重慶市西南大學附屬中學2023-2024學年高三上學期期中物理試題（原卷版）

西南大學附中2023—2024學年度上期期中考試高三物理試題（滿分：100分；考試時間：75分鐘）注意事項：1.答題前，考生先將自己的姓名、班級、考場/座位號、準考證號填寫在答題卡上。2.答選擇題時，必須使用2B鉛筆填涂；答非選擇題時，必須使用毫米的黑色簽字筆書寫；必須在題號對應的答題區(qū)域內作答，超出答題區(qū)域書寫無效；保持答卷清潔、完整。3.考試結束后，將答題卡交回（試題卷學生保存，以備評講）。一、單項選擇題：本大題共7個小題，每小題4分，共28分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1.2023年杭州亞運會上，運動員正在進行射箭項目比賽，如圖甲所示。釋放箭的瞬間，若弓弦的拉力為100N，如圖乙中的F1和F2所示。弓弦對箭產生的作用力為120N，如圖乙中的F所示，則弓弦的夾角α應為（）（）A.106° B.74° C.143° D.127°2.2023年國慶長假期間，各地游客朋友來到重慶，欣賞“輕軌穿樓”景觀，感受山城獨特魅力。假如輕軌列車進站時從某時刻起做勻減速直線運動，分別用時3s、2s、1s連續(xù)通過三段位移后停下，則這三段位移的平均速度之比是（）A.27：8：1 B.3：2：1 C.9：4：1 D.5：3：13.2023年9月21日，“天宮課堂”第四課在中國空間站開講，授課期間利用了我國的中繼衛(wèi)星系統(tǒng)進行信號傳輸，天地通信始終高效穩(wěn)定。已知空間站在距離地面400公里左右的軌道上運行，其運動視為勻速圓周運動，中繼衛(wèi)星系統(tǒng)中某衛(wèi)星是距離地面36000公里左右的地球靜止軌道衛(wèi)星（同步衛(wèi)星），則該衛(wèi)星（）A.授課期間經過北京正上空 B.加速度大于空間站加速度C.運行速度大于地球的第一宇宙速度 D.運行周期大于空間站的運行周期4.如圖所示，在考慮空氣阻力的情況下，一小石子從O點拋出，沿軌跡OPQ運動，其中P是最高點。若小石子所受空氣阻力大小與瞬時速度大小成正比，則（）A.小石子從O點到P點的時間大于從P點到Q點的時間B.從O點到Q點的過程中，小石子速度的水平分量越來越小C.從O點到Q點的過程中，小石子速度的豎直分量越來越小D.從O點到Q點的過程中，小石子加速度的豎直分量在Q點時最大5.如圖所示，固定在豎直面內粗糙軌道ABC由直線段AB和圓弧段BC組成，兩段相切于B點，BC段圓心為O，最高點為C，A與C的高度差等于圓弧軌道的直徑2R。質量為m的小球從A點以初速度沖上軌道，能恰好沿軌道運動到C點。若小球所受阻力大小恒定，下列說法正確的是（）A.小球在C點受到軌道的支持力大小為0B.小球從A到C的過程中，機械能減少了C.小球從A到C的過程中，克服了軌道的阻力做功D.若要讓小球從C點脫離軌道，則至少要將小球的初速度v0增大到6.質量為m1=1kg和m2=2kg的兩個物體在光滑水平面上發(fā)生正碰，取m1碰前的運動方向為正方向，它們的位置坐標x隨時間t變化的圖像如圖所示。下列說法正確的是（）A.碰撞前m1的動量大于m2的動量B.碰撞后m2的速率為2m/sC.碰撞過程中m1的動量變化量大小為3kg?m/sD.碰撞過程中m1、m2共損失機械能8J7.一種可用于衛(wèi)星上帶電粒子探測裝置，由兩個同軸的半圓柱形帶電導體極板（半徑分別為R和R+d）和探測器組成，其橫截面如圖（a）所示，點O為圓心。在截面內，極板間各點的電場強度大小與其到O點的距離成反比，方向指向O點。4個帶正電的同種粒子從極板間通過，到達探測器。不計重力。粒子1、3做圓周運動，圓的圓心為O、半徑分別為r1、r2（）；粒子2從距O點r1的位置入射并從距O點r2的位置出射；粒子4從距O點r2的位置入射并從距O點r1的位置出射，軌跡如圖（b）中虛線所示。則（）A.粒子1入射時的動能等于粒子2入射時的動能B.粒子1入射時的動能等于粒子3入射時的動能C.粒子2入射時的動能小于粒子4入射時的動能D.粒子4入射時的動能大于它出射時的動能二、多項選擇題：本題共3小題，每小題5分，共15分。每小題有多項符合題目要求，全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。8.如圖所示，三個光滑斜面1、2、3固定在水平面上，斜面1與3底邊相同，斜面2和3高度相同，當物體先后沿三個斜面從頂端由靜止下滑到底端時，對于整個下滑過程，下列說法正確的是（）A.三種情況下物體滑到斜面底端時的速率B.三種情況下物體滑到底端時重力做功的瞬時功率C.在斜面2和斜面3上，合外力對物體的沖量不相同D.在斜面2和斜面3上，合外力對物體做的功不相等9.如圖所示，五角星是邊長相等的共面十邊形，若在e、i點固定電荷量相等的正點電荷，一帶負電的試探電荷q從b點由靜止釋放，僅在靜電力作用下運動。則（）A.j、f兩點電場強度大小相等B.