吉林省白城市實(shí)驗(yàn)高級(jí)中學(xué)2024-2025學(xué)年高三上學(xué)期11月期中物理試題

白城市實(shí)驗(yàn)高級(jí)中學(xué)2024-2025學(xué)年度高三上學(xué)期期中考試物理試卷第Ⅰ卷（選擇題共46分）本試卷分第Ⅰ卷（選擇題）和第Ⅱ卷（非選擇題）兩部分。第Ⅰ卷第1至3頁(yè)，第Ⅱ卷第3至5頁(yè)。滿分100分?？荚嚂r(shí)間90分鐘。注意事項(xiàng)：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、考號(hào)用2B鉛筆填寫(xiě)在答題卡上，并將條形碼粘貼在答題卡指定區(qū)域。2．第Ⅰ卷每小題選出答案后，用2B鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑。如需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標(biāo)號(hào)。第Ⅱ卷用黑色水性筆答在答題卡上，在本試卷上作答無(wú)效。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.在雜技表演中，質(zhì)量為m的猴子沿豎直桿從桿底部向上爬，猴子相對(duì)桿做初速度為零，加速度為的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，同時(shí)人頂著直桿沿水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)時(shí)間t，猴子爬到桿頂，如圖所示。將猴子看作一個(gè)質(zhì)點(diǎn)，關(guān)于猴子的運(yùn)動(dòng)情況，下列說(shuō)法中正確的是()A.猴子相對(duì)地面的運(yùn)動(dòng)軌跡為直線B.桿給猴子作用力的大小為C.桿的長(zhǎng)度h為gt2D.桿給猴子斜向上方向的作用力2.一個(gè)物體由靜止開(kāi)始沿直線運(yùn)動(dòng)，其加速度隨時(shí)間的倒數(shù)的變化規(guī)律如圖所示，則下列判斷正確的是()A.物體在之前做加速度增大的加速運(yùn)動(dòng)B.在時(shí)刻，物體的速度大小為C.物體在內(nèi)的速度增加量D.時(shí)刻之后，物體做減速運(yùn)動(dòng)3.如圖所示，煙花可以增添歡樂(lè)氣氛，當(dāng)然煙花也蘊(yùn)含著許多物理知識(shí)。假設(shè)在高空中有四個(gè)煙花，在同一位置同時(shí)以相同的速率v豎直向上、豎直向下、水平向左、水平向右被拋出，不考慮空氣的阻力，經(jīng)過(guò)3s后四個(gè)煙花在空中的位置構(gòu)成的圖形可能是下列所給圖中的()A.B.C.D.4.中國(guó)首個(gè)火星探測(cè)器“天問(wèn)一號(hào)”，已于2021年2月10日成功環(huán)繞火星運(yùn)動(dòng)。若火星和地球可認(rèn)為在同一平面內(nèi)繞太陽(yáng)同方向做圓周運(yùn)動(dòng)，運(yùn)行過(guò)程中火星與地球最近時(shí)相距R0、最遠(yuǎn)時(shí)相距5R0，則兩者從相距最近到相距最遠(yuǎn)需經(jīng)過(guò)的最短時(shí)間約為（）A.365天B.400天C.670天D.800天5.如圖所示，河水由西向東流，河寬為800m，河中各點(diǎn)的水流速度大小為v水，各點(diǎn)到較近河岸的距離為x，v水與x的關(guān)系為v水＝x(m/s)(x的單位為m)，讓小船船頭垂直河岸由南向北渡河，小船劃水速度大小恒為v船＝4m/s，則下列說(shuō)法中正確的是()A.小船渡河的軌跡為直線B.小船在河水中的最大速度是5m/sC.小船在距南岸200m處的速度小于在距北岸200m處的速度D.小船渡河的時(shí)間是160s6.