河南省商丘市部分學校2024-2025學年高三上學期期中考聯(lián)考物理試題（解析版）

高級中學名校試卷PAGEPAGE1高三物理試題一、單選題（共8小題，每小題4分，共32分）1.物理學中有一些經(jīng)典實驗通過巧妙的設計使用簡陋的器材揭示了深刻的物理本質(zhì)。伽利略的斜面實驗揭示了勻變速直線運動規(guī)律。某同學用現(xiàn)代實驗器材改進伽利略的經(jīng)典斜面實驗。如圖甲所示，他讓一小球從固定斜面頂端O處靜止釋放，小球經(jīng)過A處到達斜面底端B處，通過A、B兩處安裝傳感器測出A、B間的距離x及小球在AB段運動的時間t。改變A點及A處傳感器的位置，重復多次實驗，計算機作出—t圖像如圖乙所示。下列說法正確的是（）A.小球在斜面上運動的平均速度大小為6m/sB.小球運動到斜面底端時速度大小為0.6m/sC.小球在斜面上運動的加速度大小為0.6m/s2D.小球在斜面上運動的時間為1s【答案】D【解析】AC．根據(jù)勻變速直線運動公式聯(lián)立可得由圖可知，縱軸截距為B點速度在由平均速度公式故AB錯誤；C．由圖可知，圖象斜率故C錯誤；D．由速度公式故D正確。故選D。2.“神舟十號”飛船太空授課中，航天員王亞平曾演示了太空中采用動力學方法測量質(zhì)量的過程．如圖所示是采用動力學方法測量“天宮一號”空間站質(zhì)量的原理圖，若已知飛船質(zhì)量為3.5×103kg，其推進器的平均推力為1560N，在飛船與空間站對接后，推進器工作了7s，在這段時間內(nèi)，飛船和空間站速度變化了0.91m/s，則空間站的質(zhì)量約為（）A.1.2×104kg B.8.5×103kg C.1.6×104kg D.5.0×103kg【答案】B【解析】由運動學公式對整體，由牛頓第二定律F=（m1+m2）a解得；故ACD錯誤，B正確，故選B。3.用力拉紙帶，紙帶將會從重物下抽出，解釋這中現(xiàn)象的正確說法是（

）A.在緩慢拉動紙帶時，紙帶給物體的摩擦力大B.在迅速拉動紙帶時，紙帶給物體的摩擦力小C.在緩慢拉動紙帶時，紙帶給重物的沖量小D.在迅速拉動紙帶時，紙帶給重物的沖量小【答案】D【解析】AB．用水平力F慢慢拉動紙帶，重物跟著一起運動，重物與紙片間是靜摩擦力；若迅速拉動紙帶，紙帶會從重物下抽出，重物與紙片間是滑動摩擦力；滑動摩擦力約等于最大靜摩擦力；故快拉時摩擦力大。故A、B錯誤；CD．紙帶對重物的合力等于摩擦力，慢拉時滑動摩擦力作用時間長，故慢拉時紙帶給重物的摩擦力的沖量大，由于作用時間長，支持力的沖量也大，故慢拉時，紙帶給重物的沖量大，故C錯誤、D正確。故選D。4.將帶正電的甲球放在乙球的左側，兩球在空間形成了如圖所示的穩(wěn)定的靜電場，實線為電場線，虛線為等勢線．A、B兩點與兩球球心的連線位于同一直線上，C、D兩點關于直線AB對稱，則()A.乙球一定帶負電B.C點和D點的電場強度相同C.正電荷在A點具有的電勢能比其在B點具有的電勢能小D.把負電荷從C點移至D點，電場力做的總功為零【答案】D【解析】由圖可得，電場線從左側入乙球，電場線又從乙球的右側出來，指向無窮遠處，所以乙球整體可能不帶電．故A錯誤；因為電場強度是矢量，C點與D點方向不同，所以電場強度不同，故B錯誤．由圖可得A比B點處于離正電荷更近的等勢面上，所以A點的電勢高于B點的電勢，正電荷在A點具有的電勢能比其在B點具有的電勢能大，所以C錯誤．CD在同一電勢能面上，移動電荷不做功，所以D正確．故選D．5.“娛樂風洞”是一項新型娛樂項目，在一個特定的空間內(nèi)通過風機制造的氣流把人“吹”起來，使人產(chǎn)生在天空翱翔的感覺。其簡化模型如圖，一質(zhì)量為m的游客恰好靜止在半徑為R的圓柱形豎直風洞內(nèi)，已知氣流密度為ρ，游客在這種姿勢下的受風面積（游客在垂直于風力方向的投影面積）為S，風洞內(nèi)氣流豎直向上“吹”出且速度恒定。