[物理]广东省东莞市七校2023-2024学年高三上学期11月联考试卷(解析版)

这是一份[物理]广东省东莞市七校2023-2024学年高三上学期11月联考试卷(解析版)，共16页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。

本试卷满分100分，考试时间75分钟
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，只有一项是符合题目要求的）
1. 根据国家标准规定，电动自行车的最高速度不得超过25km/h。假定甲、乙、丙、丁四人骑行电动车时一段时间内的x－t图像或v－t图像如图所示，则没有超速的是（ ）
A. 甲B. 乙C. 丙D. 丁
【答案】B
【解析】AB．x-t图像的斜率为速度，则甲的速度为
则甲超速；同理乙的速度为
则乙未超速，故B正确,A错误；
CD．由图可知，丙的速度为30km/h，丁的速度大小为28km/h，丙和丁均超速，故CD错误。
故选B。
2. 如图所示为高空滑索运动，游客利用轻绳通过轻质滑环悬吊沿倾斜滑索下滑。假设某段下滑过程中游客、滑环和轻绳为整体匀速下滑，速度大小为，整体重力为，不计空气阻力，在这段下滑过程中下列说法正确的是（ ）

A. 游客的机械能守恒
B. 轻绳保持竖直
C. 整体重力势能的减少量等于系统动能的增加量
D. 重力的功率为
【答案】B
【解析】A．下滑过程中游客、滑环和轻绳为整体匀速下滑，游客的动能不变，重力势能减小，故游客的机械能减小，故A错误；
B．游客匀速下滑，受到重力和轻绳的拉力，根据平衡条件可知，重力与轻绳的拉力二力平衡，故轻绳保持竖直，故B正确；
C．系统匀速下滑，动能的增加量为零，故整体重力势能的减少量大于系统动能的增加量，故C错误；
D．重力的功率为重力与沿重力方向的分速度的乘积，沿重力方向的分速度小于，故重力的功率小于，故D错误。
故选B。
3. 如图所示，带箭头的实线表示某电场的电场线，虚线表示该电场的等势面。A、B为电场中两点。下列说法中正确的是（ ）
A. A点的电势比B点的电势高
B. 正电荷在A点的电势能大于在B点的电势能
C. 负电荷由A点运动到B点的过程中电场力做正功
D. 负电荷在A点受到的电场力小于在B点受到的电场力
【答案】C
【解析】A．电场线是由高电势指向低电势，因此A点的电势比B点的电势低，A错误；
B．根据公式
可知，正电荷在A点的电势能小于在B点的电势能，B错误；
C．负电荷受电场力的方向与电场线相反，因此负电荷由A点运动到B点的过程中电场力做正功，C正确；
D．电场强度大小跟电场线疏密有关，越密集的地方电场强度大，根据公式
可知，电场强度大的地方，电场力也大，与电性无关，所以负电荷在A点受到的电场力大于在B点受到的电场力，D错误。故选C。
4. 心脏除颤器是通过一个充电的电容器对心颤患者皮肤上的两个电极板放电，让一部分电荷通过心脏，使心脏完全停止跳动，再刺激心颤患者的心脏恢复正常跳动的仪器。如图所示是一次心脏除颤器的模拟治疗，该心脏除颤器的电容器电容为15μF，充电后电容器的电压为4.0kV，如果电容器在2.0ms时间内完成放电，下列说法正确的是（ ）

A. 放电之前，电容器存储的电荷量为6×104C
B. 放电过程中通过人体的电流平均值为30A
C. 放电之后，电容器的电容为零
D. 放电之后，电容器的电压仍为4kV
【答案】B
【解析】A．根据
可知放电前，电容器储存的电量为0.06C，A错误；
B．放电过程通过人体的平均电流大小为
B正确；
C．电容是表征电容器储存电荷本领大小的物理量，放电之后，电容器的电容是不变的，C错误；
D．放电之后，电容器的电荷量为零，电压为零，D错误。
故选B。
