湖南省岳陽市重點(diǎn)高中2024-2025學(xué)年高三上學(xué)期11月期中考試物理試題含答案

2024年高三上學(xué)期物理期中考試試卷一、單選題1.廣闊的草原上，一只羚羊發(fā)現(xiàn)潛伏在附近的獵豹后開始全速奔跑，獵豹隨即追趕，某段時(shí)間內(nèi)它們依次經(jīng)過水平面內(nèi)A、B、C、D四點(diǎn)，其運(yùn)動(dòng)軌跡為如圖所示的虛線，此過程中羚羊的速度大小不變，獵豹緊跟其后，下列說法正確的是（）A.羚羊處于平衡狀態(tài) B.獵豹做勻變速運(yùn)動(dòng)C.羚羊經(jīng)過C點(diǎn)時(shí)的加速度最大 D.獵豹經(jīng)過D點(diǎn)時(shí)受到的合外力最大【答案】D【解析】【詳解】AB.由題意知羚羊做曲線運(yùn)動(dòng)，所受合外力指向軌跡凹側(cè)，合外力的方向不斷發(fā)生變化，獵豹做加速度不斷變化，不是勻變速運(yùn)動(dòng)，故AB錯(cuò)誤；CD.羚羊、獵豹的速度大小不變，D點(diǎn)的彎曲程度最大，對(duì)應(yīng)的半徑最小，向心加速度最大，故C錯(cuò)誤，D正確。故選D。2.伽利略對(duì)“運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系”和“自由落體運(yùn)動(dòng)”的研究，開創(chuàng)了科學(xué)實(shí)驗(yàn)和邏輯推理相結(jié)合的重要科學(xué)研究方法．圖甲、圖乙分別展示了這兩項(xiàng)研究中實(shí)驗(yàn)和邏輯推理的過程，對(duì)這兩項(xiàng)研究，下列說法正確的是（）A.圖甲的實(shí)驗(yàn)為“理想實(shí)驗(yàn)”，通過邏輯推理得出力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因B.圖甲中的實(shí)驗(yàn)可以在實(shí)驗(yàn)室中真實(shí)呈現(xiàn)C.圖乙中先在傾角較小的斜面上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，可“沖淡”重力，使時(shí)間的測(cè)量更容易D.圖乙中逐漸改變斜面的傾角，通過實(shí)驗(yàn)得出自由落體運(yùn)動(dòng)是勻變速運(yùn)動(dòng)【答案】C【解析】【詳解】A．題圖甲的實(shí)驗(yàn)為“理想實(shí)驗(yàn)”，通過邏輯推理得出物體的運(yùn)動(dòng)不需要力來維持，故A錯(cuò)誤；B．完全沒有摩擦阻力的斜面實(shí)際上是不存在的，因此該實(shí)驗(yàn)不可能在實(shí)驗(yàn)室真實(shí)呈現(xiàn)，故B錯(cuò)誤；C．伽利略設(shè)想物體下落的速度與時(shí)間成正比，因?yàn)楫?dāng)時(shí)無法測(cè)量物體的瞬時(shí)速度，所以伽利略通過數(shù)學(xué)推導(dǎo)證明如果速度與時(shí)間成正比，那么位移與時(shí)間的平方成正比，由于當(dāng)時(shí)用滴水法計(jì)算，無法記錄自由落體的較短時(shí)間，因此伽利略設(shè)計(jì)了讓銅球沿阻力很小的斜面滾下，來“沖淡”重力的作用效果，而小球在斜面上運(yùn)動(dòng)的加速度要比它豎直下落的加速度小得多，所用時(shí)間長(zhǎng)得多，所以時(shí)間的測(cè)量更容易，故C正確；D．伽利略做了上百次實(shí)驗(yàn)，并通過抽象思維在實(shí)驗(yàn)結(jié)果上進(jìn)行了合理外推得出自由落體運(yùn)動(dòng)是勻變速運(yùn)動(dòng)的結(jié)論，故D錯(cuò)誤。故選C。3.滑沙是能夠讓人放松和解壓的新興旅游項(xiàng)目。