2023-2024年遼寧省重點高中沈陽市郊聯(lián)體高三上學期期中考試物理試題（解析版）

遼寧省重點高中沈陽市郊聯(lián)體2023—2024學年度上學期高三年級期中考試試題物理考試時間：75分鐘試卷滿分：100分注意事項：1．答題前填寫好自己的姓名、班級、考號等信息2．請將答案正確填寫在答題卡上第Ⅰ卷（選擇題）一、單選題，1~7題每小題4分；8~10題每小題6分，漏選給3分，選錯或選不全不給分1.一質(zhì)量為m的滑塊在粗糙水平面上滑行，通過頻閃照片分析得知，滑塊在最初2s內(nèi)的位移是最后2s內(nèi)位移的兩倍，且已知滑塊最初1s內(nèi)的位移為2.5m，由此可求得（）A.滑塊的加速度為5m/s2 B.滑塊的初速度為5m/sC.滑塊運動的總時間為4s D.滑塊運動的總位移為4.5m【答案】D【解析】【分析】【詳解】C．設滑塊加速度大小為a，運動的總時間為t，，把該勻減速直線運動反向看成初速度為零的勻加速直線運動，可得最后2s的位移為最初2s的位移為由題意可知聯(lián)立解得C錯誤；A．最初1s的位移為解得A錯誤；B．滑塊的初速度為B錯誤；D．滑塊運動的總位移為D正確。故選D。2.兩個質(zhì)量不同的小球用長度不等的細線拴在同一點并在同一水平面內(nèi)做勻速圓周運動，則它們的（）A.運動線速度大小相等 B.運動的角速度大小相等C.向心加速度大小相等 D.向心力大小相等【答案】B【解析】【詳解】A．設懸掛點與圓心連線的長度為h，設繩與豎直方向上的夾角為θ，則有可得θ不同，線速度大小不同，A錯誤；B．根據(jù)可得二者角速度大小相同，B正確；C．根據(jù)可得θ不同，二者向心加速度大小不同，C錯誤；D．向心力大小為，θ不同，向心力大小不同，D錯誤。故選B。3.負點電荷Q固定在正方形的一個頂點上，帶電粒子P僅在該電荷的電場力作用下運動時，恰好能經(jīng)過正方形的另外三個頂點a、b、c，如圖所示，則（）A.粒子P帶負電B.a、b、c三點的電勢高低關系是φa=φc>φbC.粒子P由a到b電勢能減少，由b到c電勢能增加D.粒子P在a、b、c的加速度大小之比是2∶1∶2【答案】D【解析】【詳解】A．根據(jù)軌跡彎曲方向判斷出粒子之間存在引力，它與固定在O點的電荷是異種電荷，故帶正電荷，A錯誤；B．根據(jù)負點電荷電場線分布特點，Q與ac距離相等，都小于b，故φa=φc<φb選項B錯誤；C．正電荷電勢越高電勢能越高，由以上可知，正電荷P從a到b，電勢能就增加，從b到c電勢能減小，選項C錯誤；D．粒子P在a、b、c三點時的加速度大小要根據(jù)庫侖定律求出庫侖力，再由牛頓第二定律求解，根據(jù)所以a、b、c到Q的距離之比為1：：1，則三點加速度比值為2∶1∶2，選項D正確。故選D。4.如圖所示，地面上固定一個斜面，上面疊放著A、B兩個物塊并均處于靜止狀態(tài)?，F(xiàn)對物塊A施加一斜向上的力F，A、B兩個物塊始終處于靜止狀態(tài)。則物塊B的受力個數(shù)可能是（）A.3個或4個 B.4個或5個C.3個或5個 D.5個或6個【答案】B【解析】【詳解】先對AB整體受力分析，受重力、拉力、支持力，和當有時可能受靜摩擦力也可能當時不受靜摩擦力；然后對A受力分析，A受重力、拉力、B對A的支持力、B對A的摩擦力，處于平衡狀態(tài)。對B受力分析，B受重力、A對B的壓力、斜面對B的支持力、A對B的摩擦力，斜面對B可能有靜摩擦力、也可能沒有靜摩擦力；則B受4個力或5個力。；故選B。5.如圖，真空中一質(zhì)量為，電荷量為的檢驗電荷僅受固定點電荷（圖中未畫出）的作用繞做勻速圓周運動，是檢驗電荷在運動中通過的相距為的兩點，在兩點，電荷的速率為，與連線的夾角為。已知靜電力常量為，由此可知（）A.檢驗電荷做勻速圓周運動半徑為 B.電荷從A到B經(jīng)歷的時間為C.電荷在A、B連線中點處的場強大小為 D.電荷帶負電，電荷量絕對值為【答案】D【解析】【詳解】A．檢驗電荷q繞點電荷Q做勻速圓周運動，庫侖力提供向心力，庫侖力方向與速度方向垂直，根據(jù)幾何關系，可得軌跡半徑r=L故A錯誤；B．