假設氣流吹到人身上后速度變?yōu)榱?，重力加速度為g，不考慮氣體重力，下列說法正確的是（）A.風速不變，游客受風面積變化時仍能靜止B.氣流速度大小為C.若風速變?yōu)樵瓉淼?，則游客向下加速，加速度大小為D.若風速變?yōu)樵瓉淼?倍，則游客向上加速，加速度大小為3g【答案】D【解析】B．對時間內(nèi)吹向游客空氣，設氣體質(zhì)量為，則則風的動量變化為以時間內(nèi)吹向游客的空氣為研究對象，由動量定理可得由于游客處于靜止狀態(tài)，則F=mg聯(lián)立得故B錯誤；A．由B項解析可知，游客靜止時，風速可知游客在受風面積變化時，要使游客靜止，風速一定要發(fā)生變化，故A錯誤；C．若風速變?yōu)樵瓉淼?，則風力為，則由動量定理可知根據(jù)牛頓第二定律可知聯(lián)立解得游客向下加速，故C錯誤；D．若風速變?yōu)樵瓉淼?倍，則風力為，則由動量定理可知根據(jù)牛頓第二定律可知聯(lián)立解得游客向上加速，故D正確。故選D。6.如圖所示，在豎直平面內(nèi)有半徑為R和1.5R的兩個圓，兩圓的最高點相切，切點為a，b和c分別是小圓和大圓上的兩個點，其中ab長為1.6R，ac長為3R?，F(xiàn)沿ab和ac建立兩條光滑軌道，自a處由靜止釋放小球，已知小球沿ab軌道運動到b點所用時間為t1，沿ac軌道運動到c點所用時間為t2，則t1與t2之比為（）A.2：3 B.5：8 C.15：16 D.【答案】D【解析】設ab和ac間的夾角為θ，根據(jù)幾何關系可知cos小球沿ab做勻加速直線運動，根據(jù)牛頓第二定律得a=根據(jù)運動學基本公式得1.6R=小球從a運動到c做自由落體運動，則有3R=解得故選D。7.若宇航員在月球表面附近自高h處以初速度水平拋出一個小球，測出小球的水平射程為。已知月球半徑為R，萬有引力常量為G。則下列說法正確的是（）A.月球表面的重力加速度 B.月球的質(zhì)量C.月球的自轉周期 D.月球的平均密度【答案】D【解析】A．小球在月球表面平拋，有得選項A錯誤；B．若在月球表面的物體，質(zhì)量為m，有得選項B錯誤；C．月球的自轉周期，本題中的信息無法求出，當然我們知道，月球的自轉跟月球繞地球公轉同步，選項C錯誤；D．月球的密度選項D正確。故選D。8.“復興號”動車是我國自主研發(fā)，具有完全知識產(chǎn)權的新一代高速列車。某“復興號”動車組由8節(jié)車廂編組而成，其中第1、3、5、7節(jié)為動力車廂，其余為無動力車廂。已知每節(jié)動力車廂有2400kW的大型電動機提供動力，每節(jié)車廂除了行駛中受恒定的摩擦阻力外，還會受到風阻作用，第1節(jié)列車所受風阻，其余每節(jié)車廂所受的風阻，表達式中v表示動車行駛速度，k為比例系數(shù)，為84N·s/m。下列說法正確的是（）A.該型號動車組最大行駛速率為120m/sB.若關閉兩個電動機，動車組最大速度為原來一半C.以最大速率勻速行駛時，第1節(jié)車廂所受總阻力為25200ND.以最大速率勻速行駛時，第3節(jié)車廂對第2節(jié)車廂作用力為12600N【答案】D【解析】A．根據(jù)題意動車組總功率勻速行駛時受阻力之和又解得故A錯誤；B．由解得故B錯誤（亦可定性分析）；C．第1節(jié)車廂受總阻力故C錯誤；D．對前兩節(jié)車廂為整體分析：電動機牽引力車廂所受阻力為所以第三節(jié)車廂還需提供推力故D正確。故選D。二、多選題（共4小題，每小題4分，共16分。選對但不全得2分，全對得4分，有錯選不得分）9.