游客坐在一塊板上沿沙山斜坡下盤，其過程可以簡(jiǎn)化為一物塊沿傾角為且足夠長(zhǎng)的斜面由靜止開始下滑，如圖所示，物塊下滑過程中受到的阻力與速度的關(guān)系滿足（式中k為定值，m為物塊的質(zhì)量），重力加速度大小為g。下列說法正確的是（）A.物塊處于超重狀態(tài) B.物塊的最大速度為C.重力對(duì)物塊的功率不斷減小 D.物塊下滑的最大速度與其質(zhì)量有關(guān)【答案】B【解析】【詳解】A.物塊下滑過程中加速度向下，處于失重狀態(tài)，故A錯(cuò)誤；BC.根據(jù)牛頓第二定律有可知隨著物塊速度的增加，重力對(duì)物塊的功率不斷增大，其加速度不斷減小，最大速度故B正確，C錯(cuò)誤；D.物塊下滑的最大速度與其質(zhì)量無關(guān)，故D錯(cuò)誤。故選B。4.根據(jù)海水中的鹽分高低可將海水分成不同密度的區(qū)域，當(dāng)潛艇從海水高密度區(qū)域駛?cè)氲兔芏葏^(qū)域，浮力頓減，稱之為“掉深”。如圖甲所示，我國南海艦隊(duì)某潛艇在高密度海水區(qū)域沿水平方向緩慢航行．時(shí)，該潛艇“掉深”，隨后采取措施自救脫險(xiǎn)，在0~50s內(nèi)潛艇豎直方向的圖像如圖乙所示（設(shè)豎直向下為正方向）。不計(jì)水的粘滯阻力，則（）A.潛艇時(shí)下沉到最低點(diǎn)B.潛艇豎直向下的最大位移為750mC.潛艇在“掉深”和自救時(shí)的加速度大小之比為D.潛艇在0~20s內(nèi)處于超重狀態(tài)【答案】B【解析】【詳解】A．在50s內(nèi)先向下加速后向下減速，則潛艇向下到達(dá)最大深度，故A錯(cuò)誤；B．由圖像可知潛艇豎直向下的最大位移為故B正確；C．潛艇在“掉深”時(shí)向下加速，則由圖像可知加速度大小為在自救時(shí)加速度大小為所以加速度大小之比為故C錯(cuò)誤；D．潛艇在0~20s內(nèi)向下加速，加速度向下，處于失重狀態(tài)，故D錯(cuò)誤。故選B。5.如圖所示，26寸、21速變速自行車有3個(gè)鏈輪和7個(gè)飛輪，鏈輪和飛輪的齒數(shù)如表所示，最大傳動(dòng)比為3.43，最小傳動(dòng)比為1。開始自行車以最小傳動(dòng)比在平直公路上勻速行駛，某時(shí)刻起通過選擇不同的鏈輪和飛輪，使傳動(dòng)比由1逐漸增大到3.43，此過程自行車的運(yùn)動(dòng)可近似看作勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速距離為，已知26寸輪胎的直徑為，踏板的轉(zhuǎn)速始終為，下列說法正確的是（）名稱鏈輪飛輪齒數(shù)48382814161820222528A.自行車的最小速度約為 B.自行車的最大速度約為C.自行車的加速度大小為 D.自行車的加速時(shí)間約為【答案】D【解析】【詳解】A．踏板一周的時(shí)間傳動(dòng)比為1時(shí)踏板轉(zhuǎn)動(dòng)一圈，輪胎也轉(zhuǎn)動(dòng)一圈，自行車的最小速度約為故A錯(cuò)誤；B．傳動(dòng)比為3.43時(shí)踏板轉(zhuǎn)動(dòng)一圈，輪胎轉(zhuǎn)動(dòng)3.43圈，自行車的最大速度約為故B錯(cuò)誤；CD．根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可知自行車的加速度大小為加速時(shí)間約為故C錯(cuò)誤，D正確。故選D。6.如圖所示，A、B、C是水平面同一直線上的三點(diǎn)，其中，在A點(diǎn)正上方的O點(diǎn)以初速度水平拋出一小球，剛好落在B點(diǎn)，小球運(yùn)動(dòng)的軌跡與的連線交于D點(diǎn)，不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g，下列說法正確的是（）A.小球從O到D點(diǎn)的水平位移是從O到B點(diǎn)水平位移的B.