河南省周口市項(xiàng)城市第一中學(xué)2023-2024學(xué)年高三上學(xué)期11月期中物理試題

2023-2024學(xué)年高三上期第四次段考物理試題一、選擇題（每小題4分，共48分.1-8題為單選題.9-12題為多選題，全部選對得4分，選對但不全得2分，有錯(cuò)選得0分.）1．兩質(zhì)點(diǎn)同時(shí)由靜止開始做直線運(yùn)動(dòng)，它們的位移x隨時(shí)間t變化的圖像均為拋物線。t0時(shí)刻它們的速度大小分別為vI和vII，加速度分別為aI和aII。則（）A．vI<vII，aI<aII B．vI>vII，aI<aII C．vI<vII，aI>aII D．vI>vII，aI>aII2．某可調(diào)式升降臺構(gòu)造如圖所示，升降臺的下面是一個(gè)弧形滑道，通過向右或向左旋轉(zhuǎn)螺母即可實(shí)現(xiàn)升降臺的上升或下降。當(dāng)過螺母頂端的半徑與水平方向的夾角為時(shí)，升降臺下降的速度大小為v1，則此刻螺母向左運(yùn)動(dòng)的速度大小v2為（）A． B． C． D．3．如題圖1所示，x軸上和x=1m處分別固定A、B兩點(diǎn)電荷，取電場強(qiáng)度沿x軸正方向?yàn)檎?，x軸上區(qū)域的電場強(qiáng)度分布如題圖2所示，放入其中的電荷僅受電場力作用，由此可知（）圖1 圖2A．A、B兩點(diǎn)電荷電性相同B．A、B兩點(diǎn)電荷電荷量大小之比C．在有限范圍內(nèi)，x軸上僅有一處電場強(qiáng)度為零D．將一正點(diǎn)電荷從x=3m處由靜止釋放，僅在電場力作用下還能回到x=3m處4．“天狼星”是除太陽外人用肉眼能看到的最亮的恒星，“天狼星”實(shí)際上是一個(gè)雙星系統(tǒng)，它由恒星“天狼更多優(yōu)質(zhì)支援請嘉威鑫MXSJ663星”A和白矮星“天狼星”B組成。“天狼星”A和“天狼星”B均繞它們連線上的O點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)周期為T，它們的軌道半徑分別為RA、RB，如圖所示．已知引力常量為G，則“天狼星”A的質(zhì)量為（）A． B．C． D．5．如圖所示，a、b、c、d是某勻強(qiáng)電場中的四個(gè)點(diǎn)，它們是一個(gè)四邊形的四個(gè)頂點(diǎn)，abcd，abbc，2ab=cd=bc=2l，電場方向與四邊形所在平面平行。已知a點(diǎn)電勢為24V，b點(diǎn)電勢為28V，d點(diǎn)電勢為12V。一個(gè)質(zhì)子（不計(jì)重力）經(jīng)過b點(diǎn)的速度大小為v0，方向與bc成45°，一段時(shí)間后經(jīng)過c點(diǎn)，則下列說法不正確的是（）A．c點(diǎn)電勢為20VB．質(zhì)子從b運(yùn)動(dòng)到c所用的時(shí)間為C．場強(qiáng)的方向由a指向cD．質(zhì)子從b運(yùn)動(dòng)到c電場力做功為8eV6．如圖甲所示，將一圓環(huán)套在固定的足夠長的水平桿上，環(huán)的內(nèi)徑略大于桿的截面直徑，對環(huán)施加一斜向上與桿的夾角為的拉力F，當(dāng)拉力逐漸變大時(shí)環(huán)的加速度隨拉力F的變化規(guī)律如圖乙所示。最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，取重力加速度大小g=10ms2，下列說法正確的是（）甲 乙A．圓環(huán)的質(zhì)量為0.5kgB．圓環(huán)與桿之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2C．當(dāng)F=10N時(shí)，圓環(huán)的加速度大小為10m/s2D．當(dāng)圓環(huán)受到的摩擦力大小為1N時(shí)，圓環(huán)的加速度大小可能為3m/s27．如圖所示，兩原長均為L、勁度系數(shù)相等的絕緣輕彈簧懸掛于O點(diǎn)，其另外一端各連接一個(gè)帶電小球，平衡時(shí)A球靠在光滑絕緣豎直墻上，OA長為2L且豎直；B球懸于空中，OB長為。