山東省濟寧市泗水縣2023-2024學年高三上學期期中考試物理試題（解析版）VIP

PAGEPAGE12023~2024學年度第一學期期中考試高三物理試題注意事項：1.答卷前，考生務必將自己的姓名、考生號等填寫在答題卡和試卷指定位置。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題目的〖答案〗標號涂黑。如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他〖答案〗標號?；卮鸱沁x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。一、單項選擇題：本題共8小題，每小題3分，共24分。每小題只有一個選項符合題目要求。1.在公路上行駛的國產(chǎn)紅旗轎車a和比亞迪電動轎車b，其位置隨時間變化的圖像分別為圖中直線a和曲線b﹐已知比亞迪電動轎車的加速度恒定，在時速度為，在時直線a和曲線b相切，則（）A.a做勻速直線運動，速度大小為B.時國產(chǎn)紅旗轎車a和比亞迪電動轎車b相遇但速度不同C.比亞迪電動轎車做勻減速直線運動且加速度大小為D.時兩車的距離為〖答案〗C〖解析〗A．由圖可知，a車勻速直線運動的速度為故A錯誤；B．t=3s時a車和b車到達同一位置而相遇，直線a和曲線b剛好相切，說明兩者的速度相等，故B錯誤；C．t=3s時，直線a和曲線b剛好相切，即此時b車的速度vb=va=2m/s由加速度定義式得b車加速度為D．時a車在4m處，b在原點，兩車的距離為4m，D錯誤。故選C。2.如圖所示，光滑的斜面C固定在水平地面上，上表面粗糙的物塊B通過光滑的定滑輪用輕繩與物塊A相連，共同靜止在斜面上，B的質(zhì)量大于A的質(zhì)量，則B物體的受力個數(shù)為（）A.4 B.7 C.6 D.5〖答案〗D〖解析〗由于B的質(zhì)量大于A的質(zhì)量，所以物體A有沿B向上運動的趨勢，故AB之間有靜摩擦力，如下圖所示，所以B物體的受力為重力，斜面C的支持力，物體A的壓力，繩子的拉力，靜摩擦力共5個力。故選D。3.孔府是中國傳統(tǒng)建筑的杰出代表，采用了瓦片屋頂，屋頂結(jié)構(gòu)可簡化為如圖，弧形瓦片靜止在兩根相互平行的傾斜椽子正中間。已知椽子與水平面夾角均為θ，瓦片質(zhì)量為m，重力加速度為g，則（）A.每根椽子對瓦片的摩擦力大小為B.每根椽子對瓦片支持力大小為C.椽子對瓦片支持力的合力大小為D.椽子對瓦片作用力的合力大小為〖答案〗A〖解析〗A．兩根椽子對瓦片的摩擦力的合力為，摩擦力方向與椽子平行，所以每根椽子對瓦片的摩擦力大小為。故A正確；BC．兩根椽子對瓦片的支持力的合力為，瓦片有弧度，所以每根椽子對瓦片的支持力大小不是。故BC錯誤；D．椽子對瓦片的作用力包括支持力和摩擦力，合力大小為mg。故D錯誤。故選A。4.有關圓周運動的基本模型，下列說法正確的是（）A.如圖甲，汽車通過拱橋的最高點處于超重狀態(tài)B.如圖乙所示是一圓錐擺，減小，但保持圓錐的高不變，則小球的角速度相等C.如圖丙，同一小球在光滑而固定的圓錐筒內(nèi)的A、B位置先后分別做勻速圓周運動，則在A，B兩位置小球的角速度及所受筒壁的支持力大小相等D.如圖丁，火車轉(zhuǎn)彎超過規(guī)定速度行駛時，內(nèi)軌對輪緣會有擠壓作用〖答案〗B〖解析〗A．如圖甲，汽車通過拱橋的最高點時，汽車的加速度方向向下，汽車處于失重狀態(tài)，A錯誤；B．