河北省秦皇島市部分學(xué)校2024-2025學(xué)年高三上學(xué)期11月期中考試物理試題（解析版）

高級中學(xué)名校試卷PAGEPAGE1高三年級期中考試物理本試卷滿分100分，考試用時75分鐘。注意事項：1．答題前，考生務(wù)必將自己的姓名、考生號、考場號、座位號填寫在答題卡上。2．回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑。如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標(biāo)號。回答非選擇題時，將答案寫在答題卡上。寫在本試卷上無效。3．考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。4．本試卷主要考試內(nèi)容：人教版必修第一冊、必修第二冊、必修第三冊第九章至第十章、選擇性必修第一冊第一章。一、單項選擇題：本題共7小題，每小題4分，共28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.國際單位制中，選定7個基本物理量的單位作為基本單位，導(dǎo)出量的單位可以由基本量的單位組合而得到。例如，力的單位可以由牛頓第二定律導(dǎo)出，根據(jù)所學(xué)知識判斷，電阻的單位“歐姆”用國際單位制下的基本單位組合后，可以表示為（）A. B.C. D.【答案】D【解析】根據(jù)公式W=Fx、W=UIt、U=IR可知，電阻單位滿足用基本單位表示后故選D。2.雨滴從高空由靜止下落，若雨滴下落時空氣對其阻力隨雨滴下落速度的增大而增大，則在此過程中雨滴的運動圖像最接近下圖中的（）A. B.C. D.【答案】C【解析】速度增大，阻力增大，根據(jù)牛頓第二定律有則加速度減小，雨滴做加速度減小的加速運動，位移時間圖線切線斜率表示速度，速度時間圖線切線斜率表示加速度。故選C3.在快節(jié)奏的現(xiàn)代生活中，家用室內(nèi)引體向上器作為一種簡單實用的健身器材，受到很多人的青睞。它通常采用免打孔設(shè)計，通過調(diào)節(jié)桿的長度，利用橡膠墊與門框或墻壁的摩擦力起到固定的作用，如圖所示。下列說法中正確的是（）A.橡膠墊與墻面間的壓力越大，橡膠墊與墻面間的摩擦力越大B.健身者在做引體向上運動時，橡膠墊與墻面間的摩擦力保持不變C.健身者在單桿上懸停時，健身者的質(zhì)量越大，橡膠墊與墻面間的摩擦力就越大D.健身者在單桿上懸停時，手臂間距離越大，所受到單桿的作用力就越大【答案】C【解析】A．橡膠墊與墻面之間是靜摩擦力，與壓力沒有必然聯(lián)系，故A錯誤；B．健身者在做引體向上運動時，先做加速度向上的加速運動，后做加速度向下的減速運動，把健身者與室內(nèi)引體向上器作為研究對象，由牛頓第二定律可知，摩擦力的大小與健身者的加速度有關(guān)，先大于重力后小于重力，B錯誤；C．健身者在單桿上懸停時，把健身者與室內(nèi)引體向上器作為研究對象，摩擦力的大小等于健身者與室內(nèi)引體向上器的重力，故健身者的質(zhì)量越大，摩擦力越大，C正確；D．若把健身者作為研究對象，健身者處于平衡狀態(tài)，受到單桿的作用力始終等于健身者的重力，D錯誤。故選C。4.如圖甲所示，傾角為37°的粗糙斜面體固定在水平面上，質(zhì)量為m的小木塊在沿斜面向上的恒力F作用下沿斜面上滑。a隨F變化關(guān)系如圖乙所示（取沿斜面向上為正方向）。認為最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，，。