兩小球的質(zhì)量均為m，重力加速度為g，則兩球間的庫侖力大小為（）A． B． C． D．8．如圖所示，斜面體ABC固定在水平地面上，斜面的高AB為2m，傾角為，且D是斜面的中點(diǎn)，在A點(diǎn)和D點(diǎn)分別以相同的初速度水平拋出一個(gè)小球，結(jié)果兩個(gè)小球恰能落在地面上的同一點(diǎn)，則落地點(diǎn)到C點(diǎn)的水平距離為（）A． B． C． D．9．今年我國南方多地出現(xiàn)重度氣象干旱，鄱陽湖、洞庭湖等湖泊水位持續(xù)走低．為了緩解氣候干燥，環(huán)保部門每天派出大量灑水車上街進(jìn)行空氣凈化、除塵．灑水車正常工作時(shí)始終以較小的速度勻速運(yùn)動(dòng)，水在水泵作用下，以霧狀均勻噴出（不考慮反沖作用），如圖所示．已知灑水車受到的阻力與自身受到的重力成正比，則灑水車正常工作時(shí)（）A．動(dòng)能不斷增大 B．受到的阻力不斷減小C．牽引力的功率隨時(shí)間均勻減小 D．牽引力的大小跟灑水時(shí)間成反比10．如圖所示，小球（視為質(zhì)點(diǎn)）套在光滑的豎直桿上，輕彈簧一端固定于O點(diǎn)另一端與小球相連?，F(xiàn)將小球從M點(diǎn)（高于O點(diǎn)）由靜止釋放，它在下降的過程中經(jīng)過了N點(diǎn)。已知在M、N兩點(diǎn)處，彈簧對小球的彈力大小相等。且彈簧在M點(diǎn)時(shí)的長度小于在N點(diǎn)時(shí)的長度。下列判斷正確的是（）A．在小球從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)的過程中，彈簧的彈性勢能先增大后減小B．在小球從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)的過程中，小球的最大加速度一定大于重力加速度C．在小球從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)的過程中，彈簧彈力對小球做功的功率可能一直增大D．在小球到達(dá)N點(diǎn)后向下運(yùn)動(dòng)的過程中，小球的速度可能先增大后減小11．如圖所示，對電容器充電完畢后，將電容器和電源斷開。若其他條件不變，僅減小兩極板的正對面積，則下列說法正確的是（）A．電容器的電荷量不變B．電容器的電容增大C．靜電計(jì)指針的張角減小D．電容器內(nèi)部電場的電場強(qiáng)度增大12．使用無人機(jī)植樹時(shí)，為保證樹種的成活率，將種子連同營養(yǎng)物質(zhì)包進(jìn)一個(gè)很小的莢里。播種時(shí)，在離地面15m高處、以15m/s的速度水平勻速飛行的無人機(jī)中，播種器利用空氣壓力把莢以10m/s的速度（相對播種器）豎直向下射出，莢進(jìn)入地面下20cm深處完成一次播種。已知莢的總質(zhì)量為20g，不考慮莢所受大氣阻力及進(jìn)入土壤后重力的作用。取g=10m/s2，則（）A．離開無人機(jī)后，莢在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為1sB．射出莢的過程中，播種器對莢做的功為1JC．莢在土壤內(nèi)受到平均阻力的大小為25ND．土壤對莢沖量的大小為二、實(shí)驗(yàn)題（共16分）13．（6分）圖甲為某實(shí)驗(yàn)小組“探究物體加速度與所受合外力關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置．調(diào)整長木板和輕滑輪，使長木板及細(xì)線均水平，細(xì)線另一端懸掛二個(gè)鉤碼，接通電源，釋放滑塊，得到如圖乙所示的一條紙帶．請回答下列問題：（1）測出紙帶上A、B、C、D、E相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離分別為s1=5.02cm、s2=7.26cm、s3=9.48cm、s4=11.72cm．