注意事項：
1. 考試時間為75分鐘，滿分100分。
2. 答題前，考生務必將自己的姓名、準考證號填寫在答題卡相應的位置。
一、選擇題：本題共7小題，每小題4分，共28分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。
1. 如圖所示，在水平桌面上有一光滑圓盤，圓盤圓心O點有一個固定的帶正電的物體，帶負電的物體P僅在庫侖力的作用下繞O點做勻速圓周運動，下列說法正確的是（ ）
A. 在圖示位置物體P所帶的負電荷突然消失，一定沿a軌跡運動
B. 物體P沿b軌跡運動一定是在圖示位置物體P所帶的負電荷減少了
C. 物體P沿c軌跡運動一定是在圖示位置物體P所帶的負電荷減少了
D. 物體P無論如何都不可能沿PO方向運動
2. 2021年12月9日航天員翟志剛、王亞平、葉光富在空間站授課，他們在距地面400km的圓軌道上的“天和”核心艙內為地球上的學生授課，實現(xiàn)天地互動，被稱為“天宮課堂”。2022年3月23日下午，中國空間站“天宮課堂”再度開課，演示了水油分離實驗、太空拋物實驗等，下列說法正確的是（ ）
A. 因為宇航員在空間站中處于完全失重狀態(tài)，所以宇航員不受地球的萬有引力
B. 空間站繞地球的運行速度一定大于第一宇宙速度但是小于第二宇宙速度
C. “水油分離實驗”中，同位置相同體積的水比油做圓周運動所需向心力小
D. “太空拋物實驗”中，冰墩墩被拋出后，不會做平拋運動
3. 一潛水運動員在深水中將一小鐵球豎直上拋，經過一段時間后小球又返回至出發(fā)點。已知小球在運動過程中受到水的阻力大小不變，關于小球從拋出到返回出發(fā)點的過程，下列說法正確的是（ ）
A. 小球上升過程中的加速度小于下降過程中的加速度
B. 小球上升過程中克服重力做的功大于下降過程中重力做的功
C. 小球上升過程中機械能的變化小于下降過程中機械能的變化
D. 小球上升過程中所受重力做功的平均功率小于下降過程中重力做功的平均功率
4. 鏟車是我國現(xiàn)代化建設中一種不可缺少的必備工具。某鏟車運送貨物可以簡化為如圖所示模型，質量為m的貨物放在“V”型擋板上，兩板間夾角保持不變，“V”型擋板可繞P軸在豎直面內轉動，使BP板由水平位置逆時針緩慢轉動，忽略“V”型擋板對貨物的摩擦力，已知重力加速度大小為g，則在AP板轉到水平之前，下列說法正確的是（ ）
A. AP板對貨物的支持力一直增大，BP板對貨物的支持力一直減小
B. AP板對貨物的支持力一直減小，BP板對貨物的支持力一直增大
C. AP板對貨物的支持力先減小后增大，BP板對貨物的支持力先增大后減小
D. AP板對貨物的支持力先增大后減小，BP板對貨物的支持力先減小后增大
5. 火車軌道的轉彎處外軌高于內軌，如圖所示。若已知某轉彎處外軌和內軌的高度差為h，內外軌道之間的距離為L，彎道處的圓弧半徑為R。已知h遠小于L，重力加速度為g，則下列說法中正確的是（ ）
A. 該轉彎處規(guī)定的安全行駛速度
B. 該轉彎處規(guī)定的安全行駛速度
C. 該轉彎處規(guī)定的安全行駛速度
D. 當實際行駛速度大于規(guī)定的安全行駛速度v時，輪緣擠壓內軌
6. 如圖所示為某汽車在平直公路上啟動過程中速度v與牽引力F大小的倒數(shù)之間的關系圖像，即圖像，ab平行于v軸，bc反向延長過原點O。已知汽車的質量為，汽車的額定功率為50kW，汽車受到的阻力恒定，下列說法正確的是（ ）
A. 汽車在bc過程做勻加速直線運動B. 汽車受到的阻力大小為
C. 汽車的最大速度為10m/sD. 汽車在ab過程持續(xù)的時間為20s
7. 有一條均勻金屬鏈條，一半長度在光滑的足夠高斜面上，斜面頂端是一個很小的圓弧，斜面傾角為，另一半長度豎直下垂，由靜止釋放后鏈條滑動，已知重力加速度，鏈條剛好全部滑出斜面時的速度大小為，則金屬鏈條的長度為（ ）
A. 0.6mB. 1mC. 2mD. 2.6m