弦AB對應的圓心角θ=60°則電荷q從A到B經(jīng)歷的時間故B錯誤；D．兩電荷間存在庫侖引力，則電荷Q帶負電，庫侖力提供向心力解得故D正確；C．根據(jù)庫侖定律可知，電荷Q在A、B連線中點O處的場強大小為故C錯誤。故選D。6.某科研小組在進行一次科研實驗時，將一個能產(chǎn)生多種正離子（質(zhì)子、氘核、氚核及氦核等）的粒子源放在如圖裝置的位置。粒子源產(chǎn)生的正離子飄入（初速度很小，可忽略不計）電壓為的加速電場，經(jīng)加速后從小孔S沿平行金屬板A、B的中心線射入。已知平行金屬板A、B板長為L，相距為d，兩板間的電壓為。若離子能從A、B板間射出（不計離子的重力），則（）A.與之間關系要滿足B.各離子在電場中的運動軌跡重合C.各離子從A、B板間射出時的速度相同D.各離子從粒子源到從A、B板間射出的時間相同【答案】B【解析】【詳解】A．粒子經(jīng)加速電場加速后的速度大小為，根據(jù)動能定理可得粒子進入偏轉電場做類平拋運動，若粒子能夠從A、B板間射出則粒子的豎直偏轉位移應滿足根據(jù)類平拋的特點可得聯(lián)立可得A錯誤；B．假設帶電粒子向下偏轉，以S為坐標原點建立直角坐標系，如圖所示根據(jù)類平拋運動的特點可以求出粒子的豎直位移和水平位移分別為聯(lián)立可求得粒子的軌跡方程為由此可知，粒子運動的軌跡與正離子的比荷無關，只有加速電場和偏轉電場的性質(zhì)決定，即各離子在電場中的運動軌跡重合，B正確；C．各離子在電場中的運動軌跡重合，即在偏轉電場中的豎直偏轉位移相同，豎直偏轉位移為，設粒子射出時的速度大小為，根據(jù)動能定理可得解得由此可知，粒子射出電場時的速度大小與正離子的比荷相關，即各離子從A、B板間射出時的速度大小不同，速度方向相同，C錯誤；D．設加速電場的寬度為，粒子在加速電場中運動的時間為，則有解得離子在偏轉電場中運動的時間為離子從粒子源到從A、B板間射出的時間為由此可知，離子從粒子源到從A、B板間射出的時間與正離子的比荷相關，即各離子從A、B板間射出的時間不相同，D錯誤。故選B。7.如圖甲所示，一輕質(zhì)彈簧的下端，固定在水平面上，上端疊放著兩個質(zhì)量均為m的物體A、B（物體B與彈簧栓接），彈簧的勁度系數(shù)為k，初始時物體處于靜止狀態(tài)?，F(xiàn)用豎直向上的拉力F作用在物體A上，使物體A開始向上做加速度為a的勻加速運動，測得兩個物體的圖像如圖乙所示（重力加速度為g），則（）A.施加外力的瞬間，F(xiàn)的大小為B.A物體勻加速運動，F(xiàn)為恒力C.A、B在時刻分離，此時彈簧的彈力大小D.彈簧彈力等于0時，物體B的速度達到最大值【答案】C【解析】【詳解】A．施加外力前，物體AB整體平衡，根據(jù)平衡條件，有施加外力的瞬間，對整體，根據(jù)牛頓第二定律，有解得故A錯誤；B．在時刻之前，兩物體沒有分離，AB整體受重力、彈簧彈力和外力F作用，以加速度a做勻加速運動，因為彈簧彈力在變化，所以外力F大小也會變，故B錯誤；C．物體A、B在t1時刻分離，此時A、B具有共同的速度與加速度，且對B，根據(jù)牛頓第二定律有解得故C正確；D．物體B受重力、彈簧彈力及壓力的作用，當合力為零時，速度最大，而彈簧恢復到原長時，B受到的合力為重力，已經(jīng)減速一段時間，速度不是最大值，故D錯誤。故選C。二、多選題8.火星是太陽系里離地球較近的一顆類地行星。為了測量火星的各項數(shù)據(jù)，“祝融號”火星車在空曠的火星表面使一小球從靜止開始自由下落，通過監(jiān)測設備得到小球的速度隨時間變化的圖像如圖所示。已知火星的半徑為，引力常量為，不計大氣阻力，下列說法正確的是（）A.火星表面的重力加速度大小為 B.火星的第一宇宙速度為C.火星的平均密度為 D.火星的衛(wèi)星運行周期至少為【答案】AD【解析】【詳解】A．根據(jù)題圖可知，結合速度時間關系可得火星表面的重力加速度大小為故A正確；B．