2024-2025学年广东省六校高三（上）联考物理试卷（12月）（含答案）

这是一份2024-2025学年广东省六校高三（上）联考物理试卷（12月）（含答案），共12页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1.“判天地之美，析万物之理”，学习物理不仅要掌握物理知识，还要领悟并掌握处理物理问题的思想方法。下面四幅课本插图中包含的物理思想方法相同的是( )
A. 甲和乙B. 甲和丁C. 乙和丙D. 乙和丁
2.如图甲是客家人口中的“风车”也叫“谷扇”，是农民常用来精选谷物的农具。谷粒从上方喂料斗的小口无初速度进入风道，在风力作用下，精谷和瘪谷(空壳)都从洞口水平飞出，结果精谷和瘪谷落地点不同，自然分开。简化装置如图乙所示，谷粒在风道内所受的风力大小相等，最终落在同一水平面上，风道口的直径远小于下落高度，不计风道内的阻力和飞出洞口后的空气阻力，下列分析正确的是( )
A. N处是瘪谷
B. 从风道口飞出到落在水平面过程，瘪谷运动时间更长
C. 落到水平面时，瘪谷的速度更大
D. 落到水平面时，精谷和瘪谷的重力瞬时功率一样大
3.2024年10月30日，搭载神舟十九号载人飞船的火箭成功发射升空，载人飞船进入预定轨道后，与天宫空间站完成自主快速交会对接，6名中国航天员在太空顺利会师。如图是飞船发射至对接的原理图，以下说法正确的是( )
A. 火箭发射加速升空过程，载人飞船处于失重状态
B. 飞船先进入轨道2，再加速即可完成对接
C. 飞船从地面发射进入轨道1的速度应超过11.2km/s
D. 飞船在轨道2的运行周期大于在轨道1的运行周期
4.风筝由中国古代劳动人民发明，南北朝时是传递信息的工具；到了宋代的时候，放风筝成为人们喜爱的户外活动。一平板风筝悬停在空中，如图为风筝的侧视图，风筝平面与水平面的夹角为θ，风筝受到空气的作用力F垂直于风筝平面向上。若拉线长度一定，不计拉线的重力及拉线受到风的作用力，一段时间后，风力增大导致作用力F增大，方向始终垂直于风筝平面，夹角θ不变，再次平衡后相比于风力变化之前( )
A. 风筝所受的合力变大B. 风筝距离地面的高度变大
C. 拉线对风筝的拉力与水平方向的夹角变小D. 拉线对风筝的拉力变小
5.“场离子显微镜”的金属钨针尖处于球形真空玻璃泡的球心O，玻璃泡内壁有一层均匀导电膜，在钨针和导电膜间加上高电压后，玻璃泡上半部分的电场可视为位于O点处点电荷形成的电场，如图所示。a、b、c、d、O为同一平面上的5个点，abc是一段以O为圆心的圆弧，d为Ob的中点。下面说法正确的是( )
A. a、b、c三点场强相同B. d点电势小于a点电势
C. Oa间电势差是Od间电势差的2倍D. 电中性的粒子在O点附近更容易被电离
6.如图所示是快递包裹运送和缓冲装置，水平传送带以恒定速度v顺时针转动，传送带右端上方的挡板上固定着一轻弹簧起缓冲作用。将快递轻放在传送带左端，快递在接触弹簧前速度已达到v，之后与弹簧接触继续向右运动。规定水平向右为正方向，认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，下面是描述快递从开始释放到第一次到达最右端过程中的v−t图像和a−x图像，其中可能正确的是( )
A. B. C. D.
7.某工地小型升降电梯的原理图如图所示，轿厢A、对重B跨过轻质定滑轮通过足够长轻质缆绳连接，电机通过轻质缆绳拉动对重，使轿厢由静止开始向上运动，运动过程中A未接触滑轮、B未落地。已知A、B质量分别为M=600kg、m=400kg，电机输出功率恒为P=3kW，不考虑空气阻力与摩擦阻力，重力加速度g取10m/s2，则当轿厢速度为1m/s时，A、B之间轻质缆绳的拉力大小为( )
A. 5400NB. 6000NC. 6600ND. 7000N
二、多选题：本大题共3小题，共18分。
8.中医的悬丝诊脉中给悬的是“丝”，“诊”的是脉搏通过悬丝传过来的振动，即通过机械波判断出病灶的位置与轻重缓急。如图甲，假设“丝”上有A、B、C三个质点，坐标分别为xA=0、xB=0.4m、xC=1.4m。t=0时刻，脉搏搭上丝线图中的质点A，质点A开始振动，其振动图像如图乙所示，产生的机械波沿丝线向x轴正方向传播，A、B两质点运动的方向始终相反，波长大于0.6m。关于该机械波，下列说法正确的是( )
A. 波长为0.8m
B. 质点C的起振方向沿y轴正方向
C. 在t= 1s时刻，质点B位于平衡位置
D. 若将丝线的另一端搭在另一个人的脉搏上，则丝线中两列波相遇时一定发生干涉现象
