2024-2025學(xué)年河南省創(chuàng)新發(fā)展聯(lián)盟質(zhì)量檢測(cè)高三上學(xué)期11月期中物理試題（解析版）

高級(jí)中學(xué)名校試卷PAGEPAGE1高三物理考生注意：1.本試卷分選擇題和非選擇題兩部分。滿分100分，考試時(shí)間75分鐘。2.答題前，考生務(wù)必用直徑0.5毫米黑色墨水簽字筆將密封線內(nèi)項(xiàng)目填寫清楚。3.考生作答時(shí)，請(qǐng)將答案答在答題卡上。選擇題每小題選出答案后，用2B鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑；非選擇題請(qǐng)用直徑0.5毫米黑色墨水簽字筆在答題卡上各題的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效，在試題卷、草稿紙上作答無效。4.本卷命題范圍：必修第三冊(cè)第九章、選擇性必修第一冊(cè)第一章~第三章（70%）；必修第一冊(cè)、必修第二冊(cè)（30%）。一、單項(xiàng)選擇題：本題共7小題，每小題4分，共28分。每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題目要求。1.如圖所示，兩個(gè)完全相同的彈簧，懸掛在同一水平天花板上，下面分別吊著細(xì)線連接的A、B兩球和細(xì)線連接的C、D兩球，A、C兩球的質(zhì)量相等，B球的質(zhì)量大于D球的質(zhì)量，四球均處于靜止?fàn)顟B(tài)。某時(shí)刻，同時(shí)剪斷兩細(xì)線，彈簧始終在彈性限度內(nèi)，不計(jì)一切阻力，比較A球和C球的振動(dòng)，下列判斷正確的是（）A.A球振動(dòng)周期比C球振動(dòng)周期小B.A球振動(dòng)幅度比C球振動(dòng)幅度大C.A球振動(dòng)平衡位置比C球振動(dòng)平衡位置高D.C球第一次到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)，A球正在向上運(yùn)動(dòng)【答案】B【解析】AD.彈簧振子振動(dòng)周期為，振子小球的質(zhì)量相同，因此兩振子的振動(dòng)周期相同，所以C球第一次到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)，A球也第一次到達(dá)最高點(diǎn)，選項(xiàng)AD錯(cuò)誤；BC.由于B球質(zhì)量大于球質(zhì)量，初始兩個(gè)小球的形變量為，細(xì)線剪掉以后兩個(gè)小球做簡(jiǎn)諧振動(dòng)平衡位置合力為零，即因此可知A的振幅為B的振幅為即AC的平衡位置高度相同，A的振幅更大。故選B。2.某排球運(yùn)動(dòng)員比賽發(fā)球時(shí)，豎直向上拋出球后迅速跳起，把在最高點(diǎn)時(shí)的排球水平扣出，從排球扣出到排球運(yùn)動(dòng)的速度與水平方向成30°的過程中，排球的動(dòng)量變化量大小為p，不計(jì)空氣阻力，則扣球過程合力對(duì)排球的沖量大小為（）A. B. C. D.【答案】D【解析】根據(jù)動(dòng)量定理，重力的沖量等于動(dòng)量的變化量，排球在空中運(yùn)動(dòng)的速度與水平方向成時(shí)，豎直分動(dòng)量等于，水平分動(dòng)量為根據(jù)動(dòng)量定理，扣球過程合力對(duì)排球的沖量大小為故選D。3.如圖所示，A、B是電荷量相等的同種點(diǎn)電荷，固定在同一水平線上，在A、B連線的垂直平分線上有一點(diǎn)電荷C，給C一個(gè)大小為v0的初速度，C僅在電場(chǎng)力作用下恰能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。已知O為A、B連線與垂直平分線的交點(diǎn)，AO=OC=L，點(diǎn)電荷C的帶電量為q，質(zhì)量為m，靜電力常量為k，不計(jì)重力，則點(diǎn)電荷A的帶電量為（）A. B. C. D.【答案】B【解析】根據(jù)題意解得點(diǎn)電荷A在點(diǎn)電荷C所在處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)為E1，則又解得故選B。4.如圖所示為一單擺的共振曲線，已知重力加速度g取，取，則下列判斷正確的是（）A.單擺的固有周期為1sB.單擺的擺長(zhǎng)為2mC.發(fā)生共振時(shí)，擺球沿振動(dòng)方向的最大加速度約為D.若僅增大擺球的質(zhì)量，共振曲線的峰值將向左移動(dòng)【答案】C【解析】A．由圖像可知，單擺的固有頻率為0.5Hz，因此固有周期T=2s，共振時(shí)振幅A=8cm，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．