山東省德州市2024-2025學年高三上學期期中考試物理試題（解析版）

高級中學名校試卷PAGEPAGE1高三物理試題注意事項：1．答題前，考生先將自己的姓名、考生號、座號填寫在相應位置，認真核對條形碼上的姓名、考生號和座號，并將條形碼粘貼在指定位置上。2．選擇題答案必須使用2B鉛筆正確填涂；非選擇題答案必須使用0.5毫米黑色簽字筆書寫，字體工整、筆跡清楚。3．請按照題號在各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試題卷上答題無效。保持卡面清潔，不折疊、不破損。一、單項選擇題1.關于描述物體做直線運動的兩個圖像，下列說法正確的是（）A.圖甲中，物體在0~6s這段時間內(nèi)做加速度變大的加速運動B.圖甲中，物體在0~6s這段時間內(nèi)的位移等于18mC.圖乙中，0~6s內(nèi)物體速度變化量的大小為D.圖乙中，6s末物體的速度大小為【答案】C【解析】A．v-t圖像中各點切線的斜率表示加速度，斜率減小，加速度逐漸減小，物體做加速度逐漸減小的加速運動，故A錯誤；B．如果物體做勻加速直線運動，則在0~6s這段時間內(nèi)，位移甲圖圖形面積大于勻加速直線運動的圖形面積，所以圖甲中，物體在這段時間內(nèi)的位移大于18m，故B錯誤；C．由可知，a-t圖像與時間軸所圍面積表示速度變化量，則0~6s內(nèi)物體速度變化量的大小為故C正確；D．由a-t圖像得到的是速度變化量，因物體初速度未知，故無法求得6s末物體的速度，故D錯誤。故選C。2.量綱在物理學中具有重要的意義，下列選項中不屬于電場強度單位的是（）A. B. C. D.【答案】D【解析】A．電場強度定義式為電場單位為N/C，故A正確，不符合題意；B．根據(jù)電場單位為V/m，故B正確，不符合題意；C．根據(jù)則電場單位為，故C正確，不符合題意；D．電場強度的單位是N/C，則有故D錯誤，符合題意。本題選擇錯誤選項，故選D。3.單板滑雪是一項非常具有觀賞性的比賽項目，圖甲是北京冬奧會中運動員在空中姿態(tài)的圖像。運動員的運動過程可簡化成圖乙，先以水平初速度從A點沖上圓心角為的圓弧跳臺，從B點離開跳臺，C點為運動軌跡最高點，之后落在著陸坡上的E點。忽略運動過程中受到的空氣阻力并將運動員及裝備看成質(zhì)點，則下列說法正確的是（）A.運動員在A位置時，所受支持力與重力相等B.運動員在C點速度為0C.運動員從B到C的過程為超重狀態(tài)，從C到E的過程為失重狀態(tài)D.運動員從B到E的過程處于完全失重狀態(tài)【答案】D【解析】A．運動員在A位置時，支持力與重力的合力為運動員做圓周運動提供向心力，故有解得A錯誤；B．運動員在C點時，豎直方向上的速度為0，但水平方向上的速度不為0，B錯誤；CD．運動員從B到E的過程中，做拋體運動，加速度為重力加速度，故運動員處于完全失重狀態(tài)，C錯誤，D正確。故選D。4.嫦娥六號完成了人類歷史上首次月球背面采樣，是中國探月工程的重要里程碑。質(zhì)量為m的嫦娥六號從月球背面由靜止起飛，會在月球表面附近經(jīng)歷一個時長為、速度增加到的過程。已知月球的質(zhì)量約為地球的，半徑約為地球的，地球表面的重力加速度大小為g，忽略其他阻力。若該加速過程可視為一個豎直向上的勻加速直線運動，此過程中嫦娥六號的動力大小約為（）A B. C. D.【答案】A【解析】根據(jù)在天體表面附近，重力等于萬有引力得所以月球表面的重力加速度為對著陸器根據(jù)動量定理有解得故選A。5.兩無人機A、B進行“空中停車”測試（即減速直至停在空中）。它們沿同一直線同向飛行。時刻，A以速度、加速度大小做勻減速直線運動；此時在A的后方距離為13m處，B以速度、加速度大小做勻加速直線運動。一段時間后，為了避免和前方的A相撞，B做勻減速直線運動。下列說法正確的是（）A.時，A、B的速度相等B.