2024-2025學(xué)年十堰市重點中學(xué)高三物理試題下學(xué)期開學(xué)考試試題含解析

2024-2025學(xué)年十堰市重點中學(xué)高三物理試題下學(xué)期開學(xué)考試試題注意事項1．考生要認(rèn)真填寫考場號和座位序號。2．試題所有答案必須填涂或書寫在答題卡上，在試卷上作答無效。第一部分必須用2B鉛筆作答；第二部分必須用黑色字跡的簽字筆作答。3．考試結(jié)束后，考生須將試卷和答題卡放在桌面上，待監(jiān)考員收回。一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24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，A，B質(zhì)量均為m，疊放在輕質(zhì)彈簧上（彈簧上端與B不連接，彈簧下端固定于地面上）保持靜止，現(xiàn)對A施加一豎直向下、大小為F（F＞2mg）的力，將彈簧再壓縮一段距離（彈簧始終處于彈性限度內(nèi)）而處于靜止?fàn)顟B(tài)，若突然撤去力F，設(shè)兩物體向上運動過程中A、B間的相互作用力大小為FN，則關(guān)于FN的說法正確的是（重力加速度為g）（）A．剛撤去外力F時，F(xiàn)B．彈簧彈力等于F時，F(xiàn)C．兩物體A、B的速度最大時，F(xiàn)N=2mgD．彈簧恢復(fù)原長時，F(xiàn)N=mg2、我國計劃在2030年之前制造出可水平起飛、水平著陸并且可以多次重復(fù)使用的空天飛機。假設(shè)一航天員乘坐空天飛機著陸某星球后，由該星球表面以大小為v0的速度豎直向上拋出一物體，經(jīng)時間t后物體落回拋出點。已知該星球的半徑為R，該星球沒有大氣層，也不自轉(zhuǎn)。則該星球的第一宇宙速度大小為（）A． B． C． D．3、圖中實線是某電場中一簇未標(biāo)明方向的電場線，虛線是一帶電粒子僅在電場力作用下通過該區(qū)域時的運動軌跡，a、b是軌跡上的兩點。根據(jù)此圖不能作出判斷的是（）A．a(chǎn)、b兩點中，哪點的電勢較高B．a(chǎn)、b兩點中，哪點的電場強度較大C．帶電粒子在a、b兩點的加速度哪點較大D．帶電粒子在a、b兩點的電勢能哪點較大4、伽利略在研究力和運動的關(guān)系的時候，用兩個對接的斜面，一個斜面固定，讓小球從斜面上滾下，又滾上另一個傾角可以改變的斜面，斜面傾角逐漸改變至零，如圖所示．伽利略設(shè)計這個實驗的目的是為了說明（）A．如果沒有摩擦，小球?qū)⑦\動到與釋放時相同的高度B．如果沒有摩擦，物體運動過程中機械能守恒C．維持物體做勻速直線運動并不需要力D．如果物體不受到力，就不會運動5、在地球同步軌道衛(wèi)星軌道平面內(nèi)運行的低軌道衛(wèi)星，其軌道半徑為同步衛(wèi)星半徑的，則該低軌道衛(wèi)星運行周期為（）A．1h B．3h C．6h D．12h6、一勻強電場的方向豎直向下t=0時刻，一帶正電粒子以一定初速度水平射入該電場，電場力對粒子做功的功率為P，不計粒子重力，則P-t關(guān)系圖像是A． B． C． D．二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、在一靜止點電荷的電場中，任一點的電勢φ與該點到點電荷的距離r的關(guān)系如圖所示．電場中四個點a、b、c和d的電場強度大小分別Ea、Eb、Ec和Ed，點a到點電荷的距離ra與點a的電勢φa已在圖中用坐標(biāo)（ra，φa）標(biāo)出，其余類推．現(xiàn)將一帶正電的試探電荷由a點依次經(jīng)b、c點移動到d點，在相鄰兩點間移動的過程中，電場力所做的功分別為Wab、Wbc和Wcd．下列選項正確的是（）?A．Ea：Eb=4：1B．Ec：Ed=2：1C．Wab：Wbc=3：1D．Wbc：Wcd=1：38、某科技小組設(shè)計的月球探測器的環(huán)月軌道方案如圖所示，環(huán)月軌道Ⅰ為圓形軌道，環(huán)月軌道Ⅱ為橢圓軌道，遠(yuǎn)月點記為P，近月點記為Q（圖中未標(biāo)出），下列說法正確的是（）A．探測器在環(huán)月軌道Ⅰ上運動的速度比月球的第一宇宙速度小B．探測器在環(huán)月軌道Ⅰ上的運行周期比在環(huán)月軌道Ⅱ上的運行周期長C．探測器在軌道Ⅱ上運行時，遠(yuǎn)月點的加速度數(shù)值比近月點的加速度數(shù)值大D．探測器在環(huán)月軌道Ⅰ上運行時的機械能小于在環(huán)月軌道Ⅱ上的機械能9、隨著北京冬奧會的臨近，滑雪項目成為了人們非常喜愛的運動項目。如圖，質(zhì)量為m的運動員從高為h的A點由靜止滑下，到達B點時以速度v0水平飛出，經(jīng)一段時間后落到傾角為θ的長直滑道上C點，重力加速度大小為g，不計空氣阻力，則運動員（）A．落到斜面上C點時的速度vC=B．在空中平拋運動的時間t=C．從B點經(jīng)t=時，與斜面垂直距離最大D．從A到B的過程中克服阻力所做的功W克=mgh－mv0210、2022年第24屆冬季奧林匹克運動會將在北京舉行，跳臺滑雪是冬奧會的比賽項目之一．如圖所示為一簡化后的跳臺滑雪的雪道示意圖，運動員從O點由靜止開始，在不借助其他外力的情況下，自由滑過一段圓心角為60°的光滑圓弧軌道后從A點水平飛出，然后落到斜坡上的B點．已知A點是斜坡的起點，光滑圓弧軌道半徑為40m，斜坡與水平面的夾角θ＝30°，運動員的質(zhì)量m＝50kg，重力加速度g＝10m/s2，忽略空氣阻力．下列說法正確的是()A．運動員從O點運動到B點的整個過程中機械能守恒B．運動員到達A點時的速度為20m/sC．運動員到達B點時的動能為10kJD．