如圖乙所示是一圓錐擺，減小，但保持圓錐的高不變，設高度為，根據(jù)牛頓第二定律可得可得可知減小，但保持圓錐的高不變，則小球的角速度相等，B正確；C．如圖丙，同一小球在光滑而固定的圓錐筒內(nèi)的A、B位置先后分別做勻速圓周運動，設圓錐筒的母線與豎直方向的夾角為，豎直方向根據(jù)受力平衡可得可得可知小球在A、B位置所受筒壁的支持力大小相等，水平方向根據(jù)牛頓第二定律可得可得由于同一小球在A、B位置做勻速圓周運動的半徑不同，則角速度不同，C錯誤；D．如圖丁，火車轉(zhuǎn)彎超過規(guī)定速度行駛時，重力和支持力的合力不足以提供所需的向心力，外軌對輪緣會有擠壓作用，D錯誤。故選B。5.如圖所示，A、B、C、D是真空中正四面體的四個頂點，E點為AD的中點。在B、C兩點分別固定+Q和Q兩個點電荷。下列說法正確的是（）A.D點的電勢比E點的高B.D點的電場強度比E點的大C.A、D兩點的電場強度相同D.同一負電荷在A點的電勢能比在E點的電勢能大〖答案〗C〖解析〗A．因AD棱處在兩等量異種電荷兩線的垂直平分面上，則電勢為零，即D點的電勢等于E點的電勢，選項A錯誤；BC．因D、E在同一等勢面上，可知場強方向相同，但是由于E點距離B、C的中點較近，可知E點的電場強度比D點的大；同理A、D兩點在同一等勢面上，場強方向相同，且因為A、D兩點到B、C的中點距離相等，可知A、D兩點的電場強度相同，選項B錯誤，C正確；D．因A、E兩點電勢相等，可知同一負電荷在A點的電勢能與在E點的電勢能相等，選項D錯誤。故選C。6.如圖所示，斜面體置于水平地面上，在斜面體上有一物塊A通過輕繩跨過光滑定滑輪與物塊B相連，整個系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)，且此時輕繩與斜面體垂直。現(xiàn)用水平向右的外力緩慢拉動物塊B，直至B側(cè)輕繩與豎直方向成夾角。已知整個過程A與斜面體始終保持靜止，則在此過程中（）A.水平向右拉力的大小先增大后減小 B.A所受斜面體的支持力一直減小C.A所受斜面體的摩擦力一直增大 D.地面對斜面體的摩擦力一直減小〖答案〗B〖解析〗A．對物塊B進行受力分析，如圖所示則有解得當用水平向右的外力緩慢拉動物塊B時，增大，可知，繩的拉力T與水平向右的外力F均增大，A錯誤；BC.對物塊A進行受力分析，如圖所示則由平衡條件可知，繩的拉力增大，A所受斜面的支持力一直減小，A所受斜面的摩擦力不變，B正確，C錯誤；D．對斜面與物塊A整體進行受力分析，如圖所示則有可知，繩的拉力增大，地面對斜面的摩擦力增大，D錯誤。故選B。7.北京時間2023年5月30日9時31分，搭載神舟十六號載人飛船的長征二號F遙十六運載火箭在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心點火發(fā)射升空，在太空飛行數(shù)小時后與空間站組合體徑向交會對接，與神舟十五號乘組進行在軌輪換，再現(xiàn)6名航天員“太空會師”名場面。中國空間站的運動可視為繞地心的勻速圓周運動，運動周期為T，地球半徑為R，地球表面的重力加速為g，則下列說法正確的是（）A.空間站中的航天員在睡眠區(qū)睡眠時，他們相對于地心處于平衡狀態(tài)B.空間站運動的速率為C.空間站運動的軌道半徑為D.空間站運動的加速度大小為〖答案〗C〖解析〗A．空間站中的航天員在睡眠區(qū)睡眠時，繞地球近似做勻速圓周運動，處于完全失重狀態(tài)，由萬有引力提供向心力，加速度不為0，他們相對于地心不處于平衡狀態(tài)，故A錯誤；B．