2023-2024年河北省唐山市遷安市高三上學(xué)期期中考試物理試卷(解析版)

遷安市2023-2024學(xué)年度第一學(xué)期期中考試高三物理試卷一、單選題1.一位同學(xué)在水平地面上做立定跳遠(yuǎn)，他從位置②起跳，到位置⑤落地，位置③是他在空中的最高點(diǎn)，以下說法正確的是（）A.該同學(xué)下蹲過程中對(duì)地面的壓力先大于重力后小于重力B.該同學(xué)起跳過程中支持力對(duì)人做正功C.①位置到⑤位置過程中該同學(xué)的機(jī)械能守恒D.該同學(xué)在最高點(diǎn)③位置重力的瞬時(shí)功率為【答案】D【解析】該同學(xué)下蹲過程中先加速下降后減速下降，該同學(xué)先失重后超重，對(duì)地面的壓力先小于重力后大于重力，故A錯(cuò)誤；人起跳的過程中，受到的支持力豎直向上，支持力的作用點(diǎn)在腳底，此過程中，腳的位移為零，所以支持力對(duì)人做功為零，故B錯(cuò)誤；人跳離地面的過程中，人本身消耗內(nèi)能轉(zhuǎn)化為人的機(jī)械能，則機(jī)械能會(huì)增加，故該同學(xué)從①位置到⑤位置過程中的機(jī)械能不守恒，故C錯(cuò)誤；該同學(xué)在最高點(diǎn)③位置速度方向水平向右，重力方向與速度方向垂直，重力的瞬時(shí)功率為，故D正確。故選D。2.建筑工人用如圖所示的方式將重物從平臺(tái)緩慢下放到地面上，固定重物的光滑圓環(huán)套在輕繩上，輕繩的一端固定在豎直墻上，工人手握的部分有足夠長(zhǎng)的繩子，工人站在平臺(tái)上的位置保持不變，緩慢拉起手中的繩子，重物緩慢上升，則在重物上升的過程中（）A.平臺(tái)對(duì)工人的支持力保持不變B.工人對(duì)繩的拉力不變C.繩對(duì)圓環(huán)的作用力逐漸減小D.平臺(tái)對(duì)工人的摩擦力逐漸減小【答案】A【解析】設(shè)重物重力為，繩與豎直方向的夾角為，繩的拉力為，根據(jù)力的平衡可知，緩慢拉起手中的繩子，圓環(huán)兩側(cè)繩間夾角變大，繩上拉力變大，對(duì)工人研究可知，即平臺(tái)對(duì)工人的支持力保持不變，故A正確，B錯(cuò)誤；繩對(duì)圓環(huán)的作用力等于重物的重力，保持不變，故C錯(cuò)誤；平臺(tái)對(duì)工人的摩擦力等于繩的拉力的水平分力，即，因此平臺(tái)對(duì)工人的摩擦力逐漸增大，故D錯(cuò)誤。故選A。3.年，物理學(xué)家勞倫斯發(fā)明了世界上第一臺(tái)回旋加速器，因此獲得年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)?；匦铀倨鞯幕窘Y(jié)構(gòu)如圖，兩個(gè)正對(duì)著的型金屬盒處在垂直底面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，兩個(gè)型盒之間的狹縫連接高壓交流電源，整個(gè)裝置處在真空環(huán)境中，實(shí)現(xiàn)對(duì)帶電粒子的加速，且加速過程中忽略相對(duì)論效應(yīng)和重力的影響。下列說法正確的是（）A.帶電粒子加速獲得的能量來(lái)自于磁場(chǎng)B.隨著帶電粒子加速，帶電粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的周期將減小C.僅減小型盒的半徑，帶電粒子加速所獲得的最大動(dòng)能減小D.加速質(zhì)子（）的交流電，也可以用來(lái)加速氘（）原子核【答案】C【解析】磁場(chǎng)僅改變粒子的運(yùn)動(dòng)方向，不對(duì)粒子做功，粒子的能量來(lái)自于電場(chǎng)，故A錯(cuò)誤；根據(jù)洛倫茲力提供向心力可得，，解得，粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的周期與粒子的速度無(wú)關(guān)，故B錯(cuò)誤；根據(jù)，得，當(dāng)粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑減小時(shí)，速度減小，動(dòng)能減小，運(yùn)動(dòng)的半徑最大時(shí)，粒子運(yùn)動(dòng)的速度最大，動(dòng)能最大，因此僅減小型盒的半徑，帶電粒子加速所獲得的最大動(dòng)能減小，C項(xiàng)正確；為保證粒子經(jīng)過電場(chǎng)獲得加速，交流電的周期要與圓周運(yùn)動(dòng)的周期相等，與在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的周期不同，則加速它們的交流電周期也不同，D項(xiàng)錯(cuò)誤。