湖南省岳陽(yáng)縣兩校2023-2024學(xué)年高三上學(xué)期11月期中聯(lián)考物理試題（解析版）

PAGEPAGE12024屆高三上期岳陽(yáng)縣期中聯(lián)合考試物理試卷總分：100分時(shí)量：75分鐘一、單選題（每小題4分，共24分）1.質(zhì)量為的運(yùn)動(dòng)員從下蹲狀態(tài)豎直向上起跳，經(jīng)時(shí)間身體伸直并剛好離開(kāi)水平地面，此時(shí)運(yùn)動(dòng)員的速度大小為，不計(jì)空氣阻力，重力加速度大小為。則（）A.運(yùn)動(dòng)員在加速上升過(guò)程中處于失重狀態(tài)B.該過(guò)程中，地面對(duì)運(yùn)動(dòng)員的沖量大小為C.該過(guò)程中，地面對(duì)運(yùn)動(dòng)員做功為0D.該過(guò)程中，運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)量變化量大小為【答案】C【解析】A．對(duì)運(yùn)動(dòng)員，在加速上升過(guò)程中加速度向上，處于超重狀態(tài)，A錯(cuò)誤；B．由動(dòng)量定理有得地面對(duì)運(yùn)動(dòng)員的沖量大小為B錯(cuò)誤；C．地面對(duì)運(yùn)動(dòng)員的力的作用點(diǎn)的位移為零，得地面對(duì)運(yùn)動(dòng)員做功為零，C正確；D．運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)量變化量大小為，D錯(cuò)誤。故選C。2.在Q點(diǎn)沿水平方向，對(duì)著一斜面拋出質(zhì)量相等的a、b兩個(gè)小球，小球的軌跡如圖所示，忽略空氣阻力，則兩小球從拋出至落到斜面過(guò)程，下列說(shuō)法正確的是（）A.a球的運(yùn)動(dòng)時(shí)間大于b球運(yùn)動(dòng)時(shí)間B.a球的初速度小于b球初速度C.a球動(dòng)量的增加量小于b球動(dòng)量的增加量D.a球動(dòng)能的增加量大于b球動(dòng)能的增加量【答案】C【解析】A．根據(jù)解得根據(jù)圖形可知，a球豎直分位移小于b球豎直分位移，則a球的運(yùn)動(dòng)時(shí)間小于b球運(yùn)動(dòng)時(shí)間，A錯(cuò)誤；B．根據(jù)結(jié)合上述解得根據(jù)圖形可知，a球豎直分位移小于b球豎直分位移，a球水平分位移小于b球水平分位移，則a球的初速度大于b球初速度，B錯(cuò)誤；C．根據(jù)動(dòng)量定理有根據(jù)上述，a球的運(yùn)動(dòng)時(shí)間小于b球運(yùn)動(dòng)時(shí)間，則a球動(dòng)量的增加量小于b球動(dòng)量的增加量，C正確；D．根據(jù)動(dòng)能定理有由于a球豎直分位移小于b球豎直分位移，則a球動(dòng)能的增加量小于b球動(dòng)能的增加量，D錯(cuò)誤。故選C。3.如圖所示，長(zhǎng)均為L(zhǎng)的兩根輕繩，一端共同系住質(zhì)量為m的小球，另一端分別固定在等高的A、B兩點(diǎn)，A、B兩點(diǎn)間的距離也為L(zhǎng)。重力加速度大小為g。現(xiàn)使小球在豎直平面內(nèi)以AB為軸做圓周運(yùn)動(dòng)，若小球在最高點(diǎn)速率為v時(shí)，兩根繩的拉力恰好均為零，則小球在最高點(diǎn)速率為2v時(shí)，每根繩的拉力大小為（）A. B. C. D.【答案】A【解析】設(shè)小球在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為r，小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)輕繩與圓周運(yùn)動(dòng)軌道平面的夾角為則根據(jù)題述小球在最高點(diǎn)速率為v時(shí)，兩根繩的拉力恰好均為零，有小球在最高點(diǎn)速率為時(shí)，設(shè)每根繩的拉力大小為，則有解得故選A。