2023-2024年河北省保定市部分高中高三上學(xué)期12月期中考試物理試題

2023-2024學(xué)年高三上學(xué)期物理試卷一、選擇題1.如圖所示，在某次壁球訓(xùn)練時，運動員在同一位置以不同的角度斜向上發(fā)球，最后球都能恰好垂直擊打在豎直墻面反彈。若兩次發(fā)球與水平方向夾角分別為和，不考慮球在空中受到的阻力，關(guān)于兩次發(fā)球說法正確的是（）A.碰到墻面前空中運動時間之比為 B.碰到墻面前空中運動時間之比為C.兩球上升高度之比為 D.兩球上升高度之比為【答案】C【解析】CD．斜拋運動的小球可以看成逆向的平拋運動，由推論有，，聯(lián)立解得兩球上升高度之比為，故C正確，D錯誤；AB．由，可得，兩球碰到墻面前空中運動時間之比，故AB錯誤。故選C。2.很多智能手機都有加速度傳感器，加速度傳感器能通過圖像顯示加速度情況。用手掌托著手機，打開加速度傳感器，手掌從靜止開始迅速上下運動，得到如圖所示的手機在豎直方向上的加速度隨時間變化的圖像，該圖像以豎直向上為正方向，取重力加速度大小，下列說法正確的是（）A.手機始終與手掌存在作用力 B.手機在時刻處于平衡狀態(tài)C.手機在時刻改變運動方向 D.手機在時刻處于完全失重狀態(tài)【答案】D【解析】AD．由圖可知，時刻手機的加速度為，即此時手機只受重力作用，與手掌間沒有相互作用力，手機處于完全失重狀態(tài)，故A錯誤，D正確；B．手機在時刻加速度大于，且加速度向上，手機處于超重狀態(tài)，故B錯誤；C．手機在時刻加速度方向改變，手機開始做減速運動，速度方向不變，即運動方向不變，故C錯誤。故選D。3.年月日，中國空軍八一飛行表演隊時隔年換裝新機型，殲飛出國門，在大馬航展上騰空而起，特技表演驚艷全場。如圖所示，飛機在豎直平面內(nèi)經(jīng)一段圓弧向上加速爬升，飛機沿圓弧運動時（）A.飛機所受合力指向圓弧的圓心 B.飛機的向心加速度大小不變C.飛機克服重力做功的功率變小 D.飛機所受合力方向與速度方向的夾角為銳角【答案】D【解析】AD．飛機做加速運動，根據(jù)動能定理可得合外力所做的功等于動能的改變，則飛機的合外力做正功，故飛機所受合力方向與速度方向的夾角為銳角，合外力方向不能指向圓心，故A錯誤，D正確；B．飛機的運動看做是加速圓周運動，沿半徑方向有，飛機沿圓弧向上加速運動，則速度變化，故向心加速度發(fā)生變化，故B錯誤；C．飛機在豎直方向的速度為，增大，豎直方向的速度增大，所以克服重力做功的功率越來越大，故C錯誤。故選D。4.如圖所示，三個完全相同的物體、、用兩根輕質(zhì)細繩連接，作用在物體上的水平恒力F使整體沿粗糙水平面向右做勻加速直線運動，下列說法正確的是（）A.、間輕繩中的張力大小為B.、間輕繩中的張力大小為C.、間輕繩中的張力大小為D.、間輕繩中的張力大小為【答案】B【解析】AB．設(shè)物體質(zhì)量均為，與地面間的動摩擦因數(shù)為，對、、整體，有，解得，對，有，解得，故A錯誤，B正確；CD．將對A、B看成整體，有，解得，故CD錯誤。故選B。5.在同一條平直公路上行駛的車和車，其速度—時間圖像分別為圖中直線和曲線，時刻車與車在同一位置，時刻車在車前方，在時間內(nèi)，下列說法正確的是（）A.時刻兩車相距最近 B.某時刻車加速度等于車加速度C.時刻車運動方向發(fā)生改變 D.某時刻兩車相遇【答案】B【解析】B．根據(jù)圖像可知，在時間內(nèi)，某一時刻圖像的斜率與的相等，即某時刻車加速度等于車加速度，故B正確；C．