測試過程中A、B的最大距離為15mC.若B不減速則5s末追上AD.若時，B開始做勻減速直線運動，為了避免和前方的A相撞，B的加速度大小至少為【答案】D【解析】A．依題意，可得解得可知時，A、B的速度相等。故A錯誤；B．測試過程中，當二者速度相同時，具有最大距離為故B錯誤；C．設若B不減速經(jīng)追上A，則有解得或故C錯誤；D．依題意，時，A的速度為B的速度為二者距離為為了避免和前方的A相撞，設B的加速度大小至少為，則有，聯(lián)立，解得故D正確。故選D。6.打籃球是很多同學喜歡的運動，同學們經(jīng)常通過觀察籃球自由下落后的反彈高度檢測籃球的性能。某同學將一質(zhì)量為0.5kg的籃球自距地面高1.2m處自由下落，反彈后的高度為0.8m。已知該籃球每次與地面碰撞前后的動能比值不變。若該同學在籃球下落的同時向下拍一下球，球落地后反彈仍能回到原高度1.2m處。重力加速度大小取，不計空氣阻力，則該同學拍球過程中對籃球做的功為（）A.1.0J B.2.0J C.3.0J D.4.5J【答案】C【解析】由題意可得籃球與地面碰撞前后動能的比值為在同學拍球的情景中，令碰撞前后的速度分別為、，則有其中解得球下落過程，根據(jù)動能定理有解得故選C。7.風級不同表現(xiàn)不同：零級煙柱直沖天，一級青煙隨風偏，二級輕風吹臉面……。一次大風惡劣天氣，小張同學路過一片空曠地帶，迎風站立時剛好出現(xiàn)被風吹動相對路面滑動的現(xiàn)象，立即蹲下才安全停下來。事后查閱相關資料來估算當時的風力等級。小張體重約為65kg，鞋子和路面的動摩擦因數(shù)約為0.8，空氣密度約為，迎風站立時受力面積約為，重力加速度。假設風吹到身上時速度減為零，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。根據(jù)以上數(shù)據(jù)，估算當時的風力等級為（）A.七級（13.9—17.1m/s） B.八級（17.2—20.7m/s）C.九級（20.8—24.4m/s） D.十級（24.5—28.4m/s）【答案】C【解析】設時間射到廣告牌上的空氣質(zhì)量為，廣告牌的面積為，則有根據(jù)動量定理有解得又因為，迎風站立時剛好出現(xiàn)被風吹動相對路面滑動的現(xiàn)象，所以解得故選C。8.某同學根據(jù)自制的電動模型車模擬汽車在水平面上的啟動過程，并且通過傳感器，繪制了模型車從靜止開始到獲得最大速度過程中速度的倒數(shù)和牽引力F之間的關系圖像（），如圖所示。已知模型車的質(zhì)量為2kg，它先做勻加速運動達到額定功率，然后保持功率不變做變加速運動直到最大速度，行駛過程中受到的阻力恒定，則下列說法正確的是（）A.模型車牽引力的額定功率為6W B.模型車受到的阻力大小為3NC.模型車勻加速運動的時間為12s D.模型車加速過程運動位移為9m【答案】B【解析】A．根據(jù)可得結合圖線的斜率可得A錯誤；B．由圖像可知，模型車的速度從增大到是恒定功率啟動的過程，速度最大時合外力為零，即牽引力等于阻力，根據(jù)圖像可知，在時速度達到最大值，因此有B正確；C．由圖像可知，模型車開始恒力作用下勻加速啟動，根據(jù)牛頓第二定律可得，此階段的加速度解得故勻加速運動的時間C錯誤；D．根據(jù)上述分析，結合勻變速運動規(guī)律可得，勻加速階段的位移達到額定功率后，模型車做變加速運動，設其運動時間為，此階段的位移為，根據(jù)動能定理則有模型車加速過程運動位移D錯誤。故選B。二、多項選擇題9.真空中有A、B、C、D四點，剛好構成一正四面體。在A、B兩點分別固定等量的正電荷，下列說法正確的是（）A.C、D兩點的電場強度相同B.從C沿直線到D，電場強度先增大后減小C.從C沿直線到D移動某負電荷，該電荷的電勢能先增大后減小D.從C點以某一初速度釋放一點電荷，該電荷可能做勻速圓周運動【答案】BD【解析】A．