河南省三門峽市三校2023-2024學年高三物理上學期10月期中試題含解析

2023—2024學年度高三階段性考試物理注意事項：1．答題前，考生務必將自己的姓名、考生號填寫在試卷和答題卡上，并將考生號條形碼粘貼在答題卡上的指定位置。2．選擇題答案使用2B鉛筆填涂，如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標號；非選擇題答案使用0.5毫米的黑色墨水簽字筆書寫，字體工整、筆跡清楚。3．請按照題號在各題的答題區(qū)域（黑色線框）內作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效。4．考試結束后，將答題卡交回。第Ⅰ卷（選擇題共48分）一、選擇題（本題共12小題，每題4分，共48分。在每小題給出的四個選項中，第1-8題只有一項符合題目要求，第9-12題有多項符合題目要求，全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有錯選的得0分）1.2022年3月23日，在圍繞地球做勻速圓周運動中國空間站內，北京冬奧會吉祥物“冰墩墩”被航天員王亞平拋出后，王亞平觀察到“冰墩墩”沿原有方向近似勻速前進。若不考慮除地球以外的其他物體的引力作用，不計空氣阻力，則“冰墩墩”被拋出后（??）A.“冰墩墩”不受重力B.“冰墩墩”受到的合外力為0C.“冰墩墩”僅受地球的萬有引力D.“冰墩墩”近似勻速前進驗證了牛頓第一定律【答案】C【解析】【詳解】ABC．萬有引力是存在于任何物體之間的相互吸引力，由題意，不考慮除地球以外的其他物體的引力作用，所以“冰墩墩”僅受地球的萬有引力，“冰墩墩”受重力的作用，“冰墩墩”受到的合外力不為0，故AB錯誤，C正確；D．牛頓第一定律成立的條件是物體不受外力或受到的合外力為0，而“冰墩墩”受到的合外力不為0，所以“冰墩墩”近似勻速前進不能驗證牛頓第一定律，故D錯誤。故選C。2.某質點做勻減速直線運動，經(jīng)過2.5s后靜止，則該質點在第1s內和第2s內的位移之比為（）A.7∶5 B.5∶3C.3∶1 D.2∶1【答案】D【解析】【詳解】質點做勻減速直線運動到停止，其逆過程是初速度為零的勻加速直線運動，將2.5s分成相等的5個0.5s，根據(jù)x＝at2知，在這相等的5個0.5s內的位移之比是9∶7∶5∶3∶1，則該質點在第1s內和第2s內的位移之比為（9＋7）∶（5＋3）＝16∶8＝2∶1，故選項D正確。故選D。3.如圖所示，戰(zhàn)斗機沿水平方向勻速飛行，先后釋放三顆炸彈，分別擊中山坡上等間距的A、B、C三點。已知擊中A、B的時間間隔為t1，擊中B、C的時間間隔為t2，不計空氣阻力，則A.t1<t2 B.t1=t2C.t1>t2 D.無法確定【答案】B【解析】【詳解】戰(zhàn)斗機沿水平方向勻速飛行，先后釋放的三顆炸彈在飛行過程的水平分速度與戰(zhàn)斗機速度相同，均設為v0。因A、B、C三點為山坡上等間距的三個點，所以A、B和B、C間的水平距離也相等，即當炸彈1擊中A點時，擊中B點的炸彈2在A點正上方，由題意可知經(jīng)過時間t1炸彈2擊中B點，而此時擊中C點的炸彈3在B點正上方，再經(jīng)過時間t2炸彈3擊中C點，所以有故選B。4.如圖甲所示一輕繩一端與靜置在光滑水平面上質量為m的小物塊相連，另一端繞過定滑輪，現(xiàn)施加豎直向上的力F使小物塊從A點運動到B點，該過程中拉力F隨力的作用點的位移變化如圖乙所示，當物塊到達B點時，細線與水平方向的夾角，則此時力F作用點的速度大小為（）A. B. C. D.