2022-2023学年广东省六校联盟高三上学期第三次联考物理试题含答案

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  2023届六校第三次联考物理  试题命题：东莞中学备课组  审题：东莞中学莫子元、王绍琴（满分100分  考试时间75分钟）注意事项：1.答题前，考生务必用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的姓名和考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。并用2B铅笔将对应的信息点涂黑，不按要求填涂的，答卷无效。2.选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑，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，然后再写上新的答案，不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答的答案无效。4.考生必须保持答题卡的整洁，考试结束后，只需将答题卡交回。一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24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. 《论衡》是中国思想史上的一部重要著作，是东汉时期杰出的唯物主义思想家王充的智慧结晶。其《效力篇》中有如下描述：“是故车行于陆，船行于沟，其满而重者行迟，空而轻者行疾”“任重，其进取疾速，难矣”，由此可见，王充对运动与力的理解（　　）A. 与亚里斯多德的观点相近 B. 与牛顿第一定律相近C. 与牛顿第二定律相近 D. 与牛顿第三定律相近【答案】C【解析】【详解】“其满而重者行迟，空而轻者行疾”、“任重，其进取疾速，难矣”，本质上的意思是，在相同力的作用下，质量大的物体速度变化慢，加速度小，质量小的物体速度变化快，加速度大，因此王充对运动与力的理解与牛顿第二定律相近。故选C。2. 急动度j是加速度变化量与发生这一变化所用时间比值，即，它的方向与物体加速度变化量的方向相同。在某次训练中某航天员的加速度a随时间t的变化关系如图所示，则（　　）A. 1~3s内航天员做匀加速运动B. 时的急动度大小为零C. 0~1s内与0~5s内速度的变化量相同D. 时与时的急动度等大反向【答案】C【解析】【详解】A．根据图像可知，1~3s内航天员的加速度大小发生改变，则1~3s内航天员做的不是匀加速运动，A错误；B．由于可知，图线的斜率表示急动度，根据图像可知，时图线的斜率不为零，则时的急动度大小不为零，B错误；C．图线与时间轴所围几何图形的面积表示速度的变化量，则0~1s内速度的变化量为0~5s内速度的变化量为则0~1s内与0~5s内速度的变化量相同，C正确；D．由于图线的斜率表示急动度，根据图像可知，时与时的斜率相同，即时与时的急动度大小相等，方向相同，D错误。故选C。3. 如图甲所示是2021年由我国研制的高速磁浮交通系统成功下线的情景。车体运行时，通过精确控制电磁铁中的电流I磁形成吸引力，车体与轨道之间始终保持10毫米的悬浮气隙，如图乙所示。列车磁铁定子和电流转子分别安装在轨道和车体上，凭无接触力推动列车飞驰。由以上信息判断（　　）A. 车体前进的驱动力是静电力B. 车体在水平运动过程始终保持平衡状态C. 车体满载时较空载时I磁更大D. 车体右转时乘客受到向左的离心力【答案】C【解析】【详解】A．列车磁铁定子和电流转子分别安装在轨道和车体上，凭无接触力推动列车飞驰，车体前进的驱动力不是静电力，而是磁场对电流的安培力，故A错误；B．