運動員從A點飛出到落到B點所用的時間為s三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）某興趣小組欲測量滑塊與水平木板間的動摩擦因數(shù)，他們設(shè)計了一個實驗，實驗裝置如圖1所示。該小組同學(xué)首先將一端帶滑輪的木板固定在水平桌面上，連接好其他裝置，然后掛上重物，使滑塊做勻加速運動，打點計時器在紙帶上打出一系列點.（1）圖2是實驗中獲取的一條紙帶的一部分，相鄰兩計數(shù)點間的距離如圖所示，已知電源的頻率為50Hz，相鄰兩計數(shù)點間還有4個計時點未標(biāo)出，根據(jù)圖中數(shù)據(jù)計算的加速度a=___________.（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）（2）為測定動摩擦因數(shù)，該小組同學(xué)事先用彈簧測力計測出滑塊與重物的重力分別如圖3、4所示，則圖3對應(yīng)的示數(shù)為_____________N,圖4對應(yīng)的示數(shù)為_______________N；（3）重力加速度g取，滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)______________（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。12．（12分）某實驗小組調(diào)試如圖1所示的裝置準(zhǔn)備研究加速度與受力的關(guān)系，實驗小組懸掛砝碼及砝碼盤打出紙帶并測量小車的加速度：已知小車的質(zhì)量為M，砝碼及砝碼盤的總質(zhì)量為m，打點計時器所接的交流電的率為。（1）實驗步驟如下：①按圖1所示，安裝好實驗裝置，其中動滑輪與定滑輪及彈簧測力計相連的細(xì)線豎直②調(diào)節(jié)長木板的領(lǐng)角，輕推小車后，使小車能沿長木板向下勻速運動，其目的是___③掛上砝碼盤，接通電源后，再放開小車，打出一條紙帶，由紙帶求出小車的加速度④改變砝碼盤中砝碼的質(zhì)量，重復(fù)步驟③，求得小車在不同合力作用下的加速度⑤彈簧測力計的讀數(shù)為F，則小車所受合外力為___（2）實驗過程中，關(guān)于砝碼及砝碼盤的總質(zhì)量m與小車的質(zhì)量M的關(guān)系，下列說法正確的是__；A．M必須遠(yuǎn)大于mB．M必須遠(yuǎn)小于mC．可以不用遠(yuǎn)大于mD．M必須等于m（3）實驗中打出的一條紙帶如圖2所示，則由該紙帶可求得小車的加速度為___。四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）二十世紀(jì)初，盧瑟福進行粒子散射實驗的研究，改變了人們對原子結(jié)構(gòu)的認(rèn)識。(1)如圖1所示，有兩個粒子均以速度射向金原子，它們速度方向所在的直線都不過金原子核中心。請在圖1中分別畫出兩個粒子此后的運動軌跡示意圖；(2)如圖2所示，一個粒子以速度射向金原子，速度方向所在直線過金原子核中心。由于金原子受到周邊其他金原子的作用，可將粒子與一個金原子核的作用等效為與一個靜止的、質(zhì)量非常大的粒子發(fā)生彈性碰撞。請推導(dǎo)說明粒子與金原子核作用后速度的大小和方向；(3)實驗發(fā)現(xiàn)，絕大多數(shù)粒子穿過金箔后，基本上仍沿原來的方向前進，但有極少數(shù)粒子發(fā)生了大角度偏轉(zhuǎn)（超過90°）。盧瑟福根據(jù)該實驗現(xiàn)象提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型。為了研究問題的方便，可作如下假設(shè)：①將粒子視為質(zhì)點，金原子視為球，金原子核視為球體；②金箔中的金原子緊密排列，金箔厚度可以看成很多單原子層并排而成；③各層原子核前后不互相遮蔽；④大角度偏轉(zhuǎn)是粒子只與某一層中的一個原子核作用的結(jié)果。如果金箔厚度為L，金原子直徑為，大角度偏轉(zhuǎn)的粒子數(shù)占總粒子的比例為，且。a.請估算金原子核的直徑；b.上面的假設(shè)做了很多簡化處理，這些處理會對金原子核直徑的估算產(chǎn)生影響。已知金箔的厚度約，金原子直徑約，金原子核直徑約。請對“可認(rèn)為各層原子核前后不互相遮蔽”這一假設(shè)的合理性做出評價。14．（16分）如圖所示，半徑均為的光滑圓弧軌道與在點平滑連接，固定在豎直面內(nèi)，端與固定水平直桿平滑連接，兩段圓弧所對的圓心角均為60°，一個質(zhì)量為的圓環(huán)套在直桿上，靜止在點，間的距離為，圓環(huán)與水平直桿間的動摩擦因數(shù)，現(xiàn)給圓環(huán)施加一個水平向右的恒定拉力，使圓環(huán)向右運動，圓環(huán)運動到點時撤去拉力，結(jié)果圓環(huán)到達點時與圓弧軌道間的作用力恰好為零，重力加速度，求：(1)拉力的大?。?2)若不給圓環(huán)施加拉力，而是在點給圓環(huán)一個初速度，結(jié)果圓環(huán)從點滑出后，下落高度時的位置離點距離也為，初速度應(yīng)是多大。15．（12分）質(zhì)量為m的小滑塊自圓弧形軌道上端由靜止滑下，如圖所示，圓弧形軌道半徑為R，高度為h。A點為弧形軌道與水平桌面的平滑連接點?；瑝K離開桌面后恰好落入靜止在水平地面上的裝滿沙的總質(zhì)量為M的小車中，桌面到小車上沙平面的高度也是h。木塊落入車內(nèi)與沙面接觸直到相對靜止經(jīng)過的較短時間為t。試回答下列問題：（所有接觸面的摩擦不計，重力加速度g已知，小車高度不計。）(1)滑塊經(jīng)過A點前后對軌道和桌面的壓力F1、F2各多大？(2)小車最終的速度是多大？(3)滑塊落入車中直到相對車靜止的過程中小車對地面的平均壓力多大？