【答案】A【解析】【詳解】小物塊從A點運動到B點，由動能定理可得可得物塊到達B點的速度根據(jù)速度的合成與分解可得力F作用點的速度故選A。5.如圖所示，放在水平轉臺上的物體A、B、C正隨轉臺一起以角速度勻速轉動，三者質量均為m，B與轉臺、C與轉臺、A與B間的動摩擦因數(shù)均為，B、C離轉臺中心的距離分別為r、，設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度為g，以下說法正確的是（）A.B對A的摩擦力有可能為B.C與轉臺間的摩擦力小于A與B間的摩擦力C.轉臺的角速度有可能恰好等于D.若角速度在題干所述基礎上緩慢增大，B與桌面間將最先發(fā)生相對滑動【答案】C【解析】【詳解】AC．對AB整體，有2mω2r≤μ2mg對物體C，有mω2（1.5r）≤μmg對物體A有mω2r≤μmg聯(lián)立解得即滿足不發(fā)生相對滑動，轉臺的角速度A與B間的靜摩擦力最大值f=mω2r=μmg故A錯誤，C正確；

B．由于A與C轉動的角速度相同，由摩擦力提供向心力；A所受摩擦力fA=mω2rC所受摩擦力fC=1.5mrω2即C與轉臺間的摩擦力大于A與B間的摩擦力，故B錯誤；

D．據(jù)A項分析知，當轉速增加時，物塊C最先達到最大靜摩擦力，則最先發(fā)生相對滑動的是物塊C，故D錯誤。

故選C。6.如圖，新風系統(tǒng)除塵由機械除塵和靜電除塵兩部分構成，其中靜電除塵是通過電離空氣后使空氣中的粉塵微粒帶電，從而被電極吸附的空氣凈化技術。下圖虛線為一帶電粉塵（不計重力）在靜電除塵管道內的運動軌跡，實線為電場線（未標方向），下列判定正確的是（）A.帶電粉塵帶正電 B.帶電粉塵在除塵管道內做勻變速曲線運動C.帶電粉塵在a點的加速度小于在b點的加速度 D.帶電粉塵在a點的電勢能大于在b點的電勢能【答案】CD【解析】【詳解】A．帶電粉塵向正極板彎曲，說明帶電粉塵帶負電，故A錯誤；B．管道內的電場不是勻強電場，帶電粉塵在除塵管道內受變力作用，做變加速曲線運動，故B錯誤；C．電場線的疏密表示場強強弱，可知帶電粉塵在a點所受電場力小于在b點所受電場力，所以電粉塵在a點的加速度小于在b點的加速度，故C正確；D．帶電粉塵從a點到b點電場力做正功，電勢能減小，故D正確。故選CD。7.質量為400kg的賽車在平直賽道上以恒定功率加速，受到的阻力不變，其加速度a與速度的倒數(shù)的關系如圖所示，則賽車（）A.速度隨時間均勻增大 B.加速度隨時間均勻增大C.輸出功率為 D.所受阻力大小為【答案】D【解析】【詳解】AB．根據(jù)可得物體的加速度隨速度增加而減小，則物體的速度隨時間不是均勻增加，選項AB錯誤；CD．由圖像可知解得f=1600N選項C錯誤，D正確。故選D。8.如圖所示，三根輕繩OA、OB、OC其中一端均系在O點，另一端OA繩系在天花板上A點，OB繩受到水平向左的拉力，OC繩系在水桶上，為OA繩與豎直方向的夾角（），此時水桶恰好平衡。若在水桶底面開個小孔，水緩慢流出，下列說法正確的是（）A.若保持O點位置不變，則OA繩的拉力逐漸增大B.若保持O點位置不變，則OB繩的拉力逐漸減小C.若保持OB繩上拉力不變，則OA繩的拉力逐漸增大D.若保持OB繩上拉力不變，則OA繩與豎直方向的夾角減小【答案】B【解析】【詳解】AB．