2024屆河南省信陽市高三上學(xué)期一模物理試題

高級中學(xué)名校試卷PAGEPAGE12024屆河南省信陽市高三上學(xué)期一模物理試題注意事項(xiàng)：1.答題前，考生務(wù)必將本人的姓名、準(zhǔn)考證號等考生信息填寫在答題卡上，并用2B鉛筆將準(zhǔn)考證號填涂在相應(yīng)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(biāo)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.保持卡面清潔，不折疊，不破損。第I卷(選擇題)一、選擇題(本題共11小題，每小題4分，共44分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第1~7題只有一項(xiàng)符合題目要求。第8~11題有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分。)1.下列關(guān)于功和能的說法正確的是A.作用力做正功，反作用力一定做負(fù)功B.物體在合外力作用下做變速運(yùn)動，動能一定發(fā)生變化C.系統(tǒng)的外力做功的代數(shù)和為零時(shí)，系統(tǒng)的動量守恒D.若物體除受重力外，還受到其他力作用時(shí)，物體的機(jī)械能也可能守恒2.如圖所示是四只猴子“水中撈月”時(shí)的情景，它們將一根又直又高的樹枝壓彎，豎直倒掛在樹梢上，從下到上依次為1、2、3、4號猴子。當(dāng)1號猴子打算伸手撈水中"月亮"時(shí)，2號猴子突然兩手一滑沒抓穩(wěn)，1號猴子撲通一聲掉進(jìn)了水里。假設(shè)2號猴子手滑前四只猴子都處于靜止?fàn)顟B(tài)，其中1號猴子的質(zhì)量為m2,其余三只猴子的質(zhì)量均為m,重力加速度為g,那么在2A.4號猴子的加速度為0B.2號猴子對3號猴子的作用力大小為5mgC.3號猴子對4號猴子的作用力大小為7mg3D.樹枝對4號猴子的作用力大小為3.圖甲為蹦極的場景，運(yùn)動員及攜帶裝備的總質(zhì)量為75kg,彈性繩原長為10m。運(yùn)動員從蹦極臺自由下落，下落過程中的v-l圖像如圖乙所示。已知彈性繩的彈力與伸長量的關(guān)系符合胡克定律，重力加速度g取10m/s2,下列說法正確的是A.整個(gè)下落過程中，運(yùn)動員及攜帶裝備的重力先做正功后做負(fù)功B.運(yùn)動員及攜帶裝備從靜止開始下落10m的過程中重力的沖量為750N·sC.彈性繩的勁度系數(shù)約為150N/mD.彈性繩長為24m時(shí)，運(yùn)動員的加速度大小約為5m/s24.某學(xué)校門口的車牌自動識別系統(tǒng)如圖所示，閘桿水平時(shí)距水平地面高為1m,可繞轉(zhuǎn)軸O在豎直面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動，自動識別區(qū)ab到a'b'的距離為6.6m,汽車勻速駛?cè)胱詣幼R別區(qū)，自動識別系統(tǒng)識別的反應(yīng)時(shí)間為0.2s,閘桿轉(zhuǎn)動的角速度為QUOTErad/s。若汽車可看成高1.6m的長方體，閘桿轉(zhuǎn)軸O與汽車左側(cè)面的水平距離為0.6m,要使汽車順利通過閘桿(車頭到達(dá)閘桿處視為通過閘桿),則汽車勻速行駛的最大允許速度為A.2m/sB.3m/sC.4m/sD.5m/s5.姚明是我國優(yōu)秀的籃球運(yùn)動員。在某次比賽罰球過程中，第一次出手，籃球的初速度方向與豎直方向的夾角α=60°;第二次出手，籃球的初速度方向與豎直方向的夾角β=30°;兩次出手的位置在同一豎直線上，結(jié)果兩次籃球正好垂直撞擊到籃板同一位置C點(diǎn)。不計(jì)空氣阻力，則從籃球出手到運(yùn)動到點(diǎn)C的過程中，下列說法正確的是A.前后兩次運(yùn)動時(shí)間的比值為3:1B.前后兩次上升的最大高度的比值為1:9C.在C點(diǎn)時(shí)，兩球的機(jī)械能相等D.兩球的初動能相等6.