2023-2024年山西省臨汾市高三上學期11月期中考試物理試題(解析版)

三晉名校聯(lián)盟2023-2024學年高三年級階段性測試（期中）物理一、選擇題1.兩個固定的點電荷、所形成電場的等勢線如圖中的虛線所示，一帶電粒子以某一初速度從圖中的點進入電場，僅在靜電力的作用下運動，運動軌跡為圖中的實線。下列正確的是（）A.點電荷、帶有等量異種電荷B.粒子帶正電C.粒子從點到點運動的過程中，動能先減小后增大D.粒子從點到點運動的過程中，電勢能先減小后增大【答案】C【解析】靠近點電荷、處的等勢面電勢高，說明點電荷、均帶正電，則點電荷、帶同種電荷，故A錯誤；根據(jù)曲線運動的合外力指向軌跡的凹側(cè)，段合外力方向大致向下，段電場強度方向垂直等勢面向上，可知粒子帶負電，故B錯誤；粒子從點到點運動的過程中，電勢先減小后增大，粒子帶負電，電場力先做負功后做正功，動能先減小后增大，電勢能先增大后減小，故C正確，D錯誤。故選C。2.光滑的水平面上有一個靜止的物體，某時刻一水平向右的恒定拉力作用在物體上，以向右為正方向，物體的動能與拉力的沖量之間的關系圖像可能正確的是（）A. B.C. D.【答案】C【解析】對物體應用動量定理可得，由動能表達式，根據(jù)數(shù)學知識可知動能與拉力的沖量之間關系為一開口向上的二次函數(shù)的右半部分。故選C。3.如圖所示，細繩拉著小球在豎直平面內(nèi)沿逆時針方向做半徑為的圓周運動，是過圓心的直線上的一點，所在直線為豎直方向。是圓周上的一點，連線與豎直方向成角，當小球運動到點時，細繩斷了，小球經(jīng)過點時速度方向剛好與垂直。不計空氣阻力，點與圓心的距離為（）A. B. C. D.【答案】D【解析】細繩斷后，小球做斜拋運動，運動至點的時間為，水平方向有，豎直方向有，點與圓心的距離為，故選D。4.我國自主研制了大型客運機。一架大飛機自身質(zhì)量為，不載客時離地起飛速度為，載客首航離地起飛速度為。設飛機獲得的升力大小與飛機在平直跑道上滑行的速度平方成正比，若每位乘客及所帶行李的平均質(zhì)量為，則可估算該飛機首航載客人數(shù)約為（）A.人 B.人 C.人 D.人【答案】B【解析】飛機獲得的升力大小與飛機在平直跑道上滑行的速度平方成正比，設比例系數(shù)為，飛機空載起飛時有，載客離地起飛時有，解得飛機首航載客人數(shù)約為，故選B。5.如圖所示，電容器甲豎直放置，兩極板有正對的小孔，電容器乙水平放置。兩個電容器的極板長度均為，極板間距離以及內(nèi)部電場強度大小都相等。一個質(zhì)量為、電荷量絕對值為的帶電粒子以初速度從電容器甲左側(cè)極板上的小孔進入，經(jīng)電容器甲加速后以的速度進入電容器乙的正中央，剛好從極板邊緣離開電容器乙，不計帶電粒子的重力，則兩電容器內(nèi)部電場強度大小為（）A. B. C. D.【答案】A【解析】在甲電場中，由動能定理可得，在乙電場中，由類平拋知識可得，，聯(lián)立求得，故選A。6.殲-隱形戰(zhàn)斗機的矢量發(fā)動機噴口可向不同方向轉(zhuǎn)動以產(chǎn)生不同方向的推力。已知發(fā)動機噴口面積為，噴射氣體的密度為，產(chǎn)生的推力為，則發(fā)動機噴射氣體的速度大小為（）A. B. C. D.【答案】A【解析】設發(fā)動機向后噴射氣體的速度為，以發(fā)動機時間內(nèi)噴出的氣體為研究對象，由動量定理得，解得，故選A。7.甲、乙兩物體在同一條直線上運動，時刻開始計時，它們的圖像如圖所示，圖中直線與橫軸夾角。根據(jù)圖像可知（）A.甲、乙的運動方向相反 B.甲的加速度大于乙的加速度C.相遇時甲的速度等于乙的速度 D.相遇時甲運動的距離大于乙運動的距離【答案】A、D【解析】圖象的斜率表示速度，甲的斜率為負，乙的斜率為正，則甲向負方向運動，乙向正方向運動，甲、乙的運動方向相反，故A正確；甲乙做勻速直線運動，加速度均為零，則甲的加速度等于乙的加速度，故B錯誤；圖象斜率的絕對值表示速度的大小，相遇時甲的速度為，相遇時乙的速度為，由于，則，故C錯誤；相遇時，甲乙的運動時間相等，甲乙做勻速直線運動，甲的速度大于乙的速度，故相遇時甲運動的距離大于乙運動的距離，故D正確。