如圖(a)所示，在水平路段AB上有質(zhì)量為1×103kg的汽車，正以10m/s的速度向右勻速行駛，汽車前方的水平路段BC因粗糙程度與AB段不同引起阻力變化，汽車通過(guò)整個(gè)ABC路段的v－t圖像如圖(b)所示，t＝15s時(shí)汽車剛好到達(dá)C點(diǎn)，并且已做勻速直線運(yùn)動(dòng)，速度大小為5m/s．運(yùn)動(dòng)過(guò)程中汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率保持不變，假設(shè)汽車在AB路段上運(yùn)動(dòng)時(shí)所受的恒定阻力為Ff＝2000N，下列說(shuō)法正確的是()A.汽車在BC段牽引力增大，所以汽車在BC段的加速度逐漸增大B.汽車在AB、BC段發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率不變都是1×104WC.由題所給條件不能求出汽車在8m/s時(shí)加速度的大小D.由題給條件可以求出汽車在BC段前進(jìn)的距離7.一列復(fù)興號(hào)動(dòng)車進(jìn)站時(shí)做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，車頭經(jīng)過(guò)站臺(tái)上三個(gè)立柱A、B、C，對(duì)應(yīng)時(shí)刻分別為t1、t2、t3，其x-t圖像如圖所示。則下列說(shuō)法正確的是()A.t1∶t2∶t3＝1∶∶B.車頭經(jīng)過(guò)立柱A的速度為C.車頭經(jīng)過(guò)立柱B的速度為D.車頭經(jīng)過(guò)立柱A、B過(guò)程中的平均速度為8.如圖所示，一直角斜劈繞其豎直邊BC做圓周運(yùn)動(dòng)，物塊始終靜止在斜劈AB上．在斜劈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度ω緩慢增加的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是()A.斜劈對(duì)物塊的支持力逐漸減小B.斜劈對(duì)物塊的支持力保持不變C.斜劈對(duì)物塊的摩擦力逐漸增加D.斜劈對(duì)物塊的摩擦力變化情況無(wú)法判斷9.質(zhì)量為m的物體從距地面H高處自由下落，經(jīng)歷時(shí)間t，則下列說(shuō)法中正確的是()A.t時(shí)間內(nèi)重力對(duì)物體做功為mg2t2B.t時(shí)間內(nèi)重力的平均功率為mg2tC.前末重力的瞬時(shí)功率與后末重力的瞬時(shí)功率之比為1∶2D.前內(nèi)重力做功的平均功率與后內(nèi)重力做功的平均功率之比為1∶310.如圖所示，兩物塊A、B套在水平粗糙的CD桿上，并用不可伸長(zhǎng)的輕繩連接，整個(gè)裝置能繞過(guò)CD中點(diǎn)的軸OO′轉(zhuǎn)動(dòng)，已知兩物塊質(zhì)量相等，桿CD對(duì)物塊A、B的最大靜摩擦力大小相等，開(kāi)始時(shí)繩子處于自然長(zhǎng)度(繩子恰好伸直但無(wú)彈力)，物塊A到OO′軸的距離為物塊B到OO′軸距離的兩倍，現(xiàn)讓該裝置從靜止開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)，使轉(zhuǎn)速逐漸增大，從繩子處于自然長(zhǎng)度到兩物塊A、B即將滑動(dòng)的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是()A.B受到的靜摩擦力一直增大B.B受到的靜摩擦力是先增大后減小再增大C.A受到的靜摩擦力是先增大后減小D.A受到的合力一直在增大二、非選擇題：本題共5小題，共54分。11.某同學(xué)利用如圖(a)所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究物體做直線運(yùn)動(dòng)時(shí)平均速度與時(shí)間的關(guān)系。讓小車左端和紙帶相連。右端用細(xì)繩跨過(guò)定滑輪和鉤碼相連。