二、選擇題：本題共3小題，每小題6分，共18分。在每小題給出的四個選項中，有多項符合題目要求。全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。
8. 甲乙兩顆星體繞著同一個中心天體做勻速圓周運動，甲的軌道半徑是乙的1.5倍。已知甲的直徑是乙的0.5倍，質量是乙的0.1倍，不考慮星體自轉的影響，下列說法正確的是（ ）
A. 甲星體繞中心天體做勻速圓周運動的周期比乙星體大
B. 甲星體繞中心天體做勻速圓周運動的動能比乙星體大
C. 甲星體表面的重力加速度比乙星體小
D. 甲星體的第一宇宙速度比乙星體小
9. 如圖甲所示，用黏性材料粘在一起的A、B兩物塊靜止于光滑水平面上，兩物塊的質量分別為、。時刻開始對物塊A施加一水平推力，同時對物塊B施加同一方向的拉力，使A、B從靜止開始運動，運動過程中、方向保持不變，、的大小隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示。已知時A、B恰好分離，則下列說法正確的是（ ）
A. A、B之間最大的黏力為0.3NB. 從時刻到A、B分離，它們運動的位移為5.4m
C. 時刻，A、B之間作用力大小為0.4ND. 時刻，A對B的作用力方向向左
10. 如圖，兩個質量均為m的小球M、N通過輕質細桿連接，M套在固定的豎直桿上，N放在水平地面上。一輕質彈簧水平放置，左端固定在桿上，右端與N相連。彈簧始終在彈性限度內，不計一切摩擦，重力加速度大小為g。當彈簧處于原長狀態(tài)時，M到地面的距離為h，將M由此處靜止釋放，在小球M向下運動至與地面接觸的過程中，下列說法正確的是（ ）
A. 小球M釋放的瞬間，地面對小球N的支持力大于2mg
B. 小球N的速度先增大后減小
C. 當小球N的速度最大時，小球M的加速度大小等于g
D. 若小球M落地時的速度大小為v，此時彈簧的彈性勢能為
三、非選擇題：本題共5小題，共54分。解答題應寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟，只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。
11.（6分）用如圖甲所示裝置研究平拋運動。將白紙和復寫紙對齊重疊并固定在豎直的硬板上，鋼球沿斜槽軌道PQ滑下后從Q點飛出，落在水平擋板MN上。由于擋板靠近硬板一側較低，鋼球落在擋板上時，鋼球側面會在白紙上擠壓出一個痕跡點。移動擋板，重新釋放鋼球，如此重復，白紙上將留下一系列痕跡點。
（1）（多選）關于“研究物體平拋運動”實驗，下列說法正確是______。
A. 安裝斜槽時其末端切線應水平
B. 鋼球與斜槽之間有摩擦會增大實驗誤差
C. 建立坐標系時，以斜槽末端端口位置為坐標原點
D. 鋼球必須每次從斜槽上同一位置由靜止開始釋放
（2）某同學通過實驗得到的軌跡如圖乙所示，已知每個小方格的邊長為0.45cm，重力加速度。則鋼球做平拋運動的初速度大小為______m/s（計算結果保留兩位有效數(shù)字）。
12.（9分）某實驗小組用如圖甲所示裝置做驗證機械能守恒定律的實驗，所用打點計時器為電火花打點計時器，打點周期為0.02s。（計算結果均保留三位有效數(shù)字）
（1）該同學選取了一條紙帶，取點跡清晰的一段如圖乙所示，若實驗中所用重錘質量，重力加速度，則記錄B點時，重錘動能______。從開始下落點O起至B點，重錘的重力勢能減少量是______，因此可得出的結論是：____________。
（2）由于阻力的作用，使測得的重錘重力勢能的減小量總是大于重錘動能的增加量，根據(jù)（1）中紙帶所測數(shù)據(jù)可求得該實驗中存在的平均阻力大小______N。
13.（10分）如圖所示，半徑為R的光滑半圓形軌道處于豎直平面內，半圓形軌道與光滑的水平地面相切于半圓的端點A。一質量為m的小球在水平地面上C點受水平向左的恒力由靜止開始運動，當運動到A點時撤去恒力，小球沿豎直半圓形軌道能運動到軌道最高點B點。已知A、C間的距離為L，重力加速度為g。
（1）若小球到達半圓形軌道B點時對軌道的壓力大小為，求恒力大小F；