空間站的軌道半徑大于地球半徑，令空間站距離地表的高度為h，故空間站的運行速率為故B錯誤；C．設空間站的軌道半徑為r，則有地球表面的物體萬有引力近似等于重力，則有解得故C正確；D．由向心加速度表達式可知結(jié)合上述解得故D錯誤。故選C。8.如圖所示電路中，定值電阻R1=R，R2=2R，R3是滑動變阻器最大阻值為2R，電源的內(nèi)阻r=R，電流表A和電壓表V1、V2均為理想電表。閉合開關S，當滑動變阻器的觸頭P從電阻的中點滑到最右端的過程，電壓表V1、V2和電流表A的變化量的絕對值分別是△U1、△U2和△I，下列說法中正確的是（）A.電壓表V2的示數(shù)減小B.△U1=△U2C.電源的輸出的電功率減小D.不變，變大〖答案〗C〖解析〗A.滑片向右滑動，R3電阻增大，總電阻增大，總電流減小，U1和U內(nèi)減小，則電壓表V2示數(shù)增大，故A錯誤；BD.△U1=△IR1，△U2=△I(R1+r)，得到=R，=（R1+r）=2R，故B、D錯；C.當外電路電阻R大于電源內(nèi)電阻r時，電源輸出功率隨著外電路電阻的增大而減小，故C正確。故選C。二、多項選擇題：本題共4小題，每小題4分，共16分。每小題有多個選項符合題目要求。全部選對得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分。9.如圖所示為密立根油滴實驗示意圖。實驗中要設法使帶負電的油滴懸浮在電場之中。若在實驗中觀察到某一個帶負電的油滴向下加速運動。在該油滴向下運動的過程中，下列說法正確的是（）A電場力做負功B.重力和電場力的合力做正功C.電勢能逐漸減小D.重力勢能的減少量大于動能的增加量〖答案〗ABD〖解析〗AC．帶負電的油滴受向上的電場力，向下加速運動，則電場力做負功，電勢能變大，故A正確，C錯誤；B．油滴向下做加速運動，則重力和電場力的合力向下，則合力做正功，故B正確；D．根據(jù)能量關系可知，重力勢能的減少量等于電勢能增加量與動能的增加量之和，故重力勢能的減少量大于動能的增加量，故D正確。故選ABD。10.如圖甲所示，物塊A疊放在木塊B上，且均處于靜止狀態(tài)，已知水平地面光滑，A、B間的動摩擦因數(shù)μ＝0.2，現(xiàn)對A施加一水平向右的拉力F，測得B的加速度a與拉力F的關系如圖乙所示，下列說法正確的是（設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，取g＝10m/s2）（）A.當F<24N時，A、B都相對地面靜止B.當F>24N時，A與B發(fā)生相對滑動C.A的質(zhì)量為4kgD.B的質(zhì)量為3kg〖答案〗BC〖解析〗AB．當A與B間的摩擦力達到最大靜摩擦后，A、B會發(fā)生相對滑動，由圖乙可知，B的最大加速度是，即拉力時，A、B發(fā)生相對滑動，當時，A、B保持相對靜止，一起做勻加速直線運動，故B正確，A錯誤；CD．當時，對B，根據(jù)牛頓第二定律得對A，根據(jù)牛頓第二定律得聯(lián)立解得故C正確，D錯誤。故選BC。11.如圖所示，一輕彈簧下端固定在傾角為的固定斜面底端，彈簧處于原長時上端位于斜面上的B點，斜面上B點以上粗糙、以下光滑，質(zhì)量為m的滑塊（可視為質(zhì)點）從A點由靜止釋放，沿斜面下滑后壓縮彈簧。已知A、B間的距離為L，滑塊與粗糙部分的動摩擦因數(shù)為，重力加速度大小為g，不計空氣阻力，彈簧勁度系數(shù)為k且始終在彈性限度內(nèi)，下列正確的是（）A.B.彈簧的最大壓縮量為C.滑塊沿斜面下滑后，最終將處于平衡狀態(tài)D.