湖南省岳陽縣兩校2023-2024學年高三上學期11月期中聯(lián)考物理試題（解析版）

PAGEPAGE12024屆高三上期岳陽縣期中聯(lián)合考試物理試卷總分：100分時量：75分鐘一、單選題（每小題4分，共24分）1.質(zhì)量為的運動員從下蹲狀態(tài)豎直向上起跳，經(jīng)時間身體伸直并剛好離開水平地面，此時運動員的速度大小為，不計空氣阻力，重力加速度大小為。則（）A.運動員在加速上升過程中處于失重狀態(tài)B.該過程中，地面對運動員的沖量大小為C.該過程中，地面對運動員做功為0D.該過程中，運動員的動量變化量大小為【答案】C【解析】A．對運動員，在加速上升過程中加速度向上，處于超重狀態(tài)，A錯誤；B．由動量定理有得地面對運動員的沖量大小為B錯誤；C．地面對運動員的力的作用點的位移為零，得地面對運動員做功為零，C正確；D．運動員的動量變化量大小為，D錯誤。故選C。2.在Q點沿水平方向，對著一斜面拋出質(zhì)量相等的a、b兩個小球，小球的軌跡如圖所示，忽略空氣阻力，則兩小球從拋出至落到斜面過程，下列說法正確的是（）A.a球的運動時間大于b球運動時間B.a球的初速度小于b球初速度C.a球動量的增加量小于b球動量的增加量D.a球動能的增加量大于b球動能的增加量【答案】C【解析】A．根據(jù)解得根據(jù)圖形可知，a球豎直分位移小于b球豎直分位移，則a球的運動時間小于b球運動時間，A錯誤；B．根據(jù)結(jié)合上述解得根據(jù)圖形可知，a球豎直分位移小于b球豎直分位移，a球水平分位移小于b球水平分位移，則a球的初速度大于b球初速度，B錯誤；C．根據(jù)動量定理有根據(jù)上述，a球的運動時間小于b球運動時間，則a球動量的增加量小于b球動量的增加量，C正確；D．根據(jù)動能定理有由于a球豎直分位移小于b球豎直分位移，則a球動能的增加量小于b球動能的增加量，D錯誤。故選C。3.如圖所示，長均為L的兩根輕繩，一端共同系住質(zhì)量為m的小球，另一端分別固定在等高的A、B兩點，A、B兩點間的距離也為L。重力加速度大小為g。現(xiàn)使小球在豎直平面內(nèi)以AB為軸做圓周運動，若小球在最高點速率為v時，兩根繩的拉力恰好均為零，則小球在最高點速率為2v時，每根繩的拉力大小為（）A. B. C. D.【答案】A【解析】設(shè)小球在豎直面內(nèi)做圓周運動的半徑為r，小球運動到最高點時輕繩與圓周運動軌道平面的夾角為則根據(jù)題述小球在最高點速率為v時，兩根繩的拉力恰好均為零，有小球在最高點速率為時，設(shè)每根繩的拉力大小為，則有解得故選A。4.農(nóng)歷正月十五是元宵節(jié)，也被稱為花燈節(jié)，賞花燈、猜燈謎是該節(jié)日的傳統(tǒng)活動。如圖所示，用輕繩對稱掛起四個相同的花燈，其中輕繩水平，輕繩、與水平方向夾角分別為和，下列關(guān)系式正確的是（）A. B. C. D.【答案】A【解析】ABD．以B結(jié)點為對象受力分析如下圖根據(jù)平衡條件有以繩和結(jié)點A、B整體為對象受力分析如下圖根據(jù)平衡條件有可得故A正確，BD錯誤；C．根據(jù)ABD選項分析，由平衡條件有故C錯誤。故選A。5.如圖所示，質(zhì)量均為m的物塊A和B用不可伸長的輕繩連接，A放在傾角為θ的固定光滑斜面上，而B能沿光滑豎直桿上下滑動，桿和滑輪中心間的距離為L，物塊B從與滑輪等高處由靜止開始下落，斜面與桿足夠長，重力加速度為g。