C、D兩點與兩個點電荷的距離均相等，由對稱性可知，C、D兩點電勢相等，電場強度的大小相等，但方向不同，故A錯誤；B．設M點在線段CD上，N為AB中點，其中，如答圖所示由幾何知識可知，△AMB是等腰三角形，設兩點電荷電荷量大小均為q，則這兩個點電荷在M處產(chǎn)生的電場強度大小均為M點的電場強度大小為其中長度BN是一個定值，由數(shù)學知識可知，當時，電場強度E取到最大值，M在CD線上移動時，θ的取值范圍為則可知從C沿直線到D，電場強度先增大后減小，故B正確；C．根據(jù)等量同種正電荷的電場線及等勢面分布、沿電場線方向電勢逐漸降低可知，離兩個正點電荷的距離越近電勢越高，從C沿直線到D，帶負電的試探電荷離兩個正點電荷的距離先減小后增大，則電勢先增大后減小，根據(jù)可知該負點電荷的電勢能先減小后增大，故C錯誤；D．負點電荷從C點沿垂直電場力方向，以一定的速度釋放，當提供的向心力等于所需要的向心力時，則可能做勻速圓周運動，該圓圓心為N點，故D正確。故選BD。10.如圖所示，傾角的粗糙斜面C放在水平地面上，斜面頂端裝有一光滑定滑輪。一細繩跨過滑輪，其一端懸掛質(zhì)量為m的物塊A，另一端與斜面上質(zhì)量也為m的物塊B相連，滑輪與B之間的細繩平行于斜面，整個系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)。現(xiàn)用始終垂直細繩方向的拉力F緩慢拉動A，使其繞定滑輪逆時針旋轉60°，B、C始終保持靜止，在此過程中（）A.拉力F一直增大 B.斜面對B的摩擦力先減小后增大C.地面對C的摩擦力先增大后減小 D.地面對C的支持力先增大后減小【答案】AC【解析】A．對A進行受力分析如圖所示根據(jù)平衡關系可知由題可知，由逐漸減小到，則F逐漸增大，T逐漸減小，A正確；B．對B受力可知解得則隨著逐漸減小，當F緩慢繞定滑輪逆時針旋轉60°，此時拉力B所受的斜面對它的摩擦力為0，達到最小，B錯誤；CD．對物體整體進行受力分析如圖所示解得由此可知，在由逐漸減小到的過程中，先增大后減小，一直減小，C正確，D錯誤。故選AC。11.如圖所示，質(zhì)量均為m的木塊A和B，并排放在光滑水平面上，A上固定一豎直輕桿，輕桿上端的O點系一長為l的細線，細線另一端系一質(zhì)量也為m的小球C?，F(xiàn)將C球拉起使細線水平伸直，并由靜止釋放C球，小球運動過程中與豎直桿不碰撞。下列說法正確的是（）A.C球由圖示位置下擺的過程中，A、B、C組成的系統(tǒng)動量守恒B.C球由圖示位置下擺到最低點時的水平位移為C.C球向左擺動到最大高度時的速度大小為D.C球向左擺動到最大高度時到O點的豎直距離為【答案】BD【解析】A．小球擺動過程，A、B、C系統(tǒng)水平方向不受外力，水平方向動量守恒，但豎直方向動量不守恒，故A錯誤；B．C球由靜止釋放到最低點的過程中，系統(tǒng)水平方向動量守恒，設C對地向左水平位移大小為x1，AB對地水平水平位移大小為x2，則有解得故B正確；CD．由題意可知，小球C擺至最低點時，設此時C球速度為v1，A、B同速度為v2，對A、B、C系統(tǒng)，水平方向動量守恒得由系統(tǒng)能量守恒得C球向左擺至最高點時，A、C共速，由水平方向動量守恒得解得由A、C系統(tǒng)能量守恒得解得則C向左運動能達到的最大高度比初始位置低，故C錯誤，D正確；故選BD。12.如圖所示，質(zhì)量為m可視為質(zhì)點的小球通過輕繩繞固定點O轉動，輕繩的長度為l，地面上的M點位于O點的正下方。將小球拉起至輕繩水平，然后由靜止釋放，當小球到達B點時，輕繩與水平方向夾角成30°，輕繩達到其最大能承受的拉力而斷裂，小球繼續(xù)運動，恰好落到M點。已知重力加速度為g，不計空氣阻力，下列說法正確的是（）A.小球從A運動到M的過程中，重力的功率一直增大B.輕繩能承受的最大拉力為mgC.