2023-2024年河北省邢臺市質(zhì)檢聯(lián)盟高三上學(xué)期10月期中物理試題

2023～2024學(xué)年高三（上）質(zhì)檢聯(lián)盟期中考試物理一、單項選擇題1.如圖所示，某同學(xué)站在上行的電梯上隨電梯一起向上加速運動，設(shè)該同學(xué)運動速度為，所受摩擦力大小為，支持力大小為，重力大小為。則（）A. B. C.與反向 D.與同向【答案】A【解析】AB．該同學(xué)隨電梯一起向上加速運動，處于超重狀態(tài)，支持力大于重力，故A符合題意，B不符合題意；CD．該同學(xué)站在水平臺階向上加速運動，摩擦力方向為水平向右，故CD錯誤。故選A。2.衛(wèi)星沿橢圓軌道繞地球運動，如圖所示，設(shè)衛(wèi)星在近地點、遠地點的速度分別為、，近地點到地心的距離為，地球質(zhì)量為，引力常量為。則（）A. B. C. D.【答案】C【解析】AB．根據(jù)開普勒第二定律可知，衛(wèi)星在近地點的速度大于在遠地點的速度，即，選項A、B錯誤；C．當衛(wèi)星繞地心做軌道半徑為的圓周運動時，根據(jù)萬有引力提供向心力有，解得，衛(wèi)星從半徑為的圓軌道變軌到圖示的橢圓軌道時，必須在近地點加速使其做離心運動，所以，選項C正確，D錯誤故選C。3.某軍事愛好者在實彈訓(xùn)練場進行實彈射擊。子彈（視為質(zhì)點）水平射出的位置到靶的水平距離為，到靶心的豎直高度為。忽略空氣阻力，取重力加速度大小。若子彈射中靶心，則子彈射出的速度大小為（）A. B. C. D.【答案】B【解析】子彈射出后做平拋運動，在豎直方向有，在水平方向有，解得，故選B。4.如圖所示，為正方體，在其頂點處固定一帶正電的點電荷，取無窮遠電勢為零，下列說法正確的是（）A.、、三點的電場強度相同B.、兩點的電勢相等C.將一帶負電的試探電荷由點移到點，電場力做的功為D.若在點放一帶負電的試探電荷，則該試探電荷的電勢能為正值【答案】C【解析】A．、、三點的電場強度大小相等，方向不同，故A錯誤；B．點到點的距離小于點到點的距離，故點的電勢比點的電勢高，故B錯誤；C．點與點的電勢相等，故將一帶負電的試探電荷由點移到點，電場力做的功為，故C正確；D．試探電荷帶負電，點的電勢大于，該試探電荷的電勢能為負值，故D錯誤。故選C。5.冰壺比賽是選手們在冰上投挪冰壺的策略比賽運動。若、兩冰壺在光滑水平面上沿同一直線運動，發(fā)生碰撞前后的圖線如圖所示，由圖線可以判斷（）A.、的質(zhì)量之比為 B.碰前是追C.碰撞前、后的速度變化量為 D.、之間發(fā)生的碰撞為彈性碰撞【答案】D【解析】B．由圖可知碰撞前的速度大于的速度，可知碰前是追，故B錯誤；A．根據(jù)動量守恒定律可得，代入圖中數(shù)據(jù)可得，故A錯誤；C．碰撞前后的速度變化量為，故C錯誤；D．代入圖中數(shù)據(jù)可知，，兩個式子都成立，故、之間發(fā)生的碰撞為彈性碰撞，故D正確。故選D。6.某大型水陸兩棲飛機具有水面滑行汲水和空中投水等功能。某次演練中，該飛機在水面上由靜止開始勻加速直線滑行并汲水，速度達到時離開水面，該過程汲取的水的質(zhì)量為。離開水面后，飛機上升高度為時以大小為的速度保持水平勻速飛行，待接近目標時開始空中投水。以水面為參考平面，不計空氣阻力，重力加速度大小為。下列說法正確的是（）A.飛機（含水）在水面上滑行的過程中受到的合力不變B.整個攀升階段，飛機汲取的水的機械能增加量為C.飛機上升高度為時，飛機汲取水所受重力的功率為D.投出的水相對飛機做自由落體運動【答案】D【解析】A．