滑塊沿斜面運動的過程中，因摩擦產(chǎn)生的熱量為〖答案〗AD〖解析〗A．滑塊在斜面粗糙部分能下滑，則解得故A正確；B．滑塊第一次從A到最低點的過程，由能量守恒得由于滑塊與粗糙部分的動摩擦因數(shù)為大小不確定，所以彈簧的最大壓縮量不確定，故B錯誤；C．滑塊沿斜面下滑后，最終將在B點下面做簡諧運動，故C錯誤；D．滑塊最終做簡諧運動，到達B點時速度為零，由能量守恒可知因摩擦產(chǎn)生的熱量為故D正確。故選AD。12.如圖所示，矩形的四個頂點a、b、c、d為勻強電場中的四個點，ab=2bc=1m，電場線與矩形所在的平面平行。已知a點電勢為16V，b點電勢為8V，c點電勢為4V。一帶電粒子從a點以速度射入電場，與ab邊的夾角為45°，一段時間后粒子經(jīng)過ab邊的中點e。不計粒子的重力，下列判斷正確的是（）A.d點電勢為12VB.電場強度的大小為8V/mC.粒子從a點到e點，其電勢能增大D.粒子從a點到e點所用的時間為〖答案〗AD〖解析〗A．根據(jù)勻強電場中平行的等間距的兩點間的電勢差相等有解得故A正確；B．e點的電勢為如下圖，連接de，可知de為一條等勢線，過a點做de的垂線交de于點f，根據(jù)電場線與等勢線垂直可得場強方向沿af方向，根據(jù)幾何關系有故電場強度的大小為故B錯誤；C．根據(jù)幾何關系可知粒子受到的電場力與方向垂直，粒子在電場中做類平拋運動，故粒子帶正電，因為，所以粒子從a點到e點，其電勢能減小，故C錯誤；D．粒子從a點到e點，做類平拋運動，由幾何關系有，故粒子從a點到e點所用的時間為故D正確。故選AD。三、實驗題13.如圖為李華和劉剛兩位同學設計的一個實驗裝置，用來探究一定質(zhì)量的小車其加速度與力的關系。其中電源為的交流電，一質(zhì)量可忽略不計的光滑定滑輪用一輕質(zhì)細桿固定在小車的前端，小車的質(zhì)量為M，砂和砂桶的質(zhì)量為m。（1）此實驗中正確的操作是___________。A.實驗需要用天平測出砂和砂桶的質(zhì)量mB.實驗前需要將帶滑輪的長木板右端墊高，以平衡摩擦力C.小車靠近打點計時器，應先接通電源，再釋放小車D.為減小系統(tǒng)誤差，實驗中一定要保證砂和砂桶的質(zhì)量m遠小于小車的質(zhì)量M（2）劉剛同學實驗中測得，拉力傳感器顯示的示數(shù)為，打出的部分計數(shù)點如圖所示（每相鄰兩個計數(shù)點間還有4個點未畫出），其中，，，，，，則小車的加速度___________，此次實驗中砂和砂桶的質(zhì)量___________kg。（重力加速度取，結(jié)果均保留2位有效數(shù)字）〖答案〗（1）BC（2）0.800.49〖解析〗（1）[1]AD．有力的傳感器，所以不需要測砂和砂桶的質(zhì)量，也不需要保證砂和砂桶質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量，故AD錯誤；B．實驗前需要將帶滑輪的長木板右端墊高，以平衡摩擦力，故B正確；C．小車靠近打點計時器，應先接通電源，再釋放小車，故C正確。故選BC。（2）[2]由逐差法求a，有每相鄰兩個計數(shù)點間還有4個點未畫出，則T=0.1s解得[3]對砂和砂桶mg-F=2ma解得m=0.49kg14.某同學要將一微安表先改裝成量程為的電流表，再改裝成量程為的電壓表，并與標準電壓表對比校準。圖甲是改裝后電壓表與標準電壓表對比校準的電路圖，虛線框中是改裝后電壓表電路，是量程為、內(nèi)阻約為的標準電壓表。