广东省深圳市高级中学2024-2025学年高三上学期第一次诊断测试（10月）物理试题

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本试卷共6页，15小题，满分 100 分。考试用时75分钟。
注意事项：
1.答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号和座位号填写在答题卡上。
2.作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔在答题卡上对应题目后面的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试卷上。
3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。
4.考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后，请将答题卡交回。
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．如图，从离地面一定高度的喷水口同时喷出完全相同的三个水滴A、B、C，已知三个水滴的初速度大小相等，水滴B初速度方向水平，A、C初速度方向与水平面夹角均为θ，三个水滴落于同一水平地面，忽略空气阻力，则
A．水滴A、C同时落地
B．水滴C落地时速度最大
C．水滴B落地时重力的瞬时功率最大
D．运动过程中，相同时间内三个水滴速度变化量完全相同
2．如图，足够长的粗糙斜面固定在地面上，某物块以初速度从底端沿斜面上滑至最高点后又回到底端.上述过程中，若用x、v、a和Ek分别表示物块位移、速度、加速度和动能各物理量大小，t表示运动时间，下列图像中可能正确的是

A. B. C. D.
3．如图，为汽车的机械式手刹（驻车器）系统的结构示意图，结构对称.当向上拉动手刹拉杆时，手刹拉索（不可伸缩）就会拉紧，拉索、分别作用于两边轮子的制动器，从而实现驻车的目的.以下说法正确的是
A．若保持、两拉索拉力不变，、两拉索越短，拉动拉索越省力
B．拉动手刹拉杆时，拉索上的拉力总比拉索和中任何一个拉力大
C．若在上施加一恒力，、两拉索夹角越小，拉索、拉力越大
D．当、两拉索夹角为60°时，三根拉索的拉力大小相等
4．如图，为一款“乒乓球训练神器”，其构造简单且不受空间的限制，非常适用于居家锻炼.整个系统由金属底座、支撑杆、高弹性软杆以及固定在软杆一端的乒乓球构成.在某一次击球后，乒乓球从A点以某一初速度开始运动，经过最高点B之后向右运动到最远处C点，不计空气阻力，则乒乓球从B点到C点过程中
A．在C点时，乒乓球所受合外力为零B．软杆对乒乓球做负功
C．地面对底座的摩擦力始终为零D．地面对底座的支持力始终不变
5．摩擦传动是传动装置中的一个重要模型，如图，两个水平放置的轮盘靠摩擦力传动，其中O、分别为两轮盘的轴心，已知两个轮盘的半径比，且在正常工作时两轮盘不打滑.今在两轮盘上分别放置两个同种材料制成的滑块A、B，两滑块与轮盘间的动摩擦因数相同，两滑块距离轴心O、的间距.若轮盘乙由静止开始缓慢地转动起来，且转速逐渐增加，下列叙述正确的是
A．滑块A和B与轮盘相对静止时，角速度之比为
B．滑块A和B与轮盘相对静止时，向心加速度大小之比
C．转速增加后滑块B先发生滑动
D．转速增加后两滑块一起发生滑动
6．“反向蹦极”是一项比蹦极更刺激的运动。如图所示，劲度系数为的弹性轻绳的上端固定在点，拉长后将下端固定在体验者的身上，人再与固定在地面上的拉力传感器相连，传感器示数为1200N.打开扣环，人从A点由静止释放，像火箭一样被“竖直发射”，经B点上升到最高位置C点，在B点时速度最大。已知长为，人与装备总质量（可视为质点）.忽略空气阻力，重力加速度取.下列说法正确的是
A．在B点时，弹性轻绳的拉力为零B．经过C点时，人处于超重状态
C．弹性轻绳的劲度系数为D．打开扣环瞬间，人在A点加速度大小为
我国航天员要在天宫1号航天器实验舱的桌面上测量物体的质量，采用的方法如下：质量为的标准物A的前后连接有质量均为的两个力传感器，待测质量的物体B连接在后传感器上，在某一外力作用下整体在桌面上运动，如图所示，稳定后标准物A前后两个传感器的读数分别为、，由此可知待测物体B的质量为（ ）
