遼寧省撫順市六校協(xié)作體2024-2025學年高三上學期期中物理試卷（解析版）

高級中學名校試卷PAGEPAGE1物理試卷本試卷滿分100分，考試用時75分鐘。注意事項：1.答題前，考生務必將自己的姓名、考生號、考場號、座位號填寫在答題卡上。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。回答非選擇題時，將答案寫在答題卡上。寫在本試卷上無效。3.考試結束后，將本試卷和答題卡一并交回。一、選擇題：本題共10小題，共46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，每小題4分；第8~10題有多項符合題目要求，每小題6分，全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。1.長為L的列車經過鐵路橋的過程中做勻減速直線運動，列車通過橋頭的時間為t，列車在橋上（整車均在橋上）運動的時間也為t，列車通過橋尾的時間為2t，則列車的加速度大小為（）A. B. C. D.【答案】A【解析】勻變速直線運動某段時間中間時刻的瞬時速度等于該段時間的平均速度則解得故選A。2.蹦床運動是運動員在一張繃緊的彈性網(wǎng)上蹦跳、翻滾并做各種空中動作的運動項目。質量為50kg的運動員，從離水平網(wǎng)面3.2m高處由靜止自由下落，著網(wǎng)后沿豎直方向蹦回離水平網(wǎng)面5.0m高處。已知運動員與網(wǎng)接觸的時間為0.6s，取重力加速度大小，則網(wǎng)對運動員的平均作用力大小為（）A.1000N B.1500N C.2000N D.2500N【答案】C【解析】設運動員接觸網(wǎng)面時速度大小為，則解得設運動員離開網(wǎng)面時的速度大小為，則解得取豎直向上方向為正方向，由動量定理得解得故選C。3.天問一號探測器在距火星表面高度為h的軌道上做周期為T的勻速圓周運動，已知引力常量為G，火星的半徑為R，火星的質量為（）A. B. C. D.【答案】C【解析】根據(jù)萬有引力提供向心力可得解得火星的質量為故選C。4.一物體靜止在足夠大的水平地面上，某時刻起在物體上作用一水平恒力，2s后撤去，物體在恒力F作用下的速度大小v隨時間t的變化圖像如圖所示，已知物體與水平地面間的動摩擦因數(shù)為0.4，取重力加速度大小，下列說法正確的是（）A.物體的質量為0.4kg B.恒力F對物體做的功為24JC.物體沿地面減速的距離為4m D.物體沿地面運動的最大距離為6m【答案】D【解析】A．根據(jù)圖像可得物體的加速度為根據(jù)牛頓第二定律，有解得故A錯誤；B．根據(jù)v-t圖像與坐標軸所圍的面積表示位移，則有根據(jù)動能定理，有其中聯(lián)立可得故B錯誤；CD．撤去外力后，根據(jù)牛頓第二定律，可得物體減速運動時的加速度大小為根據(jù)速度-位移公式可得物體沿地面減速的距離為物體沿地面運動的最大距離為故C錯誤，D正確。故選D。5.如圖所示，三角形PMN，，，將一點電荷固定在M點，P點的電場強度大小為，N點的電場強度大小為，則和的比值為（）A. B. C. D.【答案】B【解析】根據(jù)正弦定理可得可得根據(jù)點電荷公式可得，則和的比值為故選B。6.如圖所示，水平地面上的物體在與水平方向成的拉力的作用下沿地面做勻加速直線運動的加速度大小為，在與水平方向成的推力的作用下沿地面做勻加速直線運動的加速度大小為。已知拉力與推力的大小相等，，則物體與地面間的動摩擦因數(shù)為（）A. B. C. D.【答案】D【解析】物體在拉力的作用下有物體在推力作用下有其中，解得故選D。7.如圖所示，質量為的薄木板靜置在足夠大的水平地面上，一質量為、可視為質點的物塊以的速度從左端滑上木板，恰好能到達木板的右端。