由單擺周期公式整理得單擺的擺長(zhǎng)選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．發(fā)生共振時(shí)，擺球沿振動(dòng)方向的最大加速度位于振幅處，設(shè)此時(shí)擺線與豎直方向夾角為，擺球質(zhì)量為m，由牛頓第二定律得其加速度為擺球做單擺時(shí)很小，故有選項(xiàng)C正確；D．若僅增大擺球的質(zhì)量，不改變單擺的固有周期，共振曲線的峰值位置不變，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選C。5.如圖所示，一張白紙放在水平桌面上，一本書放在白紙上，用大小為F的水平力拉動(dòng)白紙，最終書和白紙一起在桌面上勻速運(yùn)動(dòng)，已知各個(gè)接觸面的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，書的質(zhì)量為m、白紙的質(zhì)量不計(jì)，重力加速度為g，則書和白紙?jiān)谧烂嫔蟿蛩龠\(yùn)動(dòng)的過程中，下列說法正確的是（）A.白紙對(duì)書的摩擦力方向水平向右 B.書和白紙間的動(dòng)摩擦因數(shù)等于C.增大拉力，桌面對(duì)白紙的摩擦力增大 D.書對(duì)白紙的壓力是由于紙的形變引起的【答案】B【解析】A．由于書和白紙一起做勻速運(yùn)動(dòng)，因此書不受摩擦力作用，故A錯(cuò)誤；B．對(duì)書、紙整體研究，桌面對(duì)紙的摩擦力因此有由于各個(gè)接觸面的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，故B正確；C．增大拉力，桌面對(duì)紙的滑動(dòng)摩擦力不變，故C錯(cuò)誤；D．書對(duì)紙的壓力是由于書的形變引起的，故D錯(cuò)誤。故選B。6.2024年1月9日我國(guó)在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心使用長(zhǎng)征二號(hào)丙運(yùn)載火箭，成功將愛因斯坦探針衛(wèi)星發(fā)射升空，該衛(wèi)星主要用于觀測(cè)宇宙中的劇烈爆發(fā)現(xiàn)象。其發(fā)射過程如圖乙所示，衛(wèi)星先進(jìn)入圓形軌道Ⅰ，然后由軌道Ⅰ進(jìn)入橢圓軌道Ⅱ，衛(wèi)星在軌道Ⅱ上運(yùn)動(dòng)時(shí)，經(jīng)過近地點(diǎn)a時(shí)的速度大小為經(jīng)過遠(yuǎn)地點(diǎn)b時(shí)速度大小的3倍，衛(wèi)星在軌道Ⅱ上b點(diǎn)再變軌進(jìn)入圓軌道Ⅲ，衛(wèi)星在軌道Ⅰ上運(yùn)行的周期為T，則下列關(guān)系正確的是（）A.衛(wèi)星在軌道Ⅱ上的運(yùn)行周期為B.衛(wèi)星在軌道Ⅰ上、軌道Ⅲ上運(yùn)行的加速度大小之比為C.衛(wèi)星在軌道Ⅰ上、軌道Ⅲ上的運(yùn)行速度的大小之比為D.衛(wèi)星在軌道Ⅱ上從a運(yùn)動(dòng)到b，線速度、加速度、機(jī)械能均減小【答案】A【解析】A．設(shè)軌道Ⅰ的半徑為，軌道Ⅲ的半徑為，由開普勒第二定律可得橢圓軌道的半長(zhǎng)軸設(shè)軌道Ⅱ的周期為，根據(jù)開普勒第三定律有解得選項(xiàng)A正確；B．由地球質(zhì)量為M，衛(wèi)星質(zhì)量為m，衛(wèi)星軌道半徑為r，由牛頓第二定律得整理得可知，衛(wèi)星在軌道Ⅰ上和軌道Ⅲ上運(yùn)行加速度大小之比為選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．由得因此衛(wèi)星在軌道Ⅰ上，軌道Ⅲ上的運(yùn)行速度的大小之比為選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．衛(wèi)星在軌道Ⅱ上從運(yùn)動(dòng)到，線速度、加速度均減小，機(jī)械能不變，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選A。7.如圖甲所示，A、B是兩個(gè)相距5m的波源，兩波源處質(zhì)點(diǎn)均沿豎直方向做簡(jiǎn)諧振動(dòng)，振動(dòng)在同一介質(zhì)中傳播，質(zhì)點(diǎn)A的振動(dòng)圖像如圖乙所示，質(zhì)點(diǎn)B的振動(dòng)與質(zhì)點(diǎn)A的振動(dòng)完全相反，在兩振動(dòng)傳播疊加的區(qū)域內(nèi)，形成穩(wěn)定的干涉圖樣，振動(dòng)減弱點(diǎn)的振幅為2cm，振動(dòng)傳播的速度的大小為1m/s，則下列判斷正確的是（）A.A、B連線中點(diǎn)一定是振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn) B.A、B之間連線上共有10個(gè)振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)C.