河北省保定市部分高中2023-2024學(xué)年高三上學(xué)期12月期中考試物理試題（解析版）

PAGE2024學(xué)年高三上學(xué)期物理試卷本試卷滿分100分，考試用時(shí)75分鐘．一、選擇題：本題共10小題，共46分．在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第1~7題只有一項(xiàng)符合題目要求，每小題4分；第8~10題有多項(xiàng)符合題目要求，每小題6分，全部選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。1.如圖所示，在某次壁球訓(xùn)練時(shí)，運(yùn)動(dòng)員在同一位置以不同角度斜向上發(fā)球，最后球都能恰好垂直擊打在豎直墻面反彈。若兩次發(fā)球與水平方向夾角分別為30°和60°，不考慮球在空中受到的阻力，關(guān)于兩次發(fā)球說法正確的是（）A.碰到墻面前空中運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比為1:3 B.碰到墻面前空中運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比為1:2C.兩球上升高度之比為1:3 D.兩球上升高度之比為1:2〖答案〗C〖解析〗CD．斜拋運(yùn)動(dòng)的小球可以看成逆向的平拋運(yùn)動(dòng)，由推論有聯(lián)立解得兩球上升高度之比為故C正確，D錯(cuò)誤；AB．由可得兩球碰到墻面前空中運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比故AB錯(cuò)誤。故選C。2.很多智能手機(jī)都有加速度傳感器，加速度傳感器能通過圖像顯示加速度情況。用手掌托著手機(jī)，打開加速度傳感器，手掌從靜止開始迅速上下運(yùn)動(dòng)，得到如圖所示的手機(jī)在豎直方向上的加速度隨時(shí)間變化的圖像，該圖像以豎直向上為正方向，取重力加速度大小g=10m/s2，下列說法正確的是（）A.手機(jī)始終與手掌存在作用力 B.手機(jī)在t1時(shí)刻處于平衡狀態(tài)C.手機(jī)在t2時(shí)刻改變運(yùn)動(dòng)方向 D.手機(jī)在t3時(shí)刻處于完全失重狀態(tài)〖答案〗D〖解析〗AD．由圖可知，t3時(shí)刻手機(jī)的加速度為-10m/s2，即此時(shí)手機(jī)只受重力作用，與手掌間沒有相互作用力，手機(jī)處于完全失重狀態(tài)，故A錯(cuò)誤，D正確；B．手機(jī)在t1時(shí)刻加速度大于10m/s2，且加速度向上，手機(jī)處于超重狀態(tài)，故B錯(cuò)誤；C．手機(jī)在t2時(shí)刻加速度方向改變，手機(jī)開始做減速運(yùn)動(dòng)，速度方向不變，即運(yùn)動(dòng)方向不變，故C錯(cuò)誤。故選D。3.2023年5月23日，中國空軍八一飛行表演隊(duì)時(shí)隔14年換裝新機(jī)型，殲10C飛出國門，在大馬航展上騰空而起，特技表演驚艷全場。如圖所示，飛機(jī)在豎直平面內(nèi)經(jīng)一段圓弧向上加速爬升，飛機(jī)沿圓弧運(yùn)動(dòng)時(shí)（）A.飛機(jī)所受合力指向圓弧的圓心 B.飛機(jī)的向心加速度大小不變C.飛機(jī)克服重力做功的功率變小 D.飛機(jī)所受合力方向與速度方向的夾角為銳角〖答案〗D〖解析〗AD．飛機(jī)做加速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)動(dòng)能定理可得合外力所做的功等于動(dòng)能的改變，則飛機(jī)的合外力做正功，故飛機(jī)所受合力方向與速度方向的夾角為銳角，合外力方向不能指向圓心，故A錯(cuò)誤，D正確；B．飛機(jī)的運(yùn)動(dòng)看做是加速圓周運(yùn)動(dòng)，沿半徑方向有飛機(jī)沿圓弧向上加速運(yùn)動(dòng)，則速度變化，故向心加速度發(fā)生變化，故B錯(cuò)誤；C．飛機(jī)在豎直方向的速度為θ增大，豎直方向的速度增大，所以克服重力做功的功率越來越大，故C錯(cuò)誤。