故選C。4.疫情期間，某小區(qū)用無(wú)人機(jī)投送小型急救包，無(wú)人機(jī)在離地高度以恒定速度向目標(biāo)位置勻速水平飛行，在離目標(biāo)位置水平距離為時(shí)投送急救包，結(jié)果急救包剛好落到目標(biāo)位置，若無(wú)人機(jī)飛行高度降為，飛行速度不變，要使急救包也剛好落到目標(biāo)位置，無(wú)人機(jī)投送急救包時(shí)的位置離目標(biāo)位置水平距離為（不考慮空氣阻力的影響）（）A. B. C. D.【答案】C【解析】無(wú)人機(jī)在離地高度時(shí)，落地的時(shí)間，飛行速度，無(wú)人機(jī)在離地高度時(shí)，落地的時(shí)間，要使急救包也剛好落到目標(biāo)位置，無(wú)人機(jī)投送急救包時(shí)的位置離目標(biāo)位置水平距離為，故選C。5.年月日，我國(guó)綜合性太陽(yáng)探測(cè)衛(wèi)星“夸父一號(hào)”成功發(fā)射，實(shí)現(xiàn)了對(duì)太陽(yáng)探測(cè)的跨越式突破?！翱涓敢惶?hào)”衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，距地面高度約為，運(yùn)行一圈所用時(shí)間約為分鐘。如圖所示，為了隨時(shí)跟蹤和觀測(cè)太陽(yáng)的活動(dòng)，“夸父一號(hào)”在隨地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的過程中，需要其軌道平面始終與太陽(yáng)保持固定的取向，使太陽(yáng)光能照射到“夸父一號(hào)”。下列說法正確的是（）A.“夸父一號(hào)”繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的速度大于B.“夸父一號(hào)”繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度大于地球表面的重力加速度C.給出萬(wàn)有引力常量和地球半徑再結(jié)合題干信息，可以估算出地球的質(zhì)量D.由題干信息，根據(jù)開普勒第三定律，可求出日地間平均距離【答案】C【解析】是第一宇宙速度，是最大的環(huán)繞速度，所以“夸父一號(hào)”繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的速度小于，故A錯(cuò)誤；根據(jù)萬(wàn)有引力與向心力和重力的關(guān)系有，，解得，，可知“夸父一號(hào)”繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度小于地球表面的重力加速度，故B錯(cuò)誤；由萬(wàn)有引力提供向心力可得，解得地球的質(zhì)量，所以給出萬(wàn)有引力常量和地球半徑再結(jié)合題干信息，可以估算出地球的質(zhì)量，故C正確；“夸父一號(hào)”繞地球公轉(zhuǎn)，根據(jù)開普勒第三定律無(wú)法求出日地間平均距離，故D錯(cuò)誤。故選C。6.如圖所示，、、是豎直面內(nèi)三根固定的光滑細(xì)桿，、、、位于同一圓周上，點(diǎn)為圓周的最高點(diǎn)，點(diǎn)為最低點(diǎn)。每根桿上都套著一個(gè)小滑環(huán)（圖中未畫出），三個(gè)滑環(huán)分別從處釋放（初速為），用、、依次表示各滑環(huán)到達(dá)、、所用的時(shí)間，則（）A. B. C. D.【答案】B【解析】以點(diǎn)為最高點(diǎn)，取合適的豎直直徑作圓，如圖虛線所示：

