山西省呂梁市2024-2025學年高三上學期11月期中物理試題 含解析

2024-2025學年呂梁市高三年級階段性測試物理試題（本試題滿分100分，考試時間75分鐘。答案一律寫在答題卡上）注意事項：1．答題前，先將自己的姓名、準考證號等信息填寫在答題卡上，并將準考證號條形碼粘貼在答題卡上的指定位置。2．選擇題的作答：每小題選出答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應題目的答案標號涂黑。寫在試題卷、草稿紙和答題卡上的非答題區(qū)域均無效。3．填空題和解答題的作答：用簽字筆直接答在答題卡上對應的答題區(qū)域內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙和答題卡上的非答題區(qū)域均無效。4．考試結(jié)束后，將答題卡上交。一、選擇題：本題共10小題，共46分，在每小題給出的四個選項中，第1-7題只有一個選項符合題目要求，每小題4分；第8-10題有多項符合題目要求，每小題6分，全部選對得6分，選對但不全得3分，有選錯得0分。1.春秋時期齊國人的著作《考工記·辀人篇》中有“馬力既竭，辀猶能一取焉”的記載，意思是馬拉車的時候，馬雖然對車不再施力了，但車還能繼續(xù)向前運動一段距離，關于這一現(xiàn)象下列說法正確的是（）A.這個現(xiàn)象違背了牛頓第一定律B.馬力既竭，辀猶能一取的原因是車具有慣性C.馬力既竭，辀猶能一取的原因是車受到慣性作用D.力是維持物體運動的原因，馬不拉車車就不走了【答案】B【解析】【詳解】ABC．馬雖然對車不再施力了，但車還能繼續(xù)向前運動一段距離，說明車具有慣性，即驗證了牛頓第一定律，故B正確，AC錯誤；D．力是改變物體運動的原因，不是維持物體運動的原因，故D錯誤。故選B。2.小明同學在練習投籃時將同一籃球從同一位置斜向上拋出，其中有兩次籃球垂直撞在豎直放置的籃板上，籃球運動軌跡如下圖所示，不計空氣阻力，關于籃球從拋出到撞擊籃板前，下列說法正確的是（）A.兩次在空中的時間可能相等 B.兩次拋出的初速度可能相同C.兩次拋出的初動能可能相等 D.兩次運動速度變化可能相同【答案】C【解析】【詳解】A．由于兩次籃球垂直撞在豎直墻面上，籃球被拋出后的運動可以看作是平拋運動的逆反運動，加速度都為g，在豎直方向上因為則故A錯誤；B．根據(jù)，由于則兩次拋出的初速度豎直分量不相等，故B錯誤；C．水平方向根據(jù)可得又，根據(jù)運動的合成可知兩次拋出的初速度大小可能相等，則動能可能相等，故C正確；D．根據(jù)可知兩次運動速度變化故D錯誤。故選C。3.如圖，一光滑大圓環(huán)固定在豎直平面內(nèi)，質(zhì)量為m的小環(huán)套在大圓環(huán)上，小環(huán)從靜止開始由大圓環(huán)頂端經(jīng)Q點自由下滑至其底部，Q為豎直線與大圓環(huán)的切點。則小環(huán)下滑過程中對大圓環(huán)的作用力大?。ǎ〢.頂端最小并且相互作用力不可能為0B.存在作用力為0的位置且一定在Q點C.存在作用力為0的位置且在Q點下方D.存在作用力為0位置且在Q點上方【答案】D【解析】【詳解】設大圓環(huán)半徑為R，小環(huán)在大圓環(huán)上某處時，設該處與圓心的連線與豎直向上方向的夾角為，由機械能守恒定律可得對小環(huán)根據(jù)牛頓第二定律得聯(lián)立可得當，即時F最?。ǎ９蔬xD?！军c睛】4.質(zhì)量的物塊靜置于光滑水平地面上，設物塊靜止時的位置為x軸零點。現(xiàn)給物塊施加一沿x軸正方向的水平力F，其大小隨位置x變化的關系如圖所示，則物塊運動到處時F做功的瞬時功率為（）A. B. C. D.