河南省TOP二十名校2023-2024学年高三上学期名校调研考试三物理试题

24届高三年级TOP二十名校调研考试三

物  理

全卷满分110分，考试时间90分钟

注意事项：

1. 答卷前，考生务必将自己的姓名，准考证号填写在答题卡上，并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置.

2. 回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑.如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号.回答非选择题时，将答案写在答题卡上.写在本试卷上无效.

3. 考试结束后，将本试卷和答题卡一并收回.

一、单项选择题：本题共8小题，每小题4分，共32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. 在物理学的探索和发现过程中，物理学家总结了很多的物理方法.以下关于物理学研究方法的叙述中正确的是（    ）

A. 利用光电门测速度，运用了理想模型法

B. 验证平行四边形定则的实验，运用了等效替代法

C. 伽利略对自由落体运动的研究，运用了控制变量法

D. 利用插有细玻璃管的水瓶观察微小形变，运用了微元法

2. 参加拉力赛的汽车由沙滩驶上山坡，如图所示.车在沙滩上行驶时的最大速率为v，当其驶上山坡后，其阻力变为汽车在沙滩上行驶时所受阻力的3倍.已知汽车在行驶过程中发动机功率保持不变，则汽车在山坡上行驶的最大速率为nv，则n等于（    ）

A. 2 B.  C. 3 D.

3. 下面三幅图是同一小球，在同一地点，用同一频闪照相仪得到的运动照片，下列有关说法正确的是（    ）

A. 三种运动过程中，小球的加速度逐渐增大

B. 三种运动过程中，小球处于完全失重状态

C. 三种运动过程中，相等时间内小球速度变化不同

D. 三种运动过程中，相等时间内小球在竖直方向上位移相同

4. 一辆汽车以相同的速率连续通过可视为圆弧的凹桥与凸桥，如图所示.已知汽车通过凹桥最低点对桥面的压力为其重力的2倍，通过凸桥最高点时对桥面的压力为其重力的，汽车可视为质点，则凹桥与凸桥半径之比为（    ）

A.  B.  C.  D.

5. 变速自行车是现代年轻人喜爱的交通工具，如图所示.若链条连接的前轮齿数为36个，连接的后轮齿数为10个，则前轮转一圈，后轮转（    ）

A. 3圈 B. 3.6圈 C. 4圈 D. 4.2圈

6. 月兔2号机器人在月球表面做了一项实验：在距月球表面2.7m高处以5m/s的速度将一小球水平抛出，当其落到月球表面后，测出水平位移为9m，则月球表面的重力加速度约为（    ）

A.  B.  C.  D.

7. 建筑工人经常用简单机械运送物体，如图所示.甲拉住绳子一端沿水平地面缓慢向左移动提升物体，当物体到达楼顶后，乙用水平绳子向右拉动物体，同时甲向右移动，使物体缓慢向右平移.下列说法正确的是（    ）

A. 提升物体过程，绳子拉力逐渐增大 B. 提升物体过程，甲与地面间的摩擦力大小保持不变

C. 乙对水平绳子的拉力逐渐减小 D. 乙与楼顶间的摩擦力逐渐增大

8. 某同学利用无人机拍摄百米运动员的赛跑过程，无人机初始位置处在运动员头顶正上方，它们整个过程的图像如图所示，其中OPM为运动员的运动图像，ON为无人机的运动图像，PM与ON相交于Q点，无人机与运动员同时冲过终点，下列说法正确的是（    ）

A. 图中  B. 图中

C. 图中的面积大于的面积 D. OP图线对应的加速度大于ON图线对应的加速度

二、多项选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分.在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分.

9. 某运动员参加自由式滑雪比赛，其在空中的运动轨迹如图中虚线所示，若将运动员看作质点，忽略空气阻力，关于运动员在空中的运动过程，下列说法正确的是（    ）

A. 运动员的重力势能一直减小 B. 运动员的重力势能先增大后减小

C. 运动员的动能一直增加 D. 运动员的动能先减小后增加

10. 当今社会卫星为人们提供了太多的便利，如手机导航等.若两颗卫星均围绕地球运动，如图所示.卫星甲的轨道为椭圆，其近地点恰好位于地面处，远地点距地面的距离为4R，卫星乙的轨道为圆形，乙卫星距地面的距离为2R，其中R为地球半径，已知两轨道在同一平面内，下列说法正确的是（    ）

A. 甲、乙两卫星的轨道平面可能不过地心 B. 甲卫星近地点的速率大于乙卫星运动的速率

C. 甲、乙两卫星运动的周期之比为 D. 甲卫星的最大加速度与乙卫星的加速度大小之比为

11. 如图所示，物块A放置在足够长的物块B上，在水平拉力F作用下一起沿水平面做匀速直线运动，已知A、B的质量满足，A、B间的动摩擦因数为0.1，B与地面间的动摩擦因数为0.2，重力加速度为g，最大静摩擦力等于滑动摩擦力.某时刻撤去水平拉力F，则下列说法正确的是（    ）