车体在水平运动过程中速度不一定相等，不会始终保持平衡状态，故B错误；C．轨道对车体的吸引力等于列车重力，车体满载时较空载时吸引力更大，I磁更大，故C正确；D．离心力是一种效果力，它使旋转的物体远离它的旋转中心，离心力并不是真实的力，故D错误。故选C。4. 人体含水量约为70%，水中有钠离子、钾离子等离子存在，因此容易导电，而脂肪不容易导电。如图甲所示为某脂肪测量仪，其工作原理是根据人体电阻的大小来判断脂肪所占比例，模拟电路如图乙所示。测量时，闭合开关S，测试者两手分别握住两手柄M、N，则体型相近的两人相比（　　）A. 脂肪含量低者对应的电压表示数较小，电流表示数较小B. 脂肪含量低者对应的电源内阻消耗功率较小C. 脂肪含量高者对应的电源输出功率较大D. 脂肪含量高者对应的电源效率较大【答案】D【解析】【详解】A．脂肪含量低者，电阻较小，根据“串反并同”，电压表示数较小，电流表示数较大，A错误；B．根据上述可知，脂肪含量低者，电流表示数较大，由于可知，脂肪含量低者对应的电源内阻消耗功率较大，B错误；C．脂肪含量高者，电阻较大，根据“串反并同”，电压表示数较大，电流表示数较小，电源输出功率为作出函数对应的图像如图所示由于不知道外电阻与电源内阻的大小关系，则脂肪含量高者对应的电源输出功率的大小变化关系不能确定，C错误；D．电源效率可知，脂肪含量高者，外电路电阻大，则电源效率较大，D正确。故选D。5. 如图甲所示，被称为“魔力陀螺”玩具的陀螺能在圆轨道外侧旋转不脱落，其原理可等效为如图乙所示的模型：半径为R的磁性圆轨道竖直固定，质量为m的铁球（视为质点）沿轨道外侧运动，A、B分别为轨道的最高点和最低点，轨道对铁球的磁性引力始终指向圆心且大小不变，不计摩擦和空气阻力，重力加速度为g，则（　　）A. 铁球绕轨道可能做匀速圆周运动B. 铁球绕轨道运动过程中机械能守恒C. 铁球在A点的向心力由重力和支持力共同提供D. 铁球在B点的最小速度为【答案】B【解析】【详解】AB．铁球在运动的过程中受到重力、轨道的支持力和磁力的作用，其中铁球受轨道的磁性引力始终指向圆心且大小不变，支持力的方向过圆心，它们都始终与运动的方向垂直，所以磁力和支持力都不能对小铁球做功，只有重力会对铁球做功，所以铁球的机械能守恒，在最高点的速度最小，在最低点的速度最大，铁球不可能做匀速圆周运动，故A错误，B正确；C．铁球在A点的向心力由重力、支持力、轨道对铁球的磁性引力共同提供，故C错误；D．铁球在运动的过程中受到重力、轨道的支持力和磁力的作用，铁球在最高点轨道对小铁球的支持力的方向可以向上，可知铁球的速度只要大于0即可通过最高点，既铁球在最高点的最小速度为零，由机械能守恒可得铁球在B点的最小速度为故D错误。故选B。6. 某中学生助手在研究心脏电性质时，当兴奋在心肌传播，在人体的体表可以测出与之对应的电势变化，可等效为两等量电荷产生的电场。如图是人体表面的瞬时电势分布图，图中实线为等差等势面，标在等势面上的数值分别表示该等势面的电势，为等势面上的点，为两电荷连线上对称的两点，为两电荷连线中垂线上对称的两点。则（　　）A. 两点的电势差B. 负电荷从点移到点，电势能增加C. 两点的电场强度等大反向D. 两点的电场强度相同，从到的直线上电场强度先变大后变小【答案】AD【解析】【详解】该瞬时电势分布图可等效为等量异种电荷产生的，等量异种电荷的电场线分布如图A．d、a两点的电势差选项A正确；B．从点移到点电势升高，但由于是负电荷所以电势能减小，选项B错误；C．a、b为两电荷连线上对称的两点，所以a、b两点的电场强度大小、方向相同，C错误；D．c、d为两电荷连线中垂线上对称的两点，c、d两点的电场强度大小方向都相同，根据等势线的密程度可判断出从到的直线上电场强度先变大后变小，选项D正确。故选AD。7. 