鉤碼下落，帶動(dòng)小車運(yùn)動(dòng)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出紙帶。某次實(shí)驗(yàn)得到的紙帶和相關(guān)數(shù)據(jù)如圖(b)所示。(1)已知打出圖(b)中相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔均為0.1s。以打出A點(diǎn)時(shí)小車位置為初始位置，將打出B、C、D、E、F各點(diǎn)時(shí)小車的位移Δx填到表中，小車發(fā)生相應(yīng)位移所用時(shí)間和平均速度分別為Δt和，表中ΔxAD＝________cm，

AD＝________cm/s。(2)根據(jù)表中數(shù)據(jù)得到小車平均速度隨時(shí)間Δt的變化關(guān)系，如圖(c)所示。在圖中補(bǔ)全實(shí)驗(yàn)點(diǎn)。(3)從實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，小車運(yùn)動(dòng)的－Δt圖線可視為一條直線，此直線用方程＝kΔt＋b表示，其中k＝________cm/s2，b＝________cm/s。(結(jié)果均保留3位有效數(shù)字)(4)根據(jù)(3)中的直線方程可以判定小車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，得到打出A點(diǎn)時(shí)小車速度大小vA＝________，小車的加速度大小a＝________。(結(jié)果用字母k、b表示)12.某研究性學(xué)習(xí)小組利用氣墊導(dǎo)軌驗(yàn)證牛頓第二定律，實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示。在氣墊導(dǎo)軌上相隔一定距離的兩處安裝兩個(gè)光電傳感器A、B，滑塊P上固定一遮光條，若光線被遮光條遮擋，光電傳感器會(huì)輸出高電壓，兩光電傳感器將采集到的數(shù)據(jù)傳送給計(jì)算機(jī)?；瑝K在細(xì)線的牽引下向左做加速運(yùn)動(dòng)，遮光條經(jīng)過(guò)光電傳感器A、B時(shí)，通過(guò)計(jì)算機(jī)可以得到電壓U隨時(shí)間t變化的圖像，如圖乙所示。(1)實(shí)驗(yàn)前，接通氣源，將滑塊(不掛鉤碼)置于氣墊導(dǎo)軌上，輕推滑塊，當(dāng)圖乙中的Δt1____Δt2(選填“＞”“＝”或“<”)時(shí)，說(shuō)明氣墊導(dǎo)軌已經(jīng)水平。(2)用螺旋測(cè)微器測(cè)遮光條寬度d，測(cè)量結(jié)果如圖丙所示，則d＝__________mm。(3)滑塊P用細(xì)線跨過(guò)氣墊導(dǎo)軌左端的定滑輪與質(zhì)量為m的鉤碼Q相連，將滑塊P由圖甲所示位置釋放，通過(guò)計(jì)算機(jī)得到的圖象如圖乙所示，若Δt1、Δt2和d已知，要對(duì)滑塊和鉤碼組成的系統(tǒng)驗(yàn)證牛頓第二定律，還應(yīng)測(cè)出兩光電門(mén)間距離L和____________________(寫(xiě)出物理量的名稱及符號(hào))。(4)若上述物理量間滿足關(guān)系式____________________，則表明在上述過(guò)程中，滑塊和鉤碼組成的系統(tǒng)滿足牛頓第二定律。13.由于私家車的數(shù)量劇增，堵車已成為現(xiàn)代國(guó)家尤其是發(fā)展中國(guó)家的通病，嚴(yán)重影響了人們的工作效率和社會(huì)發(fā)展。如圖甲所示，在某平直公路的十字路口，紅燈攔停了許多輛汽車，攔停的汽車排成筆直的一列。為了使研究的問(wèn)題簡(jiǎn)化，假設(shè)某一列的第一輛汽車的前端剛好與路口停止線平齊，汽車長(zhǎng)均為l＝4.4m，前面汽車的尾部與相鄰的后一輛汽車的前端距離均為d1＝2.0m，如圖乙所示。