2024-2025学年广东省六校高三（上）联考物理试卷（12月）（含答案）

2024-2025学年广东省六校高三（上）联考物理试卷（12月）
一、单选题：本大题共7小题，共28分。
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. 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.年月日，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，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，再加速即可完成对接
C. 飞船从地面发射进入轨道的速度应超过
D. 飞船在轨道的运行周期大于在轨道的运行周期
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，风筝受到空气的作用力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增大，方向始终垂直于风筝平面，夹角不变，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，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点处点电荷形成的电场，如图所示。、、、、为同一平面上的个点，是一段以为圆心的圆弧，为的中点。下面说法正确的是( )
A. 、、三点场强相同 B. 点电势小于点电势
C. 间电势差是间电势差的倍 D. 电中性的粒子在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，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图像和图像，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、对重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，运动过程中未接触滑轮、未落地。已知、质量分别为、，电机输出功率恒为，不考虑空气阻力与摩擦阻力，重力加速度取，则当轿厢速度为时，、之间轻质缆绳的拉力大小为( )
A. B. C. D.
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、、三个质点，坐标分别为、、。时刻，脉搏搭上丝线图中的质点，质点开始振动，其振动图像如图乙所示，产生的机械波沿丝线向轴正方向传播，、两质点运动的方向始终相反，波长大于。关于该机械波，下列说法正确的是( )
A. 波长为
B. 质点的起振方向沿轴正方向
C. 在时刻，质点位于平衡位置
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、之间的相对位置发生变化，电容器、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. 、两极板间的距离减小
C. 极板间电场强度增大 D. 板为可移动极板
10.如图，长为的长木板静止在光滑水平面上，物块放在的正中央，物块放在的左端，瞬间给一个向右的初速度，之后与发生弹性正碰，碰撞时间极短，最终物块刚好到的右端，已知物块、的质量均为，长木板质量为，物块、与间动摩擦因数均为，重力加速度为，则下列说法正确的是( )
A. 与碰撞前，与保持相对静止
B. 与碰撞后，与都相对滑动
C. 的初速度
D. 若物块初始位置离木板右端近一些，重复上述过程，将滑离木板
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，原长为，钩码的质量为。已知弹簧的弹性势能表达式为，其中为弹簧的劲度系数，为弹簧的形变量，当地的重力加速度大小为。
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，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在误差允许范围内，认为释放钩码的同时打出点。从打出点到打出点时间内，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___________________。
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：
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”“位置”或“位置”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_________。
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，并通过改变而测出对应的摆动周期，再以为纵轴、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和该容器的深度，取，回答下列问题：
如果实验中所得到的图像如图所示，那么实验图像应该是线__________选填“”、“”或“”。
由图像可知，当地的重力加速度_______结果保留三位有效数字，容器的深度______。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，圆弧的圆心为，竖直半径，点和地面上点的连线与地面成 角，一质量为、电荷量为的小球可视为质点沿方向做直线运动恰好无碰撞地从管口进入管道中，小球恰好经过管道内点未画出并顺利到达点，其中点是小球在管道内的速度最小点，已知，，重力加速度大小为。求：
说明小球的电性、求匀强电场的场强大小。
小球到达处时，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。在限速为的水平公路上，一辆质量为的客车与正前方行驶的质量为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是指该车的碰前速度与两车达共同速度的矢量差，即。经勘测，客车的有效碰撞速度大小为。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。碰撞后，客车运动的距离为，货车运动的距离为。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，货车所受阻力与车重的比值，重力加速度大小取。求：
碰后分离时，两车的速度分别为多大；
碰撞过程，两车达共同速度的大小；
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，其简化模型如图所示，一粒子发射源固定在坐标原点，该装置可以沿轴正方向连续发射质量为、电荷量为的粒子，粒子的初速度均为。在平面内的第一象限和第四象限加一沿轴正方向的匀强电场。未知，粒子刚好能过第一象限内的点，已知点坐标为，不计重力及粒子间的相互作用。
求匀强电场的场强大小；
若将原来的匀强电场替换为另一交变电场，如图所示，场强为正值时表示电场方向沿轴正方向，题干中其他条件均不变，时刻从坐标原点射出的粒子仍能过点，求图中与的比值；
在问的条件下，在处放置一垂直于轴、可吸收带电粒子的挡板，挡板长度为，挡板中心在轴上。求在至时间内发射的粒子，哪个时间范围内发射能打到挡板上。
参考答案
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11. ； 或 ； 弹簧弹性势能一部分转化为弹簧的重力势能和动能
12.位置；；
；；
13.解：小球沿方向做直线运动，受力情况如图所示，
可知，小球带正电且有，
解得。
小球受到重力和电场力的合力，方向与水平方向成，
小球到达处时指向圆心，且，
小球从处运动到处的过程，由动能定理，
在处，根据牛顿第二定律，
得，方向竖直向下。

14.碰后两车均无动力沿直线行驶，客车运动的距离为 ，客车的加速度大小
由运动学公式
解得客车碰后的速度为
货车运动的距离为 ，货车的加速度大小
由运动学公式
解得货车碰后的速度为
设共速的速度为 ，碰撞时间极短，系统动量守恒，有
解得
客车的有效碰撞速度大小为 ，由题意知
解得
由动量守恒得
解得
碰前客车司机已采取刹车操作，刹车痕迹长度 ，由运动学公式有
解得
故已超速。

15.粒子在电场中做类平抛运动，有
根据牛顿第二定律有
联立可得
换成交变电场后，粒子运动至点的运动时间仍为
结合题图可知，交变电场在此期间经历了两个周期，粒子沿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轴方向运动的距离为
可解得
故
粒子运动至点的运动时间仍为
设 时刻发射出的粒子，在 时间内，沿轴正方向做初速度为的匀加速，沿轴方向的位移大小
根据对称性可知，粒子在 时间内，沿轴正方向减速为。
时间内，粒子沿轴负方向做初速度为的匀加速，沿轴方向的位移大小
由对称性可知，粒子 时间内，沿轴负方向匀减速至，因此 时间内，粒子沿轴正方向的运动距离
若粒子恰好打在挡板上沿，则
解得
若粒子恰好打在挡板下沿，则
解得
可知在 时间范围内射出的粒子能打到挡板上。

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