河南省三門峽市2024-2025學年高三上學期11月期中物理試題（解析版）

高級中學名校試卷PAGEPAGE12024—2025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(nèi)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46分）一、選擇題（本題共10小題，共46分，其中第1—7題每題4分，第8—10題每題6分。在每小題給出的四個選項中，第1—7題只有一項符合題目要求，第8—10題有多項符合題目要求，全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有錯選的得0分）1.我國北方小孩在秋天常玩的一種游戲，叫“拔老根兒”，如圖所示。其實就是兩個人，每人手里拿著長長的楊樹葉根，把兩個葉根十字交錯在一起，兩人各自揪住自己手里葉根的兩頭，同時使勁往自己懷里拽，誰手里的葉根兒斷了誰輸。假如兩小孩選用的樹葉根所承受的最大拉力相等，則下列說法正確的是（）A.葉根夾角較小的一方獲勝B.力氣較大的小孩獲勝C.葉根夾角較大的一方的葉根對另一方的葉根的作用力更大些D.葉根夾角較大的一方的葉根對另一方的葉根的作用力更小些【答案】A【解析】根據(jù)牛頓第三定律可知，葉根夾角較大的一方的葉根與另一方的葉根的作用力大小相等；以兩個葉根十字交錯點為對象，可知每個葉根對交錯點的作用力的合力大小相等，根據(jù)可知葉根夾角較小的一方，葉根產(chǎn)生的拉力較小，則葉根夾角較大的一方先達到樹葉根所承受的最大拉力，故葉根夾角較小的一方獲勝。故選A。2.如圖所示，某同學把一支粉筆豎直放在水平桌面邊緣的紙條上，第一次以較慢的速度將紙條抽出，粉筆向后傾倒；第二次以較快的速度將紙條抽出，粉筆輕微晃動一下又靜立在桌面上。比較兩次現(xiàn)象，下列說法正確的是（）A.第一次粉筆受到紙條摩擦力更大 B.第二次粉筆受到紙條的摩擦力更大C.第一次粉筆受到紙條的沖量更大 D.第二次粉筆受到紙條的沖量更大【答案】C【解析】AB．由于正壓力不變，根據(jù)滑動摩擦力的公式可知，粉筆受到紙條的摩擦力不變，故AB錯誤；CD．由于慢慢地將紙條抽出作用的時間較長，根據(jù)可知，第一次粉筆受到紙條的沖量更大，故C正確，D錯誤。故選C。3.高速公路的ETC通道長度是指從識別區(qū)起點到自動欄桿的水平距離。如圖所示，某汽車以18km/h的速度勻速進入識別區(qū)，ETC天線用了0.3s的時間識別車載電子標簽，識別完成后發(fā)出“滴”的一聲，司機發(fā)現(xiàn)自動欄桿沒有抬起，于是采取制動剎車，汽車剛好沒有撞桿。已知該ETC通道的長度為9m，車載電子標簽到汽車前車牌的水平距離約為1m，剎車加速度大小為5m/s2，由此可知司機的反應時間約為（）A.0.6s B.0.8s C.1.0s D.1.2s【答案】B【解析】汽車速度設司機的反應時間為t0，汽車前內(nèi)做勻速直線運動，其位移為隨后汽車做勻減速直線運動，根據(jù)速度-位移公式，可得勻減速位移為所以該ETC通道的長度為聯(lián)立解得故選B。4.2023年12月20日，中國工程院等單位在北京發(fā)布2023全球十大工程成就及《全球工程前沿2023》報告，中國空間站為2023全球十大工程成就之一。中國空間站在距地面h的圓形軌道上運行，其運行方向如圖所示。已知地球半徑為R，地球表面的重力加速度為g，忽略地球的自轉(zhuǎn)，將地球視為質(zhì)量分布均勻的球體。則空間站相鄰兩次經(jīng)過地球赤道上空的時間間隔為（）A. B.C. D.【答案】B【解析】根據(jù)，空間站相鄰兩次經(jīng)過地球赤道上空的時間間隔為得故選B。5.如圖所示，與水平方向夾角為的細繩一端系在小球O上，另一端固定在天花板上A點，勁度系數(shù)為k的水平輕質(zhì)彈簧一端與小球連接，另一端固定在豎直墻上B點。小球質(zhì)量為m，處于靜止狀態(tài)，彈簧處于彈性范圍內(nèi)，重力加速度為g，則（）A.