（2）求恒力的最小值。
14.（13分）如圖所示，傾角、高的斜面體固定在水平地面上，小球從斜面體頂端A點以的初速度水平向右拋出?？諝庾枇雎圆挥?，重力加速度，，。求：
（1）小球落在斜面上的位置；
（2）若在小球水平拋出的同時，解除斜面固定并使斜面體在水平地面上由靜止開始向右做加速度的勻加速直線運動，則小球能否落在斜面上？若能，請求出小球落在斜面上的位置。
15.（16分）如圖所示，質量為m的小球甲穿過一豎直固定的光滑桿拴在輕彈簧上，質量為4m的物體乙用輕繩跨過光滑的定滑輪與小球甲連接，開始用手托住物體乙，輕繩剛好伸直，滑輪左側繩豎直，右側繩與水平方向夾角為，某時刻由靜止釋放物體乙（足夠高），經過一段時間小球甲運動到Q點，O、Q兩點的連線水平，，且小球甲在P、Q兩點處時彈簧的彈力大小相等。已知重力加速度為g，，。求：
（1）彈簧的勁度系數(shù)k；
（2）小球甲位于Q點時的速度大小v；
（3）在小球甲從P點上升到PQ中點的過程中，彈簧彈力做的功W。
2023-2024學年第一學期11月高三階段測試卷
物理參考答案
1. A 【解析】在圖示位置物體P所帶的負電荷突然消失，一定沿a軌跡運動，A正確；沿b軌跡做離心運動，可能是所需要的向心力增大了，即v增大了，也可能是力F減小了，B錯誤；沿c軌跡做向心運動，可能是所需要的向心力減小了，即v減小了，也可能是力F增大了，C錯誤；當物體P速度突然為零時，物體P可能沿PO方向運動，D錯誤。
2. D 【解析】宇航員在空間站中處于完全失重狀態(tài)，地球對宇航員的萬有引力提供他們圍繞地球做圓周運動的向心力，A錯誤；由于空間站的軌道半徑大于地球的球體半徑，所以該空間站繞地球的運行速度小于第一宇宙速度，B錯誤；“水油分離實驗”中，同位置的水和油向心加速度相同，但由于水和油的密度不同，相同體積下水的質量比油的質量大，所需的向心力比油大，C錯誤；由于空間站中物體處于完全失重狀態(tài)，在空間站中做“太空拋物實驗”時，冰墩墩被拋出后近似做直線運動，D正確。
3. C 【解析】小球運動過程中受到水的浮力和阻力大小不變，則上升、下降過程中加速度大小分別為，，所以，A錯誤；小球上升過程中克服重力做的功等于下降過程中重力做的功，即，B錯誤；小球機械能的變化，等于水的阻力和浮力對小球做的功之和，上升過程中，下降過程，所以小球上升過程中的機械能變化小于下降過程中機械能的變化，C正確；上升、下降過程所用時間分別為、t，則有，由于，則上升、下降過程的平均功率分別為，，所以，D錯誤。
4. A 【解析】如圖所示，設BP板轉動的角度為，貨物的重力為mg，根據(jù)正弦定理有，，在增大的過程中，AP板對貨物的支持力一直增大，BP板對貨物的支持力一直減小，A正確。
5. B 【解析】若火車以速度v經過彎道，內、外軌道均不受側壓力作用時，其所受的重力和支持力的合力提供向心力，如圖所示，
根據(jù)牛頓第二定律得，因為h遠小于L，很小，則，聯(lián)立解得，AC錯誤，B正確；當轉彎的實際速度大于規(guī)定速度時，火車所受的重力和支持力的合力不足以提供所需的向心力，火車有離心趨勢，故其外側車輪輪緣會與外軌相互擠壓，D錯誤。
6. D 【解析】由于圖像bc斜率為定值，即可知，發(fā)電機功率為定值，由牛頓第二定律可得，可得，所以，P不變，v增大，則加速度a減小，故汽車在bc過程中做加速度減小的變加速直線運動，A錯誤；汽車速度達到最大速度時，牽引力等于阻力，即阻力，B錯誤；汽車的最大速度為，C錯誤；汽車在ab過程中勻加速的末速度，設勻加速加速度大小為，根據(jù)牛頓第二定律有，解得，汽車從a到b持續(xù)的時間為，D正確。
7. C 【解析】設鏈條的質量為2m，以開始時鏈條的最高點為零勢能面，鏈條的機械能為，鏈條全部滑出后，動能為，重力勢能為，由機械能守恒可得，即，解得，C正確。