【答案】B【解析】【詳解】根據(jù)圖像可知物塊運動到處，F(xiàn)做的總功為該過程根據(jù)動能定理得解得物塊運動到處時的速度為故此時F做功的瞬時功率為故選B。5.商場自動感應門如圖所示，人走近時兩扇門從靜止開始同時向左右平移，經(jīng)恰好完全打開，兩扇門移動距離均為，若門從靜止開始以大小相等的加速度先勻加速運動后勻減速運動，完全打開時速度恰好為0，則加速度的大小為（）A. B. C. D.【答案】B【解析】【詳解】感應門打開過程中加速階段和減速階段加速度大小相等，由運動的對稱性可知感應門加速運動的時間為，加速運動的位移為，由勻變速直線運動規(guī)律解得故選B。6.如圖所示為救生員駕駛沖鋒舟在湍急的河水中向?qū)Π侗焕藛T實施救援的路線示意圖。假設沖鋒舟在靜水中的速度大小不變，救生員首先以最短時間渡河，從A沿直線到B，接到被困人員后，又以最短位移回到原河岸C處，回程時間恰好為去程的倍，假設水流速度處處相同，則為（）A. B. C. D.【答案】C【解析】【詳解】設河寬為d，救生員以最短時間渡河，渡河時間為救生員以最短位移回到原河岸C處，垂直河岸方向的速度為救生員以最短位移回到原河岸C處的時間為根據(jù)題意有解得故選C。7.如圖所示，質(zhì)量均為m的甲、乙兩同學，分別坐在水平放置的輕質(zhì)木板上，木板通過一根原長為l的輕質(zhì)彈性繩連接，連接點等高且間距為。兩木板與地面間動摩擦因數(shù)均為，彈性繩勁度系數(shù)為k，現(xiàn)用水平力F緩慢拉動乙所坐木板，直至甲所坐木板剛要離開原位置，此過程中兩人與所坐木板始終保持相對靜止，k保持不變，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度大小為g，此過程乙木板克服地面的摩擦力所做的功為W，則（）A. B.C. D.【答案】A【解析】【詳解】當甲所坐木板剛要離開原位置時，對甲與木板可得這時乙所坐木板的位移為由功能關系可得故選A。8.2024年9月25日，中國火箭軍向南太平洋預定水域試射東風-31AG型導彈，本次試射的導彈采用了雙錐體彈頭設計，同時采用了冷發(fā)射技術，飛行了12000公里，顯示出強大的國防實力。導彈發(fā)射和飛行過程簡化為：如圖所示，從地面上A點發(fā)射出的導彈，只在引力作用下沿橢圓軌道飛行擊中地面目標B，C為軌道的遠地點，距地面高度為H。已知地球半徑為R，地球質(zhì)量為M，引力常量為G，不計空氣阻力，下列結(jié)論中正確的是（）A.導彈在空中的運動是勻變速曲線運動B.導彈在A點的速度大于在C點的速度C.導彈在C點的速度可能大于D.導彈在C點加速度等于【答案】BD【解析】【詳解】A．導彈在運動過程中引力方向不斷變化，做非勻變速曲線運動，故A錯誤；B．導彈從到過程中，萬有引力做負功，根據(jù)動能定理可知導彈在A點的速度大于在C點的速度，故B正確；C．假設有一衛(wèi)星在距地面高度為H的軌道上繞地球做勻速圓周運動，則根據(jù)萬有引力提供向心力有解得又導彈在C點沒有做圓周運動，所以導彈在C點速度小于v，即小于7.9km/s，故C錯誤；D．導彈在C處受到萬有引力作用，則有解得導彈在C點的加速度為故D正確。故選BD。9.蹦極是近年來新興的一項非常刺激的戶外休閑運動，如圖所示，在支架橫臂的端點上系一根彈性繩（彈性繩上的彈力遵循胡克定律），在彈性繩的另一端系運動員，運動員從支架橫臂懸點處由靜止開始下落，運動員始終未觸地，不計空氣阻力和彈性繩的重力。下列四幅圖像分別表示運動員從開始到運動至最低點的過程中，運動員的加速度a、動能、機械能E隨位移x的變化規(guī)律及運動員的重力的功率P隨時間t的變化規(guī)律，其中可能正確的是（）A. B.C. D.【答案】CD【解析】【詳解】A．