在物塊B下落到繩與水平方向的夾角為θ的過程中，下列說法正確的是（）A.物塊B下落過程中機械能守恒B.物塊B的重力勢能減少量為mgLsinθC.物塊A的速度大于物塊B的速度D.物塊B末速度為【答案】D【解析】B．物塊B的重力勢能減小量為故B錯誤；C．將物塊B的速度分解為沿繩子方向和垂直于繩子方向，有可知物塊A的速度小于物塊B的速度，故C錯誤；D．根據(jù)機械能守恒，有解得故D正確；A．繩的拉力對B做負功，故B機械能不守恒，故A錯誤。故選D。6.如圖所示，傾角為30°的斜面上用鉸鏈連接一輕桿a，輕桿a頂端固定一質(zhì)量為m的小球（體積可不計），輕繩b跨過斜面頂端的光滑小定滑輪，一端固定在球上，一端用手拉著，保持小球靜讓，初始時輕繩b在滑輪左側(cè)的部分水平，桿與斜面垂直，緩慢放繩至輕桿水平的過程中，斜面始終靜止，滑輪右側(cè)的繩與豎直方向夾角始終不變，重力加速度為g，下列說法正確的是（）A.初始時輕繩上的拉力大小為B.地面對斜面的摩擦力始終向左且增大C.鉸鏈對輕桿的支持力一直減小D.輕繩上的拉力一直減小【答案】B【解析】A．鉸鏈對輕桿的支持力與滑輪左側(cè)輕繩對球的拉力的合力與小球的重力大小相等、方向相反，初始時有可得輕繩上的拉力大小為A錯誤；BCD．如圖甲所示，設(shè)球與輕繩的連接點為A，鉸鏈處為B點，過B點作豎直虛線，虛線與繩的交點設(shè)為C，畫出力的矢量三角形如圖乙所示

根據(jù)幾何知識可知三角形與力的三角形相似，則有緩慢放氣過程中，減小，不變，增大，則可得增大，增大，滑輪右側(cè)輕繩上的拉力在水平方向的分力一直增大，對整體受力分析可知，地面對斜面的摩擦力始終向左且增大，B正確，CD錯誤。故選B。二、多選題（每小題5分，選對但不全得3分，共20分）7.1932年，查德威克用未知射線轟擊氫核，發(fā)現(xiàn)這種射線是由質(zhì)量與質(zhì)子大致相等的中性粒子（即中子）組成。如圖所示，中子以速度分別碰撞靜止的氫核和氮核，碰撞后氫核和氮核的速度分別為和。若碰撞為彈性正碰，氮核質(zhì)量是氫核質(zhì)量的14倍，不考慮相對論效應(yīng)，下列說法正確的是（）A小于 B.大于C.碰撞后氮核的動量比氫核的小 D.碰撞后氮核的動能比氫核的小【答案】AD【解析】AB．設(shè)中子質(zhì)量為，氫核的質(zhì)量為，氮核的質(zhì)量為，設(shè)中子和氫核碰撞后中子速度為，由動量守恒定律和能量守恒定律可得聯(lián)立解得設(shè)中子和氮核碰撞后中子速度為，由動量守恒定律和能量守恒定律可得聯(lián)立解得可得選項A正確，B錯誤；C．碰撞后氫核的動量為氮核的動量為可得選項C錯誤；D．碰撞后氫核的動能為氮核的動能為可得故D正確。故選AD。8.如圖，質(zhì)量為M的木板放在光滑的水平面上，木板的左端有一質(zhì)量為m的木塊，在木塊上施加一水平向右的恒力F，木塊和木板由靜止開始運動，木塊相對地面運動位移x后二者分離。則下列哪些變化可使x減?。ǎ〢.僅增大恒力FB.僅減小木板的質(zhì)量MC.僅增大木塊的質(zhì)量mD.僅減小木塊與木板間的動摩擦因數(shù)【答案】AD【解析】根據(jù)牛頓第二定律得木塊的加速度為木板的加速度為設(shè)板長為L，根據(jù)得木塊相對地面運動位移為A．