若保持O點位置不變，對O點受力分析，則有：可知當重力G減小時，OA繩、OB繩拉力均減小，故B正確，A錯誤；CD．若保持OB繩上拉力不變，對O點受力分析，如圖可知重力減小時，OA繩的拉力逐漸減小，與豎直方向的夾角增大，故CD錯誤；故選B。9.如圖所示，重滑塊在傾角為的固定斜面上從a點由靜止下滑，到b點接觸到一個輕彈簧，滑塊壓縮彈簧到c點，開始彈回，返回b點離開彈簧，最后又回到a點，已知，下列說法正確的是（）A.滑塊運動到b點時速度最大B.整個過程中滑塊動能的最大值為C.從c點運動到b點的過程中彈簧彈力對滑塊做的功為D.整個過程中滑塊、彈簧和地球組成的系統(tǒng)機械能守恒【答案】CD【解析】【詳解】D．由題意可知，滑塊與斜面之間無摩擦力，則整個過程中滑塊、彈簧和地球組成的系統(tǒng)機械能守恒，選項D正確；A．滑塊運動到b點接觸到彈簧時，物塊受到的合力沿斜面向下，可知到b點時有沿斜面向下的加速度，則b點時的速度不是最大，選項A錯誤；B．當滑塊到達c點時彈簧彈性勢能最大，此時當動能最大時，彈力等于重力的分量，則該位置在bc之間的某點，則此時滑塊動能的最大值小于，選項B錯誤；C．由上述分析可知，從c點運動到b點的過程中彈簧彈力對滑塊做的功為，選項C正確。故選CD。10.光滑水平面上停放著質量為m、裝有光滑圓形槽的小車，一質量也為m的小球以水平速度沿槽口向小車滑去，到達某一高度后，小球又返回右端，圖甲小車放置在無阻礙的光滑水平面上，圖乙小車靠墻停放，已知重力加速度為g，則（）A.圖甲中小球返回右端將向右做平拋運動B.圖乙中小球返回右端將向右做平拋運動C.圖甲中小球在弧形槽內上升最大高度為D.圖甲中全過程小球對小車壓力的沖量為【答案】BCD【解析】【詳解】A．圖甲中，小球離開小車時，小球的速度為，小車的速度為，整個過程中系統(tǒng)在水平方向上動量守恒，以向左為正方向，由動量守恒定律得系統(tǒng)由機械能守恒定律得聯(lián)立解得，所以，圖甲中小球返回右端將做自由落體運動，A錯誤；B．圖乙中小車靜止不動，因此小球返回右端將向右做平拋運動，B正確；C．設圖甲中小球在弧形槽內上升的最大高度為h，由系統(tǒng)水平方向動量守恒由能量守恒定律得解得C正確；D．由以上選項可知，小球返回右端將做自由落體運動，小車將向左做勻速直線運動，速度為，對小車由動量定理可得全過程小球對小車壓力的沖量為。D正確。故選BCD。11.中國志愿者王躍參與了人類歷史上第一次全過程模擬從地球往返火星的試驗“火星”。假設將來人類一艘飛船從火星返回地球時，經(jīng)歷如圖所示的變軌過程，下列說法正確的是（）A.飛船在軌道Ⅱ上運動時，在P點的速度大于在Q點的速度B.飛船在軌道Ⅰ上運動時，在P點的速度大于在軌道Ⅱ上運動時在P點的速度C.飛船在軌道I上運動到P點時的加速度小于飛船在軌道Ⅱ上運動到P點時的加速度D.若軌道Ⅰ貼近火星表面，已知萬有引力常量為G，測出飛船在軌道Ⅰ上運動的周期，就可以推知火星的密度【答案】AD【解析】【詳解】A．根據(jù)開普勒第二定律可知，飛船在軌道Ⅱ上運動時，在近點P點的速度大于在遠點Q點的速度，選項A正確；B．飛船從軌道Ⅰ到軌道Ⅱ需要在P點加速，則飛船在軌道Ⅰ上運動時，在P點的速度小于在軌道Ⅱ上運動時在P點的速度，選項B錯誤；C．根據(jù)可知，飛船在軌道I上運動到P點時的加速度等于飛船在軌道Ⅱ上運動到P點時的加速度，選項C錯誤；D．若軌道Ⅰ貼近火星表面，已知萬有引力常量為G，測出飛船在軌道Ⅰ上運動的周期，根據(jù)解得火星的密度選項D正確。