由圖可知，車的速度一直沿正方向，說明車的運動方向沒有發(fā)生變化，故C錯誤；AD．已知時刻，車與車在同一位置，由圖可知，時間內(nèi)，車的速度大，說明車在前，距離越來越大，時刻兩車相距不是最近，時間內(nèi)，車速度大，距離越來越小，已知時刻車還在車前方，說明這段時間內(nèi)，車一直在車前方，而時刻兩車的速度相等之后車的速度比車的大，則時刻兩車距離最近，之后距離越來越大，兩車不可能相遇，故AD錯誤。故選B。6.如圖所示，勁度系數(shù)的輕彈簧下端懸掛小球，輕繩一端系小球，另一端固定在拉力傳感器上。小球靜止時，輕繩水平，傳感器讀數(shù)，彈簧的軸線與豎直方向的夾角，，，，下列說法中正確的是（）A.小球的質(zhì)量為B.此時彈簧的形變量為C.剪斷繩子的瞬間，小球的加速度大小為D.剪斷繩子的瞬間，小球的加速度大小為【答案】D【解析】A．小球受力平衡，根據(jù)平衡條件可得，，解得，，故A錯誤；B．根據(jù)胡克定律，此時彈簧的形變量為，故B錯誤；CD．剪斷繩子的瞬間，繩子拉力為零，彈簧彈力不發(fā)生突變，此時小球的合力與剪斷繩子前細繩拉力等大反向，小球的加速度大小為，解得剪斷繩子的瞬間，小球的加速度大小為，故C錯誤，D正確。故選D。7.如圖所示，正方形的兩個頂點、上固定兩個等量正點電荷，將一電子從頂點由靜止釋放，電子僅在靜電力的作用下運動到頂點的圖像可能正確的是（）A. B.C. D.【答案】C【解析】如圖所示，因為場強最大點與的連線和、連線的夾角的正切值為，由圖可知得，明顯，可得電子是從小于電場強度最大值位置釋放，則電子所受的合電場力先增大后減小再增大最后減小，那么加速度也是先增大后減小再增大最后減小，而圖像任意點的斜率表示加速度大小，所以在運動過程中圖像點的斜率也應(yīng)先增大后減小再增大最后減小。故選C。8.年月日，“神舟十六號”載人飛船將十六乘組三名航天員送入空間站組合體，圖中軌道Ⅰ為載人飛船運行的橢圓軌道，軌道為空間站運行軌道。兩軌道相切于點，為橢圓軌道的近地點，為遠地點，為軌道上一點，、、三點在一條直線上，則下列判斷正確的是（）A.空間站從點運行到點和載人飛船從點運行到點所用的時間相等B.載人飛船在軌道上點速度小于空間站在軌道上點的速度C.載人飛船從點沿橢圓軌道運動到點，發(fā)動機需要做功D.載人飛船在軌道上點的加速度等于空間站在軌道上點的加速度【答案】BD【解析】A．根據(jù)開普勒第三定律可知，在軌道和軌道上運動時周期不同，則空間站從點運行到點和載人飛船從點運行到點所用的時間不相等，選項A錯誤；B．載人飛船在軌道上點加速做離心運動才能進入軌道，則在軌道上點的速度小于空間站在軌道上點的速度，選項B正確；C．載人飛船從點沿橢圓軌道運動到點，地球引力做負功，速度減小，但發(fā)動機不需要做功，選項C錯誤；D．根據(jù)可知，載人飛船在軌道上點的加速度等于空間站在軌道上點的加速度，選項D正確。故選BD。9.如圖甲所示，可視為質(zhì)點的小物塊以的初速度從傾角為的固定斜面底端沖上斜面，恰好能到達斜面頂端，上滑過程中物塊的動能隨物塊到斜面底端的距離s的變化關(guān)系如圖乙所示，取重力加速度大小。下列說法正確的是（）A.物塊從斜面的底端運動到頂端所用時間為B.物塊從斜面的頂端回到底端所用時間為C.物塊上滑過程中的加速度大小為D.物塊下滑過程中的加速度大小為【答案】AD【解析】C．由圖像可知物塊在斜面低端開始上滑時，解得，對物塊從斜面的底端運動到頂端的過程應(yīng)用動能定理，解得，故物塊上滑過程中的加速度大小為，C錯誤；A．物塊從斜面的底端運動到頂端所用時間為，A正確；C．