下列說法正確的是（）A.當(dāng)F=32N時，小木塊的加速度為 B.當(dāng)F=20N時，小木塊的加速度為C.小木塊的質(zhì)量為3kg D.小木塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為0.35【答案】A【解析】CD．由題意可知，以木塊為研究對象，根據(jù)牛頓第二定律有則有由題圖乙可得縱軸截距解得m=2kg，故CD錯誤；B．當(dāng)F=20N時，根據(jù)牛頓第二定律有解得故B錯誤；A．當(dāng)F=32N時，由圖可得故A正確。故選A。5.木星的衛(wèi)星中有四顆是伽利略發(fā)現(xiàn)的，稱為伽利略衛(wèi)星，其中木衛(wèi)一、木衛(wèi)二與木衛(wèi)三的周期之比為1：2：4；其中木衛(wèi)二的相關(guān)數(shù)據(jù)：質(zhì)量為，繞木星做勻速圓周運動的軌道半徑為，木星的相關(guān)數(shù)據(jù)：質(zhì)量為，半徑為，忽略木星的自轉(zhuǎn)，木星表面的重力加速度為。G取下列說法正確的是（）A.三個衛(wèi)星的線速度之比為4：2：1B.木衛(wèi)二繞木星做勻速圓周運動的向心加速度是C.根據(jù)題目中所給的已知數(shù)據(jù)可以驗證木星表面物體所受木星的引力與木衛(wèi)二所受木星的引力為同種性質(zhì)的力D.根據(jù)題目中所給的已知數(shù)據(jù)不能求出木衛(wèi)二的周期【答案】C【解析】A．利用公式和可以求出三個衛(wèi)星的周期之比為1：2：4，可知線速度之比不等于4：2：1，選項A錯誤；B．根據(jù)萬有引力公式可得木衛(wèi)二繞木星做勻速圓周運動的向心加速度是選項B錯誤；C．根據(jù)題目所給的已知數(shù)據(jù)可知木星表面的重力加速度，若兩個力均為萬有引力，則根據(jù)萬有引力公式可得，加速度與半徑的平方成反比。根據(jù)數(shù)據(jù)計算結(jié)果與預(yù)期符合得很好，這表明木星表面物體所受木星的引力與木衛(wèi)二所受木星的引力為同種性質(zhì)的力，選項C正確；D．利用公式可以求出木衛(wèi)二周期，選項D錯誤。故選C。6.一個士兵坐在皮劃艇上，他連同裝備和皮劃艇的總質(zhì)量共100kg，這個士兵用自動步槍在1s時間內(nèi)沿水平方向連續(xù)射出3發(fā)子彈，每發(fā)子彈的質(zhì)量是10g，子彈離開槍口時相對步槍的速度是600m/s。射擊前皮劃艇是靜止的，不考慮水的阻力。試估算連續(xù)射擊時槍受到的平均反沖作用力約（）A.8N B.18N C.28N D.38N【答案】B【解析】設(shè)整體質(zhì)量為，每發(fā)子彈的質(zhì)量為，子彈射出的反方向為正方向，子彈相對步槍的速度為。第一次射出后艇的速度為，由動量守恒可得解得第二次射出后艇的速度為，由動量守恒可得解得第三次射出后艇速度為，同理可得解得對整個過程應(yīng)用動量定理解得故選B。7.某趣味運動會中，有一項比賽，規(guī)則如下：如圖所示，運動員站在一個固定的大圓筒內(nèi)，用合適的力度踢一下靜止在圓筒最底端的小足球，使小足球在豎直面內(nèi)先由最低點沿圓筒向上滾動，然后從某一位置脫離圓筒，如果小足球在下落過程中，恰好落入運動員背后的小背簍中，即為得分。若圓筒半徑為R，小足球質(zhì)量為m，小足球飛離圓筒位置與圓筒圓心連線和豎直方向之間的夾角為θ，圓筒內(nèi)壁不計摩擦，小足球可視為質(zhì)點，忽略空氣阻力，不考慮人對小足球的阻擋，重力加速度為g，則（）A.若足球在最低點的初速度，則足球不會飛離圓筒B.