4.農(nóng)歷正月十五是元宵節(jié)，也被稱為花燈節(jié)，賞花燈、猜燈謎是該節(jié)日的傳統(tǒng)活動(dòng)。如圖所示，用輕繩對(duì)稱掛起四個(gè)相同的花燈，其中輕繩水平，輕繩、與水平方向夾角分別為和，下列關(guān)系式正確的是（）A. B. C. D.【答案】A【解析】ABD．以B結(jié)點(diǎn)為對(duì)象受力分析如下圖根據(jù)平衡條件有以繩和結(jié)點(diǎn)A、B整體為對(duì)象受力分析如下圖根據(jù)平衡條件有可得故A正確，BD錯(cuò)誤；C．根據(jù)ABD選項(xiàng)分析，由平衡條件有故C錯(cuò)誤。故選A。5.如圖所示，質(zhì)量均為m的物塊A和B用不可伸長(zhǎng)的輕繩連接，A放在傾角為θ的固定光滑斜面上，而B(niǎo)能沿光滑豎直桿上下滑動(dòng)，桿和滑輪中心間的距離為L(zhǎng)，物塊B從與滑輪等高處由靜止開(kāi)始下落，斜面與桿足夠長(zhǎng)，重力加速度為g。在物塊B下落到繩與水平方向的夾角為θ的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（）A.物塊B下落過(guò)程中機(jī)械能守恒B.物塊B的重力勢(shì)能減少量為mgLsinθC.物塊A的速度大于物塊B的速度D.物塊B末速度為【答案】D【解析】B．物塊B的重力勢(shì)能減小量為故B錯(cuò)誤；C．將物塊B的速度分解為沿繩子方向和垂直于繩子方向，有可知物塊A的速度小于物塊B的速度，故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)機(jī)械能守恒，有解得故D正確；A．繩的拉力對(duì)B做負(fù)功，故B機(jī)械能不守恒，故A錯(cuò)誤。故選D。6.如圖所示，傾角為30°的斜面上用鉸鏈連接一輕桿a，輕桿a頂端固定一質(zhì)量為m的小球（體積可不計(jì)），輕繩b跨過(guò)斜面頂端的光滑小定滑輪，一端固定在球上，一端用手拉著，保持小球靜讓，初始時(shí)輕繩b在滑輪左側(cè)的部分水平，桿與斜面垂直，緩慢放繩至輕桿水平的過(guò)程中，斜面始終靜止，滑輪右側(cè)的繩與豎直方向夾角始終不變，重力加速度為g，下列說(shuō)法正確的是（）A.初始時(shí)輕繩上的拉力大小為B.地面對(duì)斜面的摩擦力始終向左且增大C.鉸鏈對(duì)輕桿的支持力一直減小D.輕繩上的拉力一直減小【答案】B【解析】A．鉸鏈對(duì)輕桿的支持力與滑輪左側(cè)輕繩對(duì)球的拉力的合力與小球的重力大小相等、方向相反，初始時(shí)有可得輕繩上的拉力大小為A錯(cuò)誤；BCD．如圖甲所示，設(shè)球與輕繩的連接點(diǎn)為A，鉸鏈處為B點(diǎn)，過(guò)B點(diǎn)作豎直虛線，虛線與繩的交點(diǎn)設(shè)為C，畫(huà)出力的矢量三角形如圖乙所示

根據(jù)幾何知識(shí)可知三角形與力的三角形相似，則有緩慢放氣過(guò)程中，減小，不變，增大，則可得增大，增大，滑輪右側(cè)輕繩上的拉力在水平方向的分力一直增大，對(duì)整體受力分析可知，地面對(duì)斜面的摩擦力始終向左且增大，B正確，CD錯(cuò)誤。故選B。二、多選題（每小題5分，選對(duì)但不全得3分，共20分）7.1932年，查德威克用未知射線轟擊氫核，發(fā)現(xiàn)這種射線是由質(zhì)量與質(zhì)子大致相等的中性粒子（即中子）組成。如圖所示，中子以速度分別碰撞靜止的氫核和氮核，碰撞后氫核和氮核的速度分別為和。若碰撞為彈性正碰，氮核質(zhì)量是氫核質(zhì)量的14倍，不考慮相對(duì)論效應(yīng)，下列說(shuō)法正確的是（）A小于 B.大于C.碰撞后氮核的動(dòng)量比氫核的小 D.碰撞后氮核的動(dòng)能比氫核的小【答案】AD【解析】AB．