5. 处理废弃卫星的方法之一是将报废的卫星推到更高的轨道——“墓地轨道”，这样它就远离正常卫星，继续围绕地球运行。我国实践21号卫星（SJ—21）曾经将一颗失效的北斗导航卫星从拥挤的地球同步轨道上拖拽到了“墓地轨道”上。拖拽过程如图所示，轨道1是同步轨道，轨道2是转移轨道，轨道3是墓地轨道，则下列说法正确的是（ ）

A. 卫星在轨道2上的周期小于24小时
B. 卫星在轨道1上P点的速度小于在轨道2上P点的速度
C. 卫星在轨道2上Q点的加速度大于在轨道3上Q点的加速度
D. 卫星在轨道2上的机械能大于在轨道3上的机械能
【答案】B
【解析】A．卫星在轨道2上运行的半长轴大于在轨道1的运动半径，根据开普勒第三定律可知，卫星在轨道2上运行的周期大于在轨道1的周期，即大于24小时，选项A错误；
B．卫星从轨道1到轨道2要在P点加速做离心运动，可知卫星在轨道1上P点的速度小于在轨道2上P点的速度，选项B正确；
C．根据
可知，卫星在轨道2上Q点的加速度等于在轨道3上Q点的加速度，选项C错误；
D．卫星从轨道2到轨道3要在Q点加速做离心运动，则卫星在轨道2上的机械能小于在轨道3上的机械能，选项D错误。故选B。
6. 如图所示，质量为m的子弹以水平初速度射入静止在光滑水平面上的质量为M的木块中，子弹未从木块中射出，最后共同速度为v，在此过程中，木块在地面上滑动的距离为s，子弹射入木块的深度为d，子弹与木块间的相互作用力为f，以下关系式中不正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】A. 对子弹由动能定理可知
即
选项A正确，不符合题意；
B. 对子弹和木块的系统由能量关系可知
选项B正确，不符合题意；
C. 对子弹和木块系统由动量守恒定律可知
选项C正确，不符合题意；
D. 对木块由动能定理
选项D错误，符合题意。故选D。
7. 如图所示的直线加速器由沿轴线分布的金属圆筒（又称漂移管）A、B、C、D、E组成，相邻金属圆筒分别接在电源的两端。质子以初速度从O点沿轴线进入加速器，质子在金属圆筒内做匀速运动且时间均为T，在金属圆筒之间的狭缝被电场加速，加速时电压U大小相同。质子电量为e，质量为m，不计质子经过狭缝的时间，则下列说法不正确的是（ ）
A. MN所接电源的极性应周期性变化
B. 金属圆筒的长度应与质子进入圆筒时的速度成正比
C. 金属圆筒A的长度与金属圆筒B的长度之比为
D. 质子从圆筒B射出时的速度大小为
【答案】C
【解析】A．因用直线加速器加速质子，其运动方向不变，由题图可知，A的右边缘为正极时，则在下一个加速时，B、C、D、E的右边缘均为正极，所以MN所接电源极性应周期性变化，故A正确，不符合题意；
B．质子在金属圆筒内做匀速运动，且时间均为T，由L=vT知金属圆筒的长度，L应与质子进入圆筒时的速度v成正比，故B正确，不符合题意；
CD．对于带电粒子在圆筒A分析可得
对于质子以初速度v0从O点沿轴线进入加速器，质子经1次加速，由动能定理可得
解得
所以
金属圆筒A的长度与金属圆筒B的长度之比为
金属圆筒A的长度与金属圆筒B的长度之比不一定是，故C错误，符合题意；D正确，不符合题意。
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. 现代人越来越依赖手机，有些人喜欢躺着刷手机，经常出现手机掉落砸伤眼睛或者额头情况。若有一手机质量为，从离人额头约的高度无初速掉落，砸到额头后手机的反弹忽略不计，额头受到手机的冲击时间约为。下列分析正确的是（ ）
A. 手机与额头作用过程中，手机的动量变化大小约为
B. 手机对额头的冲量大小约为
C. 手机对额头的冲量方向竖直向上
D. 手机对额头的作用力大小约为
【答案】AD
【解析】A．根据自由落体运动规律，手机掉落到人额头位置时的速度为