試探電荷q從b點運動到g點過程中，其電勢能先減少后增大C.試探電荷q從b點運動到g點過程中，其加速度一直減小D.若在b點給試探電荷q一個合適的初速度，它可以做勻速圓周運動10.“蹦極”是很多年輕人喜愛的極限運動（如圖甲所示），質量為m的蹦極愛好者從跳臺上落下，其加速度隨下降位移變化的圖像如圖乙所示（圖甲x1、x2、g，已知，x3、am未知，忽略空氣阻力以及繩索的重力，蹦極所用的繩索可看成滿足胡克定律的彈性繩，g為重力加速度，對于蹦極愛好者，下列說法正確的是（）A.下降位移為x2時，速度最大B.下降過程中的最大速度大小為C.下降的最大位移D.下降過程中的最大加速度大小為三、實驗題：本大題2小題，共15分。11.某同學為了驗證對心碰撞過程中的動量守恒定律，設計了如下實驗：用紙板搭建如圖所示的滑道，使金屬玦可以平滑地從斜面滑到水平面上，其中OA為水平段。選擇相同材質的金屬塊進行實驗。測量金屬塊的質量，得到甲、乙兩個金屬塊的質量分別為m1和m2。將金屬塊甲放置在斜面上某一位置，標記此位置為B。由靜止釋放甲，當甲停在水平面上某處時，測量甲從O點到停止處的滑行距離OP。將金屬塊乙放置在O處，左側與O點重合，將甲放置于B點由靜止釋放。當兩枚金屬塊發(fā)生碰撞后，分別測量甲、乙從O點到停止處的滑行距離OM和ON。保持釋放位置不變，重復實驗若干次，得到OP、OM、ON的平均值分別為s0、s1、s2。（1）在本實驗中，甲的質量m1__________乙的質量m2（選填“>”“<”或“=”）；（2）碰撞前，甲到O點時速度的大小可表示為___________（設金屬塊與紙板間的動摩擦因數(shù)都為μ，重力加速度為g）；（3）若甲、乙碰撞過程中動量守恒，則___________（用m1和m2表示）12.某科技小組想測定彈簧托盤秤內部彈簧的勁度系數(shù)k，拆開發(fā)現(xiàn)其內部簡易結構如圖（a）所示、托盤A、豎直桿B、水平橫桿H與齒條C固定連在一起，齒輪D與齒條C嚙合，在齒輪上固定用來指示示數(shù)的指針E，兩根完全相同的彈簧將橫桿吊在秤的外殼I上。托盤中不放物品時，指針E恰好指在豎直向上的位置。指針隨齒輪轉動一周后刻度盤的示數(shù)為P0=5kg。（1）某同學用游標卡尺測出齒輪D的直徑d，用題給條件與所測得的相關量符號表示彈簧的勁度系數(shù)k=___________，測得齒輪直徑如圖（b）所示，則讀數(shù)d=___________mm，重力加速度g2，帶入計算出彈簧的勁度系數(shù)k=___________N/m（結果保留三位有效數(shù)字）。（2）為了減小實驗誤差，科技小組設計了下列操作：A．托盤中不放物品，測出此時彈簧的長度l0；B．在托盤中放上一物品，讀出托盤秤的示數(shù)P1，并測出此時彈簧的長度l1；C．在托盤中增加一相同的物品，讀出托盤秤的示數(shù)P2，并測出此時彈簧的長度l2；D．再次在托盤中增加一相同的物品，讀出托盤秤的示數(shù)P3，并測出此時彈簧的長度l3；E．根據測量結果及胡克定律計算彈簧的勁度系數(shù)k。充分利用小組所測得數(shù)據，可用相關量的符號表示彈簧的勁度系數(shù)k=__________。四、計算題：本題共3個小題，共42分，請寫出必要的文字說明和必需的物理演算過程，只寫出最終結果的不得分。13.“奔跑吧”設計了一款“快步流星”游戲，如示意圖所示，0刻度線正上方有排球，計時按鈕置于嘉賓要挑戰(zhàn)的距離處。某嘉賓將計時按鈕放在8m處，他從14m處起跑，跑到計時按鈕時按下按鈕，排球由靜止開始下落，他恰好接到排球（即挑戰(zhàn)成功）。若嘉賓起跑的加速度為，運動過程中的最大速度為8m/s，不計他按下按鈕的時間，重力加速度取，求：（1）他按下按鈕時的運動速度大??；（2）排球下落前距地面的高度；（3）嘉賓從起跑到接住球所用的時間。14.如圖，圓弧軌道AB的圓心為O，半徑為，圓弧軌道AB的B點與水平地面BE相切，B點在O點的正下方，在B點的右側有一豎直虛線CD，B點到豎直虛線CD的距離為，豎直虛線CD的左側有一水平向左的勻強電場，場強大小為（大小未知），豎直虛線CD的右側有場強大小為（大小未知）、豎直向上的勻強電場。豎直虛線CD的右側有一豎直墻壁EF，墻壁EF到豎直虛線CD的距離為，墻壁EF底端E點與水平地面BE相連接，墻壁EF的高度也為?，F(xiàn)將一電荷量為、質量為的完全絕緣的滑塊從A點由靜止釋放沿圓弧軌道AB下滑，過B點時的速度大小為4m/s，最后進入豎直虛線CD右側。已知滑塊可視為質點，圓弧軌道AB光滑，水平地面BE與滑塊間的動摩擦因數(shù)為，，，，。求：（1）場強的大?。唬?）滑塊到達豎直虛線CD時速度大小和滑塊從B點到達豎直虛線CD所用時間；（3）要使滑塊與豎直墻壁EF碰撞，求的取值范圍。15.如圖所示，足夠長的固定斜面上放置一長條形木盒，斜面的傾角為37°。現(xiàn)將一可看作質點的光滑小球置于木