湖北省云学部分重点高中联盟高三上学期10月一模联考物理试题

2024年湖北云学部分重点高中联盟高三年级10月联考物理试卷命题学校：武汉二中命题人：冯萍、刘胜明审题人：云学研究院考试时间：2024年10月9日10：3011：45时长：75分钟满分：100分一、选择题（本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第17题只有一项符合题目要求，第810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.在2024年巴黎奥运会男子双杠决赛中，邹敬园勇夺金牌，成功实现了自己从东京奥运会到巴黎奥运会的卫冕。如图所示，决赛中邹敬园在时间t内静止在双杠上，手臂与双杠的夹角为θ。在时间t内，下列说法正确的是A．他所受合力的冲量大小为0B．他所受重力G的冲量大小为GtcosθC．他所受支持力F的冲量大小为FtsinθD．他所受支持力的冲量方向斜向右上方2.利用智能中的加速度传感器可以测量的加速度a。用手掌托着，手掌从静止开始上下运动，软件显示竖直方向上的a—t图像如图，以竖直向上为正方向，若重力加速度大小为g=10m/s2，则A．始终与手掌存在作用力 B．在t2时刻运动到最高点C．在t3时刻改变运动方向 D．在t2~t4内，受到的支持力减小3.2024年6月25日，嫦娥六号返回器准确着陆于内蒙古四子王旗预定区域，标志着探月工程嫦娥六号任务取得圆满成功，成功实现世界首次月球背面采样返回。嫦娥六号采样返回地球，需要经过月面起飞、环月飞行、月地转移等过程。下列说法正确的是A．发射嫦娥六号的速度大于第二宇宙速度B．返回器在月面加速起飞阶段处于超重状态C．返回器在环月飞行时，样品所受合力为零D．载有月壤样本的返回器在变轨进入月地转移轨道时需要点火减速4.在巴黎奥运会跳水女子10米跳台比赛中，全红婵成功卫冕奥运会冠军，她第一跳丝滑入水，全部裁判给出10分。如图所示，运动员（视为质点）以3.9m/s的速度竖直起跳，上升0.64m后竖直落下，完成技术动作后，刚入水的速度大小为13m/s，从最高点到水面的高度为11.4m，则运动员上升段与下降段的加速度大小之比约为A．1.0B．1.3C．1.6D．2.05.如图所示，足够长的轻质丝绸置于光滑水平面上，在丝绸上放有质量分别为m、2m的两物块P、Q，它们与丝绸间的滑动摩擦因数分别为μ、2μ。已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，现用水平力F=4μmg向右拉丝绸，设P、Q的加速度分别为aP、aQ，则下列结论正确的是A．B．C．D．6.如图所示，真空中的正三棱柱，在A点固定一个电荷量为+Q的点电荷，C点固定一个电荷量为Q的点电荷，已知AC=AA'=L，，静电力常量为k，选取无穷远处电势为0，则B'点的电场强度大小为A．B．C．D．7.如图所示，边长为L的等边三角形abc内有垂直于纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场，P是ab边的中点，一质量为m、电荷量为q（q>0）的带电粒子在纸面内沿不同方向以不同速率v从P点射入磁场，当v=v1时，平行于bc边射入的粒子从c点射出磁场。不考虑带电粒子受到的重力，下列说法正确的是A．若粒子平行于bc边射入、垂直于bc边射出，则粒子在磁场中运动的半径为B．若粒子平行于bc边射入、从ab边射出，则速度越大的粒子在磁场中运动的时间越长C．当v=v1时，平行于bc边射入、从c点射出磁场的粒子在磁场中运动的时间为D．当时改变粒子入射方向，从bc边射出的粒子在磁场中运动的最短时间为8.关于原子核和核能，下列说法正确的是A．一个原子核在一次衰变中可同时放出α、β和γ三种射线B．对于相同质量的核燃料，重核裂变比轻核聚变产生的核能多C．