中国科幻电影《流浪地球》讲述了人类为应付太阳“氦闪”地球毁灭的危机，在世界各地建造核聚变大功率发动机，先利用赤道发动机反向喷射停止地球自转，再开动全部发动机让地球加速至逃逸速度脱离太阳系开始流浪，其中有关物理学知识的说法正确的是（　　）A. 喷出的气体对赤道发动机的力和赤道发动机对地球的力是一对作用力和反作用力B. 地球自转刹车的过程中，赤道附近的重力加速度逐渐变大C. 地球速度至少达到才能脱离太阳系的束缚D. 脱离太阳系后，地球上的物体将处于完全失重状态【答案】B【解析】【详解】A．喷出的气体对赤道发动机的力和赤道发动机对喷出的气体的力是一对作用力和反作用力，A错误；B．地球在正常自转时赤道处的万有引力等于重力和此时自转的向心力之和，当自转逐渐减小时，向心力减小，可得重力逐渐增大即重力加速度逐渐变大，B正确；C．地球速度至少达到第三宇宙速度即才能脱离太阳系的束缚，C错误；D．脱离太阳系后，地球上的物体仍受到地球的万有引力，对地球的压力不为零，此时不处于完全失重状态，D错误。故选B。8. 如图所示，竖直平面内蜘蛛网上A、B、C三点的连线构成一个三角形，三根蜘蛛丝a、b、c的延长线过三角形的重心O点，蜘蛛丝a沿水平方向，蜘蛛丝c沿竖直方向，c中有张力。则（　　）A. 蜘蛛静止在O点时，a的张力一定等于c的张力B. 蜘蛛从O点竖直向上匀速运动时，b的张力变大C. 蜘蛛在O点由静止沿方向向左加速的瞬间，b的张力不变D. 蜘蛛网在水平风吹拂下晃动，a的张力大小不变【答案】C【解析】【详解】A．设蜘蛛丝b与竖直方向的夹角为，根据平衡条件可得，所以无法判断与的大小关系，A错误；B．当蜘蛛从O点竖直向上匀速运动时，仍处于平衡状态可得b的张力不变，B错误；C．蜘蛛在O点由静止沿方向向左加速瞬间，竖直方向加速度为零即合力为零有水平方向有由于加速方向与竖直方向垂直，在加速瞬间蜘蛛丝c中的形变量还未改变，所以加速瞬间时蜘蛛丝c中的拉力不变可得b中的拉力也不变； C正确；D．蜘蛛网在水平风吹拂下晃动，、和在垂直于蜘蛛网的方向上均有分力，根据力的合成可知，a的张力大小发生变化，D错误。故选C。二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20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5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。9. 生活中常用“百步穿杨”“一箭双雕”来形容箭术的高超。如图所示，在空中分别悬挂有A、B两小圆环，射箭练习者要让短箭先穿过B环后，再水平穿过A环。不计空气阻力，短箭可视为质点。下列说法正确的是（　　）A. 若AQ、BP的竖直高度之比为4：3，则OP、PQ的水平距离之比为1：1B. 若OP、PQ的水平距离之比为1：2，则AQ、BP的竖直高度之比为9：8C. 若A、O两点固定，则短箭的初速度大小和方向都必须是唯一的D. 若A、O两点固定，则短箭的初速度大小和方向不是唯一的【答案】AC【解析】【详解】A．由题意可知，短箭做斜上抛运动，到达A环时速度水平，此运动可看作是反方向的平抛运动，若AQ、BP的竖直高度之比为，则AB和BP的竖直高度之比为，根据平抛运动规律，短箭由O到B和由B到A的时间相等，所以OP、PQ的水平距离之比为，故A正确；B．同理可知，若OP、PQ的水平距离之比为，则短箭由O到B和由B到A的时间之比为，根据自由落体运动规律，AB和BP的竖直高度之比为则AQ、BP的竖直高度之比为，故B错误；CD．若A、O两点固定，根据平抛运动规律可知，在竖直方向上，短箭的飞行时间和竖直分速度是确定的，在水平方向上，短箭的水平分速度也是确定的，所以短箭的初速度大小和方向都必须是唯一的，故C正确，D错误。故选AC。10. 