8. ACD 【解析】設中心天體質量為M，環(huán)繞天體質量為m，根據(jù)萬有引力提供向心力有，得，由于甲星體的公轉半徑比乙星體的公轉半徑大，所以甲星體的公轉周期比乙星體的公轉周期大，A正確；根據(jù)，解得，則有，代入數(shù)據(jù)可知，甲星體的動能比乙星體小，B錯誤；設在環(huán)繞天體表面上物體的質量為，環(huán)繞天體的半徑為R，根據(jù)萬有引力提供向心力，可得，甲星體上表面重力加速度小于乙星體表面，C正確；根據(jù)第一宇宙速度表達式知，甲星體表面的第一宇宙速度小于乙星體的第一宇宙速度，D正確。
9. AB 【解析】由乙圖可知，分離之前A、B物體受到的合力不變，故以相同加速度a共同加速，以整體為研究對象，據(jù)牛頓第二定律可得，加速度為，分離時對B由牛頓第二定律可得，由乙圖可知，此時，聯(lián)立解得黏力，A正確；根據(jù)位移公式可得，整體的位移大小為，B正確；當時，，對B據(jù)牛頓第二定律可得，解得B受到的壓力大小為，C錯誤；當時，，對B據(jù)牛頓第二定律可得，解得B受到的壓力大小為，即A對B的作用力方向向右，D錯誤。
10. BD 【解析】把小球M、N作為整體，小球釋放瞬間，因為小球M有豎直向下的加速度，小球M、N系統(tǒng)處于失重狀態(tài)，所以地面對N的支持力小于2mg，A錯誤；小球M釋放的瞬間，小球N的速度為0，當小球M落地時，小球M沒有沿桿的分速度，所以小球N的速度為0，故小球N的速度先增大后減小，B正確；當小球N的速度最大時，細桿對小球N的水平推力等于彈簧的拉力，細桿對小球M有向上的推力，所以小球M的加速度大小小于g，C錯誤；整個系統(tǒng)機械能守恒，則有，則此時彈簧的彈性勢能，D正確。
11.（1）AD （2）0.45（每空3分，共6分）
【解析】（1）安裝斜槽時其末端切線必須水平，這樣鋼球到達斜槽末端時小球速度才水平，故A正確；鋼球與斜槽之間有摩擦力，但鋼球每次從相同的位置滾下，摩擦力每次都是相同的，不影響實驗過程，故B錯誤；建立坐標系時，應以斜槽末端端口鋼球球心的位置為坐標原點，故C錯誤；鋼球必須每次從斜槽上同一位置由靜止開始釋放，這樣才能保證鋼球初速度相同，故D正確。
（2）由，代入數(shù)據(jù)計算可得，由，代入數(shù)據(jù)并解得。
12.（1）0.169J（3分），0.175J（3分），在誤差允許的范圍內，重錘機械能守恒（1分）
（2）0.220N（2分）
【解析】（1）打B點時重錘的瞬時速度為，重錘動能為，重力勢能減少量為，重錘重力勢能減少量約等于動能增加量，機械能守恒。
（2）由圖乙計算可知，重錘的加速度，據(jù)牛頓第二定律，代數(shù)并解得。
13.【解析】（1）設小球到B點速度為v，從C到B根據(jù)動能定理有
（3分）
在B點，由牛頓第二定律有（3分）
解得：（1分）
（2）小球恰能運動到軌道最高點時，恒力F有最小值，則有（2分）
解得：（1分）
14.【解析】（1）設水平位移為x，由平拋運動規(guī)律有（1分）
（1分），由幾何知識可得（1分），聯(lián)立并代入已知數(shù)據(jù)得（1分）
（1分），小球落在B點（1分）
（2）如圖所示，假設小球能落在斜面上，斜面體運動的位移為，小球做平拋運動豎直位移為，水平位移為。由平拋運動規(guī)律有
（1分），（1分），又（1分）
由幾何知識可得（1分），聯(lián)立并代入已知數(shù)據(jù)得（1分）
所以小球可以落在斜面上（1分）
落在斜面上距A點的距離（1分）
15.【解析】（1）由幾何關系知（2分）
則小球位于P點時彈簧的壓縮量為（2分）
對P點的小球由力的平衡條件可知（2分）
解得（1分）
（2）當小球運動到Q點時，設小球甲的速度為v，此時小球甲的速度與繩子OQ垂直，所以物體乙的速度為零，又小球、物體和彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒，則由機械能守恒定律得（4分），解得（1分）
（3）在小球甲從P點上升到PQ中點的過程中，彈簧彈力做的功

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