已知物塊與木板間的動摩擦因數(shù)為0.2，木板與地面間的動摩擦因數(shù)為0.1，取重力加速度大小，下列說法正確的是（）A.木板的長度為1m B.木板的最大速度為C.物塊向右運動的最大距離為2m D.木板沿地面運動的最大距離為1m【答案】D【解析】AB．物塊做減速運動的加速度大小為木板的加速度共速時解得t=1s，v=1m/s則物塊位移木板位移木板長度木板的最大速度為選項AB錯誤；CD．共速后整體的加速度還能移動距離物塊向右運動的最大距離為2.5m，木板沿地面運動的最大距離為1m，選項C錯誤，D正確。故選D。8.如圖所示，一戶外健身器材輪子上有A、B兩點，當器材上輪子勻速轉動時，下列說法正確的是（）A.A、B兩點的周期相等 B.A、B兩點的速度相等C.A、B兩點的角速度相等 D.A、B兩點的加速度相等【答案】AC【解析】A．A、B兩點同軸轉動，可知周期和角速度相等，選項AC正確；B．根據(jù)v=ωr可知A、B兩點的速度不相等，選項B錯誤；D．根據(jù)a=ω2r可知A、B兩點的加速度不相等，選項D錯誤。故選AC。9.一質量為m乘客乘坐豎直電梯上樓，其位移x與時間t的關系圖像如圖所示。乘客所受支持力的大小用表示，速度大小用v表示。重力加速度大小為g。下列判斷正確的是（）A.時間內，v增大， B.時間內，v減小，C.時間內，v增大， D.時間內，v減小，【答案】AD【解析】A．根據(jù)圖像的斜率表示速度，由圖可知在時間內，速度v增大，該時間段內乘客加速上升，加速度方向向上，處于超重狀態(tài)，則有，故A正確；B．在時間內，圖像的斜率保持不變，乘客的速度不變，乘客向上做勻速直線運動，處于平衡狀態(tài)，則有，故B錯誤；CD．在時間內，圖像的斜率變小，乘客的速度v減小，乘客向上做減速運動，乘客處于失重狀態(tài)，則有，故C錯誤，D正確。故選AD。10.如圖所示，粗糙水平地面上靜置一楔形物塊a，其斜面上有一小物塊b，b與平行于斜面的細繩的一端相連，細繩的另一端固定在斜面上，a與b之間光滑，剪斷細繩的瞬間，下列說法正確的是（）A.物塊a對地面的壓力一定減小 B.小物塊b對物塊a的壓力可能不變C.小物塊b對物塊a的壓力可能減小 D.小物塊b對物塊a的壓力可能增大【答案】ABC【解析】A．剪斷細繩前，以a、b為整體，豎直方向根據(jù)受力平衡可得剪斷細繩的瞬間，由于a與b之間光滑，則b相對a向下運動，b具有豎直向下的分加速度，以a、b為質點組，根據(jù)質點組牛頓第二定律可得可得可知物塊a對地面的壓力一定減小，故A正確；BCD．剪斷細繩前，以b為對象，設斜面傾角為，垂直斜面方向根據(jù)受力平衡可得剪斷細繩的瞬間，b相對a向下運動，若a仍處于靜止狀態(tài)，以b為對象，則有可知小物塊b對物塊a的壓力不變；剪斷細繩的瞬間，b相對a向下運動，若a沿水平方向向左運動，則b具有沿斜面向下的分加速度和垂直斜面向下的分加速度；以b為對象，垂直斜面方向根據(jù)牛頓第二定律可得可得可知小物塊b對物塊a的壓力減?。还蔅C正確，D錯誤。故選ABC。二、非選擇題：本題共5小題，共54分。11.某同學用如圖甲所示的裝置驗證牛頓第二定律，力傳感器可以測量輕繩中的拉力大小（1）實驗時保持帶滑輪的長木板水平，在砝碼盤中放入一定質量的砝碼，得到如圖乙所示的一條紙帶，、、、是紙帶上相鄰兩個計時點之間的距離，已知打點計時器打點的周期為，則小車的加速度大小______。（2）改變砝碼盤中砝碼的質量多次測量，根據(jù)紙帶計算出小車的加速度，以力傳感器的示數(shù)為橫坐標，小車的加速度為縱坐標，描點得到如圖丙所示的斜率為的擬合直線，圖像不過原點的原因是______；用天平測出滑輪和小車的總質量______，就驗證了牛頓第二定律?！敬鸢浮浚?）