9.电容式加速度传感器可用于汽车安全气囊系统，传感器的核心部件为由一块固定极板和一块可前后移动的极板组成的平行板电容器，可移动极板的移动距离与汽车的加速度大小成正比。已知电容器所带电荷量始终保持不变，当汽车速度减小时，由于惯性导致极板M、N之间的相对位置发生变化，电容器M、N两极板之间的电压减小，当电压减小到某一值时，安全气囊弹出。则减速过程该电容器( )
A. 电容减小B. M、N两极板间的距离减小
C. 极板间电场强度增大D. N板为可移动极板
10.如图，长为L的长木板c静止在光滑水平面上，物块b放在c的正中央，物块a放在c的左端，瞬间给a一个向右的初速度v0，之后a与b发生弹性正碰，碰撞时间极短，最终物块b刚好到c的右端，已知物块a、b的质量均为m，长木板质量为2m，物块a、b与c间动摩擦因数均为μ，重力加速度为g，则下列说法正确的是( )
A. a与b碰撞前，b与c保持相对静止
B. a与b碰撞后，a与b都相对c滑动
C. a的初速度v0= 83μgL
D. 若物块b初始位置离木板右端近一些，重复上述过程，b将滑离木板c
三、实验题：本大题共2小题，共18分。
11.某实验小组利用铁架台、弹簧、钩码、打点计时器、刻度尺等器材验证系统机械能守恒定律，实验装置如图甲所示。弹簧的劲度系数为k，原长为L0，钩码的质量为m。已知弹簧的弹性势能表达式为E=12kx2，其中k为弹簧的劲度系数，x为弹簧的形变量，当地的重力加速度大小为g。
(1)在弹性限度内将钩码缓慢下拉至某一位置，测得此时弹簧的长度为L，接通打点计时器电源，从静止释放钩码，弹簧收缩，得到了一条点迹清晰的纸带。钩码加速上升阶段的部分纸带如图乙所示，纸带上相邻两点之间的时间间隔均为T(在误差允许范围内，认为释放钩码的同时打出A点)。从打出A点到打出F点时间内，钩码的重力势能增加量为__________，钩码的动能增加量为___________，弹簧的弹性势能减少量为___________________。
(2)实验小组发现弹簧弹性势能减少量总要大于钩码的机械能增加量，除了各种阻力原因外，还可能的原因是___________________________________________。
12.某同学想测量某容器的深度，发现没有足够长的测量工具，他灵机一动，想到利用单摆实验进行测量，步骤如下：
(1)该同学找到一把游标卡尺，游标卡尺可用来测物体的深度，应使用图甲中的__________(选填“位置1”“位置2”或“位置3”)测量物体深度。但游标卡尺量程并不够测量该容器的深度，他先测量了小球的直径，图乙所示的游标卡尺读数为_________mm。
(2)将做好的单摆竖直悬挂于容器底部且开口向下(单摆的下部分露于容器外)，如图(a)所示。将悬线拉离平衡位置一个小角度后由静止释放，单摆摆动的过程中悬线不会碰到器壁，测出容器的下端口到摆球球心的距离L，并通过改变L而测出对应的摆动周期T，再以T2为纵轴、L为横轴作出图像，那么就可以通过此图像得出当地的重力加速度g和该容器的深度ℎ，取π2=9.86，回答下列问题：
①如果实验中所得到的T2−L图像如图(b)所示，那么实验图像应该是线__________(选填“a”、“b”或“c”)。
②由图像可知，当地的重力加速度g=_______m/s2(结果保留三位有效数字)，容器的深度ℎ=______m。(结果保留两位小数)
四、计算题：本大题共3小题，共36分。
13.如图所示，在方向水平向左、范围足够大的匀强电场中，固定一由内表面绝缘光滑且内径很小的圆管弯制而成的圆弧BD，圆弧的圆心为O，竖直半径OD=R，B点和地面上A点的连线与地面成 θ=37°角，一质量为m、电荷量为q的小球(可视为质点)沿AB方向做直线运动恰好无碰撞地从管口B进入管道BD中，小球恰好经过管道内C点(未画出)并顺利到达D点，其中C点是小球在管道内的速度最小点，已知sin37∘=0.6，cs37∘=0.8，重力加速度大小为g。求：
(1)说明小球的电性、求匀强电场的场强大小E。
(2)小球到达D处时，轨道对小球的支持力。
14.车速鉴定是交通事故司法鉴定的重要组成部分，也是难点所在，其中基于动量守恒定律开展车速鉴定是当前应用比较广泛的车速鉴定方法。在限速为100km/ℎ的水平公路上，一辆质量为m1=5×103kg的客车与正前方行驶的质量为m2=4.5×104kg的重型货车发生追尾事故。碰撞导致客车前部产生形变，通过测量形变量可求出车辆对应的有效碰撞速度，车辆的有效碰撞速度v0是指该车的碰前速度v1与两车达共同速度v2的矢量差，即v0=v1−v2。经勘测，客车的有效碰撞速度大小为v0=12m/s。根据事故现场图可知，碰前客车司机已采取刹车操作，刹车痕迹长度s=13.75m。碰撞后，客车运动的距离为L1=9m，货车运动的距离为L2=32m。两车碰撞时间极短，碰后两车均无动力沿直线行驶且不再发生二次碰撞。已知客车所受阻力与车重的比值k1=0.2，货车所受阻力与车重的比值k2=0.4，重力加速度大小g取10m/s2。求：