故選AD。8.如圖所示，勻強電場中三個點、、構成一直角三角形，已知，，勻強電場的方向平行于且由指向?，F(xiàn)在點固定點電荷，在點固定點電荷，則點的電場強度為零。下列關于、的判斷，正確的是（）A.為負電荷，為正電荷 B.為正電荷，為負電荷C. D.【答案】A、C【解析】已知點的電場強度為零，勻強電場向下，則、在的合場強向上，根據(jù)矢量運算法則可知為正電荷、為負電荷，A正確，B錯誤；根據(jù)平行四邊形定則可知在點，點電荷的電場強度與點電荷的電場強度關系有，設間的距離為，根據(jù)點電荷周圍電場強度表達式得，，求得，C正確，D錯誤。故選AC。9.我國發(fā)射的火星探測器經(jīng)過漫長的飛行進入繞火星運轉(zhuǎn)的圓形軌道，在圓軌道上運動時，周期為，軌道離火星地面高度為；當探測器在近火星軌道做勻速圓周運動時，周期為，設引力常量為，火星視為勻質(zhì)球體。則以下判斷正確的是（）A.火星的半徑是B.火星的密度是C.火星的半徑是D.火星的密度是【答案】B、C【解析】根據(jù)題意，設火星半徑為，由萬有引力提供向心力有，，聯(lián)立解得，故A錯誤，C正確；根據(jù)題意，設火星半徑為，由萬有引力提供向心力有，火星的體積為，則火星的密度為，故D錯誤，B正確。故選BC。10.兩滑輪間距離為的傳送帶與地面成角放置，在電動機帶動下傳送帶以的恒定速率順時針運行，將靜止在傳送帶底端質(zhì)量為物體運輸?shù)巾敹?。已知物體與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為，重力加速度取，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。下列說法正確的是（）A.物體先加速后減速運動B.物體從底端被傳送到頂端的時間為C.物體從底端被傳送到頂端的過程中滑動摩擦力做功D.物體從底端被傳送到頂端的過程中電動機相對于空載多消耗電能【答案】B、C、D【解析】物體在傳送帶底端的加速度為，物體做加速運動的位移為，當物體與傳送帶共速時有，最大靜摩擦力大于重力沿傳送帶向下的分力，物體與傳送帶相對靜止，做勻速直線運動，故物體先加速后勻速，故A錯誤；物體做加速運動的時間為，物體做勻速運動的時間為，物體從底端被傳送到頂端的時間為，故B正確；物體從底端被傳送到頂端的過程中滑動摩擦力做功為，故C正確；物體從底端被傳送到頂端的過程中摩擦力產(chǎn)生的熱量為，根據(jù)能量守恒，物體從底端被傳送到頂端的過程中電動機相對于空載多消耗電能為，故D正確。故選BCD。二、非選擇題11.某同學利用如圖1所示的實驗裝置驗證機械能守恒。實驗器材主要有帶滑輪的長木板、小車、鉤碼、打點計時器、紙帶等。（1）帶滑輪的長木板固定在桌面上，小車后面連接紙帶，紙帶穿過打點計時器。長木板左端墊起一些，用來補償摩擦力的影響。在小車不掛鉤碼的情況下，開啟打點計時器電源，然后輕推小車，觀察紙帶上打點的分布情況，如果紙帶上的點分布情況是________（填選項序號），表明摩擦力補償恰到好處。A．點間的距離逐漸變大B．點間的距離逐漸變小C．相鄰點之間的距離之差相等D．點呈均勻分布，任意兩相鄰點之間的距離相等（2）補償摩擦力的步驟做好之后，掛上鉤碼，打出的一條清晰的紙帶如圖2所示，已知打點計時器的打點周期為，則打下點和點時小車的瞬時速度________，________。（3）已知小車質(zhì)量為，鉤碼質(zhì)量為，重力加速度為，根據(jù)打出的紙帶數(shù)據(jù)，如果機械能守恒定律成立，則________?！敬鸢浮竣?D；②.；③.；④.【解析】（1）開啟打點計時器電源，然后輕推小車，僅觀察到點呈均勻分布，任意兩相鄰點之間的距離相等，可認為小車做勻速直線運動，重力沿斜面向下的分力與摩擦力大小相等，小車受力平衡；故選D；（2）根據(jù)勻變速運動過程中平均速度等于瞬時時刻的速度，可得。[3]同理可得。（3）[4]根據(jù)機械能守恒可得，解得。12.某同學要測量一段金屬絲的電阻率，實驗室提供的實驗器材有：A．粗細均勻的待測金屬絲，長度約，電阻約B．