力作用，原本平滑的土星环边沿泛起“涟漪”.已知两土星环由大量碎块组成且绕土星运行方向相同，土卫三十五号轨道与两土星环始终位于同一平面，根据图乙中的信息，下列说法正确的是乙【高三物理第2页(共6页)】A.内环绕行角速度有可能小于外环B.内环绕行周期有可能大于外环C.土卫三十五号运行方向与两环绕行方向相同且顺时针运行D.土卫三十五号运行方向与两环绕行方向相反且逆时针运行7.质量为M的粗糙长木板ae放在光滑水平而上，b、c、d是ae的四等分点.质量为m的物块(可视为质点)以一定的初速度从a点水平滑上木板左端，经过一段时间物块停在木板上.上图是物块刚滑上木板时的物块与木板的位置状态，下图是物块刚与木板达到共同速度时的位置.关于木板与物块的质量关系，可能正确的是B.M=mC.M=2m二、选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分.在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求.全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分.8.在进行滑雪赛道创新设计中，一位同学设计如图所示的模型，并用小球替代滑雪运动员进行研究.该模型滑道由弧形轨道ED、水平轨道DA、半径为R=0.4m的圆弧轨道AB(∠AOB=30°)、足够长的倾斜直轨道BC组成，所有轨道均光滑且平滑连接，并固定在竖直平面内.当小球从D的左侧弧形轨道上P点(图中未画出)静止释放后，不计空气阻力，则下列表述符合实际情况的是A.在P点到A点的运动过程中，小球的机械能守恒B.当PD间高度为0.3m时，小球会一直贴着滑道运动C.当PD间高度为0.4m时，小球会从A处飞出D.当PD间高度大于0.5m时，小球落到BC上的速度方向总是相同9.风能是一种取之不尽用之不竭的清洁能源，如图所示为利用风能发电的风力发电机，它的叶片转动时可形成半径为R=15m的圆面.某段时间内该区域的风速大小为v=4m/s,风恰好与叶片转动的圆面垂直，已知空气的密度为p=1.2kg/m³,此风力发电机的发电效率为20%,下列说法正确的是A.单位时间内冲击风力发电机叶片圆面的气流体积为1080πm³B.单位时间内冲击风力发电机叶片圆而的气流的动能为8640πJC.此风力发电机发电的功率为1728πWD.若仅叶片半径增大为原来的2倍，发电的功率将增大为原来的4倍【高三物理第3页(共6页)】放在光滑水平桌面上，桌面和传送带在A点平滑相接(忽略衔接处空隙),由于传送带摩擦BCABC轻质细线拴接一小球(可视为质点),在悬点O的正下方B点放置一电热A.悬线的长度LC.O、C两点间的距离x 知物理量和所选物理量的字母表示).12.(9分)某同学在实验室取两个完全相同的木盒，来测量木盒与木板之间的动摩擦因数.由于实验室中的天平损坏，无法称端与穿过打点计时器的纸带相连，右端用细线跨过定滑轮与(1)实验前，(填“需要”或“不需要”)调整定滑轮的角度使细线与木板平行， 【高三物理第4页(共6页)】(2)实验时，木盒1不放细沙，在木盒2中装入适量的细沙，接通电源，释放纸带，打点计时器打出一条纸带，加速度记为a₁,随后将木盒1与木盒2(含细沙)位置互换，换一条纸带再次实验，打出第二条纸带，加速度记为a₂,两纸带编号为第一组，改变木盒2中细沙的多少，重复上述过程，得到多组纸带.如图乙为某组实验中获得的两条纸带中的一条，其中相邻两计数点间还有4个计时点未标出，已知交流电源的频率为50Hz,则该纸带运动的加速度a=m/s²(保留3位有效数字).丙(3)将实验测得的加速度绘制在丙图中，得到a₂-a₁关系图像，已知当地重力加速度为9.80m/s²,由图像可得木盒与木板间的动摩擦因数为(保留2位有效数字).题的实验方案是(填字母).A.逐步减少木盒2的细沙开展后续实验B.逐步增多木盒2的细沙开展后续实验C.开始时直接将细沙放入木盒1中开展实验D.用密度更大的铁砂代替细沙开展实验13.(10分)美国航天局的“机智”号直升机在火星表面尝试动力飞行，并且在起飞后成功着陆，力为F,已知“机智”号的质量为m,火星的半径为R,万有引力常量为G,忽略火星自转的影(1)火星表面的重力加速度以及火星的质量；(2)火星的第一宇宙速度.【高三物理第5页(共6页)】金科大联考·2024届高三10月质量检测·物理123456789ABCDCCA一、选择题：本题共7小题，每小题4分，共28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.,则Y的单位是,故选A.【解析】在50s内先向下加速后向下减速，则t=50s潜艇向下到达最大深度，选项A错误；由图像可知潜艇竖直向下的最大位移为,选项B正确；潜艇在“掉深”时向下加速，则由图像可知加速度大小为,在自救时加速度大小为,故加速度大小之比为3:2,选项C错误；潜艇在0～20s内向下加速，加速度向下，则处于失重状态，选项D错误.