三個(gè)滑環(huán)從靜止釋放到達(dá)虛線圓上、、的時(shí)間設(shè)為，桿與豎直方向的夾角為，虛線圓的直徑為。根據(jù)位移時(shí)間公式可得，解得，則知虛線圓為等時(shí)圓，即從到、、是等時(shí)的，比較圖示位移，，故推得，故B正確，ACD錯(cuò)誤。故選B。7.如圖，電荷量分別為和點(diǎn)電荷固定在邊長(zhǎng)為的正方體的兩個(gè)頂點(diǎn)上，是正方體的另一個(gè)頂點(diǎn)，如果點(diǎn)電荷、連線中點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小是，則正方體點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小是（）A. B. C. D.【答案】B【解析】根據(jù)幾何知識(shí)得點(diǎn)到兩個(gè)電荷的距離都是，即點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)為，點(diǎn)電場(chǎng)，故選B。二、多選題8.如圖所示，一輛質(zhì)量為的汽車在外高內(nèi)低的路面轉(zhuǎn)彎，路面傾角為，轉(zhuǎn)彎軌道半徑為，已知重力加速度為，下列說法正確的是（）A.若汽車速度大于，汽車所受側(cè)向摩擦力向外B.若汽車速度大小為，汽車不受側(cè)向摩擦力C.只要汽車速度大于，汽車就會(huì)向外側(cè)滑D.若汽車速度小于，汽車所受側(cè)向摩擦力向外【答案】B、D【解析】若汽車不受側(cè)向摩擦力，則，解得汽車速度大小為，選項(xiàng)B正確；若汽車速度大于，則重力和支持力的合力不足以提供汽車做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，則汽車有沿路面向外運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，則汽車所受側(cè)向摩擦力向內(nèi)，但是汽車不一定向外產(chǎn)生滑動(dòng)，選項(xiàng)AC錯(cuò)誤；若汽車速度小于，則重力和支持力的合力大于汽車做圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力，則汽車有沿路面向內(nèi)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，汽車所受側(cè)向摩擦力向外，選項(xiàng)D正確。故選BD。9.如圖，在一個(gè)邊長(zhǎng)為的正六邊形區(qū)域內(nèi)，存在磁感應(yīng)強(qiáng)度為、方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，三個(gè)相同的帶正電粒子，比荷為，先后從點(diǎn)沿方向以大小不等的速率射入勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，已知粒子只受磁場(chǎng)的作用力，則（）A.從點(diǎn)飛出磁場(chǎng)的粒子速度大小為B.所有從邊上飛出磁場(chǎng)的粒子，在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間都相同C.從點(diǎn)飛出磁場(chǎng)的粒子，在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為D.從邊上的某一點(diǎn)垂直飛出磁場(chǎng)的粒子，其軌道半徑為【答案】B、C、D【解析】從點(diǎn)飛出的粒子在正六邊形區(qū)域磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為，洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律得，由幾何關(guān)系可得，聯(lián)立解得，故A錯(cuò)誤。粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期為，所有從邊上飛出磁場(chǎng)的粒子，在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)過的圓心角均為，則在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間均為，故B正確；由幾何關(guān)系可得，從點(diǎn)飛出的粒子在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)過的圓心角，粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為，故C正確；由幾何關(guān)系可得，從邊上的某一點(diǎn)垂直飛出磁場(chǎng)的粒子，在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)過的圓心角為，則有，，故D正確。