如圖所示，一質(zhì)量M=3.0kg的長方形木板B放在光滑水平地面上，在其右端放一個質(zhì)量m=1.0kg的小木塊A，同時給A和B以大小均為4.0m/s，方向相反的初速度，使A開始向左運動，B開始向右運動，A始終沒有滑離B板，在小木塊A做加速運動的時間內(nèi)，木板速度大小可能是()A.2.1m/s B.2.4m/s C.2.8m/s D.3.0m/s【答案】AB【解析】以A、B組成的系統(tǒng)為研究對象，系統(tǒng)動量守恒，取水平向右方向為正方向，從A開始運動到A的速度為零過程中，由動量守恒定律得，代入數(shù)據(jù)解得，當從開始到AB速度相同的過程中，取水平向右方向為正方向，由動量守恒定律得代入數(shù)據(jù)解得：，則在木塊A正在做加速運動的時間內(nèi)B的速度范圍為：，故選AB。10.紙面內(nèi)存在沿某方向的勻強電場，在電場中取O點為坐標原點建立x軸，以O為圓心、R為半徑，從x軸上的a點開始沿逆時針方向作圓，是圓周上的8個等分點，如圖（a）所示；測量圓上各點的電勢與半徑同x軸正方向的夾角，描繪的圖像如圖（b）所示，下列說法正確的是（）A.電場強度的大小為B.O點的電勢為C.a、e兩點的電勢差為D.從e到f，電勢一直降低，從g到h，電勢一直升高【答案】AC【解析】A．由題圖可知圓周上電勢最高的點和電勢最低的點所在的直徑與x軸夾角為且電勢差的值為由勻強電場的電場強度和電勢差的關系，可得電場強度的大小方向與x軸正方向夾角為，故A正確；D．根據(jù)選項A分析，可畫出如圖所示電場線根據(jù)沿著電場線方向電勢逐漸降低，可知從e到f，電勢先降低再升高，從g到h，電勢一直升高，故D錯誤；B．根據(jù)勻強電場電勢分布特點，O點的電勢故B錯誤；C．a(chǎn)、e兩點的電勢差故C正確。故選AC。11.波源和垂直于紙面做簡諧運動，振動周期相同，但步調(diào)正好相反，所激發(fā)的橫波在均勻介質(zhì)中沿紙面向四周傳播。圖甲為兩簡諧波在時的俯視圖，實線圓表示波峰，虛線圓表示波谷。該介質(zhì)中某點的振動圖像如圖乙所示，下列說法正確的是（）A.兩簡諧波波速為0.15m/sB.圖甲中的B點為振動減弱點C.圖乙可能是A點的振動圖像D.時刻，C點可能位于波谷【答案】BC【解析】A．由圖甲可知，兩簡諧波的波長為由圖乙可知周期為，兩簡諧波的波速為故A錯誤；B．波源和振動步調(diào)相反，B點到兩波源的距離相等，為振動減弱點，故B正確；C．由圖甲可知，時，A點位于波谷，故圖乙可能是A點振動圖像，故C正確；D．由圖甲可知，時刻，C點位于平衡位置，根據(jù)平移法可知，時刻，即時刻前，C點位于波峰，故D錯誤。故選BC。12.如圖所示，一輛質(zhì)量為M的小車靜止在光滑的水平面上，在小車兩側立柱的橫梁上固定一條長為L不可伸長的水平輕細繩，細繩另一端系有質(zhì)量為m的小球，小球由靜止釋放，此后小車做往復運動．不計一切摩擦和空氣阻力，重力加速度為g．那么，在小車往復運動的過程中（）A.在任意時刻，小球和小車在水平方向動量一定大小相等、方向相反B.小球第一次在O點右側能到達的最高點，可能比初始釋放點低，原因是M、m的大小關系未知，可能出現(xiàn)到右側最高點時小球的速度為零而小車的速度不為零C.小車運動的動能最大時，小球的重力勢能最小D.小車往復運動的振幅恒為【答案】AC【解析】A.系統(tǒng)水平方向不受外力,水平方向動量守恒，所以小球和小車在水平方向的動量一定大小相等、方向相反,故A正確B.系統(tǒng)水平方向動量守恒，所以小球到右側最高點時，小車速度一定為零，故B錯誤C.小球在最低點時，小球重力勢能最?。藭r繩子對小車的拉力的水平分力剛好為零，此時小車速度達到最大．故C正確D.根據(jù)水平方向動量守恒結合人船模型分析：，，小車向左運動最大位移為，所以振幅應為，故D錯誤三、實驗題（共2小題，共16分）13.如圖所示為用打點計時器驗證機械能守恒定律的實驗裝置．(1)通過研究重物自由下落過程中增加的__________與減小的重力勢能的關系，從而驗證機械能守恒定律．(2)實驗中打點計時器應接__________（選填“直流”或“交流”）電源．