振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)振動(dòng)頻率為2Hz D.波源B處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方程一定為【答案】B【解析】若兩波源振動(dòng)方向相反，則波程差為半波長(zhǎng)的偶數(shù)倍的位置為振動(dòng)減弱點(diǎn)，波程差為半波長(zhǎng)的奇數(shù)倍的位置為振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)。A．由于兩波源處質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向相反，因此連線中點(diǎn)處（波程差為0）一定是振動(dòng)減弱點(diǎn)，故A錯(cuò)誤；B．由題意知，兩列波的波長(zhǎng)、之間連線上某點(diǎn)到、的波程差，振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)則取0，1，2，3，4，因此、之間連線上共有10個(gè)振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)，故B正確；C．振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)的振動(dòng)頻率為故C錯(cuò)誤；D．由于振動(dòng)減弱點(diǎn)的振幅為2cm，所以質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的振幅可能是12cm，也可能是8cm，根據(jù)，波源處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方程為或故D錯(cuò)誤。故選B。二、多項(xiàng)選擇題：本題共3小題，每小題6分，共18分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有兩個(gè)或兩個(gè)以上選項(xiàng)符合題目要求。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。8.如圖所示，傾角為30°的斜面體固定在水平面上，在斜面頂端A點(diǎn)沿水平方向拋出小球1，小球1落在斜面上的C點(diǎn)，在A點(diǎn)上方高d處的B點(diǎn)沿水平方向拋出小球2，小球2也落在斜面上的C點(diǎn)，小球2平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間是小球1平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)間的2倍，重力加速度為g，不計(jì)小球的大小，兩球的質(zhì)量相等，則下列判斷正確的是（）A.球1、2做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度大小之比為B.球1拋出的初速度大小為C.A、C兩點(diǎn)間的距離為dD.球1、2到達(dá)C點(diǎn)時(shí)重力瞬間功率之比為【答案】BD【解析】A.由于兩球做平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移相同，小球2平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間是小球1平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)間的2倍，根據(jù)則球1，2做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度大小之比為，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；C.根據(jù)豎直方向分運(yùn)動(dòng)的規(guī)律可知，、兩點(diǎn)的高度差為，、兩點(diǎn)間的距離為，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；B.、兩點(diǎn)的水平位移為，則選項(xiàng)B正確；D.由可知，球1、2到點(diǎn)時(shí)速度沿豎直方向的分速度之比為，由可知，球1、2到達(dá)點(diǎn)時(shí)重力的瞬間功率之比為，選項(xiàng)D正確。故選BD。9.