江蘇省徐州市2024-2025學(xué)年高三上學(xué)期11月期中考試物理試題 含解析

2024~2025學(xué)年度第一學(xué)期高三年級物理試題注意事項考生在答題前請認(rèn)真閱讀本注意事項及各題答題要求1.本試卷共6頁，滿分為100分，考試時間為75分鐘?？荚嚱Y(jié)束后，請將答題卡交回。2.答題前請務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號用0.5毫米黑色墨水的簽字筆填寫在試卷及答題卡的規(guī)定位置。3.請認(rèn)真核對監(jiān)考員在答題卡上所粘貼的條形碼上的姓名、準(zhǔn)考證號與本人是否相符。4.作答選擇題，必須用2B鉛筆將答題卡上對應(yīng)選項的方框涂滿、涂黑；如需改動，請用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案。作答非選擇題，必須用0.5毫米黑色墨水的簽字筆在答題卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律無效。5.如需作圖必須用2B鉛筆繪、寫清楚，線條、符號等需加黑加粗。一、單項選擇題：共11題，每題4分，共44分，每題只有一個選項最符合題意。1.水波通過窄縫時發(fā)生圖示現(xiàn)象，這是水波的（）A.干涉現(xiàn)象 B.衍射現(xiàn)象 C.反射現(xiàn)象 D.折射現(xiàn)象【答案】B【解析】【詳解】水波通過窄縫時，能繞過阻礙物，窄縫處相當(dāng)于一個新的波源，使波能繼續(xù)向前傳播。因此屬于衍射現(xiàn)象。故選B。2.如題1圖所示的旋轉(zhuǎn)飛椅是一種經(jīng)典的游樂設(shè)施，飛椅未旋轉(zhuǎn)時簡化模型如題2圖所示。當(dāng)其以恒定轉(zhuǎn)速運行時，可認(rèn)為飛椅在水平面內(nèi)做勻速圓周運動。外側(cè)飛椅與內(nèi)側(cè)飛椅相比（）A.線速度較大 B.線速度較小C.角速度較大 D.角速度較小【答案】A【解析】【詳解】CD．外側(cè)飛椅與內(nèi)側(cè)飛椅繞同一個軸轉(zhuǎn)動，具有相同的周期，根據(jù)可知，角速度相同，故CD錯誤；AB．外側(cè)飛椅與內(nèi)側(cè)飛椅相比轉(zhuǎn)動的半徑較大，根據(jù)可知，外側(cè)飛椅比內(nèi)側(cè)飛椅的線速度大，故A正確，B錯誤。故選A。3.鄭欽文在2024年巴黎奧運會網(wǎng)球女單比賽中奪冠。她發(fā)球時將網(wǎng)球斜向下?lián)舫觯鐖D所示，不計空氣阻力，則（）A.擊球時，球拍對球的作用力大于球?qū)η蚺牡淖饔昧.擊球時，球拍對球作用力小于球?qū)η蚺牡淖饔昧.球從被擊出到落地前，機械能守恒D.球從被擊出到落地前，機械能減少【答案】C【解析】【詳解】AB．根據(jù)牛頓第三定律可知，擊球時，球拍對球的作用力等于球?qū)η蚺牡淖饔昧?，故AB錯誤；CD．因為不計空氣阻力，則球從被擊出到落地前，球只受重力，只有球的重力做功，所以球的機械能守恒，故C正確，D錯誤。故選C。4.一列簡諧橫波在時刻的波形圖如圖所示，介質(zhì)中處的質(zhì)點P此刻沿y軸正方向運動，質(zhì)點P的振動周期，則該波（）A.波長為4m B.振幅為12cmC.波速為20m/s D.沿x軸負(fù)方向傳播【答案】C【解析】【詳解】B．由圖可知，振幅為，故B錯誤；A．由圖可知，波長為，故A錯誤；C．該波的波速為故C正確；D．質(zhì)點P此刻沿y軸正方向運動，根據(jù)“同側(cè)法”可知，該波沿x軸正方向傳播，故D錯誤。故選C。5.如圖所示，用兩條細線懸掛一個除去了柱塞的注射器，當(dāng)其靜止時，針頭恰好對準(zhǔn)下面木板的中心線（圖中虛線）。