若僅增大恒力F，則木塊的加速度變大，木板的加速度不變，則x減小，故A正確；B．則知若僅減小木板的質(zhì)量M，木塊的加速度不變，木板的加速度增大，則x增大，故B錯誤；C．若僅增大木塊的質(zhì)量m，則木塊的加速度減小，木板的加速度增大，則x增大，故C錯誤；D．若僅減小木塊與木板間的動摩擦因數(shù)，則木塊的加速度減小，木板的加速度增大，則x減小，故D正確。故選AD。【點睛】根據(jù)題意推動出關(guān)于x的表達，在根據(jù)表達中物理量的變化情況推到x的變化情況。9.如圖所示，在光滑水平面上有質(zhì)量為的小球A和質(zhì)量為的小球B通過輕彈簧栓接并處于靜止狀態(tài)，質(zhì)量也為的小球C以速度水平向左勻速運動并與B發(fā)生彈性碰撞。已知在小球A的左端某處（圖中未畫出）固定有一彈性擋板（指小球與擋板碰撞時不計機械能損失），且當小球A與擋板發(fā)生正碰后立即撤去擋板，碰撞時間極短．則小球A與擋板碰撞后的運動過程中，彈簧彈性勢能的最大值可能是（）A. B. C. D.【答案】ABD【解析】開始向左運動后，開始階段B減速A加速，經(jīng)分析當時A與擋板相碰后反向，由動量守恒知以后有A、B速度同時為0的時刻，此時彈簧彈性勢能最大值最大，為當彈簧第二次回到原長時，vA=0，若此時正好與擋板相接觸，以后彈簧壓縮至最短，最短時彈簧彈性勢能最大值最小，有解得在這兩者區(qū)間取值均可。故ABD正確；C錯誤。故選ABD。10.一列周期為T、沿x軸方向傳播的簡諧橫波在某時刻的部分波形如圖所示。P，Q，M為波上三個質(zhì)點，已知該時刻質(zhì)點P、Q坐標分別為（，），（，），質(zhì)點M縱坐標為2cm，且質(zhì)點M正沿y軸正方向振動。則（）A.該波沿x軸負方向傳播B.質(zhì)點M橫坐標為20mC.經(jīng)過，質(zhì)點P和質(zhì)點Q的位移相同D.經(jīng)過，質(zhì)點M通過的路程為【答案】AC【解析】A．由于該時刻質(zhì)點M正沿y軸正方向振動，根據(jù)波形平移法可知，波沿x軸負方向傳播，故A正確；B．設(shè)此時波的波動方程為對于P、Q兩點有則有，解得，則有則有解得質(zhì)點M橫坐標為故B錯誤；C．以該時刻為時刻，設(shè)質(zhì)點P的振動方程為則有由于此時質(zhì)點P向下振動，則有則經(jīng)過，質(zhì)點P的位移為設(shè)質(zhì)點Q的振動方程為則有則有則經(jīng)過，質(zhì)點Q的位移為故C正確；D．設(shè)此時質(zhì)點M的振動方程為則有由于此時質(zhì)點M向上振動，則有則經(jīng)過，質(zhì)點M的位移為則經(jīng)過，質(zhì)點M通過的路程為故D錯誤。故選AC。三、實驗題（每空2分，共16分）11.某實驗小組利用如圖甲所示的裝置做“探究加速度與合外力關(guān)系”實驗。當?shù)氐闹亓铀俣葹間，滑塊和遮光條的總質(zhì)量為M。（1）為了使滑塊受到的合外力近似等于鉤碼的重力，下列操作必要的是______（多選）。A.平衡摩擦力B.調(diào)節(jié)氣墊導軌水平C.調(diào)節(jié)牽引滑塊的細線水平D.使鉤碼質(zhì)量遠小于滑塊質(zhì)量（2）先用游標卡尺測量遮光條的寬度d，如圖乙所示，則______。