飛機（含水）在水面上滑行的過程中，加速度不變，由于飛機汲水，總質(zhì)量逐漸增大，故受到的合力逐漸增大，故A錯誤；B．整個攀升階段，飛機汲取的水的機械能增加量為，故B錯誤；C．飛機上升高度為時，飛機豎直方向的速度為零，飛機汲取的水所受重力的功率為，故C錯誤；D．飛機投出的水的水平速度與飛機運行的速度相等，豎直方向的速度都為零，且投出的水只受重力作用，故投出的水相對飛機做自由落體運動，故D正確。故選D。7.如圖所示，三個水平圓盤、、緊挨在一起，轉(zhuǎn)動過程中不打滑。已知、、的半徑之比為，現(xiàn)將可視為質(zhì)點的兩個小物塊和分別置于、的邊緣隨圓盤一起轉(zhuǎn)動，、與圓盤之間的最大靜摩擦力均為其所受重力的倍。從靜止開始緩慢增大轉(zhuǎn)動的角速度，則下列說法正確的是（）A.、兩圓盤轉(zhuǎn)動的方向相反B.與圓盤之間先發(fā)生相對滑動C.、、三個圓盤轉(zhuǎn)動的角速度之比為D.、、三個圓盤邊緣處的向心加速度大小之比為【答案】B【解析】A．由題圖可知，、兩圓盤轉(zhuǎn)動方向相同，選項A錯誤；B．、、三個圓盤邊緣處的線速度大小相同，由，可得，由于做圓周運動的半徑更小，因此先發(fā)生相對滑動，選項B正確；CD．由，以及，可得、、三個圓盤轉(zhuǎn)動的角速度之比為，邊緣處的向心加速度大小之比為，選項CD均錯誤。故選B。二、多項選擇題8.自動駕駛汽車又稱電腦駕駛汽車、輪式移動機器人，是一種通過電腦系統(tǒng)實現(xiàn)無人駕駛的智能汽車。某自動駕駛汽車的自動記錄功能記錄了一段時間內(nèi)汽車做直線運動時的速度－時間（）圖像，如圖所示，已知時間內(nèi)的圖像為直線，下列說法正確的是（）A.末汽車加速度可能大于 B.時間內(nèi)，汽車所受的合力越來越小C.時間內(nèi)，汽車的位移大于D.時間內(nèi)，汽車的加速度逐漸減小【答案】BC【解析】AB．圖像的斜率表示加速度，時間內(nèi)的加速度大小為，末的加速度小于時間內(nèi)的加速度，時間內(nèi)，汽車做加速度減小的加速運動，根據(jù)牛頓第二定律可知時間內(nèi)，汽車所受的合力越來越小，故B正確，A錯誤；C．根據(jù)圖像中圖線與時間軸所圍的面積表示位移可知，時間內(nèi)，汽車的位移大小為，時間內(nèi)，面積大于，所以時間內(nèi)，位移大于，故C正確；D.圖像的斜率表示加速度，由圖可知時間內(nèi)，汽車做加速度增大的減速運動，故D錯誤。故選BC。9.如圖所示，一電容為的平行板電容器水平放置，兩極板、間的距離為，使其充電后與電源斷開，電容器板間電壓為，板電勢高于板電勢。為過平行板中心的水平虛線，一帶電微粒以某速度進入平行板后沿做直線運動。重力加速度天小為，下列說法正確的是（）A.帶電微粒的比荷為B.電容器帶電荷量為C.僅將板向下移動一小段距離，帶電微粒仍沿做直線運動D僅將兩平行板繞各自中點同時迅速順時針旋轉(zhuǎn)相同角度，帶電微粒仍沿直線運動【答案】AC【解析】A．極板間的電場強度，帶電微粒以某速度進入平行板后沿做直線運動，根據(jù)平衡條件可得，聯(lián)立可得，故A正確；B．電容器帶電荷量為，故B錯誤；C．電容器的電荷量不變，根據(jù)，，以及，聯(lián)立可得，僅將板向下移動一小段距離，極板間電場強度不變，帶電微粒仍沿做直線運動，故C正確；D．僅將兩平行板繞各自中點同時迅速順時針旋轉(zhuǎn)相同角度，電場強度的方向不再沿著豎直方向，則電場力無法與重力平衡，則帶電微粒不能沿直線運動，故D錯誤。故選AC。10.如圖甲所示，輕質(zhì)彈簧放在光滑的水平地面上，一端固定在豎直墻上，另一端與靜止的物塊相連，一顆子彈以水平向右的速度射入物塊，極短的時間內(nèi)二者達到共同速度。