電壓表（、內(nèi)阻約）C．電流表（、內(nèi)阻約）D．滑動變阻器（最大阻值）E．毫米刻度尺、螺旋測微器F．電源（電動勢、內(nèi)阻不計）、開關及導線若干（1）首先用毫米刻度尺測出接入電路中金屬絲的長度，以下四個讀數(shù)符合毫米刻度尺讀數(shù)規(guī)則的是________（填選項序號）。A．B．C．D．（2）用螺旋測微器測金屬絲直徑，如圖1所示，金屬絲直徑的測量值________。（3）為了更準確測出金屬絲的電阻，選用圖________（選填“”或“”）更能減小實驗誤差。根據(jù)選擇的電路圖，完成相應的實物圖連線_________。（4）電路連接好之后，調(diào)整滑動變阻器觸頭到最左端，然后閉合開關，改變滑動變阻器的觸頭位置，記錄下電壓表讀數(shù)和對應的電流表讀數(shù)，通過多次調(diào)整滑動變阻器的觸頭位置，得到多組、數(shù)據(jù)。利用圖像法處理數(shù)據(jù)，作出如圖5所示的圖像。根據(jù)圖像可得到金屬絲的電阻測量值________，結合金屬絲長度和直徑的測量值，可得金屬絲的電阻率________（結果均保留位有效數(shù)字）?！敬鸢浮竣?C；②.；③.；④.；⑤.；⑥.【解析】（1）毫米刻度尺測出接入電路中金屬絲的長度，可精確讀數(shù)至毫米，并估讀一位。符合毫米刻度尺讀數(shù)規(guī)則的是，故選C。（2）金屬絲直徑的測量值。（3）電壓表阻值遠大于待測金屬絲，為減小實驗誤差，電流表應外接，故為了更準確測出金屬絲的電阻，應選用圖3。[4]實物圖連線如圖所示。（4）[5]金屬絲的電阻測量值。[6]金屬絲的橫截面積為，根據(jù)電阻定律，金屬絲的電阻率。13.一質(zhì)點從靜止開始做變速直線運動，其圖像如圖所示，求：（1）質(zhì)點在第末和第末的速度大小；（2）質(zhì)點在內(nèi)的位移大小。【答案】（1），；（2）【解析】（1）質(zhì)點在第末的速度為，質(zhì)點在第末的速度為。（2）內(nèi)，質(zhì)點的位移為，內(nèi)，質(zhì)點的位移為，質(zhì)點的總位移為。14.如圖所示，絕緣粗糙的豎直墻面的右側(cè)存在水平向左的勻強電場，一質(zhì)量為、電荷量為的帶電小滑塊（視為質(zhì)點）鎖定在離水平地面高為的點。解除鎖定，給滑塊向下的速度，滑塊恰好勻速下滑。已知滑塊與間的動摩擦因數(shù)為，重力加速度為。（1）判斷滑塊所帶電荷的正負；（2）求電場強度的大??；（3）不改變的大小，將電場強度方向變?yōu)樗较蛴?，解除鎖定，讓滑塊從點由靜止開始運動，求滑塊運動至水平地面時速度的大小及它離點的距離。【答案】（1）正電；（2）；（3），【解析】（1）解除鎖定，滑塊能沿墻面勻速下滑，合力為零，則電場力水平向左，與場強方向相同，滑塊帶正電。（2）滑塊沿豎直面勻速下滑，對滑塊，在豎直方向有，滑動摩擦力，而，聯(lián)立解得。（3）如圖所示，不改變的大小，將電場強度方向變?yōu)樗较蛴遥尰瑝K從點由靜止開始運動，滑塊做勻加速直線運動，滑塊從開始運動到運動至水平地面豎直方向有，根據(jù)，水平方向有，速度，加速度，運動至地面時的速度大小，聯(lián)立解得，。15.如圖所示，質(zhì)量的平板小車靜止在光滑水平面上，質(zhì)量可視為質(zhì)點的滑塊放在小車左端。某時刻給滑塊一個水平向右的初速度，滑塊沒有從小車上掉落。已知滑塊與小車間動摩擦因數(shù)，重力加速度。求：（1）滑塊減速運動的時間；（2）小車加速運動的位移大??；（3）若滑塊的初速度，滑塊恰好沒有從小車上掉下，則小車的長度為多少?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3）【解析】（1）設滑塊與小車共同速度為v，根據(jù)動量守恒定律：，解得，滑塊加速度大小滿足，根據(jù)，解得。（2）對小車應用動能定理：，解得。（3）若滑塊恰好沒從小車上掉下，則滑塊運動到小車右端時與小車有共同速度，設其為，則，由能量守恒，代入數(shù)據(jù)解得，滑塊恰好沒從小車上掉下，則小車的長度為。16.如圖所示，光滑的