小球經(jīng)過D點(diǎn)與落在B點(diǎn)時(shí)重力瞬時(shí)功率的比為C.小球從O點(diǎn)到D點(diǎn)與從D點(diǎn)到B點(diǎn)兩段過程中重力做功的比為D.小球經(jīng)過D點(diǎn)時(shí)速度與水平方向夾角的正切值是落到B點(diǎn)時(shí)速度與水平方向夾角的正切值的【答案】D【解析】【詳解】A．如圖所示設(shè)AO距離為，，，根據(jù)幾何關(guān)系有，由于，可知又因?yàn)?，故可知落到D點(diǎn)所用時(shí)間是落到B點(diǎn)所用時(shí)間的，因?yàn)樾∏蛩椒较蜃鰟蛩僦本€運(yùn)動(dòng)，故小球從O到D點(diǎn)的水平位移是從O到B點(diǎn)水平位移的，故A錯(cuò)誤；B．由于落到D點(diǎn)所用時(shí)間是落到B點(diǎn)所用時(shí)間的，故根據(jù)可知D點(diǎn)和B點(diǎn)豎直方向的速度之比為，根據(jù)可知小球經(jīng)過D點(diǎn)與落在B點(diǎn)時(shí)重力瞬時(shí)功率的比為，故B錯(cuò)誤；C．小球經(jīng)過D點(diǎn)與落在B點(diǎn)時(shí)間之比為，根據(jù)可知小球從O點(diǎn)到D點(diǎn)與從O點(diǎn)到B點(diǎn)兩段過程中重力做功的比為；故小球從O點(diǎn)到D點(diǎn)與從D點(diǎn)到B點(diǎn)兩段過程中重力做功的比為，故C錯(cuò)誤；D．小球的速度與水平方向的夾角因?yàn)樾∏蚵涞紻點(diǎn)所用時(shí)間是落到B點(diǎn)所用時(shí)間的，故小球經(jīng)過D點(diǎn)時(shí)速度與水平方向夾角的正切值是落到B點(diǎn)時(shí)速度與水平方向夾角的正切值的，故D正確。故選D。二、多選題7.一顆繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的極地衛(wèi)星，某天經(jīng)過福州市正上方兩次。下列說法正確的是（）A.該衛(wèi)星的周期可能為 B.該衛(wèi)星可能為極地同步衛(wèi)星C.該衛(wèi)星可能比同步衛(wèi)星的軌道高 D.該衛(wèi)星可能比同步衛(wèi)星的軌道低【答案】CD【解析】【詳解】如圖所示A．福州市處于點(diǎn)，地球的自轉(zhuǎn)方向?yàn)樽晕飨驏|，衛(wèi)星第一次經(jīng)過點(diǎn)正上方的點(diǎn)后，下次將經(jīng)過圖中點(diǎn)正上方的點(diǎn)，兩次經(jīng)過福州市正上方的時(shí)間間隔為，衛(wèi)星的周期不可能為，故A錯(cuò)誤；B．若該衛(wèi)星為極地同步衛(wèi)星，則后該衛(wèi)星處于南半球上空，故B錯(cuò)誤；C．若衛(wèi)星經(jīng)過劣弧用時(shí)，則周期大于，由可知該衛(wèi)星可能比同步衛(wèi)星的軌道高，故C正確；D．若衛(wèi)星經(jīng)過優(yōu)弧用時(shí)，則周期小于，由可知該衛(wèi)星可能比同步衛(wèi)星的軌道低，故D正確。故選CD。8.風(fēng)能是一種取之不盡用之不竭的清潔能源，如圖所示為利用風(fēng)能發(fā)電的風(fēng)力發(fā)電機(jī)，它的葉片轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)可形成半徑為的圓面。某段時(shí)間內(nèi)該區(qū)域的風(fēng)速大小為，風(fēng)恰好與葉片轉(zhuǎn)動(dòng)的圓面垂直，已知空氣的密度為，此風(fēng)力發(fā)電機(jī)的發(fā)電效率為20%，下列說法正確的是（）A.單位時(shí)間內(nèi)沖擊風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片圓面的氣流體積為B.