广东省佛山市顺德区高中第四联盟2024-2025学年高三上学期联考物理试题（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE1顺德区高中第四联盟2024-2025学年第一学期高三联考物理学科考试时间：75分钟满分：100分注意事项：1.答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上指定位置。2.选择题的作答：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，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。3.非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。4.考试结束后，只上交答题卡。第Ⅰ卷一、单项选择题：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，只有一个选项符合题目要求，选对的得4分，错选、不选得0分。1.高德是中国领先的数字地图内容、导航和位置服务解决方案提供商．某人欲驾车去恐龙园旅游，高德导航地图如图所示，则以下说法正确的是（）A.研究汽车在导航图中的位置时，不可以把汽车看作质点B.图中显示的“25分钟”是指时间间隔C.备选方案二路线中的“9.9公里”是指位移大小D.青洋路高架限速80km/h，指的是车辆行驶过程中平均速度不能超过该值【答案】B【解析】A．研究汽车在导航图中的位置时，汽车的大小可以忽略不计，可以把汽车看作质点，选项A错误；B．图中显示的“25分钟”是指时间间隔，选项B正确；C．备选方案二路线中的“9.9公里”是指路程，选项C错误；D．青洋路高架限速80km/h，指的是车辆行驶过程中瞬时速度不能超过该值，选项D错误．2.结合课本和生活中出现的以下情景，下列说法正确的是（）A.图甲中木板对托盘的压力就是木块和木板的总重力B.图乙中伽利略利用该实验说明了“物体的运动不需要力来维持”C.图丙中A同学推动B同学时，A对B的作用力大于B对A的作用力D.图丁中，王亚平在太空授课时处于完全失重状态，重力消失了【答案】B【解析】A．木板对托盘的压力是弹力，与重力是不同性质的力，只能说木板对托盘的压力大小等于木块和木板的总重力大小，故A错误；B．图乙是伽利略的理想斜面实验，说明运动不需要力维持，故B正确；C．A同学推动B同学时，A对B的作用力与B对A的作用力是相互作用力，总是等大反向，故C错误；D．在太空中完全失重，是人对支撑物的压力为0的现象，重力不会消失的，故D错误。故选B。3.如图所示，质量均为m的甲、乙两同学，分别静止于水平地面的台秤P、Q上，他们用手分别竖直牵拉一只弹簧秤的两端，稳定后弹簧秤的示数为F，若弹簧秤的质量不计，下列说法不正确的是（）A.乙处于失重状态，受到的拉力小于FB.台秤P的读数等于mg+FC.台秤Q的读数为mg﹣FD.两台秤的读数之和为2mg【答案】A【解析】A.由题意可知两人均处于静止状态，故两人一定处于平衡状态，不会超重或失重；故A项与题意相符；B.对甲受力分析，甲受重力、支持力及弹簧秤向下的拉力，则有甲受到支持力为mg+F，台秤P的读数等于mg+F；故B项与题意不相符；C.对乙分析，乙受到的拉力向上，故台秤的示数为mg﹣F，故C项与题意不相符；D.将两人做为整体分析，整体受重力、支持力，故两台秤的示数之和为2mg；故D项与题意不相符．4.两只质量相同的蚂蚁a、b（可视为质点）在半球形碗内从底部缓慢向上爬，某时刻处在如图所示位置，此时蚂蚁a与蚂蚁b相比（）A.受到的合力大 B.受到碗的作用力大C.受到碗的支持力大 D.受到碗的摩擦力大【答案】D【解析】A．