故選D。4.如圖所示，三個(gè)完全相同的物體A、B、C用兩根輕質(zhì)細(xì)繩連接，作用在物體C上的水平恒力F使整體沿粗糙水平面向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是（）A.A、B間輕繩中的張力大小為B.A、B間輕繩中的張力大小為C.B、C間輕繩中的張力大小為D.B、C間輕繩中的張力大小為〖答案〗B〖解析〗AB．設(shè)物體質(zhì)量均為，與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，對(duì)A、B、C整體，有解得對(duì)A，有解得故A錯(cuò)誤，B正確；CD．將對(duì)A、B看成整體，有解得故CD錯(cuò)誤。故選B。5.在同一條平直公路上行駛的a車和b車，其速度—時(shí)間圖像分別為圖中直線a和曲線b，時(shí)刻a車與b車在同一位置，時(shí)刻a車在b車前方，在時(shí)間內(nèi)，下列說法正確的是（）A.時(shí)刻兩車相距最近 B.某時(shí)刻a車加速度等于b車加速度C.時(shí)刻b車運(yùn)動(dòng)方向發(fā)生改變 D.某時(shí)刻兩車相遇〖答案〗B〖解析〗B．根據(jù)圖像可知，在時(shí)間內(nèi)，某一時(shí)刻b圖像的斜率與a的相等，即某時(shí)刻a車加速度等于b車加速度，故B正確；C．由圖可知，b車的速度一直沿正方向，說明b車的運(yùn)動(dòng)方向沒有發(fā)生變化，故C錯(cuò)誤；AD．已知時(shí)刻，a車與b車在同一位置，由圖可知，時(shí)間內(nèi)，a車的速度大，說明a車在前，距離越來越大，時(shí)刻兩車相距不是最近，時(shí)間內(nèi)，車速度大，距離越來越小，已知時(shí)刻a車還在b車前方，說明這段時(shí)間內(nèi)，a車一直在b車前方，而時(shí)刻兩車的速度相等之后a車的速度比b車的大，則時(shí)刻兩車距離最近，之后距離越來越大，兩車不可能相遇，故AD錯(cuò)誤。故選B。6.如圖所示，勁度系數(shù)k=250N/m的輕彈簧下端懸掛小球，輕繩一端系小球，另一端固定在拉力傳感器上。小球靜止時(shí)，輕繩水平，傳感器讀數(shù)F=3N，彈簧的軸線與豎直方向的夾角θ=37°，sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2，下列說法中正確的是（）A.小球的質(zhì)量為0.5kgB.此時(shí)彈簧的形變量為1cmC.剪斷繩子的瞬間，小球的加速度大小為10m/s2D.剪斷繩子的瞬間，小球的加速度大小為7.5m/s2〖答案〗D〖解析〗A．小球受力平衡，根據(jù)平衡條件可得解得，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)胡克定律此時(shí)彈簧的形變量為故B錯(cuò)誤；CD．剪斷繩子的瞬間，繩子拉力為零，彈簧彈力不發(fā)生突變，此時(shí)小球的合力與剪斷繩子前細(xì)繩拉力等大反向，小球的加速度大小為解得剪斷繩子的瞬間，小球的加速度大小為故C錯(cuò)誤，D正確。故選D。7.如圖所示，正方形的兩個(gè)頂點(diǎn)上固定兩個(gè)等量正點(diǎn)電荷，將一電子從頂點(diǎn)A由靜止釋放，電子僅在靜電力的作用下運(yùn)動(dòng)到頂點(diǎn)的圖像可能正確的是（）A. B.C. D.〖答案〗C〖解析〗如圖所示因?yàn)閳鰪?qiáng)最大點(diǎn)與B的連線和連線的夾角的正切值為由圖可知得明顯可得電子是從小于電場強(qiáng)度最大值位置釋放，則電子所受的合電場力先增大后減小再增大最后減小，那么加速度也是先增大后減小再增大最后減小，而圖像任意點(diǎn)的斜率表示加速度大小，所以在運(yùn)動(dòng)過程中圖像點(diǎn)的斜率也應(yīng)先增大后減小再增大最后減小。故選C。8.2023年5月30日，“神舟十六號(hào)”載人飛船將十六乘組三名航天員送入空間站組合體，圖中軌道Ⅰ為載人飛船運(yùn)行的橢圓軌道，軌道Ⅱ?yàn)榭臻g站運(yùn)行軌道。