單位時(shí)間內(nèi)沖擊風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片圓面的氣流的動(dòng)能為C.此風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)電的功率為D.若僅葉片半徑增大為原來的2倍，發(fā)電的功率將增大為原來的4倍【答案】BCD【解析】【詳解】A．取，單位時(shí)間內(nèi)通過葉片轉(zhuǎn)動(dòng)圓面的空氣體積為故A錯(cuò)誤；B．單位時(shí)間內(nèi)沖擊風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片圓面的氣流動(dòng)能為故B正確；C．根據(jù)能量的轉(zhuǎn)化與守恒可知，風(fēng)的一部分動(dòng)能轉(zhuǎn)化為發(fā)電機(jī)發(fā)出的電能，而發(fā)電功率為單位時(shí)間內(nèi)參與能量轉(zhuǎn)化的那一部分動(dòng)能，所以發(fā)電機(jī)發(fā)電功率為故C正確；D．根據(jù)P的表達(dá)式可知，若僅葉片半徑增大為原來的2倍，發(fā)電的功率將增大為原來的4倍，故D正確。故選BCD。9.如圖所示，半徑為r、質(zhì)量不計(jì)的圓盤豎直放置，其可以繞過圓心O且與盤面垂直的水平光滑固定軸轉(zhuǎn)動(dòng)，在盤面的右邊緣處固定了一個(gè)質(zhì)量為m的小球A，在圓心O的左方離O點(diǎn)處也固定了一個(gè)質(zhì)量為m的小球B。起初兩小球及圓心O在同一水平線上，現(xiàn)由靜止釋放圓盤，重力加速度大小為g。下列說法正確的是（）A.小球A的最大動(dòng)能為B.小球B的最大動(dòng)能為C.釋放圓盤瞬間小球A的加速度大小為D.釋放圓盤瞬間小球B對(duì)圓盤的作用力大小為【答案】BC【解析】【詳解】AB.系統(tǒng)的重心位于之間，所以當(dāng)小球A到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)，兩小球的動(dòng)能最大，因兩球的角速度始終相等，所以線速度滿足動(dòng)能滿足根據(jù)機(jī)械能守恒定律有解得故A錯(cuò)誤，B正確；CD.釋放圓盤瞬間小球A的加速度豎直向下，小球B的加速度豎直向上，在極短時(shí)間內(nèi)兩小球的運(yùn)動(dòng)可看作勻加速直線運(yùn)動(dòng)，小球A下降的距離等于小球B上升距離的兩倍，小球A的加速度等于小球B加速度的兩倍，圓盤對(duì)兩個(gè)小球構(gòu)成的系統(tǒng)不做功，所以釋放瞬間圓盤對(duì)B球的作用力等于圓盤對(duì)A球作用力的兩倍，有解得故C正確，D錯(cuò)誤。故選BC。10.如圖所示為在同一平面上圍繞地球做同向勻速圓周運(yùn)動(dòng)的A、B兩顆衛(wèi)星之間距離隨時(shí)間變化的關(guān)系圖像。已知地球的半徑為R，引力常量為G，衛(wèi)星A的線速度大于衛(wèi)星B的線速度，其他已知量圖中已標(biāo)出，下列說法正確的是（）A.衛(wèi)星A的動(dòng)能大于衛(wèi)星B的動(dòng)能B.根據(jù)已知條件可以求出衛(wèi)星A、B周期C.根據(jù)已知條件可以求出地球的質(zhì)量D.根據(jù)已知條件可以求出地球的第一宇宙速度【答案】BCD【解析】【詳解】A．由題意可知衛(wèi)星A的線速度大于衛(wèi)星B的線速度，但由于不清楚兩衛(wèi)星的質(zhì)量關(guān)系，所以不能判斷兩衛(wèi)星的動(dòng)能大小關(guān)系，故A錯(cuò)誤；B．由萬有引力提供衛(wèi)星繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力可知衛(wèi)星半徑越小，線速度越大，結(jié)合圖像有聯(lián)立可得，根據(jù)開普勒第三定律可得可得從圖像上可以看出每隔時(shí)間兩個(gè)衛(wèi)星相距最近一次，則有聯(lián)立可解得，故B正確；C．