（3）按正確的操作，接通氣源，將滑塊由A點靜止釋放（A點到光電門的距離為x），記錄鉤碼的質(zhì)量及滑塊通過光電門時遮光條遮光時間，改變懸掛鉤碼的質(zhì)量進行多次實驗，每次滑塊均從A點由靜止釋放，實驗測得多組鉤碼的質(zhì)量m及對應(yīng)的遮光條遮光時間t，作出圖像，如果圖像是一條過原點的傾斜直線，圖像的斜率等于______，則表明質(zhì)量一定時，加速度與合外力成正比。若要用此實驗過程驗證滑塊和鉤碼系統(tǒng)的動能定理，只要驗證表達式______成立即可?！敬鸢浮浚?）BCD（2）3.60（3）【解析】（1）[1]為了使滑塊受到的合外力近似等于鉤碼的重力，應(yīng)調(diào)節(jié)氣墊導軌水平，調(diào)節(jié)牽引滑塊的細線水平，使鉤碼質(zhì)量遠小于滑塊質(zhì)量，不需要平衡摩擦力。故選BCD。（2）[2]該游標卡尺游標尺為20分度值，則其精度為，主尺讀數(shù)為，游標尺讀數(shù)為，所以。（3）[3]由得則當圖像的斜率等于，則表明質(zhì)量一定時，加速度與合外力成正比；[4]若要用此實驗過程驗證滑塊和鉤碼系統(tǒng)的動能定理，只要驗證表達式成立即可。12.如圖1所示的實驗裝置可用來探究影響平行板電容器電容的因素，使電容器帶電后與電源斷開，將電容器左側(cè)極板和靜電計外殼均接地，電容器右側(cè)極板與靜電計金屬球相連。（1）該實驗使用的科學方法是______。A．類比法B．控制變量法C．假設(shè)法D．微小量放大法（2）影響平行板電容器電容因素有______。A．極板的材料B．兩極板間距離和兩極板的正對面積C．電容器儲存的電荷量（3）在實驗中觀察到的現(xiàn)象是______。A．將左極板向上移動一段距離，靜電計指針的張角變小B．向兩板間插入陶瓷片時，靜電計指針的張角變大C．將左極板右移，靜電計指針的張角變小D．將左極板拿走，靜電計指針的張角變?yōu)榱悖?）該同學用同一電路分別給兩個不同的電容器充電，電容器的電容C1>C2，充電時通過傳感器的電流隨時間變化的圖像如圖2中①②所示，其中對應(yīng)電容為C1的電容器充電過程I﹣t圖像的是___（選填A：①B：②）?！敬鸢浮浚?）B（2）B（3）C（4）B【解析】（1）[1]本實驗中，若研究電容與兩極板正對面積關(guān)系時，需要保持極板間距、電介質(zhì)等其他量保持不變，所以采用的科學方法是控制變量法，故B正確。故選B。（2）[2]由平行板電容器的決定式可知影響平行板電容器電容的因素有兩極板間距離、兩極板的正對面積和兩極板之間的電介質(zhì)，故B正確。故選B。（3）[3]A．本實驗中，將左極板向上移動一段距離，即兩極板的正對面積減小，平行板電容器的電容減小。由于電容器的帶電荷量不變，根據(jù)電容的定義式即可知，兩極板之間的電勢差增大，故靜電計指針的張角變大，故A錯誤；B．向兩板間插入陶瓷片時，平行板電容器兩極板間的介電系數(shù)增大，故平行板電容器的電容增大。由于電容器的帶電荷量不變，故兩極板之間的電勢差減小，靜電計指針的張角變小，故B錯誤；C．將左極板右移，兩極板間的距離減小，故平行板電容器的電容增大。由于電容器的帶電荷量不變，故兩極板之間的電勢差減小，靜電計指針的張角變小，故C正確；D．將左極板拿走，相當于兩極板間的距離很大，則平行板電容器的電容變得很小。