A. 拉力

B. 拉力

C. 撤去拉力后，A、B之间的摩擦力大小为0.1mg

D. 撤去拉力后，A、B之间的摩擦力大小为0.2mg

12. 如图所示，一轻质弹簧两端分别连接甲、乙两个完全相同的木块，竖直放置在水平桌面上，其中木块甲位于O点.现用外力向下缓慢压木块甲至某位置，然后由静止释放木块甲，最终木块乙恰好未离开桌面.已知木块质量为m，弹簧劲度系数为k，重力加速度为g，下列说法正确的是（    ）

A. 木块甲上升的最高位置距O点的距离为 B. 木块甲上升的最高位置距O点的距离为

C. 外力对木块甲做的功为 D. 外力对木块甲做的功为

三、非选择题：本题共6小题，共54分.作答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤.只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位.

13.（6分）某同学利用如图甲所示装置探究力一定时加速度随质量变化的关系，根据该实验回答下面的问题：

（1）本实验______（填“需要”或“不需要”）平衡摩擦力；

（2）本实验______（填“需要”或“不需要”）使钩码的质量远小于小车的质量；

（3）图乙为打出的一条纸带，若相邻计数点间的时间间隔为0.1s，则小车运动的加速度大小为______（结果保留一位有效数字）.

14.（9分）某同学利用如图甲所示装置来验证机械能守恒定律，主要的实验步骤如下：

（i）将发射弹丸的弹簧枪，光电门固定在铁架台上，并使弹簧枪的枪管和光电门的中心在同一条竖直线上；

（ii）测出光电门中心到枪口的距离h，然后发射弹丸，并记录下光电门显示的时间t；

（iii）逐渐增大光电门中心到枪口的距离，重复第（2）操作，并记录对应的时间；

（iv）测出弹丸的直径d；

（v）计算出弹丸经过光电门时的速度v，并做出图像.

根据上述步骤回答下面的问题：

（1）用刻度尺测量弹丸的直径如图乙所示，则______cm；

（2）根据公式______（用步骤中的字母表示）计算弹丸经过光电门时的速度；

（3）若做出的图像是______，说明此过程机械能守恒；

（4）利用该图像______（填“能”或“不能”）测出弹丸飞出枪口的速度.

15.（8分）如图所示，小物块以某一初速度从斜面底端滑上斜面，然后又沿斜面滑下.已知斜面倾角，物块与斜面间的动摩擦因数，，.求：

（1）物块沿斜面向上滑动与向下滑动时的加速度大小之比；

（2）物块沿斜面向上滑动的时间与向下滑动的时间之比.

16.（8分）火星因为离地球比较近，成为了人类探索的焦点之一.如图所示，将地球和火星的公转均视为圆周运动.已知火星与地球的公转轨道半径之比为，太阳的半径为R，地球的公转周期为T，轨道半径为r，引力常量为G，不计地球与火星间的引力.求：

（1）太阳的平均密度；

（2）火星公转的速度大小.

17.（8分）一种U型池的滑板运动场地截面示意图如图所示，场地由两个完全相同的光滑1/4圆弧滑道AB、CD和粗糙水平滑道BC构成，圆弧滑道的半径，B、C分别为两圆弧滑道的最低点，B、C间的距离，滑板与水平滑道间的动摩擦因数为.运动员某段运动过程由A点正上方高为处由静止开始下落，正好沿切线方向进入圆弧滑道AB.已知运动员（连同滑板）的质量为，重力加速度g取，运动员可视为质点，空气阻力不计.求：

（1）运动员运动到圆弧滑道最低点C点时的速度大小；

（2）运动员运动到圆弧滑道最低点C时运动员受到的支持力大小.

18.（15分）如图所示，由倾斜部分MP和1/4圆弧部分PN构成的轨道固定在竖直面内，O为圆心，OP竖直，端点M、N位于同一水平面上，且，其中R为圆弧轨道的半径，倾斜轨道顶端通过一段长度不计的圆弧与1/4圆弧轨道平滑连接，小球A穿在轨道上并通过轻质细绳与小球B连接，细绳绕过可看作质点的轻质定滑轮，定滑轮与圆弧轨道最高点P等高且处在轨道端点N的正上方.已知圆弧轨道半径为，重力加速度g取.现将A球从端点M处由静止释放，不计一切摩擦，A、B两球均可视为质点.

（1）若A、B两球的质量满足，求当A球运动到圆弧轨道最高点P时，A、B两球的速度大小；

（2）若A、B两球的质量满足，且A球从P点由静止释放，求当运动中B球的速度最小时，A球的速度大小.