由于蚂蚁缓慢运动，受力平衡，合力均为零，故A错误；B．蚂蚁受到碗的作用力与重力等大反向，因此蚂蚁受到碗的作用力一样大，故B错误；CD．设蚂蚁和球心的连线与竖直方向的夹角为θ，则，θ越大，越小，越大，故C错误，D正确。故选D。5.2024年8月3日，中国选手郑钦文在巴黎奥运会网球女单决赛中战胜克罗地亚选手维基奇夺冠，为中国网球赢得史上首枚女单奥运金牌。如图所示，网球比赛中，运动员甲某次在点直线救球倒地后，运动员乙将球从距水平地面上点高度为的点水平击出，落点为。乙击球瞬间，甲同时沿直线奔跑，恰好在球落地时赶到点。已知，网球和运动员甲均可视为质点，忽略空气阻力，则甲此次奔跑的平均加速度大小与当地重力加速度大小之比为（）A. B.C. D.【答案】A【解析】设甲此次奔跑的平均加速度大小为，当地重力加速度大小为，对甲有对网球有联立可得故选A。6.如图所示，人造地球卫星1在圆形轨道Ⅰ上运行，人造地球卫星2在椭圆轨道Ⅱ上运行，其中椭圆轨道上的A点为远地点，B点为近地点，设地球表面重力加速度为g，地球半径为R，两轨道相切于A点，下列说法正确的是（）A.卫星1在轨道Ⅰ上的速度小于B.卫星1在A点的加速度大于卫星2在B点的加速度C.卫星1和卫星2在相同时间内与地球连线扫过的面积相等D.卫星1在轨道Ⅰ上通过A点的动能大于在卫星2在轨道Ⅱ上通过A点的动能【答案】A【解析】A．根据解得轨道Ⅰ的轨道半径大于地球半径，故卫星1在轨道Ⅰ上的速度小于，故A正确；B．根据可知加速度因为A点到地球球心的距离大于B点到地球球心的距离，卫星1在A点的加速度小于卫星2在B点的加速度，故B错误；C．根据开普勒第二定律，卫星1在相同时间内与地球连线扫过的面积相等，且卫星2在相同时间内与地球连线扫过的面积相等，但两卫星在相同时间内与地球连线扫过的面积不相等，故C错误；D．卫星在轨道Ⅱ上A点需加速才能运动到轨道Ⅰ上，故卫星1在轨道Ⅰ上通过A点的速度大于在卫星2在轨道Ⅱ上通过A点的速度，但因为两卫星的质量关系不知道，故无法判断两卫星通过A点的动能大小，故D错误。故选A。7.如图是某同学站在压力传感器上做下蹲起立的动作时传感器记录的压力随时间变化的图线，纵坐标为压力，横坐标为时间。由图线可知，该同学的体重约为650N，除此以外，还可以得到以下信息（）A.1s时人处在下蹲的最低点B.该同学做了两次下蹲起立的动作C.2s末人的重心在最低点静止不动D.3s末人的重心速度最大【答案】C【解析】A．人在一次完整的下蹲过程中，人先向下加速后向下减速至0，加速度方向先向下后向上，即在一次完整的下蹲过程中，压力传感器对人的支持力先比重力小，后比重力大，即传感器记录的压力先比重力小，后比重力大，可知0~2s内该同学仅仅完成了一次下蹲，1s时，人加速度向下，人处在向下加速的状态，A错误；C．根据上述可知，2s末前后短时间内，人的重心处在下蹲的最低点，人处于静止不动，C正确；B．由于2s末人的重心在最低点静止不动，则2s~4s之间的一段时间内，人完成一次完整的起立动作，压力传感器对人的支持力先比重力大，后比重力小，即人先向上加速后向上减速，可知，图中所示的图线只描述了一次下蹲起立的动作，B错误；D．根据图像可知，3s末压力传感器对人的支持力小于重力，则人处于起立阶段的减速过程，若重心速度最大，则人所受外力的合力为0，由图线可知，该时刻应该处于3s时刻之前压力传感器的支持力大小等于重力的那一时刻，D错误。故选C。二、多项选择题：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，有两个或两个以上的选项符合题目要求，全选对的得6分，漏选的得3分，错选、不选得0分。8.链球运动是田径项目中的一个投掷类竞技项目，比赛时运动员紧握链球把手，通过身体旋转，将链球沿预定角度掷出。