故選AD。12.如圖甲所示，在地面附近存在著一有界電場，邊界MN將空間分成上下兩個區(qū)域I、Ⅱ，在區(qū)域Ⅱ中有豎直向上的勻強電場，在區(qū)域Ⅰ中離邊界某一高度由靜止釋放一質量為的帶電小球A，小球運動的圖像如圖乙所示，不計空氣阻力，已知重力加速度g取，下列說法中正確的是（）A.小球受到的重力與電場力大小之比為3：2B.在時，小球經(jīng)過邊界MNC.在小球向下運動的整個過程中，重力做的功大于小球克服電場力做的功D.在1~3s過程中，小球的機械能減少【答案】BD【解析】【詳解】A．由圖象的斜率等于加速度得小球進入電場前的加速度為進入電場后的加速度大小為進入電場前，由牛頓第二定律得mg=ma1進入電場后，根據(jù)牛頓第二定律可得F-mg=ma2則小球受到的重力與電場力大小之比為2：3，故A錯誤；B．小球進入電場前做自由落體運動，進入電場后受到電場力作用而做減速運動，由圖可以看出，小球經(jīng)過邊界MN的時刻是t=1s和t=5s時，故B正確；C．在小球向下運動的整個過程中，動能變化量為零，根據(jù)動能定理，整個過程中重力做的功與電場力做的功大小相等，故C錯誤；D．由圖可得小球在1～3s內在電場中向下運動，電場力做負功等于機械能減少，由圖可知m/s所以1～3s內小球向下的位移為m由上述分析可知電場力為N電場力做功為J所以機械能減少150J，故D正確。故選BD。第Ⅱ卷（非選擇題共52分）二、實驗題（本題共2個小題，共16分，請將答案寫在答題卡上）13.某同學在實驗室發(fā)現(xiàn)一只電壓標稱為，電容標稱模糊的電容器，他找了以下器材來測該電容器的電容值。蓄電池（，內阻可不計）；電壓表（量程為，內阻很大）；定值電阻；滑動變阻器；開關；單刀雙擲開關；一臺數(shù)字電流計，可接電子顯示屏，顯示電流隨時間的變化過程，接電子顯示屏。該同學實驗操作步驟如下：（1）按圖1所示電路圖組裝電路，先閉合開關刀片擲于______，調節(jié)滑動變阻器，穩(wěn)定后讀出電壓表讀數(shù)為，然后把刀片擲于______，在電子顯示屏上得到如圖2所示的甲曲線。（2）利用單位面積法算得圖中甲曲線和兩坐標軸所圍的面積為，設電容器放電時其內阻忽略不計，則電容器的電容為______F。（3）以同樣的操作步驟，重新調節(jié)滑動變阻器，在電子顯示屏上得到如圖2所示的乙曲線，則穩(wěn)定時電壓表讀數(shù)為_____V。（結果均保留兩位有效數(shù)字）【答案】①.b②.a③.④.7.3【解析】【詳解】（1）[1][2]先閉合開關S1，S2刀片擲于b，調節(jié)滑動變阻器，穩(wěn)定后讀出電壓表讀數(shù)為4V，然后把S2刀片擲于a，得到圖像；（2）[3]根據(jù)圖像與坐標軸圍成的面積代表電荷量，根據(jù)電容的定義式可知（3）[4]根據(jù)上述分析可知穩(wěn)定時電壓表讀數(shù)為14.某實驗小組想利用平拋運動實驗裝置來驗證機械能守恒定律，利用身邊的器材組裝了如圖甲所示的裝置，具體實驗操作如下：①在水平桌面上利用硬練習本做成斜面，使小球從斜面上某一固定位置由靜止?jié)L下，小球離開桌面后做平拋運動；②利用頻閃相機對小球離開桌面后的運動進行拍攝，得到小球下落的圖片如圖乙所示；③利用刻度尺測得圖中位置1與2的水平距離為，位置1與3的豎直高度為，位置2與5的豎直高度為，位置4與6的豎直高度為。