如图所示为匀强电场中的一组等间距的竖直直线，一个带电粒子从A点以一定的初速度斜向上射入电场，结果粒子沿初速度方向斜向右上方做直线运动，则下列说法正确的是（　　）A. 若竖直直线是电场线，电场的方向一定竖直向上B. 若竖直直线是电场线，粒子斜向上运动过程动能保持不变C. 若竖直直线是等势线，粒子一定做匀速直线运动D. 若竖直直线是等势线，粒子斜向上运动过程电势能增大【答案】BD【解析】【分析】【详解】AB．粒子做直线运动，则粒子受到的合力方向与初速度方向共线或受到的合力为0，因此粒子一定受重力作用．若竖直直线是电场线，粒子受到的电场力一定竖直向上，粒子斜向右上方做直线运动，因此合力一定为零，则粒子做匀速直线运动，动能不变，由于粒子的电性未知，因此电场方向不能确定，选项A错误，B正确；CD．若竖直直线是等势线，则电场力水平，由于粒子斜向右上做直线运动，因此电场力一定水平向左，合力方向与粒子运动的速度方向相反，粒子斜向右上做减速运动；粒子受到的电场力做负功，因此粒子斜向上运动过程电势能增大，选项C错误，D正确。故选BD。11. 如图甲所示，质量0.5kg的小物块从右侧滑上匀速转动的足够长的水平传送带，其位移与时间的变化关系如图乙所示。图线的0~3s段为抛物线，3~4.5s段为直线（时，时），g取。下列说法正确的是（　　）  A. 传送带沿顺时针方向转动B. 传送带速度大小为1C. 小物块与传送带间的动摩擦因数D. 0~4.5s内摩擦力对物块所做的功为-3J【答案】ACD【解析】【详解】A．根据图乙可知，小物块的位移先增大后减小，表明小物块的运动方向发生了反向，则传送带必定沿顺时针方向转动，A正确；B．根据图乙分析可知，小物块先向左做匀减速直线运动，后反向向右做匀加速直线运动至与传送带达到相等速度，最后以该速度向右做匀速直线运动，则传送带速度为B错误；C．根据图乙可知，小物块向左匀减速经历时间t0=2s速度减为0，后向右加速经历时间t1=1s速度与传送带达到同速v0，则有，解得C正确；D．小物块向左匀减速的初速度全过程对小物块分析有解得D正确故选ACD。12. 如图，质量均为m的小球A、B用一根长为l的轻杆相连，竖直放置在光滑水平地面上，质量也为m的小球C挨着小球B放置在地面上。微微扰动轻杆使小球A向左倾倒，小球B、C在同一竖直面内向右运动。当杆与地面有一定夹角时小球B和C分离，已知C球的最大速度为v，小球A落地后不反弹，重力加速度为g，下面说法正确的是（　　）A. 球B、C分离前，A、B两球组成的系统机械能逐渐减小B. 球B、C分离时，球B对地面的压力大小为C. 从开始到A球落地的过程中，杆对球B做的功为D. 小球A落地时的动能为【答案】AC【解析】【详解】A．球B、C分离前，球C对球B做负功，所以A、B两球组成的系统机械能逐渐减小，故A正确；B．球B、C分离时，对A、B两球组成的系统，球A有向下的加速度，球A处于失重状态，所以球B对地面的压力大小小于2mg，故B错误；C．分离前，A、B、C组成的系统水平方向动量守恒，当A落地时，A、B的水平速度相等因此A落地时B的速度根据能量守恒，可知杆对球B做的功等于B、C动能之和，即故C正确；D．对A、B、C三球组成系统由机械能守恒得解得故D错误。故选AC。三、非选择题：共56分，请根据要求作答。13. 如图甲所示的实验装置可用来测量木块与小车之间的动摩擦因数。（1）木块放在小车的右端，细线连接在木块和桌上的立柱之间，细线有拉力时处于水乎方向。另一根水平细线连接在小车的右端，跨过桌边的定滑轮，细线的下端系有力传感器和一只装水的小桶。小车的右端安装有挡光片，桌面上B位置安装有一个光电门（未画出），小车与桌面，滑轮与轴间的摩擦均忽略不计。（2）每次做实验，在两条细线都有张力后，让小车从A点开始在水平方向做初速度为零的匀加速直线运动，测量间的距离L，挡光片的宽度d，光电门记录时间t，力传感器记录小车的拉力F。