手机与额头作用后手机的速度变为0，选取向下为正方向，所以手机与额头作用过程中动量变化为
故A正确；
B．手机与额头接触的过程中受到重力与额头的作用力，选取向下为正方向，对手机由动量定理得
代入数据得
负号表示方向竖直向上，根据力的作用是相互的，所以手机对额头的冲量大小约为0.48N·s，故B错误；
C．因为额头对手机的冲量的方向是竖直向上，所以手机对额头的冲量方向竖直向下，故C错误；
D．根据冲量定义得手机对额头的作用力大小约为
故D正确。
故选AD。
9. 如图所示，质量玩具动力小车在水平面上运动时，小车牵引力和受到的阻力均为恒力，小车用一根不可伸长的轻绳拉着质量为的物体由静止开始运动。运动后，轻绳从物体上脱落，物体继续滑行一段时间后停止。物体与地面之间的动摩擦因数为，g取，不计空气阻力。下列说法正确的是（ ）
A. 轻绳脱落之前，绳的拉力为5N
B. 轻绳脱落之前，小车的加速度大小是
C. 轻绳脱落之后，物体继续滑行时间1s
D. 物体刚停止时，小车的速度大小是
【答案】AC
【解析】B．轻绳脱落之前，小车和物块的整体由牛顿第二定律可得加速度大小是
选项B错误；
A．轻绳脱落之前，对小车
可得绳的拉力为
T=5N
选项A正确；
C．轻绳脱离时的速度
v=at=4m/s
轻绳脱落之后，物体减速运动的加速度
则继续滑行时间
选项C正确；
D．轻绳脱落之后小车运动的加速度
物体刚停止时，小车的速度大小是
选项D错误。
故选AC。
10. 如图所示，长为L的平行金属板水平放置，两极板带等量的异种电荷，板间形成匀强电场，一个电荷量为、质量为m的带电粒子以初速度紧贴上板垂直于电场线的方向进入该电场，而后刚好从下板边缘射出，射出时其末速度恰与下板的夹角，不计粒子重力，下列说法正确的是（ ）
A. 粒子做非匀变速运动B. 粒子的末速度大小为
C. 匀强电场的场强大小为D. 两板间的距离为
【答案】BC
【解析】A．因为在匀强电场中，电场力是恒力，因此会产生恒定的加速度，所以粒子做匀变速运动，A错误；
B．粒子离开电场时，合速度与水平方向夹角为，由速度关系得合速度为
B正确
C．粒子在云强电场中做类平抛运动，在水平方向上
在竖直方向上
由牛顿第二定律得
解得
方向竖直向下，C正确；
D．粒子做类平抛运动，在竖直方向上
解得
D错误
故选BC。
三、非选择题（本题共5小题，共54分。考生根据要求作答）
11. “探究碰撞中的不变量”的实验装置如图所示，阻力很小的滑轨上有两辆小车A、B，给小车A一定速度去碰撞静止的小车B，小车A、B碰撞前后的速度大小可由速度传感器测得。
（1）实验应进行的操作有______。
A. 测量滑轨的长度
B. 测量小车的长度和高度
C. 碰撞前将滑轨调成水平
（2）下表是某次实验时测得的数据：
由表中数据可知，（计算结果保留3位有效数字）
①碰撞前小车A、B所构成系统的总动量大小是______；
②碰撞后小车A、B所构成系统的总动量大小是______；
③某同学由此判断小车A与小车B碰撞过程系统的动量改变。你认为该同学的判断是否正确？______（填“正确”或“错误”）
【答案】（1）C （2）0.202 0.200 错误
【解析】【小问1详解】
AB.实验只需要测量小车速度与质量，不需要测量滑轨的长度，不需要测量小车的长度和高度，故AB错误；
C.为使系统所受合外力为零，系统动量守恒，碰撞前将滑轨调成水平，故C正确。
故选C。
【小问2详解】
[1][2]设碰撞前A的速度方向为正方向，则有
[3]根据以上计算结果可知，碰撞前后系统动量基本没有发生改变，其中微小误差是由滑轨上的阻力导致的，故该同学的判断错误。