由牛頓第二定律可知，上滑過程，解得，故下滑過程，D正確；B．下滑過程，解得，B錯誤。故選AD。10.如圖所示，傾斜傳送帶以的速度沿逆時針方向運行，傳送帶與水平面夾角為。在時，將物塊輕放在傳送帶上點處，物塊與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)，物塊到達點離開傳送帶。取重力加速度，，，則（）A.物塊運動到的速度為B.在時間內(nèi)物塊在傳送帶上留下的痕跡長度C.若傾斜傳送帶沿順時針方向運行，則物塊從運動到的加速度大小為D.若傾斜傳送帶沿順時針方向運行，則物塊從運動到的時間為【答案】C【解析】A．物塊輕放在傳送帶上點處，物塊相對傳送帶向上運動，物塊受到的滑動摩擦力沿斜面向下，物塊與傳送帶共速時，重力沿斜面向下的分力大于物塊受到的滑動摩擦力，物塊受到的滑動摩擦力沿斜面向上，此時由于傳送帶長度未知，無法求出物塊運動到B的速度，故A錯誤；B．將物塊輕放在傳送帶上點處的加速度為，物塊與傳送帶共速時所用的時間為，物塊與傳送帶共速時，物塊在傳送帶上的位移為，物塊在傳送帶上留下的痕跡長度為，物塊與傳送帶共速后的加速度為，物塊在傳送帶上的位移為，物塊在傳送帶上留下的痕跡長度為，在時間內(nèi)物塊在傳送帶上留下的痕跡長度為，故B錯誤；C．若傾斜傳送帶沿順時針方向運行，則物塊受到的摩擦力一直沿斜面向上，物塊從運動到的加速度大小為，故C正確；D．根據(jù)動力學(xué)公式，由于傳送帶長度未知，故無法計算出物塊從運動到的時間，故D錯誤。故選C。二、非選擇題11.某同學(xué)利用如圖甲所示的裝置探究加速度、力和質(zhì)量的關(guān)系。（1）對本實驗的操作，下列說法中正確的是________。A．實驗中無需測量砂和砂桶的質(zhì)量B．讓小車靠近打點計時器，先釋放小車，后接通打點計時器的電源C．為減小誤差，實驗中一定要保證砂和砂桶的質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量D．補償阻力時，需取下托盤和砝碼，調(diào)整長木板的傾角，使小車拖著紙帶沿長木板勻速下滑（2）如圖乙所示為實驗中得到紙帶的一段，已知相鄰計數(shù)點的時間間隔為，測得相鄰的計數(shù)點之間的距離分別為、、、，打點計時器打下點時，小車的速度表達式為________，充分利用數(shù)據(jù)，寫出小車的加速度大小表達式為________。（3）在驗證加速度與質(zhì)量的關(guān)系時，在滿足實驗要求的情況下，改變小車上砝碼質(zhì)量，測出對應(yīng)的加速度，以為橫坐標，以為縱坐標，在坐標紙上作出如圖丙所示的圖像。已知彈簧測力計的讀數(shù)為，圖中縱軸的截距為，斜率為，則小車的質(zhì)量為________．A．B．C．D．【答案】（1）##；（2），；（3）【解析】（1）[1]A．實驗中小車所受拉力為彈簧測力計拉力的兩倍可以直接讀出，所以不需要測量砂和砂桶的質(zhì)量。故A正確；B．讓小車靠近打點計時器，先接通打點計時器的電源，待打點穩(wěn)定后，再釋放小車。故B錯誤；C．由選項分析可知，不需要保證砂和砂桶的質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量。故C錯誤；D．補償阻力時，需取下托盤和砝碼，調(diào)整長木板的傾角，使小車拖著紙帶沿長木板勻速下滑。故D正確。故選AD。（2）[2]打點計時器打下點時，小車的速度表達式為；[3]由逐差法可得小車的加速度大小表達式為；（3）[4]根據(jù)牛頓第二定律，有整理，可得，結(jié)合丙圖，可得，解得，故選B。