為了安全，前面汽車的尾部與相鄰的后一輛汽車的前端距離至少為d2＝6.0m時(shí)，相鄰的后一輛汽車才能開(kāi)動(dòng)，若汽車都以a＝2m/s2的加速度做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。綠燈亮起的瞬間，第一輛汽車立即開(kāi)動(dòng)，忽略人的反應(yīng)時(shí)間。求：(1)第11輛汽車前端剛到達(dá)停止線時(shí)的速度大小v；(2)從綠燈剛亮起到第11輛汽車前端與停止線平齊所需最短時(shí)間t。14.如圖所示，逃犯在平直公路上到邊境線的距離L＝2200m處搶得貨車后，驅(qū)車由靜止開(kāi)始沿公路向邊境勻加速逃竄，武警接到群眾舉報(bào)，乘坐停在路旁的警車(警車停在逃犯搶劫貨車處后方x0＝183m的位置)，在逃犯驅(qū)車逃竄t0＝16s后，警車由靜止開(kāi)始勻加速追趕貨車。已知警車與貨車的加速度大小分別為a1＝6m/s2、a2＝5m/s2，所能達(dá)到的最大速度分別為vm1＝42m/s、vm2＝30m/s，兩車的速度達(dá)到最大后均做勻速直線運(yùn)動(dòng)。(1)求兩車的最大距離xm；(2)試通過(guò)計(jì)算判斷警車能否在境內(nèi)追上貨車。15.如圖所示的離心裝置中，光滑水平輕桿固定在豎直轉(zhuǎn)軸的O點(diǎn)，小圓環(huán)A和輕質(zhì)彈簧套在輕桿上，長(zhǎng)為的細(xì)線和彈簧兩端分別固定于O和A，質(zhì)量為m的小球B固定在細(xì)線的中點(diǎn)，裝置靜止時(shí)，細(xì)線與豎直方向的夾角為，現(xiàn)將裝置由靜止緩慢加速轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)細(xì)線與豎直方向的夾角增大到時(shí)，A、B間細(xì)線的拉力恰好減小到零，彈簧彈力與靜止時(shí)大小相等、方向相反，重力加速度為g，取，，求：（1）裝置靜止時(shí)，彈簧彈力的大小F；（2）環(huán)A的質(zhì)量M；（3）上述過(guò)程中裝置對(duì)A、B所做的總功W。參考答案1.【答案】C【解析】猴子在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在豎直方向上做初速度為0的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)運(yùn)動(dòng)的合成，可知合速度與合加速度不在同一條直線上，所以猴子運(yùn)動(dòng)的軌跡為曲線，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；對(duì)猴子受力分析，根據(jù)牛頓第二定律有F－mg＝ma＝m×，解得F＝，其方向豎直向上，選項(xiàng)B、D錯(cuò)誤；猴子相對(duì)桿做初速度為零，加速度為的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，那么t時(shí)間，其豎直方向位移為h＝××t2＝，選項(xiàng)C正確。2.【答案】B【解析】由圖可知，物體在之前做初速度為0、加速度為的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；在時(shí)刻，物體的速度大小，故B正確；物體在內(nèi)的速度增加量，故C錯(cuò)誤；時(shí)刻之后，物體做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，故D錯(cuò)誤。故選B。3.【答案】A【解析】每個(gè)煙花的運(yùn)動(dòng)都可以看成是沿初速度方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直向下的自由落體運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)。