（2）沒有平衡摩擦力【解析】（1）紙帶上相鄰兩個計時點的時間間隔為，根據(jù)逐差法有（2）[1][2]題中圖像不過原點的原因是沒有平衡摩擦力；由牛頓第二定律可得則則解得12.某實驗小組同學用如圖甲所示的裝置“研究平拋物體的運動規(guī)律”，當?shù)刂亓铀俣却笮?。?）實驗前應對實驗裝置反復調節(jié)，直到斜槽末端切線__________，每次讓小球從同一位置由靜止釋放，是為了每次平拋__________。（2）賈同學正確實驗得到小球做平拋運動的軌跡，如圖乙所示，其中O為拋出點，則小球做平拋運動的初速度大小__________。（3）林同學將白紙換成每格邊長的方格紙，通過實驗記錄了小球在運動途中的三個位置，如圖丙所示，則小球做平拋運動的初速度大小__________。【答案】（1）水平初速度相同（2）1.5（3）4.2【解析】【小問1詳析】[1][2]為了保證小球拋出的速度處于水平方向，實驗前應對實驗裝置反復調節(jié)，直到斜槽末端切線水平；每次讓小球從同一位置由靜止釋放，是為了每次平拋的初速度相同。小問2詳析】豎直方向有可得則小球做平拋運動的初速度大小為【小問3詳析】豎直方向有可得水平方向有可得小球做平拋運動的初速度大小為13.在點處固定一個帶正電的點電荷，從點由靜止釋放一個質量為、可視為質點的帶負電小球，小球的運動軌跡為如圖所示的實線，它與以點為圓心、為半徑的圓相交于、兩點，、兩點在同一豎直線上，與水平方向的夾角，A點距點的豎直高度為，小球經過點時的速度大小為，重力加速度大小為，不計空氣阻力，求：（1）小球經過點時的速度大?。唬?）小球從點運動到點的過程中，電場力對小球做的功?！敬鸢浮浚?）（2）【解析】【小問1詳析】B、兩點位于同一等勢面上，根據(jù)動能定理有解得【小問2詳析】小球從A點運動到點的過程中，根據(jù)動能定理有解得14.如圖所示，水平恒力F作用在質量為2m的小球A（視為質點）上，細線與豎直方向的夾角，小球A和質量為5m的物塊B用平行斜面、跨過光滑定滑輪的細線連接，物塊B放在傾角的斜面體C上，C固定在水平地面上，A、B和C均處于靜止狀態(tài)。突然撤去恒力F，小球A在擺動過程中物塊B不滑動，定滑輪可視為質點，滑動摩擦力等于最大靜摩擦力，重力加速度大小為g。求：（1）恒力F的大小；（2）撤去恒力F后細線中的最大張力；（3）物塊B和斜面體C間的最小動摩擦因數(shù)。【答案】（1）（2）（3）【解析】【小問1詳析】以A球為對象，根據(jù)受力平衡可得解得恒力F的大小為【小問2詳析】撤去恒力F后，小球A做圓周運動，設半徑為，當小球A運動到最低點時，小球A的速度最大，細線中的張力最大；根據(jù)動能定理可得在最低點根據(jù)牛頓第二定律可得聯(lián)立解得最大張力為【小問3詳析】撤去恒力F前，細線拉力大小為以B為對象，沿斜面方向根據(jù)受力平衡可得B受到摩擦力大小為方向沿斜面向下；當撤去恒力F時，此時細線拉力最小，大小為以B為對象，根據(jù)受力平衡可得B受到的摩擦力大小為方向沿斜面向上；當小球A運動到最低點時，根據(jù)受力平衡可得B受到的摩擦力大小為方向沿斜面向下；綜上分析可知可得可知物塊B和斜面體C間的最小動摩擦因數(shù)為15.如圖所示，均可視為質點的小球A、B通過長為L的輕質細繩相連，小球A的下方沿著繩子方向固定一輕質彈簧（圖中未畫出），彈簧的長度遠小于細繩的長度，現(xiàn)用手提著小球A，使小球B距離水平地面的高度也為L，突然松手，兩小球由靜止開始自由下落，接下來的運動中，所有碰撞時間均極短，彈簧始終處于彈性限度內，小球每次與地面碰撞后的速度大小均變?yōu)榕鲎睬暗囊话耄阎∏駻、B的總質量為M，重力加速度大小為g，不計空氣阻力。（1）求小球B第一次著地時的速度大?。唬?）求從松手到兩小球第一次碰撞的時間t；（3）小球A、B的質量滿足什么關系時，可使彈簧壓縮至最短？最短時的彈性勢能為多少？【答案】（