飛行器貼著火星表面做勻速圓周運動時的速度為第一宇宙速度，根據(jù)向心力公式，有解得第一宇宙速度故B錯誤；C．在火星表面，根據(jù)萬有引力等于重力，有聯(lián)立可得火星的質(zhì)量為火星的密度為故C錯誤；D．對于火星的衛(wèi)星，根據(jù)萬有引力提供衛(wèi)星做圓周運動的向心力，有解得火星的衛(wèi)星運行周期為根據(jù)表達式可知隨著衛(wèi)星軌道半徑的增大，周期也增大，則時，運行周期最小，運行周期的最小值故D正確。故選AD。9.用兩個相同的小量程電流表G，分別改裝成了兩個量程不同的大量程電流表、，若量程大于，將、接入如圖甲、乙所示的電路中，閉合電鍵后，下列有關說法正確的是（）A.G改裝成，時要串聯(lián)電阻，串聯(lián)的電阻大B.圖甲中，的指針偏角相同C.G改裝成，時要并聯(lián)電阻，并聯(lián)的電阻大D.圖乙中，的示數(shù)相同【答案】BD【解析】【詳解】AC．電流表量程擴大需要并聯(lián)電阻，并聯(lián)阻值滿足量程越大，并聯(lián)電阻越小，故AC錯誤；B．圖甲中，，兩個電流表并聯(lián)，則電流表G電壓相同，通過的電流相同，偏轉角度相同，故B正確；D．圖乙兩個電流表串聯(lián)，根據(jù)串聯(lián)電路電流處處相等可知，的示數(shù)相同，故D正確。故選BD。10.如圖，水平傳送帶一直以速度向右勻速運動，小物體P、Q質(zhì)量均為1kg，由通過定滑輪且不可伸長的輕繩相連，時刻P在傳送帶左端具有向右的速度，P與定滑輪間的繩水平，不計定滑輪質(zhì)量和摩擦。小物體P與傳送帶之間動摩擦因數(shù)，傳送帶長度，繩足夠長，。關于小物體P的描述正確的是（）A.小物體P從傳送帶左端離開傳送帶B.小物體P在傳送帶上運動的全過程中，加速度一直不變C.小物體P向右運動的過程中在傳送帶上留下的劃痕長度為9mD.小物體P向右運動的過程中和傳送帶之間摩擦產(chǎn)生的熱量是60J【答案】ACD【解析】【詳解】A．對P、Q分析，由牛頓第二定律得物塊P與傳動帶攻速時的位移為共速后，物塊P做勻減速運動，根據(jù)牛頓第二定律得物塊P減速至零的位移為由于小物體P從傳送帶左端離開傳送帶，A正確；B．由A選項可知，小物體P在傳送帶上運動的全過程中，加速度由兩個值，B錯誤；C．時刻到與傳送帶共速，劃痕長度為共速至P減速為零的過程，劃痕長度為考慮到劃痕重復，小物體P向右運動的過程中在傳送帶上留下的劃痕長度為C正確；D．小物體P向右運動的過程中和傳送帶之間摩擦產(chǎn)生的熱量是D正確。故選ACD。第Ⅱ卷（非選擇題）三、實驗題，11~12，每空2分，共計16分；13題10分；14題10分；15題18分11.某實驗小組利用如圖甲所示的實驗裝置驗證動量守恒定律，已知小球A、B的直徑相同，質(zhì)量分別為m1、m2。（1）用10分度的游標卡尺測量小球A的直徑d。其示數(shù)如圖乙所示，直徑d=________cm。（2）用兩條細線分別將球A、B懸持于同一水平高度，且自然下垂時兩球恰好接觸，球心位于同一水平線上。將球A向左拉起，使其懸線與豎直方向的夾角為時由靜止釋放，與球B碰撞后，球A向左擺且測得擺到最高點時其懸線與豎直方向的夾角為，球B向右擺且測得擺到最高點時其懸線與豎直方向的夾角為、通過以上實驗結果可知質(zhì)量m1______（填“大于”“小于”或“等于”）m2。（3）若兩球碰撞前后的動量守恒，則________。（用測量的物理量表示）【答案】①.3.26②.小于③.【解析】【分析】【詳解】（1）[1]直徑（2）[2]因A小球碰撞后反彈，所以（3）[3]小球A下擺過程只有重力做功，機械能守恒，由機械能守恒定律得碰撞后，對AB兩球分別根據(jù)機械能守恒定律得若兩球碰撞前后的動量守恒，則滿足聯(lián)立以上四式得12.在“測定金屬的電阻率”的實驗中，待測金屬導線的電阻約為5Ω。實驗室備有下列實驗器材：A．電壓表V1（量程3V，內(nèi)阻約為15kΩ）B．電壓表V2（量程15V，內(nèi)阻約為75kΩ）C．電流表A1（量程3A，內(nèi)阻約為0.2Ω）D．