設(shè)中子質(zhì)量為，氫核的質(zhì)量為，氮核的質(zhì)量為，設(shè)中子和氫核碰撞后中子速度為，由動(dòng)量守恒定律和能量守恒定律可得聯(lián)立解得設(shè)中子和氮核碰撞后中子速度為，由動(dòng)量守恒定律和能量守恒定律可得聯(lián)立解得可得選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；C．碰撞后氫核的動(dòng)量為氮核的動(dòng)量為可得選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．碰撞后氫核的動(dòng)能為氮核的動(dòng)能為可得故D正確。故選AD。8.如圖，質(zhì)量為M的木板放在光滑的水平面上，木板的左端有一質(zhì)量為m的木塊，在木塊上施加一水平向右的恒力F，木塊和木板由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，木塊相對(duì)地面運(yùn)動(dòng)位移x后二者分離。則下列哪些變化可使x減?。ǎ〢.僅增大恒力FB.僅減小木板的質(zhì)量MC.僅增大木塊的質(zhì)量mD.僅減小木塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)【答案】AD【解析】根據(jù)牛頓第二定律得木塊的加速度為木板的加速度為設(shè)板長(zhǎng)為L(zhǎng)，根據(jù)得木塊相對(duì)地面運(yùn)動(dòng)位移為A．若僅增大恒力F，則木塊的加速度變大，木板的加速度不變，則x減小，故A正確；B．則知若僅減小木板的質(zhì)量M，木塊的加速度不變，木板的加速度增大，則x增大，故B錯(cuò)誤；C．若僅增大木塊的質(zhì)量m，則木塊的加速度減小，木板的加速度增大，則x增大，故C錯(cuò)誤；D．若僅減小木塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)，則木塊的加速度減小，木板的加速度增大，則x減小，故D正確。故選AD?！军c(diǎn)睛】根據(jù)題意推動(dòng)出關(guān)于x的表達(dá)，在根據(jù)表達(dá)中物理量的變化情況推到x的變化情況。9.如圖所示，在光滑水平面上有質(zhì)量為的小球A和質(zhì)量為的小球B通過(guò)輕彈簧栓接并處于靜止?fàn)顟B(tài)，質(zhì)量也為的小球C以速度水平向左勻速運(yùn)動(dòng)并與B發(fā)生彈性碰撞。已知在小球A的左端某處（圖中未畫(huà)出）固定有一彈性擋板（指小球與擋板碰撞時(shí)不計(jì)機(jī)械能損失），且當(dāng)小球A與擋板發(fā)生正碰后立即撤去擋板，碰撞時(shí)間極短．則小球A與擋板碰撞后的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，彈簧彈性勢(shì)能的最大值可能是（）A. B. C. D.【答案】ABD【解析】開(kāi)始向左運(yùn)動(dòng)后，開(kāi)始階段B減速A加速，經(jīng)分析當(dāng)時(shí)A與擋板相碰后反向，由動(dòng)量守恒知以后有A、B速度同時(shí)為0的時(shí)刻，此時(shí)彈簧彈性勢(shì)能最大值最大，為當(dāng)彈簧第二次回到原長(zhǎng)時(shí)，vA=0，若此時(shí)正好與擋板相接觸，以后彈簧壓縮至最短，最短時(shí)彈簧彈性勢(shì)能最大值最小，有解得在這兩者區(qū)間取值均可。故ABD正確；C錯(cuò)誤。故選ABD。10.一列周期為T(mén)、沿x軸方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波在某時(shí)刻的部分波形如圖所示。P，Q，M為波上三個(gè)質(zhì)點(diǎn)，已知該時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)P、Q坐標(biāo)分別為（，），（，），質(zhì)點(diǎn)M縱坐標(biāo)為2cm，且質(zhì)點(diǎn)M正沿y軸正方向振動(dòng)。