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所接電源的頻率為50Hz，相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間有四個(gè)點(diǎn)未畫出，根據(jù)以上信息可知滑塊的加速度大小a=m/s2；（保留三位有效數(shù)字）（2）改變懸掛鉤碼的數(shù)量，重復(fù)實(shí)驗(yàn)并記錄傳感器的示數(shù)F，通過紙帶求出對應(yīng)的滑塊加速度大小a，以傳感器的示數(shù)F為橫坐標(biāo)、滑塊的加速度大小a為縱坐標(biāo)，畫出的a-F圖像是斜率為k、縱截距為a0的一條直線，如圖丙所示．已知重力加速度天小為g，則滑塊和傳感器的總質(zhì)量m=，滑塊與長木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)．14．（10分）某同學(xué)根據(jù)機(jī)械能守恒定律，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究彈簧的彈性勢能與壓縮量的關(guān)系。（1）如圖（a），將輕質(zhì)彈簧下端固定于鐵架臺，在上端的托盤中依次增加祛碼，測得相應(yīng)的彈簧長度，部分?jǐn)?shù)據(jù)如下表，由數(shù)據(jù)算得勁度系數(shù)k=N/m。（g取9.8m/s2，結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）砝碼質(zhì)量（g）50100150彈簧長度（cm）8.627.636.66（2）取下彈簧，將其一端固定于氣墊導(dǎo)軌左側(cè)，如圖（b）所示；調(diào)整導(dǎo)軌，使滑塊自由滑動(dòng)時(shí)，通過兩個(gè)光電門的速度大小。（3）用滑塊壓縮彈簧，記錄彈簧的壓縮量x；釋放滑塊，記錄滑塊脫離彈簧后的速度v，釋放滑塊過程中，彈簧的彈性勢能轉(zhuǎn)化為。（4）重復(fù)（3）中的操作，得到v與x的關(guān)系如圖（c）。由圖可知，v與x成關(guān)系，由上述實(shí)驗(yàn)可得結(jié)論：對同一根彈簧，彈性勢能與彈簧的成正比。三、解答題（共46分）15．（14分）如圖所示，半徑均為R=1m、質(zhì)量均為M=2kg、內(nèi)表面光滑的兩個(gè)完全相同的圓槽A和B并排放在光滑的水平面上，圖中a、c分別為A、B槽的最高點(diǎn)，b、b?分別為A、B槽的最低點(diǎn)，A槽的左端緊靠著豎直墻壁，一個(gè)質(zhì)量為m=1kg的小球C從圓槽A頂端的a點(diǎn)無初速度釋放。重力加速度為g=10m/s2，求：（1）小球C從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)時(shí)的速度大小及A槽對地面的壓力大??；（2）小球C在B槽內(nèi)運(yùn)動(dòng)所能達(dá)到的最大高度；（3）B槽的最大速度的大小。16．（14分）如圖所示，有四塊相同的矩形金屬薄板M、N、P、Q，其中M、N（正中間均開有小孔）豎直平行放置，P、Q水平平行放置，金屬板M接電源正極，N接電源負(fù)極，電源電壓可調(diào)，金屬板P帶正電、Q帶等量負(fù)電，電荷量保持不變，其右下方有一水平放置、半徑為R的圓形檢測板，檢測板圓心到金屬板P、Q中心的水平距離為b．比荷為的帶正電粒子從小孔飄入（初速度近似為零）金屬板M、N，當(dāng)金屬板M、N所接電源的電壓為U0時(shí)，粒子經(jīng)加速、偏轉(zhuǎn)后恰好能打到檢測板的圓心處．不計(jì)粒子受到的重力，忽略極板的邊緣效應(yīng)．（1）求粒子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場時(shí)的速度大小v0；（2）要使帶電粒子能夠打在檢測板上，求M、N兩板所接電源電壓的取值范圍．17．（18分）如圖，長L=2.5m、質(zhì)量m=0.5kg的木板A放在水平地面上，質(zhì)量為M=1kg的物塊B（可視為質(zhì)點(diǎn)）從木板的左端以速度v0=4m/s滑上木板，在物塊剛滑上木板時(shí)，給木板施加一水平向右的恒力F。已知木板與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)，物塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，重力加速度取g=10m/s2。