運動員先做自由落體運動加速度為g，再做加速度減小的加速直線運動，當彈性繩的拉力大小等于小球的重力時，小球有最大速度，最后做加速度反向增大的減速運動。在自由落體運動階段小球的加速度等于重力加速度，設彈性繩原長為L，當彈性繩被拉直后，根據(jù)牛頓第二定律有故當?shù)竭_最低點時加速度大于g，故A錯誤；B．根據(jù)動能定理有運動員的動能與位移x圖像的斜率絕對值表示小球所受合力大小，合力大小先不變再變小最后又反向增大，故B錯誤；C．設運動員從靜止釋放處到運動至最低點處的高度差為H，小球的機械能運動員的機械能E與位移x圖像的斜率絕對值表示彈性繩的彈力大小，彈性繩上的彈力開始為零，然后逐漸增大，故C正確；D．重力的功率運動員的重力的功率P隨時間t變化的圖像斜率的絕對值表示加速度大小，加速度大小先不變再變小最后又反向增大，故D正確。故選CD。10.如圖所示，餐桌中心有一個半徑為r的圓盤，可繞其中心軸轉(zhuǎn)動，在圓盤的邊緣放置一個質(zhì)量為m的餐具，餐具與圓盤及餐桌間的動摩擦因數(shù)均為?，F(xiàn)緩慢增大圓盤的角速度，餐具將從圓盤上滑落，最終恰好停在桌面上的預設位置。已知最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度為g，圓盤厚度及圓盤與餐桌間的間隙不計，餐具可視為質(zhì)點。則下列說法正確的是（）A.餐具剛開始滑動時，圓盤的角速度為B.餐具剛從圓盤上滑落時，速度大小為C.餐具停止滑動時，距桌面中心距離為D.該過程中因摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能為【答案】ACD【解析】【詳解】A．小物塊剛滑落時，最大靜摩擦力等于所需向心力，可得解得選項A正確；B．小物塊剛滑落時的速度大小為選項B錯誤；C．設小物塊在餐桌上滑行的距離為x，根據(jù)動能定理可得解得小物塊在桌面上運動的俯視圖如圖所示根據(jù)圖中幾何關系可得解得選項C正確；D．該過程中因摩擦產(chǎn)生的熱量為選項D正確。故選ACD。二、實驗題：本題共2小題，11題6分，12題8分，共14分。11.智能手機內(nèi)置多種功能的傳感器，磁傳感器是其中一種?，F(xiàn)用智能手機內(nèi)的磁傳感器結(jié)合某應用軟件，測量長直木條自由下落的加速度和速度。主要步驟如下：（1）在長直木條內(nèi)嵌入7片小磁鐵，最下端小磁鐵與其它小磁鐵間的距離如圖（a）所示。（2）開啟磁傳感器，讓木條最下端的小磁鐵靠近該磁傳感器，然后讓木條從靜止開始沿豎直方向自由下落。（3）以木條釋放瞬間為計時起點，記錄下各小磁鐵經(jīng)過傳感器的時刻，數(shù)據(jù)如下表所示：h（m）0.000.050.150.300.500.751.05t（s）0.000.10101750.2470.3190.3910.462（4）根據(jù)表中數(shù)據(jù)，在答題卡上用“×”補全圖（b）中的數(shù)據(jù)點，并用平滑曲線繪制下落高度h隨時間t變化的圖線______。（5）由繪制的圖線可知，下落高度隨時間的變化是______（選填“線性”或“非線性”）關系。（6）將表中數(shù)據(jù)利用計算機擬合出下落高度h與時間的平方的函數(shù)關系式為，可得長木條下落的加速度大小為。（7）根據(jù)以上步驟中給的數(shù)據(jù)，可以求得處的小磁鐵經(jīng)過手機傳感器時的速度大小為______。（計算結(jié)果保留兩位小數(shù)）【答案】①.見解析②.非線性③.3.84（3.82~3.85）【解析】【詳解】（4）[1]用平滑的曲線連接圖中各點，可得（5）[2]由圖線可得下落高度與時間為非線性關系。