將注射器內(nèi)裝上墨汁，當(dāng)注射器左右擺動時，垂直于擺動的方向以速度v勻速拖動木板，在木板上留下墨汁圖樣，A、B兩點間距為L。則該注射器在擺動時（）A.通過A點正上方時向右擺動 B.通過B點正上方時加速度為零C.通過A點和B點時擺動方向相同 D.擺動的周期為【答案】D【解析】【詳解】A．由圖可知，通過A點正上方后的墨汁留在了A點的左側(cè)，所以，通過A點正上方時向做擺動，故A錯誤；B．通過B點正上方時，加速度為向心加速度，即此時注射器的加速度不為零，故B錯誤；C．由圖可知，注射器通過A點的擺動方向向左，通過B點時擺動方向向右，故C錯誤；D．該單擺由A到B，恰好擺動了1.5個周期，故滿足解得故D正確故選D。6.某同學(xué)在暗室中用題1圖裝置做測定“重力加速度”的實驗，當(dāng)頻閃儀閃光頻率時，恰能看到一串仿佛固定不動的水滴，各水滴到A點的距離分別為題2圖中的、、、所示，則（）A.水滴滴落的時間間隔為0.02sB.水滴在D點的速度為C.所測重力加速度D.所測重力加速度大于當(dāng)?shù)貙嶋H重力加速度【答案】C【解析】【詳解】A．由題意可知，水滴滴落的時間間隔為故A錯誤；B．水滴在D點的瞬時速度等于在CE間的平均速度，即故B錯誤；C．根據(jù)逐差相等公式可知，所測重力加速度為故C正確；D．因為有空氣阻力的存在，所以下落時間偏大，所測重力加速度小于當(dāng)?shù)貙嶋H重力加速度，故D錯誤。故選C。7.如圖所示，一質(zhì)量均勻分布的木板靜止在粗糙水平桌面上，木板和桌面右端對齊。設(shè)木板質(zhì)量為m，長度為L，與桌面間的動摩擦因數(shù)為，重力加速度為g。將木板右推，則推木板過程中克服摩擦力做的功為（）A. B. C. D.【答案】B【解析】【詳解】由于木板的重心并沒有離開桌面，所以桌面對木板的支持力與木板的重力是一對平衡力，木板對桌面的正壓力仍然等于木板的重力，因此在木板移動過程中，木板受到的摩擦力大小一直是，所以在木板右推，則推木板過程中克服摩擦力做的功為故選B。8.如圖所示，一輕繩繞過光滑的兩個輕質(zhì)小定滑輪、，一端和質(zhì)量為2m的小球連接，另一端與套在光滑固定直桿上質(zhì)量為m的小物塊連接。直桿與兩定滑輪在同一豎直面內(nèi)，與水平面的夾角，直桿上O點與兩定滑輪均在同一高度，D是直桿上的一點，且。直桿足夠長，小球運動過程中不會與其他物體相碰。現(xiàn)將物塊從O點由靜止釋放，下列說法正確的是（）A.物塊下滑至繩與桿垂直時，物塊的速度最大B.物塊下滑至繩與桿垂直時，物塊的機械能最大C.物塊下滑至D點時，小球重力的瞬時功率為零D.物塊下滑過程中，小球的重力勢能一直增加【答案】B【解析】【詳解】A．物塊下滑至繩與桿垂直時，物塊加速度為加速度不為0，速度不是最大，故A錯誤；B．物塊下滑至繩與桿垂直前，物塊受繩子拉力一直做正功，則物塊的機械能一直增大，物塊下滑至繩與桿垂直后，拉力做負(fù)功，物塊機械能減小，則物塊下滑至繩與桿垂直時，物塊的機械能最大，故B正確；C．由于物塊下滑至D點時，物塊的重力勢能轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)動能，小球的速度不為0，則重力的瞬時功率不為零，故C錯誤；D．物塊下滑過程中，根據(jù)幾何關(guān)系可知，小球先上升，后降低，則小球的重力勢能先增加，后減小，故D錯誤；故選B。9.2024年6月25日，嫦娥六號返回器實現(xiàn)世界首次月球背面采樣返回。返回器在返回過程中運用獨特的“打水漂”技術(shù)，在大氣層上下做類似打水漂的曲線運動。返回過程中高度隨時間變化如圖所示，P點對應(yīng)第一次進入大氣層的最低點，Q點對應(yīng)第一次離開大氣層后的最高點，則（）A.該圖像表示返回器的運動軌跡B.