（1）若F=0.5N，求物塊剛滑上木板時(shí)，木板的加速度a；（2）若F=0，物塊從木板右端滑下，求物塊在木板上滑行的時(shí)間t；（3）當(dāng)F滿足一定條件時(shí)，物塊最終將不會(huì)滑離木板，求F的取值范圍。2023-2024學(xué)年高三上期第四次段考物理試題參考答案一、選擇題（每小題4分，共48分.1-8題為單選題.9-12題為多選題，全部選對得4分，選對但不全得2分，有錯(cuò)選得0分.）1.【答案】D【詳解】兩質(zhì)點(diǎn)的位移x隨時(shí)間t變化的圖像均為拋物線，可知兩質(zhì)點(diǎn)均做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，x-t圖像斜率代表速度，可知vI>vII，根據(jù)v=at，可知aI>aII，故選D。2.【答案】C【詳解】設(shè)經(jīng)過極短時(shí)間，則螺母頂端右端點(diǎn)向左位移為v2，升降臺下降的位移為v1，由題中角度關(guān)系可得；得；故選C。3.【答案】C【詳解】A．根據(jù)圖2可知，x=2m處的電場強(qiáng)度為0，則A、B兩點(diǎn)電荷電性必定相反，A錯(cuò)誤；B．由于x=2m處的電場強(qiáng)度為0，則有；解得；B錯(cuò)誤；C．由于x=2m處的電場強(qiáng)度為0，可知，A帶正電，B帶負(fù)電，則在AB之間A的電場方向向右，B的電場方向也向右，即AB之間電場的方向始終不可能為0，A的電荷量大一些，A的左側(cè)電場由A電荷決定，即A左側(cè)的電場強(qiáng)度也不可能為0，即在有限范圍內(nèi)，x軸上僅有x=2m位置一處電場強(qiáng)度為零，C正確；D．根據(jù)圖像，將一正點(diǎn)電荷從x=3m處由靜止釋放，所受電場力方向始終沿x軸正方向，即該電荷將在電場力作用下沿x軸正方向做加速運(yùn)動(dòng)，不可能回到x=3m處，D錯(cuò)誤。故選C。4.【答案】C【詳解】對“天狼星”B，根據(jù)萬有引力提供向心力可得；解得“天狼星”A的質(zhì)量為；故選C。5.【答案】C【詳解】A．作如圖e點(diǎn)，ab間電勢差為4V，可求得e點(diǎn)電勢為20V，即eb間電勢差為8V，所以dc間電勢差也為8V，故c點(diǎn)電勢為20V，A正確，不符合題意；C．連接bd，可得bd中點(diǎn)O處的電勢為20V，所以O(shè)c為等勢面，根據(jù)幾何知識可得bd⊥Oc，所以bd為一條電場線，b點(diǎn)電勢高于d點(diǎn)，所以電場方向?yàn)閺腷到d，C錯(cuò)誤，符合題意；B．質(zhì)子與bc成45°方向拋出時(shí)，電場力沿bd方向，則質(zhì)子從b→c做類平拋運(yùn)動(dòng)，沿初速度方向分位移為，此方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則；B正確，不符合題意；D．電勢差Ubc=8V；則質(zhì)子從b→c電場力做功為8eV，D正確，不符合題意。；故選C。6.【答案】C【詳解】AB．F在2N~5N內(nèi)時(shí)，對圓環(huán)受力分析可得；當(dāng)拉力超過5N時(shí)，支持力方向相反，所以，當(dāng)拉力為5N時(shí)；帶入圖中數(shù)據(jù)，聯(lián)立求解可得，，；故AB錯(cuò)誤；C．當(dāng)；對圓環(huán)受力分析可得；當(dāng)拉力為10N時(shí)，圓環(huán)的加速度大小為10m/s2，故C正確；D．當(dāng)圓環(huán)受到的摩擦力大小為1N，且拉力小于2N時(shí)，對圓環(huán)受力分析可知；解得；此時(shí)，圓環(huán)的加速度為0；當(dāng)圓環(huán)受到的摩擦力大小為1N，且時(shí)，可知；解得；；當(dāng)圓環(huán)受到的摩擦力大小為1N，且時(shí)，可知；解得；；故D錯(cuò)誤。故選C。7.【答案】B【詳解】設(shè)OA、OB夾角為，B球的受力如圖甲所示，構(gòu)成的力的矢量三角形與相似，則有；即；可得；對AB兩帶電小球整體受力分析如圖乙，根據(jù)平衡條件可得；兩彈簧完全相同；則；解得；在力的矢量三角形中，應(yīng)用余弦定理有；；故B正確。