小球從B運動到M的時間為D.之間的距離為【答案】ACD【解析】A．設輕繩與水平方向夾角為時，根據(jù)動能定理解得沿豎直方向的分速度為由數(shù)學知識可知，范圍內(nèi)，隨的增大而增大，繩斷裂后，小球在豎直方向做勻加速運動，持續(xù)增大。根據(jù)可知，小球從A運動到M的過程中，重力的功率一直增大，故A正確；B．繩斷裂時沿繩方向，由牛頓第二定律解得故B錯誤；C．繩子斷裂瞬間，水平方向解得故C正確；D．繩子斷裂瞬間，豎直方向聯(lián)立，解得故D正確。故選ACD。三、非選擇題13.用如圖所示的裝置做“研究平拋運動”的實驗。在一塊平木板上釘上復寫紙和白紙，然后將其豎直立于斜槽軌道末端前一段距離處，并保持板面與軌道末端的水平段垂直。小球從斜槽上緊靠擋板處由靜止?jié)L下，小球撞到木板在白紙上留下痕跡A；將木板沿水平方向向右平移一段動距離x，再使小球從斜槽上緊靠擋板處由靜止?jié)L下，小球撞到木板在白紙上留下痕跡B；木板再水平向右平移同樣距離x，使小球仍從斜槽上緊靠擋板處由靜止?jié)L下，再在白紙上得到痕跡C。若測得A、B間距離為，B、C間距離為，已知當?shù)氐闹亓铀俣葹間。（1）關于該實驗，下列說法中正確的是________A.斜槽軌道是否粗糙不影響實驗結果B.每次小球均須由靜止釋放C.為了能夠獲取多組數(shù)據(jù)，需要改變每次釋放小球的位置（2）根據(jù)上述直接測量的量和已知的物理量可以得到小球平拋的初速度大小的表達式為________。（用題中所給字母表示）（3）小球打在B點時的動量與打在A點時的動量的差值為，小球打在C點時的動量與打在B點時動量的差值為，則應有________。【答案】（1）AB（2）（3）1：1【解析】【小問1詳析】A．斜槽軌道是否光滑，不會影響做平拋運動，只要使斜槽末端保持水平，是為了保證小球做平拋運動，A正確；BC．因為要畫同一運動的軌跡，必須每次釋放小球的位置相同，且由靜止釋放，以保證獲得相同的初速度，B正確，C錯誤。故選AB.【小問2詳析】由于平拋運動在豎直方向上是自由落體運動，則有解得故小球拋出時的初速度【小問3詳析】根據(jù)動量定義可知結合拋體運動規(guī)律可知故有14.某實驗小組使用氣墊導軌測量滑塊的加速度，實驗過程中發(fā)現(xiàn)氣源損壞無法使用，為了完成實驗，設計方案如圖甲所示。將氣墊導軌的右側墊高補償摩擦力，滑塊上安裝了寬度為d的遮光條，滑塊在鉤碼牽引力作用下先后通過兩個光電門。若某次實驗過程中數(shù)字計時器記錄了遮光條通過光電門1的時間為，通過光電門2的時間為，遮光條從開始遮住光電門1到開始遮住光電門2的時間為t。（1）用毫米刻度尺測得遮光片的寬度如圖乙所示______cm。（2）計算滑塊通過光電門1時的瞬時速度表達式為______。（用題中所給字母表示）（3）關于補償摩擦力說法正確的是______。A.掛上鉤碼，給滑塊一定的初速度下滑，遮光條通過兩個光電門的時間相等，說明完全補償了摩擦力B.不掛鉤碼，給滑塊一定的初速度下滑，若遮光條通過兩個光電門的時間相等，說明完全補償了摩擦力C.不掛鉤碼，給滑塊一定的初速度下滑，若遮光條通過兩個光電門的時間大于，說明右側墊得過高（4）某同學運用所學動力學規(guī)律求解本次實驗的加速度，化簡后的表達式為，運用該表達式求解的加速度與真實加速度相比______（選填“偏大、偏小、相等”）【答案】（1）0.73##0.74##0.75##0.76##0.77（2）（3）BC（4）偏小【解析】【小問1詳析】根據(jù)游刻度尺的讀數(shù)規(guī)律，該讀數(shù)為。【小問2詳析】滑塊通過光電門1時的瞬時速度表達式為【小問3詳析】AB．平衡摩擦力時，應不掛鉤碼，給滑塊一定的初速度下滑，若遮光條通過兩個光電門的時間相等，表明通過兩光電門的速度相等，即滑塊勻速下滑，此時說明完全補償了摩擦力，故A錯誤，B正確；C．