由于電容器的帶電荷量不變，則兩極板之間的電勢差變大，靜電計指針的張角會變大，故D錯誤。故選C。（4）[4]用同一電路分別給兩個不同的電容器充電，電容器的電容C1>C2，則充電完成后，兩電容器兩端電壓相同，根據(jù)Q=CU可知，電容器的電容大則其帶電量大，而I?t圖像面積代表帶電量，所以對應(yīng)電容為C1的電容器充電過程I?t圖像的是②，故選B。四、解答題13.如圖所示，在豎直平面內(nèi)，光滑絕緣直桿AC與半徑為的圓周交于B、C兩點，在圓心處有一固定的正點電荷，B點為AC的中點，C點位于圓周的最低點。現(xiàn)有一質(zhì)量為、電荷量為、套在桿上的帶負電小球（可視為質(zhì)點）從A點由靜止開始沿桿下滑。已知重力加速度為，A點距過C點的水平面的豎直高度為，小球滑到B點時的速度大小為。求：（1）A、B兩點的電勢差；（2）小球滑至C點時的速度的大??；（3）若以C點為參考點（零電勢點），試確定A點的電勢?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3）【解析】（1）小球從A到B，由動能定理可得又解得A、B兩點的電勢差為（2）根據(jù)點電荷的電場特征可知，BC所在的圓是一個等勢面，所以小球從B到C電場力做的總功為零，由幾何關(guān)系可得BC的豎直高度為小球從B到C，根據(jù)動能定理可得解得（3）以C點為零電勢點，則有解得14.如圖甲所示，質(zhì)量為M=1kg的小車放置在光滑在水平面上，小車的上表面由四分之一光滑圓弧和水平面組成，圓弧的半徑R=0.5m．車的右端有一豎直的固定擋板，一輕彈簧放在車上并與擋板連接，彈簧處于原長，彈簧的左端點與車上的C點對齊．圓弧的最低點B到C點間的平面是粗糙的，其余部分均為光滑，BC長L=0.5m．質(zhì)量m=0.2kg的小物塊從圓弧的最高點A由靜止釋放，物塊沿圓弧下滑到BC水平面上，物塊從B到C運動的過程中所受的摩擦力與到B點的距離關(guān)系如圖乙所示，．（1）物塊滑到B點時速度大小及物塊對軌道的壓力；（2）物塊第一次壓縮彈簧的過程中，彈簧獲得的最大彈性勢能；（3）物塊最終停在車上的位置離B點的距離．【答案】(1)F=6.8N；(2)EP=0.8J；(3)x=0.5m【解析】(1)由于四分之一圓弧光滑，因此物塊從A滑到B的過程中，系統(tǒng)水平方向動量守恒．設(shè)物塊滑到B點時物塊的速度大小為v1、車的速度大小為v2，則有根據(jù)機械能守恒有求得：m/s在B點求得：=6.8N根據(jù)牛頓第三定律可知，物塊對軌道的壓力為6.8N（2）根據(jù)動量守恒定律可知，當物塊壓縮彈簧最短時，物塊和小車系統(tǒng)的速度為零．根據(jù)能量守恒有因此彈簧的最大彈性勢能=0.8J（3）當物塊與車相對靜止時，物塊一定停在BC段上某一點處．根據(jù)系統(tǒng)水平方向動量守恒可知，當物塊與車相對靜止時，物塊與車處于靜止狀態(tài)．由于所以物塊最終停在C點，故物塊最終停在車上的位置距B點0.5m15.如圖所示，在電動機的帶動下以的速度順時針勻速轉(zhuǎn)動的水平傳送帶。左端與粗糙的弧形軌道平滑對接，右端與光滑水平面平滑對接，水平面上有無窮多個位于同一直線上，處于靜止狀態(tài)的相同小球，小球質(zhì)量，質(zhì)量的物體（可視為質(zhì)點）從軌道上高的P點由靜止開始下滑，滑到傳送帶上