放射性元素的半衰期与外界的物理条件和所处的化学状态无关D．比结合能等于结合能与核子数之比，比结合能越大，原子核越稳定9.中国的面食文化博大精深、种类繁多，其中“山西刀削面”堪称天下一绝，传统的操作手法是一手托面一手拿刀，直接将面削到开水锅里。如图所示，每块小面片刚被削离时距开水锅的高度为L，与锅沿的水平距离为L，锅的半径也为L，若将削出的小面片的运动视为平抛运动，且小面片都落入锅中，重力加速度为g，则下列关于所有小面片的描述正确的是A．若初速度为v0，则B．落入锅中时，小面片最大速度是最小速度的倍C．掉落位置不相同的小面片，从抛出到刚落水时的速度变化量相同D．掉落位置不相同的小面片，从抛出到刚落水时的动量变化量相同10.如图所示，水平面上放置着半径为R、质量为5m的半圆形槽，AB为槽的水平直径。质量为m的小球自左端槽口A点的正上方距离为R处由静止下落，从A点切入槽内。已知重力加速度大小为g，不计一切摩擦，下列说法正确的是A．槽向左运动的最大位移为B．槽运动的最大速度为C．小球在槽中运动的最大速度为D．若槽固定，槽中小球受到重力做功的最大功率为二、非选择题（本题共5小题，共60分。）11.（7分）如图，某同学设计了可以测量物体质量的“天平”。首先把两根完全一样的弹簧上端吊挂在盒子上顶面，托板A、杆B、齿条C、水平横杆D、串联在一起，杆B通过小孔（直杆未与小孔边缘接触）穿过盒子上顶面，水平横杆D与两弹簧下端点相连。在齿条C左侧固定一齿轮，齿轮与齿条C啮合且可绕过圆心O的轴无摩擦转动，齿轮上固定一轻质指针，当齿条下移时，齿轮沿顺时针方向转动，指针随之转动，通过固定在齿轮上方的表盘可读出指针转过的角度。经过调校，使得托板A上不放物品时，指针恰好指在竖直向上的位置。（1）（单选）若在托板A上放上物体，读出指针偏转了，要求出每根弹簧伸长的增加量，仅需测量；A．弹簧劲度系数k B．物体质量mC．齿轮半径R D．指针长度l（2）若已知弹簧劲度系数为k，齿轮半径为R，则物体质量m与角度θ的关系式m=（重力加速度为g，所有物理量均为国际制单位）；（3）本实验中，弹簧自身受到的重力对实验结果（填“有”或“无”）影响。12.（10分）如图某同学设计了一个加速度计，将其固定在待测量物体上，能通过电路中电压表的示数反映物体的加速度，其原理如图所示。滑块2可以在光滑的框架1中平移，滑块两侧用相同的轻弹簧3连接，弹簧另一端分别固定在框架内两侧，每根弹簧的劲度系数均为k=100N/m；R为滑动变阻器，4是滑片，O点为滑动变阻器的中点，按图连接电路，滑块2与滑片连接且两者保持同步运动。初始时滑块2位于框架中央位置时，滑片4与O点对齐，电压表指针的零点位于表盘中央，此时加速度为零；当P端的电势高于Q端时，指针向零点右侧偏转，此时示数为正；当指针向零点左侧偏转时示数为负。（1）当滑块2具有图示方向的加速度a时，电压表的指针将（填“向左”或“向右”）偏转；（2）已知电路中电池的电动势E=8V，内阻不计，滑动变阻器R的总阻值为10Ω，总长度为0.2m，滑块2质量为2kg，当滑片4（宽度不计）滑到最右侧时，电压表的示数为V，此示数代表的加速度大小为m/s2。将表盘上的电压刻度改为对应的加速度值，即为加速度计；（计算结果均保留两位有效数字）（3）若要增大加速度的测量范围，可采用的方法有：（答出一条合理措施即可）。13.（10分）小张同学玩了一个小游戏。如图所示，他用一根木杆推动位于水平地面上的质量为m=0.5kg的小方块（视为质点），t=0时刻，小方块以v0=3m/s的速度经过标志线a，速度方向垂直标志线a，继续推动小方块使它做匀加速直线运动，t=0.4s时通过标志线b，立即撤去水平推力，最后，若小方块停在得分区（标志线c、d之间），则视为游戏成功。图中标志线a、b的间距为d1=1.6m，标志线b、c的间距为d2=6.0m，标志线c、d的间距为d3=0.8m。