平衡摩擦力時，不掛鉤碼，給滑塊一定的初速度下滑，若遮光條通過兩個光電門的時間大于，表明滑塊通過第二個光電門的速度大于通過第一個光電門時的速度，說明右側墊得過高，故C正確。故選BC?！拘?詳析】t為遮光條從開始遮住光電門1到開始遮住光電門2的時間，光電門測速原理是以擋光時間的平均速度替代經(jīng)過光電門時的瞬時速度，實際上該速度等于擋光時間內(nèi)中間時刻的瞬時速度，即、本質(zhì)上為擋光后分別經(jīng)歷、后的瞬時速度，根據(jù)由于滑塊做勻加速直線運動，可知，擋光后滑塊從擋光后經(jīng)歷所在位置到擋光后經(jīng)歷所在位置的時間小于遮光條從開始遮住光電門1到開始遮住光電門2的時間t，即運用該表達式求解的加速度與真實加速度相比偏小。15.動能定理和動量定理在物理學中有著非常重要的地位，是人們解決物理問題的重要工具。如圖所示，一質(zhì)量為m的物體在光滑水平面上受水平恒力F作用做勻變速直線運動，經(jīng)過一段時間，速度由增加到v。結合上述情景，回答下列問題：（1）簡述動能定理的內(nèi)容，利用運動學公式和牛頓第二定律推導動能定理的表達式；（2）簡述動量定理的內(nèi)容，利用運動學公式和牛頓第二定律推導動量定理的表達式。【答案】（1）證明過程見解析（2）證明過程見解析【解析】（1）在某個過程中，合外力對物體做的功等于物體動能的變化。由牛頓第二定律有由運動學公式有聯(lián)立以上各式得（2）在某個過程中，物體所受外合力的沖量等于它動量變化。由牛頓第二定律有由加速度定義式有聯(lián)立以上各式得16.傾角為的光滑矩形斜面放在水平地面上，斜面寬度為，長度為。一視為質(zhì)點的小球從B點以的速度沿方向釋放，最終從邊的M點（圖中未標出）飛出，落到地面上的N點（圖中未標出）。在水平地面上建立如圖所示的平面直角坐標系（斜面底邊與x軸重合，高的D點剛好落在y軸上），重力加速度，求：（1）的長度d；（2）N點的坐標。【答案】（1）（2）【解析】（1）由題意可知，小球沿方向做勻速直線運動，有沿方向做勻加速直線運動，有解得（2）小球在M點沿方向的分速度為設小球從M到N點的時間為，在豎直方向上小球的分速度為，且只受重力，由位移時間公式可得解得，（舍）小球在x軸和y軸方向上均做勻速直線運動，有則N的坐標為17.如圖甲所示，在的區(qū)域內(nèi)存在與x軸正方向成的勻強電場（大小未知），在的區(qū)域內(nèi)存在豎直方向的勻強電場，大小，其方向變化如圖乙所示（規(guī)定豎直向上為正）。在x軸負半軸的點有一微粒源，可以源源不斷的產(chǎn)生質(zhì)量為m，電荷量為q的微粒（初速度視為0），在勻強電場中微粒從A沿直線運動到O點。在處放置一平行于y軸的足夠長的擋板，用于吸收打到其上的微粒。重力加速度為g，不考慮微粒間的相互作用，令，其中m，g，q，L為已知量。（1）求勻強電場的大小及微粒到達原點O的速度大?。唬?）求時刻從原點O經(jīng)過的微粒打到擋板的位置縱坐標y；（3）若擋板放在（）處，寫出微粒打在擋板上的縱坐標取值范圍（不要求寫出推導過程）?！敬鸢浮浚?），（2）-3L（3）（）【解析】（1）因微粒在勻強電場中從A沿直線運動到O點，可知此時微粒所受合力方向水平向右，由受力分析得解得微粒從A到O點做初速度為零的勻加速直線運動，在水平方向有解得（2）微粒在x方向的分運動為勻速直線運動，打到擋板所用時間0到時間內(nèi)微粒做類平拋運動，在豎直方向上有到時間內(nèi)，微粒受到的電場力和重力平衡，做勻速直線運動，在豎直方向上有則微粒打到擋板的位置縱坐標（3）當n=1，可知微粒在右側區(qū)域運動時間若微粒在t=0時刻經(jīng)過原點O，由第（2）問分析可知，微粒在豎直方向上偏轉的距離為L；若微粒在t=t0時刻經(jīng)過原點O，則做勻速直線運動，在豎直方向上不偏轉。綜上所述，當n=1時，微粒打在擋板上的縱坐標的取值范圍為(-L