如圖所示，用一個(gè)大小不變的力F拉著滑塊(視為質(zhì)點(diǎn))使其沿半徑為R的水平圓軌道勻速運(yùn)動半周，若力F的方向始終與其在圓軌道上作用點(diǎn)的切線成60°夾角，則力F做的功為A.QUOTEB.2FRC.FRD.FπR7.如圖所示，質(zhì)量為2kg的木板M放置在足夠大光滑水平面上，其右端固定一輕質(zhì)剛性豎直擋板，能承受的最大壓力為4N,質(zhì)量為1kg的可視為質(zhì)點(diǎn)物塊m恰好與豎直擋板接觸，已知M、m間動摩擦因數(shù)μ=0.5,假設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。初始兩物體均靜止，某時(shí)刻開始M受水平向左的拉力F作用，F(xiàn)與M的位移x的關(guān)系式為F=3+0.5x(其中，F(xiàn)的單位為N,x的單位為m),重力加速度g=10m/s2,下列表述正確的是A.m的最大加速度為4m/s2B.m的最大加速度為.5m/s2C.豎直擋板對m做的功最多為48JD.當(dāng)M運(yùn)動位移為24m過程中，木板對物塊的沖量大小為12N·s8.人類設(shè)想在赤道平面內(nèi)建造垂直于地面并延伸到太空的電梯，又稱“太空電梯”如圖甲所示。圖乙中，圖線A表示地球引力對航天員產(chǎn)生的加速度大小與航天員距地心的距離r的關(guān)系，圖線B表示航天員相對地面靜止時(shí)而產(chǎn)生的向心加速度大小與r的關(guān)系。圖乙中R(地球半徑),。為已知量，地球自轉(zhuǎn)的周期為T,引力常量為G,下列說法正確的有A.太空電梯處在r0位置內(nèi)，航天員對電梯艙的彈力為零B.隨著r的增大，航天員對電梯艙的彈力逐漸減小C.地球的第一宇宙速度為D.地球的質(zhì)量為9.如圖所示，質(zhì)量為2m,高為h,傾角為θ的光滑斜面體A放在光滑的水平面上。質(zhì)量為m的細(xì)長直桿B,受固定的光滑套管C約束，只能在豎直方向上自由運(yùn)動。初始時(shí)，A在水平推力F作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)，此時(shí)B桿下端正好壓在A的頂端?，F(xiàn)撤去推力F,A、B便開始運(yùn)動。重力加速度為g,則A.推力F的大小為mgsinθB.運(yùn)動過程中，B對A做正功C.A、B組成的系統(tǒng)，水平方向上動量守恒D.當(dāng)桿的下端滑到斜面底端時(shí)，斜面體的速度大小10.如圖甲所示，質(zhì)量為m的物塊靜止在豎直放置的輕彈簧上(不相連),彈簧下端固定，勁度系數(shù)為k。t=0時(shí)刻，對物塊施加一豎直向上的外力F,使物塊由靜止向上運(yùn)動，當(dāng)彈簧第一次恢復(fù)原長時(shí)，撤去外力F。從0時(shí)刻到F撤去前，物塊的加速度a隨位移x的變化關(guān)系如圖乙所示。重力加速度為g忽略空氣阻力，則在物塊上升過程A.外力F為恒力B.物塊的最大加速度大小為2gC.外力F撤去后物塊可以繼續(xù)上升的最大高度為D.彈簧最大彈性勢能為11.兩根長度均為l的剛性輕桿，一端通過質(zhì)量為m的球形鉸鏈連接，此球?yàn)锳球，另一端與質(zhì)量均為m的B、C小球相連。將此裝置的兩桿并攏，鉸鏈向上豎直地放在桌上，右邊距離C球22l處有一面豎直墻面，因受微小擾動兩桿分別向兩邊滑動，A球下降，致使C球與墻面發(fā)生彈性碰撞，兩桿始終在同一豎直面內(nèi)，不計(jì)一切摩擦，各球直徑都比桿長l小得多，重力加速度取g,從A球開始運(yùn)動到AA.整個(gè)運(yùn)動過程中系統(tǒng)機(jī)械能守恒，系統(tǒng)水平方向動量守恒B.C球碰撞豎直墻面前瞬間速度大小為C.A球落地前瞬間，三球速度相同D.A球落地前瞬間，A球的速度方向沿斜左下方第Ⅱ卷(非選擇題)二、非選擇題12.(9分)受天空課堂中王亞平測量聶海勝質(zhì)量實(shí)驗(yàn)的啟發(fā)，某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)類似測物體質(zhì)量的實(shí)驗(yàn)。