若足球能飛離圓筒，則足球在最低點的初速度的范圍應(yīng)為C.若θ=45°，則運動員將背簍置于圓心正上方處，可以接到球D.若希望足球飛離點θ=37°，則足球在最低點的初速度為【答案】C【解析】B．足球自圓筒最低點向上滾動，根據(jù)機械能守恒定律，不脫離軌道，若恰好運動到圓心等高處，設(shè)此時初速度為，則有得若恰好上到圓筒最高點，設(shè)此時初速度為，球到最高點速度為有且在最高點有得故足球可以飛離軌道的初速度應(yīng)B錯誤；A．由上述分析可知，若足球在最低點的初速度，則足球會飛離圓筒，A錯誤；D．若足球飛離時，θ=37°，設(shè)此時最低點初速度為，分離時的速度為，由機械能守恒有且在分離時刻有聯(lián)立可得D錯誤；C．若足球飛離的位置θ=45°，設(shè)此時飛離的速度為，則有之后足球做斜上拋運動，其中豎直分速度大小為，回到飛離等高位置所用的時間為此過程中水平位移為解得此時足球恰好在圓心正上方處，C正確。故選C。二、多項選擇題：本題共3小題，每小題6分，共18分。在每小題給出的四個選項中，有兩個或兩個以上選項符合題目要求。全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。8.圖甲為一城墻的入城通道，通道寬度，一跑酷愛好者從左墻根由靜止開始正對右墻加速運動，加速到M點時斜向上躍起，經(jīng)0.4s到達右墻壁P點時，豎直方向的速度恰好為零，然后立即蹬右墻壁，使水平方向的速度反向，大小變?yōu)樵瓉淼?，并獲得一豎直方向速度，之后躍到左墻壁上的Q點，Q點距地面，飛躍過程中人距地面的最大高度為，重力加速度g取，不計空氣阻力，整個過程中人的姿態(tài)可認為保持不變，如圖乙所示，則下列說法中正確的是（）A.P點距離地面高B.人助跑的距離為3.4mC.人剛離開P點時的速度大小為6m/sD.人剛到Q點的速度方向與豎直方向夾角的正切值為【答案】BD【解析】AB．人到達右墻壁點時，豎直方向的速度恰好為零，根據(jù)逆向思維，可知從點到點的逆過程為平拋運動，則得從點到點的過程從點到點的過程從點到點的過程解得人助跑的距離為得故A錯誤，B正確；C．人剛離開墻壁時豎直方向的速度大小為故C錯誤；D．人剛到時的豎直速度為速度方向與豎直方向夾角的正切值為故D正確。故選BD。9.如圖所示，光滑絕緣水平面上固定著兩個帶電量不相等的正點電荷，帶電荷量＋q，質(zhì)量為m的小球置于A點時，僅在電場力作用下恰好保持靜止?fàn)顟B(tài)。現(xiàn)小球從M點以初速度，沿著兩點電荷連線運動，恰好能運動至B點，其中M、N兩點關(guān)于A點對稱。已知距離電量為Q的孤立點電荷r處的電勢為（無窮遠電勢為零）。則下列說法正確的是（）A.小球運動至N點時，速度仍是B.M、B兩點間的電勢差為C.小球運動到A點時動能最大D.若兩點電荷的電荷量均變?yōu)樵瓉淼?倍，小球不能到達B點【答案】CD【解析】A．由題意可知，A點電場強度為0，兩個點電荷電荷量不等，所以關(guān)于A點對稱的M、N兩點電勢不相等，動能不相等，故A錯誤；B．由M到B點列動能定理解得故B錯誤；C．由于A點電場強度為0，所以A點電勢最低，帶正電的小球在A點的電勢能最小，動能最大，故C正確；D．若兩點電荷的電荷量均變?yōu)樵瓉淼?倍，由可知，M、B點電勢均變?yōu)樵瓉淼?倍，電勢差也變?yōu)樵瓉淼?倍，小球不能到達B點，故D正確。故選CD。10.如圖所示，固定的光滑長斜面的傾角，下端有一固定擋板。兩小物塊A、B放在斜面上，質(zhì)量均為m，用與斜面平行的輕彈簧連接，彈簧的勁度系數(shù)為。