12.某同學(xué)要測量某電壓表的內(nèi)阻，可利用的實驗器材有：A．待測電壓表（量程，內(nèi)阻不到）；B．標準電壓表（量程，內(nèi)阻約為）；C．電源（電動勢為，內(nèi)阻很小）；D．滑動變阻器（最大阻值為）；E．定值電阻（阻值為）；F．開關(guān)，導(dǎo)線若干。（1）請根據(jù)實驗電路圖甲補全如圖乙所示的實物連線；___________。（2）當待測電壓表的示數(shù)為時，標準電壓表的示數(shù)為，改變滑動變阻器滑片位置，經(jīng)過多次測量，得到多組、的數(shù)值，以為縱坐標，為橫坐標，畫出的圖像是斜率為的直線，則待測電壓表V1的內(nèi)阻___________。（3）把待測電壓表改裝成量程為電壓表，需要___________（填“串”或“并”）聯(lián)一個阻值___________的定值電阻。（4）把改裝后的電壓表跟標準電壓表進行校對，發(fā)現(xiàn)改裝后的電壓表示數(shù)總是比標準電壓表示數(shù)大，說明在改裝電壓表時選用的定值電阻的阻值___________（填“偏大”或“偏小”）?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3）串，；（4）偏小【解析】（1）[1]根據(jù)實驗電路圖甲補全實物連線，如圖；（2）[2]由電路結(jié)構(gòu)，結(jié)合電路歐姆定律可知，以為縱坐標，為橫坐標，畫出的圖像是斜率為，解得待測電壓表的內(nèi)阻；（3）[3][4]把待測電壓表改裝成量程為的電壓表需要串聯(lián)的定值電阻阻值為；（4）[5]改裝的電壓表跟標準電表進行核對，兩表是并聯(lián)連接，發(fā)現(xiàn)改裝后的電壓表讀數(shù)總是比標準電壓表大，說明改裝后的電壓表通過的電流偏大，根據(jù)并聯(lián)電路電流的分配與電阻成反比可知，改裝表串聯(lián)的電阻阻值偏小。13.如圖所示，足夠大的光滑水平地面上靜置一質(zhì)量、帶光滑圓弧軌道的滑塊，圓弧軌道的底端與地面相切，半徑；質(zhì)量的小球從滑塊頂端正上方高處由靜止落下，無碰撞地進入圓弧軌道，小球可視為質(zhì)點，不計空氣阻力，取重力加速度大小。求：（1）小球進入圓弧軌道時的動能；（2）滑塊對小球做的功?！敬鸢浮浚?）；（2）【解析】（1）根據(jù)動能定理有，解得；（2）設(shè)小球離開滑塊時小球的速度大小為，滑塊的速度大小為，由水平方向動量守恒定律，由系統(tǒng)機械能守恒定律得，對小球A由動能定理得，解得滑塊對小球做的功為。14.如圖所示，光滑水平面上放著一塊長木板，木板處于靜止狀態(tài)，其長度，質(zhì)量，質(zhì)量的小物塊放在木板的最右端(小物塊可視為質(zhì)點)，小物塊與木板之間的動摩擦因數(shù)，現(xiàn)對木板施加一個方向水平向右的恒力，木板與小物塊發(fā)生相對滑動，取。（1）求木板開始運動時加速度的大小；（2）如果把木板從物塊下方抽出來，那么持續(xù)作用的時間至少需要多長？【答案】（1）；（2）【解析】（1）對木板，水平方向的受力情況如圖所示，木板向右做勻加速直線運動，設(shè)木板的加速度為，根據(jù)牛頓第二定律可得，解得；（2）在力作用下，木板以加速度向右做勻加速直線運動，如果把木板從物塊下方抽出來，設(shè)持續(xù)作用的時間至少需要；撤去后，木板向右做勻減速直線運動，設(shè)木塊的加速