細繩的拉力大小為B.彈簧伸長，伸長量為C.細繩剪斷的瞬間，小球加速度為D.將彈簧撤掉，維持小球靜止在原處的最小外力大小為【答案】D【解析】AB．以小球為對象，根據(jù)受力平衡可得，聯(lián)立解得細繩的拉力大小為彈簧處于壓縮狀態(tài)，壓縮量為故AB錯誤；C．細繩剪斷的瞬間，彈簧彈力保持不變，則小球受到的重力和彈簧彈力的合力等于細繩剪斷前繩子拉力，小球加速度為故C錯誤；D．將彈簧撤掉，維持小球靜止在原處，當外力與繩子方向垂直時，外力具有最小值，則有故D正確。故選D。6.如圖所示，轉(zhuǎn)臺上固定有一長為4L的水平光滑細桿，兩個中心有孔的小球A、B從細桿穿過并用原長為L的輕彈簧連接起來，小球A、B的質(zhì)量分別為3m、2m。豎直轉(zhuǎn)軸處于轉(zhuǎn)臺及細桿的中心軸線上，當轉(zhuǎn)臺繞轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動時（）A.小球A、B受到的向心力之比為3：2B.當輕彈簧長度變?yōu)?L時，小球A做圓周運動半徑為1.5LC.當輕彈簧長度變?yōu)?L時，轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)動的角速度為ω，則彈簧的勁度系數(shù)為1.8mω2D.如果角速度逐漸增大，小球A先接觸轉(zhuǎn)臺邊沿【答案】C【解析】A．由于彈簧的拉力提供小球做圓周運動的向心力，彈簧對兩個小球的拉力相等，因此兩個小球的向心力相等，A錯誤；B．由于向心力相等，因此而輕彈簧長度變?yōu)?L時可得，當輕彈簧長度變?yōu)?L時，小球A做圓周運動的半徑為0.8L，B錯誤；C．當長度為3L時，即可得此時彈簧的彈力提供A球做圓周運動的向心力，則整理得C正確；D．由于B球的軌道半徑總比A球的大，因此B球先接觸轉(zhuǎn)臺邊沿，D錯誤。故選C。7.2022年6月22日中午11點40分左右江蘇南京一小區(qū)住宅大約22層樓（離地面約65m）高處著火，有網(wǎng)友拍下驚險一幕，如圖所示，滾滾濃煙直往外竄。于是高架水炮消防車緊急滅火，已知水炮炮口與樓房間距為15m，與地面距離為60m，水炮的出水量為3，水柱剛好垂直打入受災房間窗戶。則（）A.水炮炮口的水流速度為10m/sB.若水流垂直沖擊到窗戶玻璃后向四周流散，則沖力約為1500NC.地面對消防車的作用力方向豎直向上D.水泵對水做功的功率約為W【答案】D【解析】A．水流做斜拋運動，末速度水平，可反向看作平拋運動，水流高度差5m，豎直方向為自由落體運動又又1s時間內(nèi)的水平位移為15m，有合速度為故A錯誤；B．取1min內(nèi)的水量為研究對象，以沖力的方向為正方向，根據(jù)動量定理得根據(jù)牛頓第三定律可知，水流對窗戶玻璃的沖力大小為750N。故B錯誤；C．消防車水炮炮口噴水，消防車受到反沖作用，則受到地面的支持力和摩擦力，合力斜向上，作用力斜向上。故C錯誤；D．水泵對水做功的功率故D正確。故選D。8.如圖所示，利用傾斜的傳送帶可以將高處的貨物卸下來。第一次傳送帶靜止，貨物M從傳送帶頂端由靜止滑下，滑離傳送帶所用時間為；第二次傳送帶按照圖中箭頭所示順時針轉(zhuǎn)動，貨物M從傳送帶頂端由靜止滑下，滑離傳送帶所用時間為。兩次運動情況相比，下列判斷正確的是（）A.貨物滑離傳送帶所用時間大于B.貨物運動的加速度相等C.貨物滑離傳送帶的過程中系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量相等D.貨物滑離傳送帶的過程中摩擦力對貨物做功相等【答案】BD【解析】AB．傳送帶靜止時，貨物M受重力、支持力和向上的滑動摩擦力做勻加速直線運動，當傳送帶順時針轉(zhuǎn)動時，M相對于傳送帶向下滑，所受的摩擦力仍然沿傳送帶向上，故M受力不變，貨物運動的加速度相等，仍做勻加速直線運動，設傳送帶長為，則可知貨物滑離傳送帶所用時間等于，故A錯誤，B正確；C．