8.【答案】A【詳解】設(shè)AB高為h，則從A點(diǎn)拋出的小球運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為；從D點(diǎn)拋出的小球運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為；在水平方向上兩物體水平位移之差為BC距離的一半，則有；落地點(diǎn)到C點(diǎn)的水平距離為；聯(lián)立解得；故選A。9.【答案】BC【詳解】A．灑水車的質(zhì)量在減小，根據(jù)可知，灑水車的動(dòng)能在減小，A錯(cuò)誤；B．灑水車受到的阻力與其受到的重力成正比，故摩擦阻力在減小，B正確；CD．牽引力F=f，灑水車的質(zhì)量隨灑水時(shí)間均勻減小，則牽引力的大小也隨灑水時(shí)間均勻減小，但不成反比，C正確，D錯(cuò)誤。故選BC。10.【答案】BD【詳解】A．在小球從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)的過程中，彈簧的壓縮量先增大后減小，彈性勢能先增大后減小，彈簧恢復(fù)原長后，彈性勢能再增大，故A錯(cuò)誤；B．當(dāng)彈簧對小球的彈力斜向下時(shí)，小球的加速度大于重力加速度，故B正確；C．當(dāng)彈簧對小球的彈力與桿垂直時(shí)，彈力對小球做功的功率為0，故C錯(cuò)誤；D．若小球在N點(diǎn)受到的彈簧的彈力在豎直方向的分力小于其受到的重力，則小球先向下做加速運(yùn)動(dòng)，到最低點(diǎn)時(shí)，小球的速度為0，故D正確。故選BD。11.【答案】AD【詳解】A．電容器充電后與電源斷開，存儲的電荷量Q不變，故A正確；B．根據(jù)；減小兩極板的正對面積，電容器的電容減小，故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)；電容器兩極板間的電壓增大，靜電計(jì)指針的張角增大，故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)；電容器內(nèi)部電場的電場強(qiáng)度增大，故D正確。故選AD。12.【答案】ABC【詳解】A．根據(jù)動(dòng)力學(xué)公式可知；解得離開無人機(jī)后，莢在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t=1s；故A正確；B．射出莢的過程中，播種器對莢做的功為；故B正確；D．莢落地時(shí)的豎直方向速度為；莢落地時(shí)的合速度為；根據(jù)動(dòng)量定理可得；土壤對莢沖量的大小為0.5kg?m/s，故D錯(cuò)誤；C．進(jìn)入土壤后，莢豎直方向做勻減速運(yùn)動(dòng)；可得；莢進(jìn)入土壤后運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為；根據(jù)動(dòng)量定理有；可得莢在土壤內(nèi)受到平均阻力的大小為25N，故C正確。故選ABC。二、實(shí)驗(yàn)題（共16分）13.（6分）【答案】2.23（2分） 【詳解】（1）相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為由逐差法可得滑塊的加速度為；（2）由牛頓第二定律得；整理得；題中a-F圖像的斜率為；所以滑塊和傳感器的總質(zhì)量為；滑塊受到的摩擦力大小為；解得.14.（10分）【答案】51（2分） 相等（2分） 動(dòng)能（2分） 正比（2分）形變量的平方（2分）【詳解】（1）根據(jù)胡克定律有；由表格數(shù)據(jù)有；；解得.（2）當(dāng)氣墊導(dǎo)軌調(diào)整導(dǎo)軌至水平時(shí)，滑塊自由滑動(dòng)時(shí)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則通過兩個(gè)光電門的速度大小相等。（3）釋放滑塊過程中，彈簧形變量減小，彈性勢能減小，速度增大，