已知頻閃相機的工作頻率為f，測得小球質量為m，當?shù)刂亓铀俣葹間，試回答以下問題：（1）小球運動到位置2時的動能______，小球運動到位置5時的動能______當滿足表達式_____時，則可驗證小球從位置2到位置5運動的過程機械能守恒。（用題干中給出的物理量字母表示）（2）實驗結束后，某小組成員突然發(fā)現(xiàn)，桌面右端不水平，于是小組成員對實驗結論提出質疑，你認為右端不水平對實驗結果______（填“有”或“無”）影響。【答案】①.②.③.④.無【解析】【詳解】（1）[1][2]根據(jù)平拋運動規(guī)律可知2點的豎直速度為水平速度為2點的速度為小球運動到位置2時動能為同理可知小球運動到位置5時的動能為[3]根據(jù)機械能守恒定律有化簡可得（2）[4]桌面右端不水平，會導致水平方向的速度變形，由結果可知驗證機械能守恒的表達式與水平方向的位移無關，所以無影響。三、計算題（本題共4個小題，共36分，解答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）15.如圖所示，一彈射游戲裝置由安裝在水平臺面上的固定彈射器、水平面AB和豎直半圓形軌道BC組成，各部分平滑連接。已知半圓形軌道的半徑，除半圓形軌道BC外其余接觸面均光滑。某次游戲中用力將一質量的滑塊壓縮輕質彈簧（滑塊與彈簧不拴接），此時彈簧的彈性勢能，然后由靜止釋放滑塊，滑塊從彈射器A點彈出后，恰能通過半圓形軌道的最高點C，取重力加速度大小，滑塊可視為質點，忽略空氣阻力。求：（1）滑塊通過B點時對半圓形軌道的壓力大小；（2）滑塊從B點運動到C點的過程中，克服摩擦力做了多少功？【答案】（1）；（2）【解析】【詳解】（1）滑塊運動到B點的過程，由能量守恒有滑塊經(jīng)過B點，由牛頓第二定律有解得由牛頓第三定律得，滑塊通過B點時對半圓形軌道的壓力（2）滑塊恰好能過C點，則解得滑塊從B點運動到C點的過程中，由動能定理有解得16.如圖所示，傳送帶與水平方向的傾角，在電動機的帶動下以的速率順時針方向運行，在傳送帶的B端有一離傳送帶很近的擋板P可將傳送帶上的物體擋住，在傳送帶的A端無初速地釋放一質量的煤塊，它與傳送帶間的動摩擦因數(shù)，AB間的長度，煤塊與擋板的碰撞能量損失不計，即碰撞后煤塊的速度大小不變，煤塊與擋板的碰撞時間極短。，求：（1）煤塊第一次到達最低點時的速度大?。唬?）從煤塊與擋板P第一次碰撞后，到煤塊再次上升到最高點（最高點還未達到A點）所需要的時間？【答案】（1）；（2）【解析】【詳解】（1）物塊從A點由靜止釋放，物塊相對傳送帶向下加速運動，有解得設物塊下滑到與P碰前的速度為v1，根據(jù)運動學規(guī)律有解得m/s（2）物塊與擋板碰撞后，以v1的速度反彈，因，物塊相對傳送帶向上做減速運動，物塊受到的摩擦力沿傳送帶斜向下，由牛頓運動定律，可得解得物塊速度減小到與傳送帶速度相等的時間s此后物塊的速度小于傳送帶的速度，物塊相對傳送帶向下滑動，但相對于地面物塊繼續(xù)向上滑動，摩擦力反向，則有解得物塊速度減小到零的時間s物塊向上的總時間s17.如圖所示，小滑塊A位于長木板B的左端，現(xiàn)讓小滑塊A和長木板B一起以相同速度在光滑的水平面上滑向前方固定在地面上的木樁C。A、B的質量分別為，，已知B與C碰撞的時間極短，且每次碰后B以原速率返回，運動過程中A沒有與C相碰，A也沒有從B的上表面掉下，已知A、B間的動摩擦因數(shù)，求：（1）B與C第二次碰前的速度大?。唬?）欲使A不從B的上表面掉下，B的長度