24届高三年级TOP二十名校调研考试三·物理

参考答案

1. B  利用光电门测速度运用了极限法，故A错误；验证平行四边形定则的实验运用了等效替代法，故B正确；伽利略对自由落体运动的研究运用了实验加逻辑推理的方法，故C错误；利用插有细玻璃管的水瓶观察微小形变，采用了放大法，故D错误.

2. D  根据可知，当P不变，f变为原来的3倍时，则最大速率变为原来的，故D正确.

3. B  三种运动小球均只受重力，小球处于完全失重状态，且加速度为重力加速度，保持不变，故A错误，B正确；根据，可知在相等时间内速度变化相同，故C错误；自由落体运动和平抛运动，相等时间内在竖直方向上的位移相同，但斜上抛运动与前两种运动相等时间内位移不同，故D错误.

4. A  根据向心力公式有：，，解得：，A正确.

5. B  前轮和后轮任意时间转过的弧长相同，故前轮转一圈，后轮转过圈，故B正确.

6. C  根据平抛运动的规律有：，，解得：，故C正确.

7. D  提升重物过程，根据二力平衡可知，绳子拉力大小不变，故A错误；对甲受力分析可知，绳子拉力的水平分力大小等于甲与地面间的摩擦力，设绳子与地面的夹角为，则，故随着的减小，逐渐增大，故B错误；对重物进行受力分析，如图所示，水平拉力逐渐增大，故C错误；对乙受力分析可知，乙与楼顶间的摩擦力大小相等，故乙与楼顶间的摩擦力逐渐增大，即D正确.

8. A  根据ON图线与OPM图线下的面积相等，有：，由图可知：，解得：，，故A正确，B错误；根据ON图线与OPM图线下的面积相等，有：的面积等于的面积，故C错误；由图线的倾斜程度可知，OP图线对应的加速度小于ON图线对应的加速度，故D错误.

9. BD  重力势能随高度变化，故先增大后减小，故A错误，B正确；上升过程重力做负功，下降过程重力做正功，故动能先减小后增大，故C错误、D正确.

10. BD  所有卫星的轨道平面均要过地心，故A错误；甲在近地点的速率大于近地卫星的速率，根据可知，近地卫星的速率大于乙卫星的速率，故甲卫星近地点的速率大于乙卫星运动的速率，因此B正确；根据题意可知，甲卫星的半长轴为，乙卫星的轨道半径为，再由开普勒第三定律可知，两者周期相同，故C错误；甲卫星的最大加速度为，乙卫星的加速度，故，即D正确.

11. BC  撤去拉力F前，根据整体受力平衡有：，故A错误、B正确；撤去拉力F后，A在B上滑动，根据可知：，故C正确，D错误.

12. BD  根据题意可知，当木块甲静止时，弹簧的弹力等于木块甲的重力，即，当木块甲上升到最高点时，乙恰好未离开地面，则弹簧的弹力等于木块乙重力，即，则，则木块甲上升的最高位置距O点的距离为，故A错误、B正确；外力对木块甲做的功等于系统增加的机械能，根据前面分析可知，弹簧的形变量相同，故弹簧弹性势能不变，故外力对木块甲做的功等于木块甲增加的重力势能，即，故C错误、D正确.

13.（1）需要（2分） （2）需要（2分） （3）0.9（2分）

解析：（1）本实验要将绳子拉力当作小车所受到的合力，故需要平衡摩擦力；

（2）本实验要将钩码的重力当作绳子的拉力，故需要使钩码的质量远小于小车的质量；

（3）根据，可得.

14.（1）0.50（0.49~0.51均给分）（2分） （2）（2分）

（3）一条不过坐标原点的倾斜直线或一条存在纵截距的倾斜直线（3分，只答“一条倾斜直线”的给2分）

（4）能（2分）

解析：（1）刻度尺要估读，以cm为单位小数点后面保留两位；

（2）通过光电门的平均速度当作瞬时速度；

（3）根据机械能守恒有：，整理得：，故图像是一条不过坐标原点的倾斜直线；

（4）由（3）可知，即为弹丸飞出枪口的速度，故根据纵截距即可测出弹丸飞出枪口的速度.

15. 解：（1）向上滑动时，根据牛顿第二定律有（1分）

向下滑动时，根据牛顿第二定律有（1分）

解得（2分）

（2）根据运动学公式，上滑过程逆向考虑有（1分）

下滑过程有（1分）

解得（2分）

16. 解：（1）根据万有引力定律，对地球有（1分）

又（1分）

解得（2分）

（2）根据万有引力定律，对火星有（1分）

又（1分）

解得（2分）

17. 解：（1）运动员从下落到C点的过程由动能定理有（2分）

解得（2分）

（2）在C点由向心力公式有（2分）

解得（2分）

18. 解：（1）根据题意可知，当A球运动到最高点P时，A、B两球的速度大小相等（1分）

设为v，由系统机械能守恒有（2分）

由几何关系可知（2分）

代入数据解得（2分）

（2）通过分析可知，当连接A球的细绳延长线通过圆心时，B球的速度最小且为0，根据几何关系可知：

A球下降的高度（2分）

B球下降的高度（2分）

根据系统机械能守恒有（2分）

代入数据解得（2分）