故選BCD。10.某型號(hào)掃地機(jī)器人的銘牌信息如下表。已知掃地機(jī)器人剩余電量為時(shí)，機(jī)器人自動(dòng)停止掃地并返回充電基座充電。該型號(hào)掃地機(jī)器人（）A.掃地時(shí)額定電流為B.內(nèi)部電路的總電阻為C.可以連續(xù)掃地的時(shí)間為D.每次掃地釋放的電能最多約為【答案】A、C【解析】掃地機(jī)器人掃地時(shí)工作電流為，由，代入數(shù)據(jù)解得，故A正確；掃地機(jī)器人為非純電阻元件，由掃地機(jī)器人銘牌數(shù)據(jù)不能得出掃地時(shí)機(jī)器人電阻，故B錯(cuò)誤；根據(jù)電池容量，掃地機(jī)器人剩余電量為時(shí)，機(jī)器人自動(dòng)停止掃地并返回充電基座充電，工作過程中消耗電量為，可以連續(xù)掃地的時(shí)間為，故C正確；每次掃地釋放的電能最多約為，故D錯(cuò)誤。故選AC。三、非選擇題11.如圖所示，用“碰撞實(shí)驗(yàn)器”可以驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，即研究?jī)蓚€(gè)小球在軌道水平部分碰撞前后的動(dòng)量關(guān)系：先安裝好實(shí)驗(yàn)裝置，在地上鋪一張白紙，白紙上鋪放復(fù)寫紙，記下重垂線所指的位置。接下來(lái)的實(shí)驗(yàn)步驟如下：步驟1：不放小球，讓小球從斜槽上點(diǎn)由靜止?jié)L下，并落在地面上。重復(fù)多次，用盡可能小的圓，把小球的所有落點(diǎn)圈在里面，其圓心就是小球落點(diǎn)的平均位置；步驟2：把小球放在斜槽末端邊緣位置，讓小球從點(diǎn)由靜止?jié)L下，使它們碰撞，重復(fù)多次，并使用與步驟1同樣的方法分別標(biāo)出碰撞后兩小球落點(diǎn)的平均位置；步驟3：用刻度尺分別測(cè)量三個(gè)落地點(diǎn)的平均位置、、離點(diǎn)的距離，即線段、、的長(zhǎng)度。（1）上述實(shí)驗(yàn)除需測(cè)量線段、、的長(zhǎng)度外，還需要測(cè)量的物理量有________。A.、兩點(diǎn)間的高度差B.點(diǎn)離地面的高度C.小球和小球的質(zhì)量、D.小球和小球的半徑（2）該實(shí)驗(yàn)需要滿足的實(shí)驗(yàn)條件為________。A.斜槽軌道必須是光滑的B.斜槽軌道末端的切線是水平的C.入射球每一次都要從同一高度由靜止?jié)L下D.碰撞的瞬間，入射球和被碰球的球心連線與軌道末端的切線平行（3）當(dāng)所測(cè)物理量滿足表達(dá)式________（用所測(cè)物理量的字母表示）時(shí)，即說明兩球碰撞遵守動(dòng)量守恒定律。（4）若兩球發(fā)生的為彈性碰撞，不計(jì)空氣阻力，下列關(guān)系式正確的是________。A.B.C.（5）完成上述實(shí)驗(yàn)后，某實(shí)驗(yàn)小組對(duì)上述裝置進(jìn)行了改造，如圖2所示。使小球仍從斜槽上點(diǎn)由靜止?jié)L下，重復(fù)實(shí)驗(yàn)步驟1和2的操作，得到兩球落在圓弧的平均落點(diǎn)、、，測(cè)量斜槽末端邊緣位置與、、三點(diǎn)的連線與豎直方向的夾角分別為、、。則驗(yàn)證兩球碰撞過程中動(dòng)量守恒的表達(dá)式________（用所測(cè)物理量字母表示）?！敬鸢浮竣?C；②.BCD；③.；④.B；⑤.【解析】（1）根據(jù)動(dòng)量守恒得，所以除了測(cè)量線段、、的長(zhǎng)度外，還需要測(cè)量的物理量是小球和小球的質(zhì)量、。故選C。（2）實(shí)驗(yàn)要保證入射球到達(dá)斜槽末端時(shí)的速度相等，實(shí)驗(yàn)時(shí)入射球要從斜槽的同一高度由靜止釋放，斜槽軌道是否光滑對(duì)實(shí)驗(yàn)沒有影響，故A錯(cuò)誤，C正確；小球離開軌道后做平拋運(yùn)動(dòng)，斜槽軌道末端的切線是水平的，故B正確；為保證兩球發(fā)生對(duì)心正碰，碰撞后兩球做平拋運(yùn)動(dòng)，碰撞的瞬間，入射球與被碰球的球心連線與軌道末端的切線平行，故D正確。故選BCD。（3）設(shè)碰撞前小球的速度為，碰撞后小球的速度為，小球的速度為，兩球碰撞過程系統(tǒng)動(dòng)量守恒，以向右為正方向，由動(dòng)量守恒定律得，兩邊同時(shí)乘以時(shí)間可得，即。