參考答案一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24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、B【解析】

在突然撤去F的瞬間，彈簧的彈力不變，由平衡條件推論可知AB整體的合力向上，大小等于F，根據(jù)牛頓第二定律有：F=（m+m）a，解得：a=F2m，對A受力分析，受重力和支持力，根據(jù)牛頓第二定律，有：FN-mg=ma，聯(lián)立解得：FN=mg+F2，故A錯誤；彈簧彈力等于F時，根據(jù)牛頓第二定律得，對整體有：F-2mg=2ma，對m有：FN-mg=ma，聯(lián)立解得：FN=F2，故B正確；當(dāng)A、B兩物體的合力為零時，速度最大，對A由平衡條件得：FN=mg，故C錯誤；當(dāng)彈簧恢復(fù)原長時，根據(jù)牛頓第二定律得，對整體有：2mg=2ma，對m有：2、A【解析】

根據(jù)小球做豎直上拋運動的速度時間關(guān)系可知t=所以星球表面的重力加速度g=星球表面重力與萬有引力相等，mg=近地衛(wèi)星的軌道半徑為R，由萬有引力提供圓周運動向心力有：聯(lián)立解得該星球的第一宇宙速度v=故A正確，BCD錯誤。故選A。3、A【解析】

A．粒子的運動軌跡向左彎曲，說明粒子在a、b兩點受到的電場力沿電場線向左，由于粒子的電性未知，所以電場線方向不能判斷，則無法確定哪點的電勢較高。故A錯誤，符合題意。B．由圖看出a處電場線比b處電場線疏，而電場線疏密表示場強的大小，即可判斷出a處場強較小，故B正確，不符合題意。C．帶電粒子在a處所受的電場力較小，則在a處加速度較小，故C正確，不符合題意。D．由軌跡彎曲方向與粒子速度方向的關(guān)系分析可知，電場力對粒子做負(fù)功，粒子的電勢能增大，則粒子在b點電勢能較大。故D正確，不符合題意。故選A.4、C【解析】