（3）改变小桶中水的质量，重复上面的实验，取重力加速度大小为g。（4）正确记录每一组F与t相对应的数据，作出的函数关系图像如图乙所示。其中，图线与纵轴的截距为b，与横轴的截距为。①利用游标卡尺测量挡光片宽度__________。②通过图像计算出小车的质量__________。（结果用题中所给的符号表示）③若木块的质量与小车质量相等，通过图像计算出木块与小车之间的动摩擦因数__________。（结果用题中所给的符号表示）【答案】    ①. 10.55    ②.     ③. 【解析】【详解】（4）①[1]挡光片的宽度②[2]设木块质量m，对小车，根据牛顿第二定律又联立得故图像斜率计算出小车的质量M=③[3]若木块的质量与小车质量相等，纵截距得木块与小车之间的动摩擦因数14. 某同学在研究标有额定工作状态为“3V，1.5W”的小灯泡的伏安特性曲线实验中，实验室提供以下器材：电流表A1量程100mA，内阻约为1Ω电流表A2量程600 m A，内阻约为0.3Ω电压表V量程3.0V，阻约为6000Ω滑动变阻器R1最大阻值10Ω滑动变阻器R2最大阻值为500Ω电源E电动势为4V，内阻不计单刀单掷开关与单刀双掷开关若开，导线若干 （1）为了提高测量的准确度与有效性，应该选择电流表__________，滑动变阻器__________；（2）若实验电路图为图1所示，在实验过程中，应先将滑动变阻器的滑片P置于变阻器的__________端（填“左”或“右”）；调整好滑片位置后将单刀双掷开关S3置__________点（填“a”或“b”）。（3）正确连接电路后，开始实验，调节滑动变阻器的滑片，如果电压表的示数可以从零开始变化，但电流表无示数，灯泡也不亮，则可能故障是__________A．灯泡支路发生了短路        B．灯泡支路发生了断路C．电流表内部线圈烧断了    　D．滑动变阻器左下端接入电路的导线有断路故障（4）故障排除后，将滑片P向右调节，得到多种状态下小灯泡实际工作的电压与电流的对应数据，记录在表格中。描绘出小灯泡的伏安特性曲线如图2所示。（5）若实验电路为图3所示，将这个小灯泡接入新电路（图3）中，电源内阻不计，该电路中其他元件的相关参数如图中标识，则该小灯泡在该电路中的实际工作功率为__________W（结果保留三位有效数字）。【答案】    ①. A2    ②. R1    ③. 左    ④. b    ⑤. B    ⑥. 1.35【解析】【详解】（1）[1]灯泡的额定电流为为了提高测量的准确度与有效性，应该选择电流表A2；[2]为了方便调节电路，滑动变阻器R1；（2）[3]为了使灯泡的电流最小，在实验过程中，应先将滑动变阻器的滑片P置于变阻器的左端；[4]灯泡的电阻约为根据为了提高测量的准确度与有效性，应该选择电流表外接法，调整好滑片位置后将单刀双掷开关S3置b点；（3）[5] A．若灯泡支路发生了短路，电流表有示数，电压表示数为零，A不符合题意；B．若灯泡支路发生了断路，电压表的示数可以从零开始变化，但电流表没有示数，灯泡也不亮，B符合题意；C．若电流表内部线圈烧断了，电压表无示数，C不符合题意；D．若滑动变阻器左下端接入电路的导线有断路故障，电流表有示数，灯泡正常发光，D不符合题意。故选B。（5）[6]把灯泡看成外电路，等效电源的内阻是R3和R4并联，其并联值为根据 得当 时， 当 时， 在图2中画出 的图像，如图所示该小灯泡在该电路中的实际工作功率为