正確操作得到的紙帶如圖所示，O點對應重物做自由落體運動的初始位置，從合適位置開始選取的三個連續(xù)點A、B、C到O點的距離如圖，已知重物的質(zhì)量為m，重力加速度為g．則從打下O點到B點的過程中，重物減少的重力勢能為________．【答案】(1)動能(2)交流mgh2【解析】(1)[1]通過研究重物自由下落過程中增加的動能與減少的重力勢能是否相等，驗證機械能守恒；(2)[2][3]打點計時器應接交流電源，從打下O點到B點的過程中，重物減少的重力勢能△Ep=mgh214.某同學設計如下步驟測量金屬絲的電阻率。(1)用螺旋測微器測量金屬絲的直徑，如圖甲所示，其直徑為_____。(2)測量該金屬絲的電阻率，可供選擇的儀器有：A.電流表A1（量程0~10mA，內(nèi)阻約幾歐）B.電流表A2（量程0~0.6A，內(nèi)阻約幾歐）C.電壓表V1（量程0~3V，內(nèi)阻約幾千歐）D.電壓表V2（量程0~15V，內(nèi)阻約幾千歐）E.電源電動勢為4.5V，內(nèi)阻較小。實驗中按如圖乙所示接好電路，閉合S1后，把開關S2撥至a時發(fā)現(xiàn)，電壓表與電流表的指針偏轉都在滿偏的處。再把S2撥至b時發(fā)現(xiàn)，電流表指針幾乎還在滿偏的處，電壓表指針則偏轉到滿偏的處，由此確定正確的電路連接方式并進行實驗。完成下列問題。所選電壓表為____（填V1或V2），此時電壓測量值為_____。所選電流表為____（填A1或A2），此時電流測量值為_____?！敬鸢浮?1)0.470(2)V11.5VA20.3A【解析】(1)[1]用螺旋測微器測量金屬絲的直徑為：0+0.01mm×47.0=0.470mm；(2)[2][3][4][5]電源的電動勢為4.5V，則所選電壓表為V1；由實驗中兩電表的指針偏轉情況可知，兩次電流表讀數(shù)幾乎不變，而電壓表讀數(shù)變化明顯，說明電流表的分壓作用不可忽略，電流表內(nèi)阻不能忽略，即應該采用電流表外接電路，則S2應該接a端；此時電壓測量值為。當S2由a端轉向b端時，電壓表讀數(shù)從1.5V變到2.5V，則說明在電流表上大約有1V的電壓，而電流表內(nèi)阻為幾歐姆，可知電流表的量程為0.6A，所選電流表應該為A2，此時電流測量值為。四、解答題（共3小題，共36分）15.河南省商丘市規(guī)定在市區(qū)部分區(qū)域內(nèi)全天禁止電動三輪車通行。政策實施后，許多人開始使用排子車，如圖所示，人用斜向上的力拉排子車在平直的土路上行走，排子車的質(zhì)量為40kg，貨物的質(zhì)量為260kg，拉力與水平方向的夾角為53°，排子車所受阻力是其對接觸面壓力的倍。若人用1200N的拉力由靜止拉排子車，經(jīng)過12s時間達到最大速度。重力加速度g取10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6。求：（1）人拉排子車的加速度大??；（2）從靜止開始到最大速度過程中，人的平均速度的大小?！敬鸢浮浚?）；（2）0.8m/s【解析】（1）以排子車和貨物為整體，豎直方向根據(jù)受力平衡可得水平方向根據(jù)由牛頓第二定律得又聯(lián)立解得（2）經(jīng)過12s時間達到最大速度，由勻變速直線運動規(guī)律得人的平均速度的大小為16.如圖甲所示，在一固定斜面上物體A通過光滑定滑輪與物體B相連，A、B均保持靜止，已知A的質(zhì)量，斜面傾角。（1）若斜面光滑，求物體B的質(zhì)量；（2）若斜面由特殊材料制成，A、B仍保持靜止，A向上運動時動摩擦因數(shù)，向下運動時動摩擦因數(shù)，且最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，求物體質(zhì)量的范圍；（3）如圖乙所示，若在P點對B施加一水