一跨過輕小定滑輪的輕繩左端與B相連，右端與水平地面上的電動玩具小車相連。系統(tǒng)靜止時，滑輪左側(cè)輕繩與斜面平行，右側(cè)輕繩豎直，長度為L且繩中無彈力，當(dāng)小車緩慢向右運動至P點時A恰好不離開擋板。已知重力加速度為g，，。在小車從圖示位置運動到P點的過程中，下列說法正確的是（）A.小車運動的位移為B.繩的拉力對物塊B所做的功大于B增加的重力勢能C.若小車質(zhì)量為m，當(dāng)小車緩慢運動至P點時，小車對地面的壓力為0D.若小車以速度向右勻速運動，位移大小為時，繩的拉力對B做的功為【答案】AD【解析】A．系統(tǒng)靜止時，右側(cè)輕繩豎直、長度為L且繩中無彈力，對B分析得A恰好不離開擋板，對A分析得可得這一過程中B上滑了由幾何關(guān)系可得，小車緩慢運動至P點過程中位移為故A正確；B．在小車從圖示位置緩慢運動到P時，該過程中初、末態(tài)的彈性勢能不變，對B由功能關(guān)系得繩的拉力對B做的功等于B增加的重力勢能。故B錯誤；C．小車緩慢運動到P點時，對B受力分析，根據(jù)平衡條件可得繩的拉力為由幾何關(guān)系得，此時繩與水平地面夾角為得此時對小車受力分析，根據(jù)平衡條件可得求得地面對小車的支持力大小為顯然，此時小車對地面壓不為0，故C錯誤；D．由前面分析可知，當(dāng)小車向右運動位移大小為時，由關(guān)聯(lián)速度關(guān)系得由于小車向右運動距離時，彈簧彈性勢能與初始相等，對B由功能關(guān)系可得繩的拉力對B做的功為故D正確。故選AD。三、非選擇題：本題共5小題，共54分。11.同學(xué)們在做“驗證機械能守恒定律”實驗時，設(shè)計了兩種方案，實驗裝置如圖甲所示。（1）設(shè)計方案1的同學(xué)，除了圖上所示器材，還必須選取的有___________（選填“天平”“0~12V交流電源”“220V交流電源”“刻度尺”）。（2）關(guān)于方案2，設(shè)計方案的同學(xué)認為實驗時需要先平衡摩擦力再進行實驗可以驗證系統(tǒng)機械能守恒，但是其他同學(xué)覺得并不可行，你覺得該方案是否可以驗證系統(tǒng)機械能守恒定律，若覺得可以請說明需要測量的物理量，若覺得不可以請給出理由___________。（3）進行方案3的實驗時，有兩個規(guī)格的遮光條可供選擇，用螺旋測微器測量它們的寬度，其示數(shù)如圖乙所示，則應(yīng)選擇的遮光條的寬度為d=___________mm；數(shù)字計時器測得遮光條通過光電門的時間為，托盤和砝碼總質(zhì)量為，滑塊與遮光條總質(zhì)量為，則在實驗誤差允許范圍內(nèi)，滑塊靜止釋放的位置到光電門的距離l=___________（已知重力加速度為g，用題目中給出的物理量符號表示），即可認為機械能守恒?！敬鸢浮浚?）220V交流電源、刻度尺（2）不可以，存在摩擦力，摩擦力做功，系統(tǒng)機械能不守恒（3）1.750【解析】【小問1詳析】方案1驗證機械能守恒即驗證或質(zhì)量可以約去，故不需要天平，電火花打點計時器用220V交流電源，測量下落高度需用到刻度尺?！拘?詳析】方案2不可行，該裝置中只是平衡了摩擦力，但是系統(tǒng)仍要克服摩擦阻力做功，機械能不守恒，也就無法驗證系統(tǒng)的機械能守恒?！拘?詳析】[1]遮光條越窄誤差越小，故應(yīng)選擇遮光條a，它的寬度為d=1.5mm＋0.01mm×25.0=1.750mm[2]若機械能守恒成立，有整理有12.為了探究碰撞過程中的守恒量，某興趣小組設(shè)計了如圖所示的實驗。先讓質(zhì)量為的小球從凹形槽頂端由靜止開始滑下，又經(jīng)過O點水平拋出落在斜面上。