【解析】分析可知，小球受重力、弹簧的弹力、圆环的弹力三个力的作用而静止，由共点力平衡可知，弹簧处于伸长状态，选项A、B错误；圆环对小球的弹力方向与弹簧弹力的方向夹角为120°,且两者都与竖直方向成60°角，根据对称性可知，小球处于平衡状态时圆环对小球的弹力大小为mg,选项C正确；同理可知，轻弹簧对小球的弹力大小也为mg,选项D错误.【解析】轻杆对活塞先做正功后做负功，故A错误；当B点从O点水平右侧转动到O点水平左侧的过程中，活塞速度先变大后变小，B错误；当OB垂直于AB时，此时B点的速度方向一定沿杆，则v₄≠v,故C错误；当OB【解析】对A、B进行受力分析，合力沿水平方向充当向心力，由二力合成的矢量三角形可得综合比较可得vA:vg=√aA:√ag=4:3,C√ag:√aA=3:4,D错误.,因此可知轨道半径越大，角速度越小，周期越大，故A、B错误；对于内环而言，如果内环和土卫三十五同向运动，则由于内环角速度人于土卫三十五，可知其泛起的涟漪将超前土卫三十五，此时内环顺时针运动；如果内环和土卫三十五反向运动，由于涟漪在左下方，仍可知内环顺时针运动.由于两环运动方向相同，因此外环也顺时针运动，而外环涟漪在右上方，且外环角速度小于土卫三十五，因此可知土卫三十五顺时针运动，故C正确，D错误.,当两者共速时，有vw,当两者共速时，有vw-amt=awt,v=awt.可得对M有,设相对位移为△x,对m有一，;二、选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分.在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求.全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分.【解析】轨道光滑，小球贴着轨道运动过程中不会与轨道碰撞出现能量损失，整个过程中仅重力做功，因此小可得h=0.2m,当h≤0.2m时时，小球到达A点时的速度较小，满足F,≤G,此时小球不会飞出去，会贴着轨道运动，当h>0.2m,小球到达A点时的速度较大，满足Fn>G,重力不足以提供向心力，此时小球会飞出去做平抛运动落在BC上，故B错误、C正确；当小球从A点飞出后落到斜面上时，由于位移方向不同，故速度方向不同，故D错误.【解析】风速可以理解为单位时间内通过叶片转动圆面的空气柱长度，所以单位时间内通过叶片转动圆面的空气体积为V=πvR²=900πm³,故A错误；动能,故B正确；根据能量的转化与守恒可知，风的一部分动能转化为发电机发出的电能，而发电功率为单位时间内参与能量转化的那一部分动能，所以发电机发电功率为,故C正确；根据P的表达式可知，若仅叶片半径增大为原来的2倍，发电的功率将增大为原来的4倍，故D正确.【解析】摩擦力图像为过原点的直线，故A的直线，故B错误；A点右侧铁链对A点左侧铁链的拉力F-x图像为抛物线，故C正确；由f-x图像可知，Ek-x图像斜率应一直变大，故D错误.三、非选择题：本题共5小题，共54分.(1)AC(3分，少选得2分，错选不得分)(2)x²=4hL(1-cosa)(3分，其他正确形式也可得分)【解析】(1)本实验还需用刻度尺来测量悬线的长度L及O'、C两点间的距离x,因为在列方程式的过程中小球的质量被消除，则本实验不需要测量小球的质量；成立时小球的机械能守恒，整理可得x²=4hL(1—cosa).【高三物理参考答案第2页(共4页)】24046C(1)需要(1分)不需要(1分)(2)1.20(2分)(3)0.54(2分)(4)偏大(1分)(5)AC(2分，少选得1分，错选不得分)【解析】(1)调整定滑轮的高度，使细线与长木板平行，这样细线的拉力就沿水平方向，不会影响动摩擦因数的测量；(3)设木盒1的质量为m,木盒2的质量为m₂,对整体分析有m2g-μm₁g=(m₁+m₂)a₁,位置互换后m₁g-μm₂g=(m₁+m₂)a₂,联立解得a₂=-a₁+(1-μ)g,根据图像代入数据得μ=0.54;(4)由于纸带与打点计时器间有摩擦，所以测量的动摩擦因数偏大；(5)逐步减少木盒2的细沙开展后续实验或直接将细沙放入木盒1中开展实验，可以确保对调后能完成实验.得由万有引力提供重力可(2分)综合解得(1分)(2)由万有引力提供向心力可得 【解析】(1)设小球在P点的速度为vp,小球由P到B点(C点)做平抛运动，由平抛运动的规律可得综合解得(2分)由几何关系可得∠AO₁B=30°,设轨道AB的半径为R,小球从A点到P点由机械能守恒有(2)小球从A点到C点有【高三物理参考答案第3页(共4页)】24046C.把小球在C点时的重力分别沿着O₂C和垂直O₂C分解，沿着O₂C