（4）如果碰撞是彈性碰撞，碰撞過程系統(tǒng)機(jī)械能守恒，由機(jī)械能守恒定律得，解得，故選B。（5）小球離開軌道后做平拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)運(yùn)動(dòng)時(shí)間為，小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度為，斜面末端與小球落點(diǎn)連線與豎直方向的夾角為，圓弧的半徑為，小球在水平方向的位移，小球在豎直方向的位移，小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度，越大，小球離開軌道時(shí)的速度越大，兩球碰撞后小球的速度變小，小于小球的速度且小于碰撞前小球的速度，因此碰撞后小球的速度最大，碰撞后小球的速度最小，是碰撞后小球的落點(diǎn)位置，是碰撞前小球的落點(diǎn)位置，是碰撞后小球的落點(diǎn)位置，碰撞前小球的速度，碰撞后小球的速度，碰撞后小球的速度，兩球碰撞過程系統(tǒng)動(dòng)量守恒，以向右為正方向，由動(dòng)量守恒定律得，整理得。12.某多用表內(nèi)部的部分電路如圖所示，已知微安表表頭內(nèi)阻，滿偏電流，定值電阻，，電源電動(dòng)勢(shì)，則該多用表（1）接線柱應(yīng)該是與________（填“紅”或“黑”）表筆連接；（2）當(dāng)選擇開關(guān)接________（填“”或“”）檔時(shí)其對(duì)應(yīng)的電阻檔的倍率更高；（3）若選檔測(cè)量電阻，則原表盤，對(duì)應(yīng)的電阻刻度值應(yīng)當(dāng)為________；原表盤的刻度，對(duì)應(yīng)的電阻刻度值應(yīng)當(dāng)為________?！敬鸢浮竣?黑；②.b；③.；④.【解析】（1）為了保證表頭正常工作，內(nèi)部電源正極應(yīng)與黑表筆連接，故接線柱應(yīng)接黑表筆；（2）開關(guān)接時(shí)，與電流表串聯(lián)后與并聯(lián)，接時(shí)，與串聯(lián)后與表頭并聯(lián)，則可知接時(shí)滿偏電流較小，由閉合電路歐姆定律可知，對(duì)應(yīng)的電阻較大，對(duì)應(yīng)的倍率更高，故對(duì)應(yīng)較大的倍率；（3）若選擋測(cè)量電阻時(shí)，與電流表串聯(lián)后與并聯(lián)，滿偏電流為，故內(nèi)電阻為，當(dāng)電流表指針為時(shí)，此時(shí)電流為滿偏電流的一半，故測(cè)量電阻與歐姆表內(nèi)電阻相等，故對(duì)應(yīng)的阻值為。[4]原表盤的刻度，電流為，對(duì)應(yīng)的電阻刻度值應(yīng)當(dāng)為。13.珍愛生命安全駕駛越來(lái)越引起人們重視，在城市道路上一輛長(zhǎng)途客車正在以的速度勻速行駛，突然，司機(jī)看見車的正前方處有一只狗，如圖甲所示，司機(jī)立即采取制動(dòng)措施。若從司機(jī)看見狗開始計(jì)時(shí)（），長(zhǎng)途客車的速度—時(shí)間圖像如圖乙所示。（1）求長(zhǎng)途客車減速前進(jìn)的距離；（2）若長(zhǎng)途客車司機(jī)看見狗時(shí)，狗正以的初速度，加速度與長(zhǎng)途客車同向奔跑，則狗能否擺脫被撞的噩運(yùn)？【答案】（1）；（2）能【解析】（1）因圖像的面積等于位移，則長(zhǎng)途客車減速前進(jìn)的距離。（2）汽車做減速運(yùn)動(dòng)的加速度，若長(zhǎng)途客車司機(jī)看見狗時(shí)，經(jīng)過時(shí)間汽車與狗共速，則，解得，，此時(shí)汽車的位移，狗的位移，因，則狗能擺脫被撞的噩運(yùn)。14.如圖所示，足夠長(zhǎng)的光滑水平直軌道上有物塊、、，質(zhì)量分別為、、，的左側(cè)固定一輕彈簧（不與固定），、共同以速度向運(yùn)動(dòng)，彈簧處于原長(zhǎng)，靜止，、間發(fā)生彈性碰撞。求：（1）、第一次碰撞后，的速度大??；（2）彈簧具有的最大彈性勢(shì)能；（3）、、最后的穩(wěn)定速度?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3），，【解析】（1）、發(fā)生彈性碰撞，碰撞過程系統(tǒng)在水平方向動(dòng)