如圖乙所示，輕質(zhì)彈簧放在光滑的水平地面上，一端固定在豎直墻上，另一端與靜止的物塊相連，給物塊一個水平向右、大小為的推力，在物塊之后的運動過程中，推力始終保持不變。兩彈簧的勁度系數(shù)均為，子彈與物塊、的質(zhì)量均為，彈簧的彈性勢能與彈簧的形變量以及彈簧的勁度系數(shù)之間的關(guān)系為，彈簧均在彈性限度內(nèi)。下列說法正確的是（）A.圖乙中的彈簧的最大壓縮量為B.從子彈剛要進入物塊到彈簧第一次恢復(fù)原長的過程中，墻對彈簧的沖量的大小為C.物塊的最大速度為D.當圖乙中的彈簧的壓縮量最大時，其彈性勢能為【答案】AD【解析】B．由動量守恒定律，子彈剛射入物塊后二者的共同速度為，子彈與物塊組成的整體先向右做減速運動，速度變?yōu)闀r，彈簧的壓縮量最大，再向左做加速運動，當彈簧第一次恢復(fù)原長時，由能量守恒可得子彈與物塊的速度變?yōu)?，對系統(tǒng)，由動量定理有，解得，則從子彈剛要進入物塊到彈簧第一次恢復(fù)原長的過程中，墻對彈簧的沖量的大小為，B錯誤；AD．在推力作用下，物塊先向右加速運動，當彈簧對物塊向左的彈力等于時，物塊的速度達到最大，接著彈簧對物塊向左的彈力大于，物塊減速運動，當速度減為時，彈簧的壓縮量最大，物塊開始向左加速運動，當回到初始位置時，由功能關(guān)系可知物塊的速度正好為，完成一次往復(fù)運動，接著重復(fù)地做往復(fù)運動，設(shè)題圖乙中的彈簧的最大壓縮量為，由功能關(guān)系有，解得，最大彈性勢能，AD正確；C．設(shè)彈簧的壓縮量為時，物塊B受到的合力為，則有，此時物塊的速度達到最大值，由功能關(guān)系可知，推力做的功等于彈簧的彈性勢能與物塊的動能之和，則有，又，解得最大速度為，C錯誤。故選AD。三、非選擇題11.實驗室測定小物塊和水平面之間動摩擦因數(shù)的裝置如圖甲所示。輕質(zhì)彈簧的一端固定，另一端接觸小物塊（不拴接），向左緩慢移動物塊使彈簧壓縮到一定長度，釋放后經(jīng)過一段時間物塊停在水平面上的某一位置。某同學(xué)調(diào)整手機使其攝像頭正對水平面，開啟視頻攝像功能，用手機記錄小物塊在水平面上從開始釋放直至停下所做直線運動的情況。然后通過視頻回放，選擇小物塊剛好脫離彈簧時的位置作為參考點，得到小物塊相對于該點的運動距離與運動時間的數(shù)據(jù)。為了減小實驗誤差，該組同學(xué)采用圖像法來處理實驗數(shù)據(jù)，他們根據(jù)測量的和，所繪圖像如圖乙所示，取重力加速度大小。（1）小物塊剛脫離彈簧時的速度大小為_________，小物塊和水平面之間的動摩擦因數(shù)為_________。（2）本實驗中，若要測量剛釋放小物塊時彈簧的彈性勢能，已知小物塊的質(zhì)量，則還需要測量的物理量是_________。A．離開彈簧后小物塊滑動的距離B．離開彈簧后小物塊滑動的時間C．彈簧剛釋放時的壓縮量【答案】①.；②.；③.【解析】（1）[1]由題圖乙可知；[2]小物塊脫離彈簧后做勻減速直線運動，加速度大小，解得。