12. 某学习小组用如图甲所示的装置测量砝码盘的质量。左、右两个相同的砝码盘中各装有5个质量相同的砝码，砝码的质量为50g，装置中左端砝码盘的下端连接纸带。现将左端砝码盘中的砝码逐一地放到右端砝码盘中，并将两砝码盘由静止释放，运动过程两盘一直保持水平，通过纸带计算出与转移的砝码个数n相对应的加速度a，已知交流电的频率为。（计算结果保留2位有效数字）
（1）某次实验，该组同学得到了如图乙所示的一条纸带，每5个计时点取1个计数点。所有测量数据如图乙所示，则
①两相邻计时点间时间间隔为_______s
②打下C点时纸带的速度为_______m/s；
③纸带的加速度大小为______。
（2）若该组同学得到的图像如图丙所示，重力加速度，则每个砝码盘的质量为______g。
【答案】（1）0.1 0.84 1.7 （2）44
【解析】（1）[1]相邻两计数点的时间间隔为
[2]根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于该过程平均速度，打下C点时纸带的速度为
[3]根据逐差法求出纸带的加速度大小为
（2）[4]设一个砝码盘的质量为，将左端砝码盘中的砝码逐一地放到右端砝码盘中，根据牛顿第二定律
整理得
图象斜率为
解得
13. 一带电荷量、质量的带电小球 A，用长的绝缘细线悬挂于 O 点。 现使小球 A 在水平面内绕带电荷量的固定小球 B 做匀速圆周运动，悬线与竖直方向的夹角始终为，如图所示，（静电力常量，取，，。 求：
（1）两小球之间库仑力大小；
（2）小球运动的角速度。
【答案】（1）；（2）
【解析】（1）小球做圆周运动的半径为
两小球之间库仑力大小为
带入数据解得
（2）对小球A受力分析，则竖直方向有
在水平方向有

联立解得
14. 如图甲为冬奥会雪车项目的赛道。在某次雪车比赛训练中某运动员手推一辆雪车从O点由静止开始沿斜向下的直轨道OA加速奔跑，到达A点时该运动员跳入车内，且此时雪车速度。之后，雪车在蜿蜒的赛道上无动力滑行，途经B点，已知雪车质量，OA长度，OA倾角，AB高度差，忽略雪车与赛道间的摩擦及空气阻力。，，g取，求：
（1）从O到A过程中雪车的加速度；
（2）从O到A过程中运动员对雪车的推力（若推力沿斜面方向）；
（3）雪车到达B点时速度大小。
【答案】（1）10m/s2
（2）800N （3）40m/s
【解析】【小问1详解】
根据匀变速直线运动位移与速度的关系可得
代入数据解得
【小问2详解】
从O到A过程根据牛顿第二定律可得
代入数据解得
【小问3详解】
设运动员质量为M，从A到B只有重力做功，则根据动能定理可得
代入数据解得
15. 某课外活动小组设计了一种打积木的游戏，游戏简化装置如图所示，在水平桌面依次放置质量为m的木块B、C（均可看作质点），B、C间的距离为L，木块C的右端与桌面右边缘相距也为L。B、C两木块与桌面间的动摩擦因数均为μ，两木块间的碰撞为弹性正撞。游戏时将弹簧枪放置在木块B左侧的桌面上，发射一黏性材料做成的质量为m的子弹A，子弹A水平向右击中木块B并粘合在一起，若木块能撞上C且C不离开桌面，则游戏获胜。不考虑子弹A与弹簧枪之间的摩擦，忽略空气的阻力，重力加速度大小为g。求：
（1）弹簧恢复原长后，子弹从枪中射出，若子弹以的速度击中木块B，求子弹击中木块的过程损失的机械能；
（2）若想游戏获胜，求弹簧枪的弹性势能应满足的条件。
【答案】（1）；（2）
【解析】（1）对子弹击中木块的过程用动量守恒定律
机械能损失
（2）弹簧枪的弹性势能
设与C碰前B的速度为v，对子弹与B碰后整体向前匀减速直到与C碰撞的过程，用动能定理
得
若BC一定相碰，则，有
若BC碰后，C刚好运动到桌面右边缘，则
综合以上各式得
综上所述
A的质量
B的质量
碰撞前A的速度大小
碰撞后A的速度大小
碰撞后B的速度大小
0.200
0.300
1.010
0.200
0.800