兩軌道相切于B點(diǎn)，A為橢圓軌道的近地點(diǎn)，B為遠(yuǎn)地點(diǎn)，C為軌道Ⅱ上一點(diǎn)，C、A、B三點(diǎn)在一條直線上，則下列判斷正確的是（）A.空間站從C點(diǎn)運(yùn)行到B點(diǎn)和載人飛船從A點(diǎn)運(yùn)行到B點(diǎn)所用的時(shí)間相等B.載人飛船在軌道Ⅰ上B點(diǎn)速度小于空間站在軌道Ⅱ上C點(diǎn)的速度C.載人飛船從A點(diǎn)沿橢圓軌道運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，發(fā)動(dòng)機(jī)需要做功D.載人飛船在軌道Ⅰ上B點(diǎn)的加速度等于空間站在軌道Ⅱ上B點(diǎn)的加速度〖答案〗BD〖解析〗A．根據(jù)開普勒第三定律可知，在軌道Ⅰ和軌道Ⅱ上運(yùn)動(dòng)時(shí)周期不同，則空間站從C點(diǎn)運(yùn)行到B點(diǎn)和載人飛船從A點(diǎn)運(yùn)行到B點(diǎn)所用的時(shí)間不相等，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．載人飛船在軌道Ⅰ上B點(diǎn)加速做離心運(yùn)動(dòng)才能進(jìn)入軌道Ⅱ，則在軌道Ⅰ上B點(diǎn)的速度小于空間站在軌道Ⅱ上C點(diǎn)的速度，選項(xiàng)B正確；C．載人飛船從A點(diǎn)沿橢圓軌道運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，地球引力做負(fù)功，速度減小，但發(fā)動(dòng)機(jī)不需要做功，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．根據(jù)可知，載人飛船在軌道Ⅰ上B點(diǎn)的加速度等于空間站在軌道Ⅱ上B點(diǎn)的加速度，選項(xiàng)D正確。故選BD。9.如圖甲所示，可視為質(zhì)點(diǎn)的小物塊以的初速度從傾角為的固定斜面底端沖上斜面，恰好能到達(dá)斜面頂端，上滑過程中物塊的動(dòng)能隨物塊到斜面底端的距離s的變化關(guān)系如圖乙所示，取重力加速度大小。下列說法正確的是（）A.物塊從斜面的底端運(yùn)動(dòng)到頂端所用時(shí)間為B.物塊從斜面的頂端回到底端所用時(shí)間為C.物塊上滑過程中的加速度大小為D.物塊下滑過程中的加速度大小為〖答案〗AD〖解析〗C．由圖像可知物塊在斜面低端開始上滑時(shí)解得對(duì)物塊從斜面的底端運(yùn)動(dòng)到頂端的過程應(yīng)用動(dòng)能定理解得故物塊上滑過程中的加速度大小為C錯(cuò)誤；A．物塊從斜面的底端運(yùn)動(dòng)到頂端所用時(shí)間為A正確；C．由牛頓第二定律可知，上滑過程解得故下滑過程D正確；B．下滑過程解得B錯(cuò)誤。故選AD。10.如圖所示，傾斜傳送帶以的速度沿逆時(shí)針方向運(yùn)行，傳送帶與水平面夾角為。在時(shí)，將物塊輕放在傳送帶上A點(diǎn)處，物塊與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)，物塊到達(dá)B點(diǎn)離開傳送帶。取重力加速度，，，則（）A.物塊運(yùn)動(dòng)到B的速度為B.在時(shí)間內(nèi)物塊在傳送帶上留下的痕跡長度1mC.若傾斜傳送帶沿順時(shí)針方向運(yùn)行，則物塊從A運(yùn)動(dòng)到B的加速度大小為D.若傾斜傳送帶沿順時(shí)針方向運(yùn)行，則物塊從A運(yùn)動(dòng)到B的時(shí)間為〖答案〗C〖解析〗A．物塊輕放在傳送帶上A點(diǎn)處，物塊相對(duì)傳送帶向上運(yùn)動(dòng)，物塊受到的滑動(dòng)摩擦力沿斜面向下，物塊與傳送帶共速時(shí)，重力沿斜面向下的分力大于物塊受到的滑動(dòng)摩擦力，物塊受到的滑動(dòng)摩擦力沿斜面向上，此時(shí)由于傳送帶長度未知，無法求出物塊運(yùn)動(dòng)到B的速度，故A錯(cuò)誤；B．