(1)碰后分离时，两车的速度分别为多大；
(2)碰撞过程，两车达共同速度的大小；
(3)碰前瞬间，两车的速度分别为多大，并判断事故前客车是否有超速。
15.中科院高能物理研究所利用电场约束带电粒子的运动，其简化模型如图1所示，一粒子发射源固定在坐标原点O，该装置可以沿x轴正方向连续发射质量为m、电荷量为q(q>0)的粒子P，粒子的初速度均为v0。在xOy平面内的第一象限和第四象限加一沿y轴正方向的匀强电场v0。E0(未知)，粒子刚好能过第一象限内的M点，已知M点坐标为l, 32l，不计重力及粒子间的相互作用。
(1)求匀强电场的场强大小E0；
(2)若将原来的匀强电场替换为另一交变电场，如图2所示，场强为正值时表示电场方向沿y轴正方向，题干中其他条件均不变，t=0时刻从坐标原点射出的粒子P仍能过M点，求图2中E′与E0的比值；
(3)在(2)问的条件下，在x=l处放置一垂直于x轴、可吸收带电粒子的挡板，挡板长度为 34l，挡板中心在x轴上。求在t=0至t=l4v0时间内发射的粒子，哪个时间范围内发射能打到挡板上。
参考答案
1.D
2.C
3.D
4.B
5.D
6.B
7.C
8.AC
9.BD
10.AC
11.(1)mgℎ5 ； 12m(ℎ6−ℎ42T)2 或m(ℎ6−ℎ4)28T2 ； k(L−L0)ℎ5−12kℎ52 (2)弹簧弹性势能一部分转化为弹簧的重力势能和动能
12.(1)位置3；9.3；
(2)a；9.86；0.45
13.解：(1)小球沿AB方向做直线运动，受力情况如图所示，
可知，小球带正电且有mgqE=tanθ，
解得E=4mg3q。
(2)小球受到重力和电场力的合力F=mgsinθ，方向与水平方向成θ=37∘，
小球到达C处时F指向圆心O，且vC=0，
小球从C处运动到D处的过程，由动能定理F(R−Rsinθ)=12mvD2−12mvC2，
在D处，根据牛顿第二定律N+mg=mvD 2R，
得N=mg3，方向竖直向下。

14.(1)碰后两车均无动力沿直线行驶，客车运动的距离为 L1=9m ，客车的加速度大小
a1=k1g=2m/s2
由运动学公式
v 客2=2a1L1
解得客车碰后的速度为
v客=6m/s
货车运动的距离为 L2=32m ，货车的加速度大小
a2=k2g=4m/s2
由运动学公式
v 货2=2a2L2
解得货车碰后的速度为
v货=16m/s
(2)设共速的速度为 v共 ，碰撞时间极短，系统动量守恒，有
m1+m2v共=m1v客+m2v货
解得
v共=15m/s
(3)客车的有效碰撞速度大小为 v1e=12m/s ，由题意知
v0=v客1−v共
解得
v客1=27m/s
由动量守恒得
m1+m2v共=m1v客1+m2v货1
解得
v货1=13.7m/s
碰前客车司机已采取刹车操作，刹车痕迹长度 s=13.75m ，由运动学公式有
v客02−v客12=2a1s
解得
v客0 =28m/s=100.8km/ℎ
故已超速。

15.(1)粒子在电场中做类平抛运动，有
l=v0t
32l=12at2
根据牛顿第二定律有
qE0=ma
联立可得
E0= 3mv02ql
(2)换成交变电场后，粒子P运动至M点的运动时间仍为
t=lv0
结合题图2可知，交变电场在此期间经历了两个周期，粒子P沿y轴的分速度随时间变化的图像如图所示
所以整个运动过程其在y轴方向运动的距离为
3l2=4×12⋅qE′m(T2)2
可解得
E′=4 3mv02ql
故
E′E=4
(3)粒子P运动至M点的运动时间仍为
t=lv0=2T
设 tx 时刻发射出的粒子，在 tx∼T2 时间内，沿y轴正方向做初速度为0的匀加速，沿y轴方向的位移大小
y1=12×qE′m(T2−tx)2
根据对称性可知，粒子在 T2∼(T−tx) 时间内，沿y轴正方向减速为0。
(T−tx)∼T 时间内，粒子沿y轴负方向做初速度为0的匀加速，沿y轴方向的位移大小
y2=12×qE′mt x2
由对称性可知，粒子 T∼(T+tx) 时间内，沿y轴负方向匀减速至0，因此 Δt =T时间内，粒子沿y轴正方向的运动距离
Δy=2(y1−y2)
若粒子恰好打在挡板上沿，则
2Δy=12× 34l
解得
tx=3l32v0
若粒子恰好打在挡板下沿，则
2Δy=−12× 34l
解得
tx=5l32v0
可知在 3l32v0