安裝好如圖甲實(shí)驗(yàn)裝置，調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌上的旋鈕P、Q使氣墊導(dǎo)軌水平，滑塊在O點(diǎn)時(shí)彈簧處于原長。力傳感器能采集彈簧的彈力，固定在滑塊上的加速度傳感器能采集滑塊的加速度(1)接通氣源后，將滑塊拉至A點(diǎn)(圖中未標(biāo)出),OA距離為5cm,此時(shí)力傳感器的示數(shù)為0.60N,則彈簧的勁度系數(shù)為N/m。(2)靜止釋放滑塊后，根據(jù)傳感器采集的數(shù)據(jù)繪制的a-E圖像如圖乙所示，可知滑塊與加速度傳感器的總質(zhì)量kg。(3)測出兩調(diào)節(jié)旋鈕PQ之間距離為L,調(diào)節(jié)旋鈕Q,使之比旋鈕P高出h,重繪a-F圖像，縱軸截距為b,由此可知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹椤?3.(6分)如圖1所示是DIS“向心力實(shí)驗(yàn)器”,當(dāng)質(zhì)量為0.5kg的砝碼隨旋轉(zhuǎn)臂一起在水平面內(nèi)做圓周運(yùn)動時(shí)，砝碼所需的向心力可通過牽引桿由力傳感器測得，旋轉(zhuǎn)臂另一端的擋光桿每經(jīng)過光電門一次，通過力傳感器和光電門就同時(shí)獲得一組向心力F和擋光時(shí)間△t的數(shù)據(jù)。(1)用游標(biāo)卡尺測得擋光桿的寬度為2.4mm,某次旋轉(zhuǎn)過程中擋光桿的旋轉(zhuǎn)半徑為0.20m,經(jīng)過光電門時(shí)的擋光時(shí)間為1.5×10-3s,則角速度QUOTE蠅蠅=rad/s。(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)(2)保持擋光桿的旋轉(zhuǎn)半徑不變，以F為縱坐標(biāo)，以QUOTE橫坐標(biāo)，可在坐標(biāo)紙中描出數(shù)據(jù)點(diǎn)作一條直線。作出的直線如圖2所示，由此可得砝碼做圓周運(yùn)動的半徑為m(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)。14.(10分)深海中有一個(gè)大殺器：海底斷崖，又叫“躍層”,“躍層”是海水參數(shù)隨深度變化而顯著變化的水層。當(dāng)潛艇從高密度海域進(jìn)入低密度海域時(shí)，潛艇的浮力會突然減少，這樣潛艇就會急劇下沉，專業(yè)上稱這種現(xiàn)象為“掉深”?！暗羯睢笨赡軙?dǎo)致潛艇的實(shí)際下潛深度超過設(shè)計(jì)下潛深度，造成潛艇破裂進(jìn)水，結(jié)構(gòu)解體。已知潛艇的質(zhì)量為3000t,正在水下200m處水平運(yùn)動，突然進(jìn)入“躍層”以加速度a=1m/s2豎直向下落(水平速度很小，可以忽略不計(jì))。潛艇指戰(zhàn)員迅速采取措施，向外排出海水(其他因素忽略不計(jì)),8s后開始以向上的加速度a2=1.25m/s2運(yùn)動。已知重力加速度g=10m/s2。(1)求“躍層”內(nèi)海水密度與原來海水密度之比；(2)采取措施排出海水后潛艇經(jīng)過多長時(shí)間回到原來深度15.(14分)如圖所示，一質(zhì)量為M=4kg的門型框靜止在傾角為θ=30°且足夠長的粗糙斜面上，門型框與斜面間動摩擦因數(shù)QUOTE,門型框內(nèi)左側(cè)為粘合性材料，右側(cè)固定有勁度系數(shù)足夠大的輕質(zhì)彈簧?，F(xiàn)將一質(zhì)量m=2kg的光滑小物塊壓緊彈簧并鎖定裝置，小物塊到門型框左側(cè)的距離L=1.35m,然后解除鎖定，彈簧瞬間恢復(fù)形變(彈簧伸長量很小可以忽略不計(jì))。小物塊獲得v0=5m/s的速度脫離彈簧，不計(jì)空氣阻力，g=10m/s2。求：(1)彈簧恢復(fù)原長時(shí)門框速度；(2)門型框與小物塊相碰粘合后瞬間的速度大小并分析它們粘合之后的運(yùn)動情況。16.(17分)如圖所示，直桿AB質(zhì)量為0.2kg,A端在上，B端在下，距離A點(diǎn)0.05m下方套有一個(gè)彈性圓環(huán)C。環(huán)C的質(zhì)量為0.1kg,與桿之間的最