將物塊輕放在傳送帶上A點(diǎn)處的加速度為物塊與傳送帶共速時(shí)所用的時(shí)間為物塊與傳送帶共速時(shí)，物塊在傳送帶上的位移為物塊在傳送帶上留下的痕跡長度為物塊與傳送帶共速后的加速度為物塊在傳送帶上的位移為物塊在傳送帶上留下的痕跡長度為在時(shí)間內(nèi)物塊在傳送帶上留下的痕跡長度為，故B錯(cuò)誤；C．若傾斜傳送帶沿順時(shí)針方向運(yùn)行，則物塊受到的摩擦力一直沿斜面向上，物塊從A運(yùn)動(dòng)到B的加速度大小為故C正確；D．根據(jù)動(dòng)力學(xué)公式由于傳送帶長度未知，故無法計(jì)算出物塊從A運(yùn)動(dòng)到B的時(shí)間，故D錯(cuò)誤。故選C。二、非選擇題：本題共5小題，共54分．11.某同學(xué)利用如圖甲所示的裝置探究加速度、力和質(zhì)量的關(guān)系。（1）對(duì)本實(shí)驗(yàn)的操作，下列說法中正確的是________。A．實(shí)驗(yàn)中無需測量砂和砂桶的質(zhì)量B．讓小車靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，先釋放小車，后接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源C．為減小誤差，實(shí)驗(yàn)中一定要保證砂和砂桶的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量D．補(bǔ)償阻力時(shí)，需取下托盤和砝碼，調(diào)整長木板的傾角，使小車拖著紙帶沿長木板勻速下滑（2）如圖乙所示為實(shí)驗(yàn)中得到紙帶的一段，已知相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔為T，測得相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離分別為，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下C點(diǎn)時(shí)，小車的速度表達(dá)式為________，充分利用數(shù)據(jù)，寫出小車的加速度大小表達(dá)式為________。（3）在驗(yàn)證加速度與質(zhì)量的關(guān)系時(shí)，在滿足實(shí)驗(yàn)要求的情況下，改變小車上砝碼質(zhì)量m，測出對(duì)應(yīng)的加速度a，以m為橫坐標(biāo)，以為縱坐標(biāo)，在坐標(biāo)紙上作出如圖丙所示的圖像。已知彈簧測力計(jì)的讀數(shù)為F，圖中縱軸的截距為b，斜率為k，則小車的質(zhì)量為________．A．B．C．D．〖答案〗（1）AD（2）（3）B〖解析〗（1）[1]A．實(shí)驗(yàn)中小車所受拉力為彈簧測力計(jì)拉力的兩倍可以直接讀出，所以不需要測量砂和砂桶的質(zhì)量。故A正確；B．讓小車靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源，待打點(diǎn)穩(wěn)定后，再釋放小車。故B錯(cuò)誤；C．由A選項(xiàng)分析可知，不需要保證砂和砂桶的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量。故C錯(cuò)誤；D．補(bǔ)償阻力時(shí)，需取下托盤和砝碼，調(diào)整長木板的傾角，使小車拖著紙帶沿長木板勻速下滑。故D正確。故選AD。（2）[2]打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下C點(diǎn)時(shí)，小車的速度表達(dá)式為[3]由逐差法可得小車的加速度大小表達(dá)式為（3）[4]根據(jù)牛頓第二定律，有整理，可得結(jié)合丙圖，可得解得故選B。12.某同學(xué)要測量某電壓表的內(nèi)阻，可利用的實(shí)驗(yàn)器材有：A．待測電壓表V1（量程，內(nèi)阻不到）；B．標(biāo)準(zhǔn)電壓表V2（量程，內(nèi)阻約為）；C．電源E（電動(dòng)勢為，內(nèi)阻很?。籇．滑動(dòng)變阻器R（最大阻值為）；E．定值電阻（阻值為）；F．開關(guān)S，導(dǎo)線若干。