已知小方块与水平地面之间的动摩擦因数为μ=0.2，所有标志线均互相平行，求（1）木杆对小方块水平推力的大小F；（2）小方块能否停在得分区？请计算说明。14.（15分）一种智能呼啦圈如图甲所示，其主要由外侧带有轨道的腰带、滑轮、轻绳及配重组成，滑轮可以在轨道上无摩擦滑动。其原理简化图如图乙所示，腰带半径r=0.2m，轻绳长L=0.5m，配重质量m=0.6kg，，当轻微扭动腰时，配重飞起绕竖直转轴O1O2做匀速圆周运动，轻绳与竖直方向的夹角θ1=37°，此时配重距离地面的高度，h=0.8m，，重力加速度g取10m/s2，运动过程中腰带视为静止，不计空气阻力。求（1）此时配重的角速度大小；（2）若此时剪断绳子，配重落地点与转轴O1O2的水平距离；（3）若加速扭动腰，使绳子与竖直夹角由θ1=37°，变为θ2=53°，此过程绳子拉力对配重所做的功。15.（18分）如图所示，长L=3m的水平传送带MN沿逆时针方向转动，带速大小可以根据需要进行调节，传送带左右两侧光滑平台等高，左侧平台上固定着一个半径r=0.8m的光滑圆弧轨道和光滑圆轨道，两轨道间的平台足够长，C点为圆轨道内侧最高点，最低点D、D'点相互靠近且错开，右侧竖直墙壁上固定一个轻质弹簧。质量mA=30g的物块A从圆弧轨道的最高点P由静止释放，与静止在轨道最低点的质量mB=10g的物块B发生弹性碰撞，碰后撤去圆弧轨道。已知物块B与传送带间的动摩擦因数μ=0.2，重力加速度g=10m/s2，物块A、B均可看作质点。（1）物块A、B第一次碰撞后，求物块B的速度大小；（2）若两物块碰撞后只有物块B能通过圆轨道的最高点且物块A、B均不脱轨：i.求圆轨道半径的范围；ii.若中间圆轨道的半径为0.32m，当传送带沿逆时针转动的速度由0增加至某一值时，保持此值不变，将A仍从P点由静止释放后，物块B恰好与物块A发生第二次弹性碰撞，求物块B与传送带组成的系统先后两次因摩擦产生的热量之比。2024年湖北云学部分重点高中联盟高三年级10月联考物理试卷评分细则一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。题号12345678910答案ADBCCADCDBCAD二、非选择题：本题共5小题，共60分。11.（1）C（2分）（2）（2分）（3）无（3分）12.（1）向左（2分）（2）4.0（2分）10（3分）（3）换用劲度系数更大的弹簧（或换用质量更小的滑块，或增加变阻器的总长度）（3分）13.（10分）（1）在加速过程中，由位移与时间的关系2分代入数据得a=5m/s2由牛顿第二定律Fμmg=ma2分联立解得F=3.5N1分（2）通过bb'时木盘的速度1分此后木盘做匀减速运动，加速度a'=μg1分减速到0，发生的位移1分联立解得1分可得x'<6.8m，故木盘能停在得分区。1分14.（15分）（1）当绳子与竖直夹角为θ1时R1=r+Lsinθ11分2分解得2分（2）剪断绳子后，配重做平抛运动，则：1分x=v1t1分解得1分根据几何关系可知，配重刚落到水平地面上的位置离转轴O1O2的距离为2分（3）当绳子与竖直夹角为θ2时1分1分根据动能定理1分1分解得W=1.875J1分15.（18分）（1）A从P点下滑到圆弧轨道最低点的过程，由机械能守恒定律1分解得A第一次与B碰前速度大小v0=4m/s对A、B第一次弹性碰撞过程，由机械能守恒定律1分由动量守恒定律1分解得vA=2m/svB=6m/s1分（2）i、若B刚好能通过最高点C，有1分B从D点运动到最高点C，由动能定理1分解得R1=0.72m1分A运动到与圆轨道的圆心等高处，速度减为零，恰好不脱轨，由动能定理，1分解得R2=0.2m1分则圆轨道半径范围0.2m≤R≤0.72m1分ii、B反弹后向左运动时，要想与A碰撞，首先要通过圆轨道最高点C，则1分B从最高点C沿圆轨道滑下，到达底端D，设其速度