該圖像的斜率表示返回器的速度C.在Q點時，返回器的加速度為零D.在P點時，返回器的豎直方向分速度為零【答案】D【解析】【詳解】A．該圖像表示返回器返回過程的高度隨時間變化關(guān)系，不是運動軌跡，故A錯誤；B．該圖像不是位移時間圖，所以圖像的斜率不表示返回器的速度，故B錯誤；C．在Q點時，返回器受到地球引力，所以加速度不為0，故C錯誤；D．因為P點對應(yīng)第一次進入大氣層的最低點，所以在P點時，返回器的豎直方向分速度為零，故D正確。故選D。10.如圖所示，質(zhì)量為m的物塊受到一水平推力F作用，靜止在傾角為的斜面上，物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)，斜面始終保持靜止?fàn)顟B(tài)，則（）A.斜面對物塊的摩擦力方向一定沿斜面向下B.斜面對地面的摩擦力方向水平向右C.物塊對斜面的作用力方向豎直向下D.撤去推力F，斜面對地面的壓力一定變小【答案】D【解析】【詳解】A．物塊靜止斜面體上，如果滿足則斜面與物塊間無摩擦力作用，故A錯誤；B．對物塊和斜面整體分析可知，水平方向上地面對斜面的摩擦力向右平衡外力F，根據(jù)牛頓第三定律可知，斜面對地面的摩擦力方向水平向左，故B錯誤；C．根據(jù)A選項分析可知，如果滿足則此時斜面與物塊間無摩擦力作用，物塊對斜面的作用力垂直斜面向下，故C錯誤；D．撤去外力前，整體分析可知，地面對整體支持力為根據(jù)牛頓第三定律可知，斜面對地面的壓力為。因為，所以撤去外力后，物塊沿斜面加速下滑，小物塊處于失重狀態(tài)，故地面對整體支持力小于，所以撤去推力F，斜面對地面的壓力一定變小，故D正確。故選D。11.從地面上以速率豎直向上拋出一個質(zhì)量為m的小球，小球落地時速率為，若小球運動過程中所受空氣阻力的大小與其速率成正比，則（）A.小球在空中運動的時間為B.全過程小球動量的變化量大小為C.上升過程中空氣阻力的沖量大于下降過程中空氣阻力的沖量D.上升過程中空氣阻力的沖量小于下降過程中空氣阻力的沖量【答案】A【解析】【詳解】CD．做出小球的v-t圖像如下圖第一、第四象限中陰影部分的面積表示上升和下降過程的位移大小相等方向相反；若將縱坐標(biāo)改為f，由于f∝v，因此第一、第四象限中陰影部分的面積仍相等，其物理意義為上升、下降過程阻力的沖量等大反向，故CD錯誤；AB．對整個過程，設(shè)向下為正方向，根據(jù)動量定理因解得動量變化量為故A正確，B錯誤；故選A。二、非選擇題：共5題，共56分。其中第13題~第16題解答時請寫出必要的文字說明、答案中必須方程式和重要的演算步驟，只寫出最后答案的不能得分；有數(shù)值計算時明確寫出數(shù)值和單位。12.某實驗小組用細線和小鋼球做成一個單擺，驗證小球擺動過程中機械能守恒。如題1圖所示將細線固定在O點，B是小球靜止時所處的位置，B到水平地面高度為H。當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，實驗步驟如下：①將小球從B位置拉至A處，測出AB間高度h；②在B上方略高于小球的位置固定一刀片，小球由靜止釋放，擺到B位置時，細線恰好被刀片割斷，小球做平拋運動，落在復(fù)寫紙上，并在復(fù)寫紙下面的白紙上印出一個印跡；③重復(fù)上述步驟多次，找出平均落點；④以平均落點為小球的落地點C，用刻度尺測出平拋運動的水平位移s；⑤改變小球釋放高度，重復(fù)上述實驗。請回答下列問題：（1）實驗中某一釋放高度的多次落點位置如題2圖所示，該平均落點的刻度尺讀數(shù)為______cm；（2）寫出小球做平拋運動時的初速度的計算式（用題中的字母符號表示）______；（3）若所作圖像如題3圖所示，當(dāng)圖像斜率______時，可認(rèn)為該運動過程小球的機械能守恒；（4）小球擺動過程中動能的變化量為，重力勢能的變化量為。