當傳送帶順時針轉(zhuǎn)動時，貨物相對滑動的距離增大，兩次運動貨物所受的摩擦力相同，故貨物滑離傳送帶的過程中系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量較大，故C錯誤；D．兩次運動貨物所受的摩擦力相同，且貨物滑離傳送帶時，摩擦力的作用距離相同，故兩次運動貨物滑離傳送帶的過程中摩擦力對貨物做功相等，故D正確。故選BD9.隨著技術的不斷進步和成本的不斷降低，無人機快遞物流將會逐漸普及，無人機配送將在未來重塑物流行業(yè)。某次無人機載重測試，無人機在8個相同旋轉(zhuǎn)葉片的帶動下豎直上升，其動能隨位移變化的關系如圖所示。已知無人機及其載重總質(zhì)量為，重力加速度大小為，不計空氣阻力，此過程中無人機（）A.加速階段，每個葉片提供的升力大小為B.減速階段，每個葉片提供的升力大小為C.的上升過程中，無人機及其載重的機械能增加了1000JD.的上升過程中，無人機受到的升力的平均功率為【答案】AC【解析】A．根據(jù)的圖像，在加速階段，有動能定理有即圖像的斜率表示其所受到的合力，由圖像可知，其合力為設每個葉片提供的升力大小為F，則有解得故A正確；B．減速階段，同理可知，圖線斜率的絕對值表示合力大小，設此階段升力的大小為，合力為，則有解得故B錯誤；C．的上升過程中，無人機及其載重的機械能增加量等于升力所做的功，而在整個上升過程中，升力做功為所以其機械能的增加量為故C正確；D．設上升到5m時的速度為v，有解得設的上升過程所用時間為，則有解得則的上升過程中，無人機受到的升力的平均功率為故D錯誤。故選AC。10.如圖甲所示，光滑水平面上放置、兩物體，靜止且左端有一輕彈簧，以初速度向右運動，當撞上彈簧后，能獲得的最大速度大小為。保持的質(zhì)量不變，改變的質(zhì)量，可得與的大小關系如圖乙。下列說法正確的是（）A.、組成的系統(tǒng)動量守恒 B.的初速度C.的質(zhì)量D.若，彈簧被壓縮到最短時的彈性勢能為37.5J【答案】AD【解析】A．地面光滑，P、Q兩物體組成的系統(tǒng)受合外力為0，動量守恒，故A正確；BC．設碰后P的速度為，P、Q兩物體碰撞，由動量守恒定律和能量守恒定律有解得變形得由圖線有解得故BC錯誤；D．若，彈簧壓縮最短，兩者共速，由動量守恒定律有彈簧勢能為得故D正確。故選AD。第Ⅱ卷（非選擇題共54分）二、實驗題（本題共2個小題，共14分，請將答案寫在答題卡上）11.某實驗小組為了驗證小球所受向心力與角速度、半徑的關系，設計了如圖甲所示的實驗裝置，轉(zhuǎn)軸由小電機帶動，轉(zhuǎn)速可調(diào)，固定在轉(zhuǎn)軸上點的力傳感器通過輕繩連接一質(zhì)量為的小球，一根固定在轉(zhuǎn)軸上的光滑水平直桿穿過小球，保證小球在水平面內(nèi)轉(zhuǎn)動，直桿最外邊插一小遮光片，小球每轉(zhuǎn)一周遮光片通過右邊光電門時可記錄遮光片最外邊的擋光時間，某次實驗操作如下：（1）用螺旋測微器測量遮光片的寬度，測量結果如圖乙所示，則______。（2）如圖甲所示，安裝好實驗裝置，用刻度尺測量遮光片最外端到轉(zhuǎn)軸點的距離記為，測量小球球心到轉(zhuǎn)軸點的距離記為。（3）開動電動機，讓小球轉(zhuǎn)動起來，某次遮光片通過光電門時光電門計時為，則小球此時的角速度等于______。（用字母中的部分字母表示）（4）驗證向心力與半徑關系時，讓電動機勻速轉(zhuǎn)動，遮光片每次通過光電門時間相同，調(diào)節(jié)小球球心到轉(zhuǎn)軸點的距離的長度，測出每一個的長度以及其對應的力傳感器的讀數(shù)，得出多組數(shù)據(jù)，畫出的關系圖像應該為______。（5）驗證向心力與角速度關系時讓小球球心到轉(zhuǎn)軸點距離不變，調(diào)節(jié)電動機轉(zhuǎn)速，遮光片每次通過光電門的時間不同，記錄某次擋光時間同時記錄此時力傳感器的讀數(shù)，得出多組與的數(shù)據(jù)，為了準確驗證小球所受向心力與角速度的關系，利用實驗測量量應畫______（選填“”“”“”或“”）關系圖?！