再把質(zhì)量為的小球放在水平面O點，讓小球仍從凹形槽頂端由靜止滑下，與小球碰撞后，兩小球直接落到斜面上。分別記錄小球第一次與斜面碰撞的落點痕跡。其中M、P、N三個落點的位置距O點的長度分別為凹形槽頂端距離桌面高度為h，桌面距地面高度為H，斜面總長度為L。（1）為了減小實驗誤差，可行的操作是：______。A.減小凹形槽摩擦 B.使用大小相同的兩個小球 C.多次測量落點位置取平均值（2）在實驗誤差允許范圍內(nèi)，若滿足關(guān)系式______，則可以認為兩球碰撞過程中動量守恒。（用題目中的物理量表示）（3）為了進一步驗證兩小球發(fā)生的是否是彈性碰撞，必須測量的物理量是______。A.兩小球質(zhì)量 B.OM、OP、ON的長度C.凹槽距桌面的高度h D.桌面高度H和斜面總長度L（4）現(xiàn)測量出兩個小球質(zhì)量比，保持兩個小球質(zhì)量不變，不斷改變兩個小球的材質(zhì)，小球落點距O點長度的取值范圍是______（用k、表示）?！敬鸢浮浚?）BC（2）（3）B（4）【解析】【小問1詳析】A．每次只要保證小球到達點的速度保持相同即可，無須減小摩擦，故A錯誤；B．小球大小相同是為了保證對心碰撞，減小實驗誤差，故B正確；C．多次測量可以減小偶然誤差，故C正確；故選BC。【小問2詳析】設(shè)斜面的傾角為，小球從斜面頂端平拋落到斜面上，兩者距離為，由平拋運動的知識可知可得由碰撞規(guī)律可知，點為小球第一次的落點，和分別是第二次操作時和的落點。滿足動量守恒的關(guān)系式應(yīng)該是【小問3詳析】彈性碰撞的規(guī)律是兩者相對靠近速度等于碰后兩者相對遠離速度，有所以驗證是否為彈性碰撞，需要滿足關(guān)系式僅測量的長度即可。故選B。【小問4詳析】因為兩小球的質(zhì)量不變，材質(zhì)一直在改變，所以兩個小球可能會發(fā)生彈性碰撞，也可能發(fā)生完全非彈性碰撞，小球的碰后的速度取值范圍是代入得13.如圖所示，一只長方體空鐵箱在水平拉力F=120N作用下沿水平面向右勻加速運動，鐵箱與水平面間的動摩擦因數(shù)。鐵箱內(nèi)一個質(zhì)量為m=1kg的木塊（可視為質(zhì)點）恰好能相對鐵箱左側(cè)壁靜止。木塊與鐵箱內(nèi)壁間的動摩擦因數(shù)，且處處相同。設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，g取。求：（1）鐵箱對木塊的支持力大?。唬?）空鐵箱質(zhì)量M的大??；（3）減小拉力F，經(jīng)過一段時間，木塊沿鐵箱左側(cè)壁落到底部且不反彈，之后當(dāng)鐵箱的速度為4m/s時撤去拉力F，若鐵箱左右兩側(cè)壁間的距離為1m，判斷木塊能否與鐵箱的右側(cè)壁相撞？若相撞，計算相撞時木塊和鐵箱各自的速度大??；若不會相撞，計算木塊最終離鐵箱右側(cè)壁的距離?！敬鸢浮浚?）（2）M=3kg（3）不相撞，d=0.5m【解析】【小問1詳析】木塊在豎直方向又因解得【小問2詳析】在水平方向上，由牛頓第二定律可知以整體為對象，水平方向上由牛頓第二定律可知解得M=3kg小問3詳析】木塊沿鐵箱左側(cè)壁落到底部后，對鐵箱，根據(jù)牛頓第二定律鐵箱的加速度為對木塊，根據(jù)牛頓第二定律木塊的加速度為鐵箱停下時，鐵箱與木塊的位移差為解得故木塊不能與鐵箱的右側(cè)壁相撞，木塊與鐵箱的右側(cè)壁距離為14.如圖所示，在豎直面內(nèi)建立直角坐標(biāo)系，第二象限存在豎直向上的勻強電場E1，第一象限存在平行于xOy平面且方向未知的勻強電場E2。