（1）請(qǐng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)電路圖甲補(bǔ)全如圖乙所示的實(shí)物連線；___________（2）當(dāng)待測電壓表V1的示數(shù)為時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)電壓表V2的示數(shù)為，改變滑動(dòng)變阻器滑片位置，經(jīng)過多次測量，得到多組的數(shù)值，以為縱坐標(biāo)，為橫坐標(biāo)，畫出的圖像是斜率為3的直線，則待測電壓表V1的內(nèi)阻___________。（3）把待測電壓表V1改裝成量程為電壓表，需要___________（填“串”或“并”）聯(lián)一個(gè)阻值___________的定值電阻。（4）把改裝后的電壓表跟標(biāo)準(zhǔn)電壓表進(jìn)行校對(duì)，發(fā)現(xiàn)改裝后的電壓表示數(shù)總是比標(biāo)準(zhǔn)電壓表示數(shù)大，說明在改裝電壓表時(shí)選用的定值電阻的阻值___________（填“偏大”或“偏小”）。〖答案〗（1）（2）1500（3）串6000（4）偏小〖解析〗（1）[1]根據(jù)實(shí)驗(yàn)電路圖甲補(bǔ)全實(shí)物連線，如圖（2）[2]由電路結(jié)構(gòu)，結(jié)合電路歐姆定律可知以為縱坐標(biāo)，為橫坐標(biāo)，畫出的圖像是斜率為解得待測電壓表V1的內(nèi)阻（3）[3][4]把待測電壓表V1改裝成量程為15V的電壓表需要串聯(lián)的定值電阻阻值為（4）[5]改裝的電壓表跟標(biāo)準(zhǔn)電表進(jìn)行核對(duì)，兩表是并聯(lián)連接，發(fā)現(xiàn)改裝后的電壓表讀數(shù)總是比標(biāo)準(zhǔn)電壓表大，說明改裝后的電壓表通過的電流偏大，根據(jù)并聯(lián)電路電流的分配與電阻成反比可知，改裝表串聯(lián)的電阻阻值偏小。13.如圖所示，足夠大的光滑水平地面上靜置一質(zhì)量、帶光滑圓弧軌道的滑塊B，圓弧軌道的底端與地面相切，半徑；質(zhì)量的小球A從滑塊B頂端正上方高處由靜止落下，無碰撞地進(jìn)入圓弧軌道，小球A可視為質(zhì)點(diǎn)，不計(jì)空氣阻力，取重力加速度大小。求：（1）小球A進(jìn)入圓弧軌道時(shí)的動(dòng)能；（2）滑塊B對(duì)小球A做的功W?！即鸢浮剑?）；（2）〖解析〗本題考查動(dòng)量守恒定律的綜合應(yīng)用，目的是考查學(xué)生的推理論證能力。（1）根據(jù)動(dòng)能定理有解得（2）設(shè)小球A離開滑塊B時(shí)小球A的速度大小為，滑塊B的速度大小為，由水平方向動(dòng)量守恒定律由系統(tǒng)機(jī)械能守恒定律得對(duì)小球A由動(dòng)能定理得解得滑塊B對(duì)小球A做的功為14.如圖所示，光滑水平面上放著一塊長木板，木板處于靜止?fàn)顟B(tài)，其長度L=1．6m．質(zhì)量M=3．0kg，質(zhì)量m=1．0kg的小物塊放在木板的最右端(小物塊可視為質(zhì)點(diǎn))，小物塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0．10．現(xiàn)對(duì)木板施加一個(gè)F=10N方向水平向右的恒力，木板與小物塊發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)．取g=10m/s2（1）求木板開始運(yùn)動(dòng)時(shí)加速度的大??；（2）如果把木板從物塊下方抽出來，那么F持續(xù)作用的時(shí)間至少需要多長？〖答案〗（1）（2）0.8s〖解析〗（1）對(duì)木板，水平方向的受力情況如圖所示，木板向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，設(shè)木板的加速度為，根據(jù)牛頓第二定律可得，解得（2）在力F作用下，木板以加速度向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，如果把木板從物塊下方抽