以衛(wèi)星A為對(duì)象，有萬有引力提供向心力可得解得地球的質(zhì)量為由于衛(wèi)星A的半徑和周期均可求，所以件可以求出地球的質(zhì)量，故C正確；D．第一宇宙速度是衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)最大運(yùn)行速度，由萬有引力提供向心力得解得第一宇宙速度為由于地球的質(zhì)量可求，所以可以求出地球的第一宇宙速度，故D正確。故選BCD。三、實(shí)驗(yàn)題11.在探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中，采用如圖甲所示的裝置。（1）測(cè)出砝碼盤及砝碼受到的總重力，記為（遠(yuǎn)小于小車受到的重力），將木板右端適當(dāng)墊高后，打出了一條如圖乙所示的紙帶，從比較清晰的點(diǎn)起，每五個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，量出相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離。已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的時(shí)間間隔為，根據(jù)圖乙中給出的數(shù)據(jù)求出該小車的加速度大小___________。（2）改變砝碼盤中砝碼的質(zhì)量，并測(cè)量小車對(duì)應(yīng)的加速度，根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)作出的圖像為如圖丙所示的直線，圖像不過坐標(biāo)原點(diǎn)的原因是___________，若圖像的斜率為，則小車的質(zhì)量___________?！敬鸢浮竣?②.平衡摩擦力不足③.【解析】【詳解】（1）[1]根據(jù)有解得（2）[2]題中圖像的橫截距為正，即在砝碼盤及砝碼受到的總重力較小時(shí)，小車不動(dòng)，說明木板平衡摩擦力不足（或木板右端墊得太低）；[3]根據(jù)牛頓第二定律有整理得，解得12.在研究平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律時(shí)，讓小鋼球多次從斜槽上的擋板處由靜止釋放，從軌道末端拋出，落在水平地面上。某學(xué)習(xí)小組為了測(cè)量小球在軌道上損失的機(jī)械能，他們準(zhǔn)備了一塊木板，設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)方案。已知木板的下端放在水平地面上且可以在地面上平移，木板與水平地面的夾角為45°。（1）請(qǐng)完善下列實(shí)驗(yàn)步驟：①調(diào)整軌道末端沿___________方向；②軌道末端重垂線的延長(zhǎng)線與水平地面的交點(diǎn)記為O點(diǎn)；③讓小球多次從軌道上滾下，平移木板使小球與木板剛好不相碰，此時(shí)木板與地面接觸點(diǎn)記為C點(diǎn)；（2）用刻度尺測(cè)量小球在軌道上初位置A時(shí)到地面的高度H、小球在軌道末端B時(shí)到地面的高度h、C點(diǎn)到O點(diǎn)距離s，用天平測(cè)出小球質(zhì)量m，已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間。若小球可視為質(zhì)點(diǎn)，則小球離開B點(diǎn)時(shí)的速度為___________，小球在軌道上損失的機(jī)械能為___________；（用題中所給的物理量表示）（3）實(shí)際操作中，木板與水平地面的夾角大于，實(shí)驗(yàn)者未察覺，那么根據(jù)（2）中的實(shí)驗(yàn)結(jié)論得到的機(jī)械能損失量___________真實(shí)值（選填“大于”“小于”或“等于”）?！