2024屆河南省信陽(yáng)市高三上學(xué)期一模物理試題

高級(jí)中學(xué)名校試卷PAGEPAGE12024屆河南省信陽(yáng)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(hào)等考生信息填寫(xiě)在答題卡上，并用2B鉛筆將準(zhǔn)考證號(hào)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(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其他〖答案〗標(biāo)號(hào)；非選擇題〖答案〗使用0.5毫米的黑色墨水簽字筆書(shū)寫(xiě)，字體工整、筆跡清楚。3.請(qǐng)按照題號(hào)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(shū)寫(xiě)的〖答案〗無(wú)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(duì)的得4分，選對(duì)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(shuō)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(dòng)，動(dòng)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(dòng)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(shù)枝壓彎，豎直倒掛在樹(shù)梢上，從下到上依次為1、2、3、4號(hào)猴子。當(dāng)1號(hào)猴子打算伸手撈水中"月亮"時(shí)，2號(hào)猴子突然兩手一滑沒(méi)抓穩(wěn)，1號(hào)猴子撲通一聲掉進(jìn)了水里。假設(shè)2號(hào)猴子手滑前四只猴子都處于靜止?fàn)顟B(tài)，其中1號(hào)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(hào)猴子的加速度為0B.2號(hào)猴子對(duì)3號(hào)猴子的作用力大小為5mgC.3號(hào)猴子對(duì)4號(hào)猴子的作用力大小為7mg3D.樹(shù)枝對(duì)4號(hào)猴子的作用力大小為3.圖甲為蹦極的場(chǎng)景，運(yùn)動(dòng)員及攜帶裝備的總質(zhì)量為75kg,彈性繩原長(zhǎng)為10m。運(yùn)動(dòng)員從蹦極臺(tái)自由下落，下落過(guò)程中的v-l圖像如圖乙所示。已知彈性繩的彈力與伸長(zhǎng)量的關(guān)系符合胡克定律，重力加速度g取10m/s2,下列說(shuō)法正確的是A.整個(gè)下落過(guò)程中，運(yùn)動(dòng)員及攜帶裝備的重力先做正功后做負(fù)功B.運(yùn)動(dòng)員及攜帶裝備從靜止開(kāi)始下落10m的過(guò)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(zhǎng)為24m時(shí)，運(yùn)動(dòng)員的加速度大小約為5m/s24.某學(xué)校門(mén)口的車(chē)牌自動(dòng)識(shí)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(dòng)，自動(dòng)識(shí)別區(qū)ab到a'b'的距離為6.6m,汽車(chē)勻速駛?cè)胱詣?dòng)識(shí)別區(qū)，自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)識(shí)別的反應(yīng)時(shí)間為0.2s,閘桿轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為QUOTErad/s。若汽車(chē)可看成高1.6m的長(zhǎng)方體，閘桿轉(zhuǎn)軸O與汽車(chē)左側(cè)面的水平距離為0.6m,要使汽車(chē)順利通過(guò)閘桿(車(chē)頭到達(dá)閘桿處視為通過(guò)閘桿),則汽車(chē)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(guó)優(yōu)秀的籃球運(yùn)動(dòng)員。在某次比賽罰球過(guò)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(dòng)到點(diǎn)C的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是A.前后兩次運(yùn)動(dòng)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(dòng)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(dòng)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(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5,假設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。初始兩物體均靜止，某時(shí)刻開(kāi)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(duì)m做的功最多為48JD.當(dāng)M運(yùn)動(dòng)位移為24m過(guò)程中，木板對(duì)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(duì)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(duì)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(mén),引力常量為G,下列說(shuō)法正確的有A.太空電梯處在r0位置內(nèi)，航天員對(duì)電梯艙的彈力為零B.隨著r的增大，航天員對(duì)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(zhǎng)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(dòng)。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(kāi)始運(yùn)動(dòng)。重力加速度為g,則A.推力F的大小為mgsinθB.運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，B對(duì)A做正功C.A、B組成的系統(tǒng)，水平方向上動(dòng)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(duì)物塊施加一豎直向上的外力F,使物塊由靜止向上運(yùn)動(dòng)，當(dāng)彈簧第一次恢復(fù)原長(zhǎng)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(guò)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(shì)能為11.兩根長(zhǎng)度均為l的剛性輕桿，一端通過(guò)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(dòng)兩桿分別向兩邊滑動(dòng)，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(zhǎng)l小得多，重力加速度取g,從A球開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到AA.整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中系統(tǒng)機(jī)械能守恒，系統(tǒng)水平方向動(dòng)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(cè)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(cè)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(zhǎng)。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(cè)出兩調(diào)節(jié)旋鈕PQ之間距離為L(zhǎng),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(dòng)時(shí)，砝碼所需的向心力可通過(guò)牽引桿由力傳感器測(cè)得，旋轉(zhuǎn)臂另一端的擋光桿每經(jīng)過(guò)光電門(mén)一次，通過(guò)力傳感器和光電門(mén)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(cè)得擋光桿的寬度為2.4mm,某次旋轉(zhuǎn)過(guò)程中擋光桿的旋轉(zhuǎn)半徑為0.20m,經(jīng)過(guò)光電門(mén)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(dòng)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(huì)突然減少，這樣潛艇就會(huì)急劇下沉，專業(yè)上稱這種現(xiàn)象為“掉深”。“掉深”可能會(huì)導(dǎo)致潛艇的實(shí)際下潛深度超過(guò)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(dòng)，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(kāi)始以向上的加速度a2=1.25m/s2運(yùn)動(dòng)。已知重力加速度g=10m/s2。(1)求“躍層”內(nèi)海水密度與原來(lái)海水密度之比；(2)采取措施排出海水后潛艇經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間回到原來(lái)深度15.(14分)如圖所示，一質(zhì)量為M=4kg的門(mén)型框靜止在傾角為θ=30°且足夠長(zhǎng)的粗糙斜面上，門(mén)型框與斜面間動(dòng)摩擦因數(shù)QUOTE,門(mén)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(mén)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(zhǎng)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(zhǎng)時(shí)門(mén)框速度；(2)門(mén)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(dòng)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