已知微安表滿偏電流為，標記的內(nèi)阻為，電阻箱、調(diào)節(jié)范圍為。步驟如下：（1）微安表改裝。根據(jù)題給條件，圖甲中電阻箱的阻值應分別調(diào)節(jié)到___________，___________。（2）選擇合適的器材按照圖甲正確連接電路。所用電池的電動勢E為；滑動變阻器R有兩種規(guī)格可選：滑動變阻器：最大阻值滑動變阻器：最大阻值為了方便實驗中調(diào)節(jié)電壓，圖中R應選用___________（填器材的字母代號）。（3）對比校準。當標準電壓表的示數(shù)為時，微安表的指針位置如圖乙所示，由此可以推測出改裝的電壓表量程不是預期值，而是___________V（保留2位有效數(shù)字）?！即鸢浮剑?）2002850（2）（3）2.5〖解析〗（1）[1]微安表改裝成量程為的電流表，根據(jù)部分電路的歐姆定律可得[2]電流表再改裝成量程為電壓表，根據(jù)部分電路的歐姆定律可得（2）[3]改裝電壓表的內(nèi)阻為所以兩個電壓表并聯(lián)后的總電阻為所以滑動變阻器應選擇最大阻值為的，在其滑片移動時能較為顯著的改變電壓。（3）[4]由圖可知，當電壓為時，微安表指針轉(zhuǎn)過了32小格，則每一小格表示的電壓值為則量程為四、解答題（共46分）15.我國自主研制了運-20重型運輸機。飛機獲得的升力大小F可用描寫，k為系數(shù)；v是飛機在平直跑道上的滑行速度，F(xiàn)與飛機所受重力相等時的v稱為飛機的起飛離地速度，已知飛機質(zhì)量為時，起飛離地速度為66m/s；裝載貨物后質(zhì)量為，裝載貨物前后起飛離地時的k值可視為不變。（1）求飛機裝載貨物后的起飛離地速度；（2）若該飛機裝載貨物后，從靜止開始勻加速滑行1521m起飛離地，求飛機在滑行過程中加速度的大小和所用的時間?！即鸢浮?1)；（2）2m/s2，〖解析〗（1）空載起飛時，升力正好等于重力：滿載起飛時，升力正好等于重力：由上兩式解得：（2）滿載貨物的飛機做初速度為零的勻加速直線運動，所以解得：由加速的定義式變形得：解得：16.某公司對新研發(fā)的無人配送小車在水平面上某次性能測試路徑如圖所示，半徑為的半圓弧BC與長的直線路徑AB相切于B點，與半徑為的半圓弧CD相切于C點。小車由靜止從A點駛?cè)肼窂?，然后保持速率不變依次?jīng)過BC和CD。小車可視為質(zhì)點，為保證安全，小車在AB段的加速度最大為，在BC段的加速度最大為，在CD段的加速度最大為。求：（1）小車經(jīng)過段的最大速率v；（2）完成本次測試，小車從A到D所需最短時間t?！即鸢浮剑?）2m/s；（2）12s〖解析〗（1）由得BC段最大速度CD段的最大速度為保持速率不變依次經(jīng)過BC和CD，所以小車從B到D運動的最大速率是。（2）在AB段小車以最大加速度做勻加速運動到B點時的即恰能達到最大速度，則用時間小車在BCD上運動的時間小車從A到所需最短時間17.在光滑的絕緣水平桌面上有一直角坐標系，現(xiàn)有一個質(zhì)量、電量為的帶電小球，經(jīng)電勢差為U的加速電場加速后，從y軸正半軸上的處以速度沿x軸正方向射入、的空間，在、的空間有沿y軸負方向的勻強電場，經(jīng)的點射入、的空間，在、的空間存在與x軸負方向夾角為、大小勻強電場，小球從y軸負半軸上的點射出。如圖所示，求：（1）加速電場電勢差U的大??；（2）帶電小球經(jīng)過時的速度；（3）的坐標?！即鸢浮剑?）；（2），方向與x軸正方向夾角為；（3）〖解析〗（1）帶電小球在加