A． B． C． D．
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题列出的四个选项中，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．我国计划2025年前后发射天问二号，开展小行星探测任务；2030年前后发射天问三号和天问四号，分别开展火星采样返回任务和木星系探测任务.若将探测器送入地火转移轨道，逐渐远离地球，并成为一颗人造行星，简化轨迹如图.定义地球和太阳平均距离为1个天文单位（Au），火星和太阳平均距离为1.5个天文单位，则
A．探测器在地火转移轨道上从P点转移到Q点的时间小于6个月
B．在地火转移轨道运动时的速度均大于地球绕太阳的速度
C．探测器在地火转移轨道上P点的加速度大于Q点的加速度
D．地球、火星绕太阳运动的速度之比为
9. 2023年11月，我国新一代重型步兵车VN20亮相珠海航展，该步兵车采用独特的设计理念，是机械化部队的主力装备之一.步兵车质量为m，若在平直的路面上从静止开始加速，经时间t其速度达到最大值，设在加速过程中发动机的功率恒为P，步兵车所受阻力恒为，以下说法正确的是
A．加速过程中，步兵车做匀加速直线运动
B．步兵车的最大速度
C．加速过程中，步兵车的位移大于
D．加速过程中，步兵车所受合外力做的功为Pt
10．如图，两端开口的圆筒与水平地面成一定角度倾斜放置.是圆筒的中轴线，M、N是筒壁上的两个点，且.一个可视为质点的小球自M点正上方足够高处自由释放，由M点无碰撞进入圆筒后一直沿筒壁运动，a、b、c是小球运动轨迹依次与MN的交点.小球从M到a用时t1，从a到b用时t2，从b到c用时t3，小球经过a、b、c时对筒壁压力大小分别为Fa、Fb、Fc，lMa、lab、lbc表示M、a、b、c相邻两点间的距离，不计一切摩擦和空气阻力.下列说法正确的是
A．== B．
C． D．
三、非选择题：共5小题，共54分。考生根据要求作答。
11.（8分）在“验证力的平行四边形定则”实验中：
（1）先用两只弹簧测力计通过两个细绳套互成角度地牵拉橡皮条至某一点O，则需要记录 、
、 ；然后再改用一只弹簧测力计牵拉，使橡皮条伸长到 ，依次如图甲、乙所示；
（2）请根据图乙，读出此次测量中弹簧测力计的示数F= ；
（3）如图丙，根据实验的数据记录，按选定的标度（已知图中相邻圆环间距表示1N）已作出了两个分力、的图示（大小未标出），请继续在图丙中：
①按同样的标度作出力（即合力的测量值）的图示 ；
②按力的平行四边形定则作出、的合力的图示 ；
（4）由（3）可以得出实验结论 ；
12.（9分）学校某物理实验小组用如图1所示的实验装置来验证“当物体的质量一定时，加速度与所受合外力成正比”的实验.
（1）实验时，下列操作中正确的是
A．用天平测出砂和砂桶的质量
B．小车靠近打点计时器，先释放小车，再接通电源
C．平衡摩擦力时，将无滑轮端适当垫高，并在小车前端连接轻绳且悬挂砂桶
D．平衡摩擦力时，将无滑轮端适当垫高，并在小车后端连纸带且穿过打点计时器，但前端不需要连接轻绳、悬挂砂桶
（2）在实验过程中，向砂桶内加砂时， （填“需要”或“不需要”）保证砂和砂桶的总质量远小于小车的总质量；
（3）如图2是实验中选择的一条合适的纸带（纸带上相邻的两个计数点之间还有4个点没有画出），已知打点计时器的打点频率为，该小车的加速度 （结果保留两位有效数字）；
（4）若保持小车质量不变，改变砂桶中砂的质量，记录多组拉力传感器示数和对应纸带求出加速度的数值，根据这些数据，绘制出如图3的图像，分析此图像不过原点的原因可能是 ，实验小组仔细分析图像，得出了实验所用小车的质量为 （结果保留两位有效数字）；
（5）为进行更精确的实验，对上述装置进行改进，实验装置如下图.在气垫导轨上相隔一定距离的两处安装两个光电门，滑块上固定一遮光片，光电门可以记录下遮光片通过光电门时所用的时间Δt1和Δt2，以及两次开始遮光的时间间隔Δt，用此装置得到的数据绘制图像，探究加速度与力的关系，已经满足滑块和遮光条总质量远大于钩码质量，除了上述已测得的物理量，还需要测量或记录的数据有 .