某次比赛中，假设链球脱手前做匀速圆周运动，其圆周平面与水平面夹角为，如图所示，不计连接链球的铁链质量，忽略空气阻力影响，在链球脱手前做匀速圆周运动过程中，下列说法正确的是（）A.铁链的拉力大小不变，方向时刻指向圆心B.铁链的拉力在最高点最小，最低点最大C.链球上升过程中，克服重力做功的瞬时功率先增大后减小D.下降过程中，铁链拉力一直做负功【答案】BCD【解析】A．链球做匀速圆周运动，合外力提供向心力，铁链的拉力和链球的重力的合力大小不变，方向时刻指向圆心，故A错误；B．链球做匀速圆周运动的向心力的大小不变，重力为恒力，则拉力在最高点最小，最低点最大，故B正确；C．在最高点时，速度方向与重力方向垂直，瞬时功率为零，在最低点时，速度方向与重力方向垂直，瞬时功率为零，而在最高点和最低点之间重力瞬时功率不为零，故链球上升过程中，克服重力做功的瞬时功率先增大后减小，故C正确；D．链球下降过程中，铁链拉力一直做负功，链球机械能不断减小，故D正确。故选BCD。9.“水火箭”是一项深受学生喜欢的科技活动，某学习小组利用饮料瓶制作的水火箭如图甲所示，其发射原理是通过打气使瓶内空气压力增大，当瓶口与橡皮塞脱离时，瓶内水向后喷出，水火箭获得推力向上射出。图乙是某次竖直发射时测绘的水火箭速度v与时间t的图像，其中时刻为“水火箭”起飞时刻，段是斜率绝对值为g的直线，忽略空气阻力。关于“水火箭”的运动，下列说法正确的是（）A.在时刻中，时刻加速度最大B.“水火箭”时刻达到最高点C.在时刻失去推力D.时间内“水火箭”做自由落体运动【答案】AC【解析】A．v-t图像的斜率表示加速度，由图可知，在时刻斜率最大，则加速度最大，故A正确；B．“水火箭”运动过程速度一直是正的，运动方向始终没有改变，时刻后仍在上升，故B错误；C．DE段是斜率绝对值为g的直线，说明t3时刻以后“水火箭”的加速度大小为g，由牛顿第二定律可知，“水火箭”所受合力等于重力，“水火箭”在时刻失去推力，故C正确；D．时间内“水火箭”的速度方向是正的，加速度方向是负的，且加速度大小等于g，则“水火箭”做竖直上抛运动，故D错误。故选AC。10.我国北斗卫星导航系统定位精度可达米级，如图P点是北纬37°（即）地球表面上一颗等待发射的卫星，质量相同的北斗导航卫星A、B均绕地心O做匀速圆周运动，卫星B是地球静止轨道卫星（同步地球卫星）。某时刻P、A、B、O在同一平面内，其中O、P、A在一条直线上，且垂直，则（）A.三颗卫星中角速度最大的是A卫星B.三颗卫星中线速度最大的是B卫星C.卫星A、B的加速度之比D.卫星A、B的动能之比【答案】AC【解析】AB．P点卫星自转和卫星B公转都做圆周运动，其角速度大小相等，卫星A、B均绕地心O做匀速圆周运动都由万有引力提供向心力，有比较卫星的运动参量可知故A正确，B错误；C．由，卫星A、B的加速度之比故C正确；D．由，可得则卫星A、B的动能之比故D错误。故选AC。第Ⅱ卷三、非选择题：本大题共5小题，共54分。按题目要求作答。计算题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，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。11.某实验小组用轻杆、小球和硬纸板等制作一个简易加速度计，如图甲所示。在轻杆上端装上转轴，固定于竖直放置的标有角度的纸板上的点，轻杆下端固定一小球，杆可在竖直纸面内自由转动。将此装置固定于运动小车上，可粗略测量小车的加速度。主要操作如下：（1）先让连着纸带的重锤做自由落体运动，打点计时器在纸带上打出一系列点选取一条较理想的纸带，纸带上计数点的间距如图乙所示，相邻两个计数点间的时间间隔为。根据数据求出当地重力加速度___________（保留3位有效数字）；（2）若轻杆从竖直位置突然向左摆动，则小车可能向__________（填“左”或“右”）加速运动；（3）若轻杆摆动稳定时与竖直方向的夹角为，则小车加速度__________（用表示）。