（7）[3]根據(jù)自由落體運動速度位移關系即代入，以及重力加速度的值可得12.同學們設計了如圖所示的實驗裝置來驗證機械能守恒定律。（1）實驗時，該同學進行了如下操作：①用天平分別測出物塊A、B的質(zhì)量和（A的質(zhì)量含擋光片），用游標卡尺測出擋光片的寬度______；②將重物A、B用輕繩按圖示連接，跨放在輕質(zhì)定滑輪上，一個同學用手托住重物B，另一個同學測量出______到光電門中心的豎直距離h，之后釋放重物B使其由靜止開始下落；A.A的上表面B.A的下表面C.擋光片中心（2）如果系統(tǒng)（重物A、B）的機械能守恒，應滿足的關系式為______（用質(zhì)量、、重力加速度g、經(jīng)過光電門的時間、擋光片的寬度d和距離h表示）；（3）若實驗選用合適物塊，使A、B的質(zhì)量均為m，擋光片中心經(jīng)過光電門的速度用v表示，上升距離用h表示，仍釋放物塊B使其由靜止開始下落，多次選取不同的距離h，測出擋光片中心經(jīng)過光電門的速度v，建立圖像，若系統(tǒng)的機械能守恒，則圖像為一條傾斜的直線，圖線的斜率為______（已知重力加速度為g）。【答案】（1）①.1.055②.C（2）（3）【解析】【小問1詳解】①[1]擋光片的寬度②[2]該實驗要驗證的是A、B組成的系統(tǒng)機械能守恒，光電門用來測量系統(tǒng)的速率，計算系統(tǒng)增加的動能，而系統(tǒng)減少的重力勢能要測量的是系統(tǒng)初始位置到光電門的高度差，故應測量的是擋光片中心到光電門中心的豎直距離。故選C?！拘?詳解】由光電門測速原理，A通過光電門的速率為則B的速率為如果系統(tǒng)（重物A、B）的機械能守恒，應滿足的關系式為聯(lián)立整理得【小問3詳解】A、B的質(zhì)量均為m，速度為v，若系統(tǒng)的機械能守恒，則滿足上式有解得三、解答題：共3小題，13題10分，14題12分，15題18分，共40分。13.將重物從高層樓房的窗外運到地面時，為安全起見，要求下降過程中重物與樓墻保持一定的距離。如圖，一種簡單的操作方法是一人在高處控制一端系在重物上的繩子P，另一人在地面控制另一根一端系在重物上的繩子Q，二人配合可使重物緩慢豎直下降。若重物的質(zhì)量，重力加速度大小，當P繩與豎直方向的夾角時，Q繩與豎直方向的夾角。（）（1）求此時P、Q繩中拉力的大?。唬?）若開始豎直下降時重物距地面的高度，求在重物下降到地面的過程中兩根繩的拉力對重物做的總功?！敬鸢浮浚?），（2）【解析】【小問1詳解】對重物做受力分析，由正交分解得可得，【小問2詳解】重物下落過程中動能始終沒有發(fā)生變化，對重物可列動能定理計算可得重物下降到地面的過程中兩根繩的拉力對重物做的總功14.如圖所示，豎直平面內(nèi)有足夠長的傾角為的直軌道，圓心為的豎直半圓軌道，圓心為的豎直半圓軌道，水平直軌道，各軌道間平滑連接，滑塊經(jīng)過連接處無機械能損失。已知滑塊（可視為質(zhì)點）質(zhì)量，軌道的半徑，軌道的半徑?；瑝K與軌道間的動摩擦因數(shù)，其余軌道均光滑，重力加速度。將滑塊從軌道上某點由靜止釋放，求：（1）若釋放點到B點的距離，求滑塊經(jīng)過與等高的C點時對軌道的壓力大??；（2）若釋放點到B點的距離，通過計算判斷滑塊能否順利通過D點并到達軌道?！敬鸢浮浚?）（2）不能通過D點，不能到達軌道【解析】【小問1詳解】滑塊從出發(fā)到C，根據(jù)動能定理在C點，軌道對滑塊的支持力為，根據(jù)牛頓第二定律根據(jù)牛頓第三定律，滑塊對軌道的壓力聯(lián)立解得【小問2詳解】要使滑塊能越過D點到達軌道，設滑塊剛發(fā)能通過D點，則有設滑塊釋放點到B點的距離為，由動能定理有解得由于