A．遮光片的宽度d
B．钩码的质量m
C．滑块和遮光片的总质量M
D．滑块的初始位置到光电门A的距离L1
13.（9分）我国火星探测器“天问一号”的着陆巡视器（其中巡视器就是“祝融号”火星车）成功着陆于火星乌托邦平原南部预选着陆区，这标志着我国是继美国、前苏联之后第三个成功进行火星探测的国家，展示了中国在航天技术领域的强大实力，为中国乃至国际航天事业迈出了历史性的一大步. “天问一号”的着陆巡视器从进入火星大气层到成功着陆经历了气动减速段、伞系减速段、动力减速段、悬停避障与缓速下降段，其过程大致如图所示.已知已知火星质量约为地球质量的P倍、半径约为地球半径的Q倍，地球表面重力加速度为g，“天问一号”的着陆巡视器质量m=900kg. 试根据题干信息和图示数据，说明下列问题：
（1）根据题干符号和物理量，求火星表面的重力加速度；
（2）设着陆巡视器在伞系减速段做的是竖直方向的匀减速直线运动，试求火星大气对着陆巡视器的平均阻力f（查阅资料可得，火星表面的重力加速度）.
14.（12分）如图甲，在公元1267～1273年闻名于世的“襄阳炮”其实是一种大型抛石机.将石块放在长臂一端的石篮中，在短臂端挂上重物.发射前将长臂端往下拉至地面，然后突然松开，石袋中的石块过最高点时就被拋出.现将其简化为图乙所示.将一质量m=80kg的可视为质点石块装在长L=m的长臂末端的石篮中，初始时长臂与水平面成30°，松开后，长臂转至竖直位置时石块被水平抛出（此时石块距地面高h）落在水平地面上.石块落地点与O点的水平距离s=100m，忽略长臂、短臂和石袋的质量，不计空气阻力和所有摩擦，g=10m/s2，根据所给信息和数据求：
（1）石块水平抛出时的初速度v0；
（2）石块从A到最高点的过程中石篮对石块做功W；
（3）石块圆周运动至最高点时，石块对石篮的作用力F .
15．（16分）一游戏装置由水平弹射装置、传送带、水平直轨道BC、足够长的凹槽CHID、水平直轨道DE、螺旋圆形轨道EFP、水平直轨道PQ和放在Q处的竖直挡板组成，螺旋圆形轨道与轨道 DE、PQ相切于处，螺旋圆形轨道半径.传送带的水平部分AB长，沿顺时针运行的速率.PQ间距离.凹槽CHID内有一无动力摆渡车，并紧靠在竖直侧壁 CH处，摆渡车质量，上表面与 A、B、C、D、E、Q点在同一水平面，若摆渡车碰到凹槽的 DI侧壁时将立刻被锁定。现将一个质量的滑块（可视作质点）向左压缩弹簧至O点由静止释放，弹簧的弹力F与滑块在OA段运动的位移x的关系如图乙所示.已知滑块与传送带、摆渡车上表面间的动摩擦因数均为，滑块与轨道 PQ间的动摩擦因数为，此外其他各段表面均光滑，且各处平滑连接.重力加速度取.求：
（1）滑块滑上传送带的初速度；
（2）滑块在传送带上运行过程中，传送带对滑块做功W1；
（3）为了使滑块能碰到Q处的挡板，求摆渡车长度的最小值.