【答案】（1）9.75（2）右（3）【解析】【小问1详解】根据逐差法可得当地重力加速度为代入数据解得【小问2详解】若轻杆从竖直位置突然向左摆动，可知小球受到重力和轻杆弹力的合力方向水平向右，则加速度方向水平向右，小车可能向右加速运动。【小问3详解】若轻杆摆动稳定时与竖直方向的夹角为，以小球为对象，根据受力平衡可得可得则小车加速度为。12.某兴趣小组进行节能减排的社会实践活动时，偶然发现学校某处水管存在泄露现象，并及时报告老师。之后有同学提出利用所学知识进行模拟实验，实验仪器有：卷尺、50分度游标卡尺、注射器、内径均匀的金属喷管。实验原理如图甲所示，把喷管安装在注射器上，施加压力使水流以恒定速率水平射出，测量喷管离地高度H、水流喷射的水平距离L，用游标卡尺测量喷管的内径D（如图乙所示）。完成下列填空：（1）水流可视为大量连续的小水珠，不考虑空气阻力的影响，每个小水珠射出后做_______运动；（2）图乙中游标卡尺读数为_______mm；（3）实验中下列操作正确的是_______；A.使用游标卡尺测量喷管内径时，将内侧量爪伸进喷管后，卡紧喷管进行读数B.使用游标卡尺测喷管内径时，将内侧量爪伸进喷管后，使卡尺与喷管轴线垂直，卡住喷管口，拧紧游标尺紧固螺钉后进行读数C.游标卡尺使用完毕后，使游标尺与主尺保持2~3mm空隙，拧紧游标尺紧固螺钉后放回盒子（4）测得，（根据实验实际情况选取的有效数位），水流射出喷管时的流速_______m/s（计算结果保留两位有效数字，重力加速度大小取）。（5）某次实验过程中，喷管调整不够水平，稍微倾斜向下，则计算出来流量比喷管水平时_______（填“偏大”“偏小”或“不变”）。【答案】（1）平抛（2）3.60（3）B（4）40（5）偏小【解析】【小问1详解】水流可视为大量连续的小水珠，不考虑空气阻力的影响，每个小水珠射出后做平抛运动；【小问2详解】游标卡尺读数为3mm+0.02mm×30=3.60mm【小问3详解】AB．使用游标卡尺测喷管内径时，将内侧量爪伸进喷管后，使卡尺与喷管轴线垂直，卡住喷管口，拧紧游标尺紧固螺钉后进行读数，选项A错误，B正确；C．游标卡尺使用完毕后，使两量爪合并，拧紧游标尺紧固螺钉后放回盒子，选项C错误。故选B。【小问4详解】根据平抛运动的规律可知，解得【小问5详解】某次实验过程中，喷管调整不够水平，稍微倾斜向下，则水流的水平射程偏小，则水流平抛运动的速度偏小，则计算出来的流量比喷管水平时偏小。四、解答题13.近年来，垃圾分类整治力度逐年加强，垃圾运输车的“抓臂”将垃圾桶竖直夹起，再将垃圾桶内垃圾倾斜倒入车斗。已知垃圾桶质量，桶内垃圾质量，两个“抓手”与桶外壁间的动摩擦因数，垃圾与内桶间的动摩擦因数为，垃圾桶搭至车尾部，卸除“抓手”弹力后，斜向下至少倾斜到与水平面成时才能将垃圾倒出。重力加速度取，将垃圾桶视为竖直圆柱体。求：（1）若垃圾桶不会竖直滑脱，每个“抓手”至少要给侧壁多大的弹力;（2）大小。【答案】（1）250N；（2）0.75【解析】（1）若垃圾桶不会竖直滑脱，桶壁两侧所受两个最大静摩擦力的合力应大于等于垃圾桶总重力，即又联立得（2）垃圾在倾斜的桶内被倒出的过程中，只与下面内侧壁之间存在弹力和摩擦力，桶倾斜至时垃圾将要下滑，有代入数据得14.甲、乙两个同学在直跑道上练习4×100m接力交接棒，甲在距离接力区前端处向乙发出起跑口令，并以10m/s的速度跑完全程，乙在接力区前端听到起跑口令后立即起跑，在甲、乙相遇时完成交接棒。已知乙运动员在起跑加速阶段的第3s内通过的距离为5m，乙从起跑到接棒前的运动是匀加速运动，接力区的长度为L＝20m。求：（1）在甲、乙交接棒时乙的速度大小；（2）若不考虑接力区长度的限制，使甲、乙速度相等