則（）A.該波沿x軸負(fù)方向傳播B.質(zhì)點(diǎn)M橫坐標(biāo)為20mC.經(jīng)過(guò)，質(zhì)點(diǎn)P和質(zhì)點(diǎn)Q的位移相同D.經(jīng)過(guò)，質(zhì)點(diǎn)M通過(guò)的路程為【答案】AC【解析】A．由于該時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)M正沿y軸正方向振動(dòng)，根據(jù)波形平移法可知，波沿x軸負(fù)方向傳播，故A正確；B．設(shè)此時(shí)波的波動(dòng)方程為對(duì)于P、Q兩點(diǎn)有則有，解得，則有則有解得質(zhì)點(diǎn)M橫坐標(biāo)為故B錯(cuò)誤；C．以該時(shí)刻為時(shí)刻，設(shè)質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)方程為則有由于此時(shí)質(zhì)點(diǎn)P向下振動(dòng)，則有則經(jīng)過(guò)，質(zhì)點(diǎn)P的位移為設(shè)質(zhì)點(diǎn)Q的振動(dòng)方程為則有則有則經(jīng)過(guò)，質(zhì)點(diǎn)Q的位移為故C正確；D．設(shè)此時(shí)質(zhì)點(diǎn)M的振動(dòng)方程為則有由于此時(shí)質(zhì)點(diǎn)M向上振動(dòng)，則有則經(jīng)過(guò)，質(zhì)點(diǎn)M的位移為則經(jīng)過(guò)，質(zhì)點(diǎn)M通過(guò)的路程為故D錯(cuò)誤。故選AC。三、實(shí)驗(yàn)題（每空2分，共16分）11.某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖甲所示的裝置做“探究加速度與合外力關(guān)系”實(shí)驗(yàn)。當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間，滑塊和遮光條的總質(zhì)量為M。（1）為了使滑塊受到的合外力近似等于鉤碼的重力，下列操作必要的是______（多選）。A.平衡摩擦力B.調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌水平C.調(diào)節(jié)牽引滑塊的細(xì)線水平D.使鉤碼質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊質(zhì)量（2）先用游標(biāo)卡尺測(cè)量遮光條的寬度d，如圖乙所示，則______。（3）按正確的操作，接通氣源，將滑塊由A點(diǎn)靜止釋放（A點(diǎn)到光電門(mén)的距離為x），記錄鉤碼的質(zhì)量及滑塊通過(guò)光電門(mén)時(shí)遮光條遮光時(shí)間，改變懸掛鉤碼的質(zhì)量進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，每次滑塊均從A點(diǎn)由靜止釋放，實(shí)驗(yàn)測(cè)得多組鉤碼的質(zhì)量m及對(duì)應(yīng)的遮光條遮光時(shí)間t，作出圖像，如果圖像是一條過(guò)原點(diǎn)的傾斜直線，圖像的斜率等于______，則表明質(zhì)量一定時(shí)，加速度與合外力成正比。若要用此實(shí)驗(yàn)過(guò)程驗(yàn)證滑塊和鉤碼系統(tǒng)的動(dòng)能定理，只要驗(yàn)證表達(dá)式______成立即可?！敬鸢浮浚?）BCD（2）3.60（3）【解析】（1）[1]為了使滑塊受到的合外力近似等于鉤碼的重力，應(yīng)調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌水平，調(diào)節(jié)牽引滑塊的細(xì)線水平，使鉤碼質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊質(zhì)量，不需要平衡摩擦力。