（2）[3]由能量守恒定律可知，剛釋放小物塊時彈簧的彈性勢能一部分轉(zhuǎn)化為小物塊剛脫離彈簧時的動能，另一部分為克服摩擦力做的功，故應(yīng)測量彈簧剛釋放時的壓縮量，故選C。12.某實驗小組利用如圖甲所示的裝置做“驗證機械能守恒定律”實驗。（1）為驗證機械能是否守恒，需要比較重物下落過程中在任意兩點間的___________。A．速度變化量和高度變化量B．速度變化量和勢能變化量C．動能變化量和勢能變化量（2）實驗中，先接通電源，再釋放重物，得到如圖乙所示的一條紙帶。在紙帶上選取三個連續(xù)打出的點、、，測得它們到起始點的距離分別為、、。已知當?shù)氐闹亓铀俣却笮?，打點計時器打點的周期為。設(shè)重物的質(zhì)量為，在打點計時器打下點到打下點的過程中，重物重力勢能的減少量___________，動能的增加量___________（3）從實驗結(jié)果發(fā)現(xiàn)，重物重力勢能的減少量大于其動能的增加量，其原因是___________。（寫出一條即可）【答案】①.；②.；③.；④.存在空氣阻力，紙帶與儀器之間存在摩擦力等【解析】（1）[1]要驗證機械能守恒定律，需測量勢能與動能之間的相互轉(zhuǎn)化量；故選C。（2）[2]在打點計時器打下點到打下點的過程中，重物重力勢能的減少量；[3]打下點時重物的速度等于從打下點到打下點這段時間內(nèi)重物的平均速度，所以其動能的增加量；（3）[4]空氣阻力、紙帶與打點計時器之間的摩擦力，都會做負功，使重物的機械能減少。13.如圖所示，勻強電場方向沿與水平方向夾角斜向右上方，電場強度大小為，一質(zhì)量為的帶負電的小球以某初速度開始運動，初速度方向與電場方向一致。小球所帶電荷量為（為重力加速度大小）。不計空氣阻力，現(xiàn)添加一新的勻強電場滿足小球做不同運動的需求。（1）要使小球做勻速直線運動，求新加電場的電場強度的大小和方向；（2）原電場的方向不變，大小可以改變，要使小球做直線運動，求新加電場的電場強度最小值及其方向?！敬鸢浮浚?），斜向左下方與水平方向成；（2），斜向右下方水平方向成【解析】（1）如圖甲所示，欲使小球做勻速直線運動，應(yīng)使其所受的合力為零，有，其中，，解得，，又小球帶負電，電場強度方向與電場力方向相反，則電場強度的方向與水平方向的夾角為，斜向左下方。（2）如圖乙所示，小球要做直線運動，則小球受到的合力應(yīng)與運動方向共線，當新的電場強度取最小值時，有，解得，同理電場強度的方向與電場力的方向相反，則電場強度的方向與水平方向的夾角為，斜向右下方。14.雪車比賽是一項驚險刺激的競技類項目，部分賽道如圖所示，半徑的圓弧軌道與一傾斜直軌道相切于點，直軌道與水平面間的夾角，運動員俯臥在雪車上沿軌道滑動，運動員和雪車（可視為質(zhì)點）的總質(zhì)量，經(jīng)過最低點時對軌道的壓力大小，再經(jīng)過點時速度大小，已知雪車受到軌道的阻力大小與其對軌道的壓力大小的比值，取重力加速度大小，，。（1）求雪車經(jīng)過最低點時的速度大小；（2）求從最低點運動到點的過程中雪車克服軌道摩擦力做的功；（3）若雪車剛好能到達直軌道的最高點，求軌道的長度?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3）【解析】（1）在點，由牛頓第三定律可知軌道對運動員和雪車的支持力與運動員和雪車對軌道的壓力大小相等即，由牛頓第二定律有，解得；（2）在運動員和雪車從點運動到點的過程中，由動能定理有，解得；（3）在運動員和雪車從點運動到點的過程中，由動能定理有，解得。15.算盤是我國古老的計算工具，現(xiàn)代生活中偶爾還會見到。它中心帶孔的相同算珠可在算盤的固定導(dǎo)桿上滑動，設(shè)每顆算珠的質(zhì)量均為，使用前算珠需要歸零。如圖所示，水平放置的算盤中有甲、乙兩顆算珠未歸零，甲靠中擋，甲、乙相隔，乙與邊框相隔，算珠與導(dǎo)桿間的動摩擦因數(shù)?，F(xiàn)用手指將甲以的初速度撥出，甲、乙碰撞后瞬間甲的速度大小，方向不變，碰撞時間極短。算珠均可視為質(zhì)點，取重力加速度大小。（1）通過計算，判斷乙算珠能否滑動到