本題考查了伽利略斜面實驗的物理意義，伽利略通過“理想斜面實驗”推翻了力是維持運動的原因的錯誤觀點．【詳解】伽利略的理想斜面實驗證明了：運動不需力來維持，物體不受外力作用時，總保持原來的勻速直線運動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)，故ABD錯誤，C正確．故選C．伽利略“理想斜面實驗”在物理上有著重要意義，伽利略第一個把實驗引入物理，標(biāo)志著物理學(xué)的真正開始.5、B【解析】

根據(jù)開普勒第三定律解得故選B。6、D【解析】

本題考查帶電粒子在電場中的運動問題?！驹斀狻緼BCD.粒子帶正電，運動軌跡如圖所示，水平方向，粒子不受力，vx=v0，沿電場方向：則加速度經(jīng)時間t，粒子沿電場方向的速度電場力做功的功率故D正確ABC錯誤。故選D。二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、AC【解析】由點電荷場強公式：，可得：，故A正確；由點電荷場強公式：，可得：，故B錯誤；從a到b電場力做功為：Wab=qUab=q（φa-φb）=q（6-3）=3q，從b到c電場力做功為：Wbc=qUbc=q（φb-φc）=q（3-2）=q，所以有：Wab：Wbc=3：1，故C正確；從c到d電場力做功為：Wcd=qUcd=q（φc-φd）=q（2-1）=q，所以Wbc：Wcd=1：1，故D錯誤。所以AC正確，BD錯誤。8、AB【解析】

A．根據(jù)第一宇宙速度的表達式，因探測器在環(huán)月軌道Ⅰ上運動的半徑大于月球的半徑，則在軌道Ⅰ上的運行速度比月球的第一宇宙速度小，選項A正確；B．根據(jù)開普勒第三定律可知，探測器在環(huán)月軌道Ⅰ上的運行半徑大于在環(huán)月軌道Ⅱ上的運行的半長軸，則探測器在環(huán)月軌道Ⅰ上的運行周期比在環(huán)月軌道Ⅱ上的運行周期長，選項B正確；C．探測器在軌道Ⅱ上運行時，在遠(yuǎn)月點受到的月球的引力較小，則在遠(yuǎn)月點的加速度數(shù)值比近月點的加速度數(shù)值小，選項C錯誤；D．探測器從軌道Ⅰ在P點減速才能進入軌道Ⅱ，可知探測器在環(huán)月軌道Ⅰ上運行時的機械能大于在環(huán)月軌道Ⅱ上的機械能，選項D錯誤；故選AB.9、CD【解析】

A．從B點飛出后，做平拋運動，在水平方向上有在豎直方向上有落到C點時，水平和豎直位移滿足解得從B點到C點，只有重力做功，根據(jù)動能定理可得解得AB錯誤；C．當(dāng)與斜面垂直距離最大時，速度方向平行于斜面，故有解得C正確；D．從A到B的過程中重力和阻力做功，根據(jù)動能定理可得解得D正確。10、AB【解析】運動員在光滑的圓軌道上的運動和隨后的平拋運動的過程中只受有重力做功，機械能守恒．故A正確；運動員在光滑的圓軌道上的運動的過程中機械能守恒，所以：mvA2=mgh=mgR（1-cos60°）所以：，故B正確；設(shè)運動員做平拋運動的時間為t，則：x=vAt；y=gt2

由幾何關(guān)系：，聯(lián)立得：，運動員從A到B的過程中機械能守恒，所以在B點的動能：EkB=mgy+mvA2，代入數(shù)據(jù)得：EkB=×105J．故CD錯誤．故選AB.點睛：本題是常規(guī)題，關(guān)鍵要抓住斜面的傾角反映位移的方向，知道平拋運動水平方向做勻速直線運動，豎直方向做自由落體運動，難度適中.三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、0.502.001.000.43【解析】

（1）[1]．相鄰兩計數(shù)點間還有4個計時點未標(biāo)出，則T=0.1s；根據(jù)結(jié)合逐差法可知：（2）[2][3]．則圖3對應(yīng)的示數(shù)為2.00N；圖4對應(yīng)的示數(shù)為1.00N；（3）[4]．對滑塊以及重物的整體：mg-μMg=(M+m)a其中mg=1.00N，Mg=2N，解得μ=0.4312、平衡摩擦力FC0.15【解析】

（1）②[1]調(diào)節(jié)長木板的領(lǐng)角，輕推小車后，使小車能沿長木板向下勻速運動，其目的是平衡