多次實驗總發(fā)現(xiàn)，可能的原因是：______；（寫出一條即可）（5）若保持為常數(shù)，當(dāng)h和H滿足______（寫出h和H的關(guān)系式）時，小球的水平射程最遠?！敬鸢浮浚?）44.75（44.74~44.76）（2）（3）4H（4）小球在運動過程中受到空氣阻力（5）【解析】【小問1詳解】平均落點為點跡分布的密集中心，根據(jù)刻度尺的讀數(shù)規(guī)律，該讀數(shù)為44.75cm。【小問2詳解】小球做平拋運動，則有，解得【小問3詳解】小球從A運到B過程有結(jié)合上述解得可知，圖像的斜率若滿足上述表達式，可認(rèn)為該運動過程小球的機械能守恒?！拘?詳解】小球在運動過程中受到空氣阻力，導(dǎo)致增大的動能小于減小的重力勢能?！拘?詳解】結(jié)合上述有解得根據(jù)數(shù)學(xué)規(guī)律有可知，當(dāng)有此時，水平射程最大。13.月球探測器圍繞月球做勻速圓周運動，其速度大小為v，距離月球表面高度為h，周期為T，引力常量為G。求：（1）月球的半徑R；（2）月球的質(zhì)量M?！敬鸢浮浚?）（2）【解析】【小問1詳解】根據(jù)其中解得【小問2詳解】根據(jù)萬有引力提供向心力解得14.限重空投項目是飛行器設(shè)計創(chuàng)新大賽中最精彩的，也是難度最大的。某次空投沙袋時飛行器與水平面的仰角，離地高度，速度。沙袋相對于飛行器無初速度釋放，忽略空氣阻力對沙袋的影響，g取。求：（1）沙袋離地面最大高度H；（2）沙袋落地點距釋放點的水平距離L。【答案】（1）（2）【解析】【小問1詳解】沙袋釋放瞬間，沿豎直方向的分速度大小為方向豎直向上，則沙袋上升到最高點時，距拋出點的豎直高度為所以，沙袋離地面最大高度為【小問2詳解】沙袋釋放瞬間，沿水平方向的分速度大小為沙袋在水平方向上，將做勻速直線運動。在豎直方向上，取豎直向上為正方向，則根據(jù)時間位移公式解得沙袋從拋出到落地，在豎直方向上運動的時間為根據(jù)分運動的等時性可知，沙袋在水平方向上運動的時間也為3s，則沙袋落地點距釋放點的水平距離為15.如圖所示，物塊下方用輕繩拴一小球，在一與豎直方向夾角為的恒力F作用下沿粗糙水平天花板向右做勻加速直線運動，在該過程中輕繩和水平方向夾角恒為。已知物塊質(zhì)量，小球質(zhì)量，，。若時刻物塊水平速度，，，g取，求：（1）物塊加速度的大小a；（2）0.3s末力F的瞬時功率P；（3）物塊和天花板間動摩擦因數(shù)?！敬鸢浮浚?）（2）（3）【解析】【小問1詳解】對小球受力分析，小球受到豎直向下的重力G和沿繩方向的拉力T，則在豎直方向水平方向根據(jù)牛頓第二定律代入數(shù)據(jù)，聯(lián)立以上各式，解得【小問2詳解】0.3s末物塊的速度為根據(jù)可知，此時力F的功率為【小問3詳解】將小球和物塊看做整體，在豎直方向上合力為零，設(shè)物塊與天花板間的彈力為N，則解得在水平方向，根據(jù)牛頓第二定律解得16.如圖所示，三個小鋼球A、B、C（可視為質(zhì)點）由兩根長均為L的輕細繩連接，放在光滑水平面上，其中球B質(zhì)量為2m，球A、C的質(zhì)量均為m，細繩剛好處于伸直狀態(tài)且無拉力，現(xiàn)使球B瞬間獲得與繩垂直的水平初速度，設(shè)球A、C的碰撞為彈性碰撞。求：（1）小球A、C第一次碰撞前瞬間，小球A的動能；（2）小球A、C第一次碰撞后瞬間，A相對于B做圓周運動的向心力大?。唬?）當(dāng)兩細繩夾角第一次為時，小球B的速度大小?！敬鸢浮浚?）（2）（3）【解析】【小問1詳解】由對稱性知，運動中小球A、C沿繩方向的分速度大小相等，沿垂直繩方向的分速度大小相等，方向相反，小球B一直沿初速度所在的直線運動，小球A、C第一次碰撞前瞬間，結(jié)