電流表A2（量程600mA，內(nèi)阻約為1Ω）E．變阻器R1（0～25Ω，0.3A）F．變阻器R2（0～200Ω，0.1A）G．電池E（輸出電壓約為3V）H．螺旋測微器I．米尺J．開關S，導線若干（1）為了提高實驗精確度，減小實驗誤差，實驗中電流表應選用___________，電壓表應選用___________滑動變阻器應選___________（請?zhí)顚懫鞑那懊娴男蛱枺＃?）為了減小實驗誤差，應選用圖甲中___________（選填“a”或“b”）為該實驗的電路圖。若用a電路進行測量，則所測的Rx比金屬絲阻值___________（選填“偏大”或“偏小”或“相等”）【答案】①.D②.A③.E④.b⑤.偏大【解析】【詳解】（1）[1][2][3]電源電動勢是3V，所以電壓表應選A；通過待測電阻的最大電流約為=0.6A所以電流表選D；為方便實驗操作，滑動變阻器應選擇E；（2）[4]由題意可知：電壓表內(nèi)阻是待測電阻阻值的3000倍，而待測電阻阻值是電流表內(nèi)阻的5倍，則電壓表內(nèi)阻遠大于待測電阻阻值，電流表應采用外接法，由電路圖可知，應選b所示電路圖；[5]若用a電路進行測量，由于電流表內(nèi)阻的影響，則電壓表的測量值偏大，根據(jù)則所測的Rx比金屬絲阻值偏大。四、解答題13.警察追捕一伙匪徒，警車和被劫車同向行駛，初始相距x0，被劫車從靜止開始，經(jīng)過90m的勻加速到最大速度30m/s，由于被劫車的限制，之后將勻速行駛；警車從靜止經(jīng)過100m的距離能勻加速到最大速度40m/s，警車在與匪徒追趕過程中發(fā)生故障，警車只能維持最大速度6s，之后做加速度大小為1m/s2的勻減速直線運動，警車發(fā)動1s后，匪徒才啟動被劫車。求：(1)警車加速階段時的加速度和時間？(2)若警車在加速階段之后才追上被劫車，求x0的范圍？【答案】(1)a2=8m/s2，t2=5s；(2)60m≤x0≤180m【解析】【詳解】(1)設警車加速度為a2，加速階段位移為x2，最大速度為v2看，加速時間為t2，則解得，(2)設被劫車加速度為a1，加速階段位移為x1，最大速度為v1看，加速時間為t1，則聯(lián)立解得t1=6s，a1=5m/s2可知，當警車速度達到最大時，被劫車還在加速；假設警車速度剛好達到最大時追上被劫車，則解得假設速度相等時，剛好追上。設警車減速時間為，加速度為，很顯然被劫車在這段時間內(nèi)先加速后勻速，則聯(lián)立解得故要使警車在加速階段之后才追上被劫車，x0的范圍為60m≤x0≤180m14.如圖，小車質(zhì)量為M=8kg，滑塊質(zhì)量為m=1.9kg，滑塊置于小車上方且距小車左端距離為d=6m，滑塊和小車兩者以v=1m/s的速度水平向右勻速行駛，水平面光滑。質(zhì)量為m0=0.1kg的子彈以v0=179m/s的速度水平向左飛行，瞬間擊中滑塊并留在其中，之后一段時間滑塊和小車發(fā)生相對滑動，最終滑塊剛好不會從小車上掉下（g=10m/s2），求：（1）子彈擊中滑塊后瞬間滑塊的速度大??；（2）小車最終運動的速度大小；（3）從子彈擊中滑塊開始小車向右運動的最長時間?！敬鸢浮浚?）8m/s；（2）0.8m/s；（3）0.74s【解析】【詳解】（1）設子彈射入木塊后子彈與木塊的共同速度為v1，以水平向左為正方向，則由動量守恒定律有代入數(shù)據(jù)解得v1＝8m/s（2）木塊和子彈恰好不從小車上掉下來，則木塊和子彈相對小車滑行d＝6m時，跟小車具有共同速度v2，則由動量守恒定律有代入數(shù)據(jù)解得v2＝0.8m/s（3）由能量守恒定律有由功能關系有聯(lián)立解得μ＝0.54對小車根據(jù)動量定理得解得t＝0.74s15.如圖為某同學設計的彈射裝置，彈射裝置由左端固定在墻上的輕彈簧和鎖K構成，自然狀態(tài)下彈簧右端處于О點。水平軌道AB與豎直四分之一圓弧軌道BC平滑連接，豎直四分之一圓弧軌道DG、豎直四分之一圓弧軌道和水平軌道HM均平滑連接，物塊剛好經(jīng)過進入，、C在同一水平線