敬鸢浮浚?）（3）（4）A（5）【解析】[1]螺旋測微器的讀數(shù)為[2]遮光片通過光電門時光電門計時為t時遮光條地線速度為所以小球此時的角速度為[3]遮光片P每次通過光電門的時間相同，L1、d不變，則不變，由可知的關系圖像為過原點得傾斜直線。故選A。[4]根據(jù)向心力公式為了準確驗證小球所受向心力F與角速度ω的關系，利用實驗測量應畫圖像。12.在探究物體質(zhì)量一定時加速度與力的關系實驗中，小張同學對教材上的實驗方案做了改進，如圖甲所示，調(diào)節(jié)桌面水平，用力傳感器直接測細線的拉力，小車在水平拉力作用下，由靜止開始做勻加速運動。（1）關于該實驗的操作，下列說法正確的是______A.必須測出砂和砂桶的質(zhì)量，以其重力表示小車受到的合外力B.一定要保證砂和砂桶的總質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量C.應當先釋放小車，再接通電源D.要想探究加速度與相應力傳感器示數(shù)的關系，需要多次改變砂和砂桶的總質(zhì)量（2）通過實驗得到如圖乙所示的紙帶，已知打點計時器使用的交流電源的頻率為、2、3、4是相鄰計數(shù)點，相鄰計數(shù)點之間還有四個計時點未標出，利用逐差法計算小車運動的加速度表達式為______（用表示）；（3）由實驗得到力傳感器示數(shù)與小車加速度的關系如圖丙所示，由圖丙中數(shù)據(jù)可知小車質(zhì)量______kg（結果保留兩位有效數(shù)字）。【答案】（1）D（2）（3）3.0【解析】【小問1詳析】AB.因有力傳感器測量小車的拉力，則不需要測出砂和砂桶的質(zhì)量，也不需要保證砂和砂桶的總質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量，選項AB錯誤；C.應當先接通電源，再釋放小車，選項C錯誤；D.要想探究加速度與相應力傳感器示數(shù)的關系，需要多次改變砂和砂桶的總質(zhì)量，多次實驗得到結論，選項D正確。故選D?！拘?詳析】相鄰計數(shù)點之間還有四個計時點未標出，則相鄰計數(shù)點間的時間間隔則加速度【小問3詳析】根據(jù)可得由圖像可知可得m=3.0kg三、計算題（本題共3個小題，共40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）13.跳臺滑雪是一項勇敢者的運動。圖所示運動員穿專用滑雪板，在滑雪道上獲得一定速度后從跳臺A點處沿水平方向飛出，在空中飛行一段距離后在斜坡B點處著陸。測得AB間的距離為50m，斜坡與水平方向夾角為，已知運動員及裝備的總質(zhì)量為80kg，不計空氣阻力，g取，，計算結果均保留根號。求：（1）運動員從A點飛出時的速度大小；（2）若運動員從A點飛出時的速度大小變?yōu)?，仍落到斜面上，求運動員落到斜面上的點到B點的距離?！敬鸢浮浚?）（2）150m【解析】【小問1詳析】物體在空中平拋運動的高度為則平拋的時間為平拋的水平位移為則平拋的初速度為【小問2詳析】運動員在空中做平拋運動，則有，，解得，，則合位移為故距B點的距離為d=200m-50m=150m14.在一次消防演練中，某消防員沿固定的豎直金屬桿由P處靜止下滑至地面，示意圖如圖甲所示；消防員受豎直向上的摩擦力隨時間變化情況如圖乙所示。已知該消防員的質(zhì)量，取重力加速度，空氣阻力忽略不計。求：（1）消防員向下加速和減速時的加速度大小、；（2）P處距地面的高度h；（3）通過訓練，該消防員安全落地的最大速度，且他與金屬桿之間產(chǎn)生的摩擦力大小范圍為，求他從P處下滑至地面的最短時間t?！敬鸢浮浚?），；（2）；（3）【解析】（1）設加速時加速度為大小，摩擦力大小為，則，減速時加速度大小為，摩擦力大小為，則有，代入數(shù)據(jù)解得