故選BCD。（2）[2]該游標(biāo)卡尺游標(biāo)尺為20分度值，則其精度為，主尺讀數(shù)為，游標(biāo)尺讀數(shù)為，所以。（3）[3]由得則當(dāng)圖像的斜率等于，則表明質(zhì)量一定時(shí)，加速度與合外力成正比；[4]若要用此實(shí)驗(yàn)過(guò)程驗(yàn)證滑塊和鉤碼系統(tǒng)的動(dòng)能定理，只要驗(yàn)證表達(dá)式成立即可。12.如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置可用來(lái)探究影響平行板電容器電容的因素，使電容器帶電后與電源斷開(kāi)，將電容器左側(cè)極板和靜電計(jì)外殼均接地，電容器右側(cè)極板與靜電計(jì)金屬球相連。（1）該實(shí)驗(yàn)使用的科學(xué)方法是______。A．類比法B．控制變量法C．假設(shè)法D．微小量放大法（2）影響平行板電容器電容因素有______。A．極板的材料B．兩極板間距離和兩極板的正對(duì)面積C．電容器儲(chǔ)存的電荷量（3）在實(shí)驗(yàn)中觀察到的現(xiàn)象是______。A．將左極板向上移動(dòng)一段距離，靜電計(jì)指針的張角變小B．向兩板間插入陶瓷片時(shí)，靜電計(jì)指針的張角變大C．將左極板右移，靜電計(jì)指針的張角變小D．將左極板拿走，靜電計(jì)指針的張角變?yōu)榱悖?）該同學(xué)用同一電路分別給兩個(gè)不同的電容器充電，電容器的電容C1>C2，充電時(shí)通過(guò)傳感器的電流隨時(shí)間變化的圖像如圖2中①②所示，其中對(duì)應(yīng)電容為C1的電容器充電過(guò)程I﹣t圖像的是___（選填A(yù)：①B：②）?！敬鸢浮浚?）B（2）B（3）C（4）B【解析】（1）[1]本實(shí)驗(yàn)中，若研究電容與兩極板正對(duì)面積關(guān)系時(shí)，需要保持極板間距、電介質(zhì)等其他量保持不變，所以采用的科學(xué)方法是控制變量法，故B正確。故選B。（2）[2]由平行板電容器的決定式可知影響平行板電容器電容的因素有兩極板間距離、兩極板的正對(duì)面積和兩極板之間的電介質(zhì)，故B正確。故選B。（3）[3]A．本實(shí)驗(yàn)中，將左極板向上移動(dòng)一段距離，即兩極板的正對(duì)面積減小，平行板電容器的電容減小。由于電容器的帶電荷量不變，根據(jù)電容的定義式即可知，兩極板之間的電勢(shì)差增大，故靜電計(jì)指針的張角變大，故A錯(cuò)誤；B．向兩板間插入陶瓷片時(shí)，平行板電容器兩極板間的介電系數(shù)增大，故平行板電容器的電容增大。由于電容器的帶電荷量不變，故兩極板之間的電勢(shì)差減小，靜電計(jì)指針的張角變小，故B錯(cuò)誤；C．將左極板右移，兩極板間的距離減小，故平行板電容器的電容增大。由于電容器的帶電荷量不變，故兩極板之間的電勢(shì)差減小，靜電計(jì)指針的張角變小，故C正確；D．將左極板拿走，相當(dāng)于兩極板間的距離很大，則平行板電容器的電容變得很小。由于電容器的帶電荷量不變，則兩極板之間的電勢(shì)差變大，靜電計(jì)指針的張角會(huì)變大，故D錯(cuò)誤。故選C。（4）[4]用同一電路分別給兩個(gè)不同的電容器充電，電容器的電容C1>C2，則充電完成后，兩電容器兩端電壓相同，根據(jù)Q=CU可知，電容器的電容大則其帶電量大，而I?t圖像面積代表帶電量，所以對(duì)應(yīng)電容為C1的電容器充電過(guò)程I?t圖像的是②，故選B。四、解答題13.如圖所示，在豎直平面內(nèi)，光滑絕緣直桿AC與半徑為的圓周交于B、C兩點(diǎn)，在圓心處有一固定的正點(diǎn)電荷，B點(diǎn)為AC的中點(diǎn)，C點(diǎn)位于圓周的最低點(diǎn)?，F(xiàn)有一質(zhì)量為、電荷量為、套在桿上的帶負(fù)電小球（可視為質(zhì)點(diǎn)）從A點(diǎn)由靜止開(kāi)始沿桿下滑。