敬鸢浮竣?水平②.③.④.大于【解析】詳解】（1）①[1]調(diào)整軌道末端沿水平方向；（2）[2][3]設(shè)從B點(diǎn)拋出的小球，經(jīng)過時(shí)間t與板相切，可知此時(shí)小球的水平速度和豎直速度均為v0，由幾何關(guān)系解得小球在軌道上損失的機(jī)械能為（3）[4]實(shí)際操作中，木板與水平地面的夾角為θ，且，則表達(dá)式變?yōu)榭傻卯?dāng)tanθ變大時(shí)?E減小，即根據(jù)（2）中的實(shí)驗(yàn)結(jié)論得到的機(jī)械能損失量大于真實(shí)值。四、解答題13.甲、乙兩車在高速公路相鄰兩車道同向運(yùn)動(dòng)，甲車始終勻速運(yùn)動(dòng)，速度大小，乙車速度大小，當(dāng)甲車追上乙車并與乙車并排行駛時(shí)，乙車開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度大小，當(dāng)乙車速度增加到后保持不變。求：（1）乙車加速時(shí)兩車頭沿運(yùn)動(dòng)方向的最大距離d；（2）兩車從第一次并排行駛到第二次并排行駛的時(shí)間?！敬鸢浮浚?）8m；（2）9s【解析】【詳解】（1）設(shè)經(jīng)過時(shí)間兩車頭沿運(yùn)動(dòng)方向的距離最大，此時(shí)兩車速度相等，有解得（2）經(jīng)分析可知，乙車達(dá)到最大速度之后才追上甲車，設(shè)乙車的加速時(shí)間為，加速距離為，則有解得14.如圖，甲、乙兩車在同一水平道路上，開始時(shí)乙車在甲車前處，該時(shí)刻甲車勻速行駛，乙車停在路邊，甲車開始勻減速運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)備停車。已知從甲車減速時(shí)開始計(jì)時(shí)，第1秒內(nèi)位移為32m，第5秒內(nèi)位移為1m。從甲車減速開始1秒末乙車開始運(yùn)動(dòng)，與甲車同向行駛，其v﹣t圖像如圖所示，甲乙相遇時(shí)會(huì)錯(cuò)車而過，不會(huì)相撞。求：（1）乙車從靜止加速到最大速度時(shí)間內(nèi)，行駛的位移是多少；（2）甲車剛開始減速時(shí)的速度大?。唬?）從甲車減速時(shí)開始計(jì)時(shí)，甲乙兩車相遇的時(shí)刻。【答案】（1）18m；（2）36m/s；（3）2s或4.75s【解析】【詳解】（1）乙車從靜止加速到最大速度時(shí)間內(nèi)，利用平均速度計(jì)算行駛的位移得（2）設(shè)甲車減速第5s末速度為v，甲車減速的加速度大小為a，按甲車逆運(yùn)動(dòng)為勻加速，第5s內(nèi)第1s內(nèi)將，，代入以上三式，聯(lián)立解得說明第5秒內(nèi)甲車已經(jīng)停下。設(shè)第5秒內(nèi)甲車運(yùn)動(dòng)了，則，解得，設(shè)甲車剛減速時(shí)速度為v0解得（3）設(shè)從甲車減速開始經(jīng)過t1甲車乙車相遇設(shè)乙車加速度為a2，由圖像得由位移公式甲乙兩車的位移關(guān)系解得或（乙車已經(jīng)勻速，不合理舍去）由題意和以上結(jié)果可知，甲車乙車還會(huì)第二次相遇，設(shè)甲車減速階段位移為x甲′此過程中乙車的位移為解得，甲車乙車還沒有第二次相遇即得甲車乙車第二次相遇時(shí)間為15.如圖所示，質(zhì)量M＝6kg的木板靜置于足夠大的水平地面上，其下表面與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)，上表面P點(diǎn)左側(cè)粗糙、右側(cè)光滑，木板右端凸起形成