向上運(yùn)動(dòng)的煙花離出發(fā)點(diǎn)的距離h1＝vt－gt2，向下運(yùn)動(dòng)的煙花離出發(fā)點(diǎn)的距離h2＝vt＋gt2，兩個(gè)煙花之間的距離Δh＝h1＋h2＝2vt。向左運(yùn)動(dòng)的煙花離出發(fā)點(diǎn)的水平距離x1＝vt，豎直距離y1＝gt2，向右運(yùn)動(dòng)的煙花離出發(fā)點(diǎn)的水平距離x2＝vt，豎直距離y2＝gt2，兩個(gè)煙花之間的距離L＝x1＋x2＝2vt。向左運(yùn)動(dòng)的煙花與向上運(yùn)動(dòng)的煙花之間的水平距離Δx＝vt，豎直距離Δy＝vt－gt2＋gt2＝vt，向左運(yùn)動(dòng)的煙花與向下運(yùn)動(dòng)的煙花之間的水平距離Δx′＝vt，豎直距離Δy′＝vt＋gt2－gt2＝vt，同理，向右運(yùn)動(dòng)的煙花與向上運(yùn)動(dòng)的煙花和向下運(yùn)動(dòng)的煙花之間的距離也是如此，所以以四個(gè)煙花所在位置為頂點(diǎn)構(gòu)成的圖形是正方形，選項(xiàng)A正確。4.【答案】B【解析】設(shè)火星軌道半徑為R1，公轉(zhuǎn)周期為T(mén)1，地球軌道半徑為R2，公轉(zhuǎn)周期為T(mén)2，依題意有，解得，根據(jù)開(kāi)普勒第三定律，有，解得設(shè)從相距最近到相距最遠(yuǎn)需經(jīng)過(guò)的最短時(shí)間為t，有ω2t-ω1t=π，故選B。5.【答案】B【解析】小船在南北方向上為勻速直線運(yùn)動(dòng)，在東西方向上先加速，到達(dá)河中間后再減速，速度方向與加速度方向不共線，小船的合運(yùn)動(dòng)是曲線運(yùn)動(dòng)，A錯(cuò)．當(dāng)小船運(yùn)動(dòng)到河中間時(shí)，東西方向上的分速度最大，為3m/s，此時(shí)小船的合速度最大，最大值vm＝5m/s，B對(duì)．小船在距南岸200m處的速度與在距北岸200m處的速度大小相等，C錯(cuò)．小船的渡河時(shí)間t＝＝200s，D錯(cuò)．6.【答案】D【解析】由v－t圖像斜率代表加速度可知，BC段圖像斜率逐漸減小，則加速度逐漸減小，故A錯(cuò)誤；當(dāng)在AB段勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)牽引力與摩擦力相等，則有P＝Fv＝Ffv＝2000×10W＝2×104W，故B錯(cuò)誤；由B選項(xiàng)可知汽車額定功率P＝2×104W，當(dāng)汽車在C點(diǎn)時(shí)，已做勻速運(yùn)動(dòng)，牽引力與摩擦力相等，P＝F′v′＝Ff′v′，F(xiàn)f′＝＝＝4×103N，當(dāng)汽車速度為8m/s時(shí)，則此時(shí)的牽引力F1＝＝N＝2500N，則此時(shí)加速度為a＝＝m/s2＝－1.5m/s2，故C錯(cuò)誤；設(shè)從B到C的距離為x，由動(dòng)能定理可知mv－mv＝Pt－Ff′x，解得x＝59．375m，故D正確．7.【答案】D【解析】根據(jù)初速度為0的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的推導(dǎo)規(guī)律可知，只有初速度為0，連續(xù)通過(guò)相同位移所需時(shí)間的比才為1∶∶。因動(dòng)車做有一定初速度的勻減速運(yùn)動(dòng)，該結(jié)論不成立，故A錯(cuò)誤；因?yàn)閯?dòng)車做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，所以車頭經(jīng)過(guò)立柱A的速度不可能為0～t1時(shí)間的平均速度，故B錯(cuò)誤；t1～t3時(shí)間段的平均速度為vB＝，只有勻變速直線運(yùn)動(dòng)中間時(shí)刻的平均速度等于該段位移內(nèi)的平均速度，而B(niǎo)點(diǎn)屬于該段的位移中點(diǎn)，故C錯(cuò)誤；車頭經(jīng)過(guò)立柱A、B過(guò)程中的平均速度為v＝，故D正確。