已知重力加速度為，A點(diǎn)距過(guò)C點(diǎn)的水平面的豎直高度為，小球滑到B點(diǎn)時(shí)的速度大小為。求：（1）A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)差；（2）小球滑至C點(diǎn)時(shí)的速度的大??；（3）若以C點(diǎn)為參考點(diǎn)（零電勢(shì)點(diǎn)），試確定A點(diǎn)的電勢(shì)?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3）【解析】（1）小球從A到B，由動(dòng)能定理可得又解得A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)差為（2）根據(jù)點(diǎn)電荷的電場(chǎng)特征可知，BC所在的圓是一個(gè)等勢(shì)面，所以小球從B到C電場(chǎng)力做的總功為零，由幾何關(guān)系可得BC的豎直高度為小球從B到C，根據(jù)動(dòng)能定理可得解得（3）以C點(diǎn)為零電勢(shì)點(diǎn)，則有解得14.如圖甲所示，質(zhì)量為M=1kg的小車放置在光滑在水平面上，小車的上表面由四分之一光滑圓弧和水平面組成，圓弧的半徑R=0.5m．車的右端有一豎直的固定擋板，一輕彈簧放在車上并與擋板連接，彈簧處于原長(zhǎng)，彈簧的左端點(diǎn)與車上的C點(diǎn)對(duì)齊．圓弧的最低點(diǎn)B到C點(diǎn)間的平面是粗糙的，其余部分均為光滑，BC長(zhǎng)L=0.5m．質(zhì)量m=0.2kg的小物塊從圓弧的最高點(diǎn)A由靜止釋放，物塊沿圓弧下滑到BC水平面上，物塊從B到C運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中所受的摩擦力與到B點(diǎn)的距離關(guān)系如圖乙所示，．（1）物塊滑到B點(diǎn)時(shí)速度大小及物塊對(duì)軌道的壓力；（2）物塊第一次壓縮彈簧的過(guò)程中，彈簧獲得的最大彈性勢(shì)能；（3）物塊最終停在車上的位置離B點(diǎn)的距離．【答案】(1)F=6.8N；(2)EP=0.8J；(3)x=0.5m【解析】(1)由于四分之一圓弧光滑，因此物塊從A滑到B的過(guò)程中，系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒．設(shè)物塊滑到B點(diǎn)時(shí)物塊的速度大小為v1、車的速度大小為v2，則有根據(jù)機(jī)械能守恒有求得：m/s在B點(diǎn)求得：=6.8N根據(jù)牛頓第三定律可知，物塊對(duì)軌道的壓力為6.8N（2）根據(jù)動(dòng)量守恒定律可知，當(dāng)物塊壓縮彈簧最短時(shí)，物塊和小車系統(tǒng)的速度為零．根據(jù)能量守恒有因此彈簧的最大彈性勢(shì)能=0.8J（3）當(dāng)物塊與車相對(duì)靜止時(shí)，物塊一定停在BC段上某一點(diǎn)處．根據(jù)系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒可知，當(dāng)物塊與車相對(duì)靜止時(shí)，物塊與車處于靜止?fàn)顟B(tài)．由于所以物塊最終停在C點(diǎn)，故物塊最終停在車上的位置距B點(diǎn)0.5m15.如圖所示，在電動(dòng)機(jī)的帶動(dòng)下以的速度順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的水平傳送帶。左端與粗糙的弧形軌道平滑對(duì)接，右端與光滑水平面平滑對(duì)接，水平面上有無(wú)窮多個(gè)位于同一直線上，處于靜止?fàn)顟B(tài)的相同小球，小球質(zhì)量，質(zhì)量的物體（可視為質(zhì)點(diǎn)）從軌道上高的P點(diǎn)由靜止開(kāi)始下滑，滑到傳送帶上