 15. 为激发飞行学员的职业荣誉感，空军于2022年7月31日首次派出运—20飞机运送新录取飞行学员到空军航空大学报到。运—20飞机沿直线跑道由静止开始以最大加速度匀加速起飞，经过时间达到起飞速度。（1）求飞机起飞时的加速度大小和发生的位移大小x1；（2）跑道上有一个航线临界点（如图所示），超过临界点就必须起飞，如果放弃起飞飞机将可能冲出跑道，已知跑道长度，飞机减速的最大加速度大小，求临界点距跑道起点的距离。【答案】（1）3m/s2，600m；（2）480m【解析】【详解】（1）飞机起飞时的加速度大小加速起飞发生的位移为解得（2）假如飞机加速至临界点，则飞机以最大加速度减速能刚到达跑道的末端。设此过程中飞机的最大速度为，则加速过程有减速过程有解得16. 如图所示，在足够长的粗糙水平面上放一长为、质量为、左右挡板厚度不计的U形盒子P（盒子内底面水平），盒子P与水平面间的动摩擦因数为。在盒子的左端放一质量等于的物块（可看作质点），Q的带电量始终为。整个装置始终处在一个水平向右的匀强电场中，场强为，Q与盒子内表面无摩擦，放开物块后即在盒内向右运动与右面挡板碰撞，设碰撞时间极短且碰撞过程中没有机械能损失，重力加速度g取10。求（1）物块与盒子发生第一次碰撞后，P、Q的速度大小；（2）物块与盒子发生第一次碰撞后至第二次碰撞前Q与盒子右挡板间的最大距离（结果可用分数表示）；（3）P最终是否会停止？若P不能停止，求第一次碰后，20秒内P前进的路程；若P会停止，求P前进的总路程。【答案】（1）8m/s，3m/s；（2）；（3）P、Q终将停止，P前进的总路程为10m【解析】【详解】（1）设Q与P第一次碰撞前的速度为，碰后P、Q的速度分别为和，由动能定理，得碰撞过程动量守恒碰撞过程机械能守恒代入数据求得    （2）碰后Q加速运动的加速度碰后P减速运动的加速度设物块Q与盒子P速度相等时经过时间为，则有    得因为物块Q与盒子P速度相等时Q与盒子右挡板间的距离此时最大，最大距离为二者相对位移满足题意此时不会与盒子左板碰撞。（3）由可知P、Q终将停止。（否则前进足够长的位移，减少的电势能会小于增加的内能，违背能量守恒定律）停止时，Q在P的右端，设P前进的总路程为S，由能量守恒得17. 如图所示，在直角坐标平面的第一象限内存在着沿方向的有界匀强电场，其边界由曲线、x轴和直线围成（边界有电场），其中a、b点坐标分别为、，且曲线的轨迹方程为，电场强度的大小，在边界上放有一个和边界等长的粒子放射源，能同时均匀的发射粒子。在的虚线上方存在垂直纸面向里的匀强磁场，c点为磁场边界和y轴的交点。在紧挨着y轴左侧及下侧存在一个边长L为1m的正方形区域，此正方形区域内存在沿方向的匀强电场（边界有电场），电场强度大小，且在此电场的下边界放置了一个与边界等长的荧光屏。某时刻放射源由静止释放大量带正电的粒子，发现所有粒子均能通过图中c点。已知粒子的电荷量，质量，不计带电粒子的重力以及粒子之间的相互作用，求：（1）求磁场的磁感应强度的大小；（2）打到荧光屏上的粒子占粒子总数的百分比；（3）到达荧光屏上的粒子的最小动能。【答案】（1）0.2T；（2）60%；（3）【解析】【详解】（1）从距O点x处释放的粒子在电场中加速再匀速到达虚线，根据动能定理可得  ①粒子在磁场做圆周运动半个周期从c点出射，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得  ②由几何关系  ③且  ④由①②③④可得（2）从c点出磁场的粒子进入第二个电场做类平抛，设某一个粒子能恰好达到荧光屏左边缘，则粒子在垂直电场方向和沿电场方向的位移均为电场的边长L由运动学公式及牛顿第二定律有  ⑤  ⑥  ⑦由⑤⑥⑦解得由①④可得则打中荧光屏左端的粒子释放位置为释放位置距离O点越远，粒子在电场1中加速距离越大，获得的速度越大，越能打中荧光屏，即在0.4m到1m范围释放的粒子能打中荧光屏，所占粒子总数的百分比为（3）设在电场1中加速距离为的粒子在电场2中偏转x2打到荧光屏上打到荧光屏上时动能为由以上可得当即时动能最小，最小动能为