8.【答案】AC【解析】物塊的向心加速度沿水平方向，加速度大小為a＝ω2r，設(shè)斜劈傾角為θ，對(duì)物塊沿AB方向Ff－mgsinθ＝macosθ，垂直AB方向有mgcosθ－FN＝masinθ，解得Ff＝mgsinθ＋macosθ.FN＝mgcosθ－masinθ.當(dāng)角速度ω逐漸增加時(shí)，加速度a逐漸增加，F(xiàn)f逐漸增加，F(xiàn)N逐漸減小，故A、C正確，B、D錯(cuò)誤．9.【答案】ACD【解析】物體自由下落，t時(shí)間內(nèi)物體下落H＝gt2，W＝mgH＝mg2t2，故A正確；P＝＝＝mg2t，故B錯(cuò)誤；從靜止開(kāi)始自由下落，前末與后末的速度之比為1∶2(因v＝gt∝t)，又有P＝Fv＝mgv∝v，故前末與后末功率瞬時(shí)值之比為P1∶P2＝1∶2，C正確；前與后下落的位移之比為1∶3，則重力做功之比為1∶3，故重力做功的平均功率之比為1∶3，D正確．10.【答案】BD【解析】開(kāi)始角速度較小時(shí)，兩物體均靠靜摩擦力提供向心力，角速度增大，靜摩擦力增大，根據(jù)Ff＝mrω2，知ω＝Ffmr，隨著角速度的增大，A先達(dá)到最大靜摩擦力，A先使繩子產(chǎn)生拉力，所以當(dāng)繩子剛好產(chǎn)生拉力時(shí)，B受靜摩擦力作用且未到最大靜摩擦力，隨著角速度的增大，對(duì)B，拉力和靜摩擦力的合力提供向心力，角速度增大，則B的靜摩擦力會(huì)減小，然后反向增大。對(duì)A，拉力和最大靜摩擦共同提供向心力，角速度增大，靜摩擦力不變，可知A的靜摩擦力先增大達(dá)到最大靜摩擦力后不變，B的靜摩擦力先增大后減小，再增大，故A、C錯(cuò)誤，B正確；根據(jù)向心力公式F＝m11.【答案】(1)24.0080.0(2)見(jiàn)解析圖(3)70.059.0(4)b2k【解析】(1)根據(jù)紙帶的數(shù)據(jù)可得ΔxAD＝xAB＋xBC＋xCD＝6.60cm＋8.00cm＋9.40cm＝24.00cm平均速度AD＝＝80.0cm/s(2)根據(jù)第(1)小題結(jié)果補(bǔ)充表格和補(bǔ)全實(shí)驗(yàn)點(diǎn)圖像得(3)從實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，小車運(yùn)動(dòng)的－Δt圖線可視為一條直線，圖像為此直線用方程＝kΔt＋b表示，由圖像可知其中k＝cm/s2＝70.0cm/s2，b＝59.0cm/s(4)小球做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，由位移公式x＝v0t＋at2，整理得＝v0＋at即＝vA＋at，故根據(jù)圖像斜率和截距可得vA＝b，a＝2k。12.【答案】(1)＝(2)8.473(在8.472～8.474之間均算對(duì))(3)滑塊P和遮光條的總質(zhì)量M(4)mg＝(M＋m)()2－(M＋m)()2【解析】(1)檢驗(yàn)氣墊導(dǎo)軌水平的方法是輕推滑塊，看滑塊是否做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故應(yīng)該選擇Δt1＝Δt2。(2)本題中螺旋測(cè)微器固定刻度的讀數(shù)為8mm(半毫米刻度線未露出)，可動(dòng)刻度上與固定刻度水平線所對(duì)的讀數(shù)為47.3(要估讀一位)，所以遮光條的寬度d＝8.473mm。(3)對(duì)滑塊和鉤碼組成的系統(tǒng)受力分析，由牛頓第二定律得mg＝(m＋M)a，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式v＝v＋2aL，即()2＝()2＋2aL，結(jié)合題中Δt1、Δt2、d、L，可以測(cè)量加速度，故還需要測(cè)量滑塊P和遮光條的總質(zhì)量M。(4)將(3)中的方程聯(lián)立知，只需證明