一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正向傳播，波的振幅為2cm，a、b是平衡位置分別在，處的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)，時(shí)刻，兩質(zhì)點(diǎn)所在位置及振動(dòng)方向如圖所示，已知波長(zhǎng)大于2m，從圖示時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)b經(jīng)過0.2s第一次到達(dá)波峰，則下列判斷正確的是（）A.時(shí)刻，a、b兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)的加速度相同 B.當(dāng)質(zhì)點(diǎn)b到達(dá)波峰時(shí)，質(zhì)點(diǎn)a到達(dá)平衡位置C.質(zhì)點(diǎn)a振動(dòng)的頻率為 D.波傳播的速度大小為2m/s【答案】AC【解析】A．時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)、的位移相同，振動(dòng)的加速度大小相等，方向均指向平衡位置，選項(xiàng)A正確；B．從圖示時(shí)刻，根據(jù)振動(dòng)方向及位置可知，質(zhì)點(diǎn)第一次到達(dá)波峰用時(shí)，質(zhì)點(diǎn)第一次到達(dá)平衡位置用時(shí)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；CD．由于波長(zhǎng)大于2m，因此、間的距離小于半個(gè)波長(zhǎng)，根據(jù)圖像可知解得質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過0.2s第一次到達(dá)波峰，即解得則波速質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的頻率選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤。故選AC。10.如圖所示，質(zhì)量為3m、兩端帶有固定擋板的平板車靜止在光滑的水平面上，質(zhì)量為m的物塊放在平板車上，用水平細(xì)線將物塊與平板車左側(cè)擋板連接，輕彈簧放在物塊與左側(cè)擋板之間，彈簧的左端與擋板連接，彈簧處于壓縮狀態(tài)，平板車兩擋板間的距離為L(zhǎng)，彈簧的原長(zhǎng)為，O為平板車的中點(diǎn)，O點(diǎn)左側(cè)平板車上表面光滑，右側(cè)粗糙。某時(shí)刻剪斷細(xì)線，最終物塊相對(duì)于平板車停在O點(diǎn)與右側(cè)擋板之間的中點(diǎn)，不計(jì)物塊的大小，物塊被彈簧彈出后，彈簧僅又被壓縮了一次，物塊與擋板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，不計(jì)碰撞過程的能量損失，已知重力加速度為g，則剪斷細(xì)線后，下列判斷正確的是（）A.物塊相對(duì)車向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，車相對(duì)地面一定向左運(yùn)動(dòng)B.物塊與車相對(duì)運(yùn)動(dòng)過程中，物塊與車的加速度大小之比始終為C.物塊與車相對(duì)運(yùn)動(dòng)過程中，物塊與車的速度大小之比始終為D.彈簧開始具有的彈性勢(shì)能大小一定為【答案】ABC【解析】A.物塊與車組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，系統(tǒng)的總動(dòng)量為零，因此物塊相對(duì)車向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，如果車也向右運(yùn)動(dòng)，則物塊和車均向右運(yùn)動(dòng)，系統(tǒng)的總動(dòng)量不為零，選項(xiàng)A正確；B.根據(jù)牛頓第三定律，物塊與車間的相互作用力始終等大反向，由牛頓第二定律可知解得物塊與車相對(duì)運(yùn)動(dòng)過程中，物塊與車的加速度大小之比始終為，選項(xiàng)B正確；C.由于物塊與車的動(dòng)量總是等大反向解得因此物塊與車相對(duì)運(yùn)動(dòng)過程中，物塊與車的速度大小之比始終為，選項(xiàng)C正確；D.根據(jù)能量守恒，不計(jì)碰撞過程的能量損失，若彈簧壓縮一次后直接在O點(diǎn)與右側(cè)擋板之間的中點(diǎn)停止，則彈簧開始具有的彈性勢(shì)能為若彈簧壓縮一次后與右側(cè)擋板碰后在O點(diǎn)與右側(cè)擋板之間的中點(diǎn)停止，則彈簧開始具有的彈性勢(shì)能為選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選ABC。三、非選擇題：本題共5小題，共54分。11.甲、乙兩位同學(xué)分別用如圖甲所示裝置測(cè)當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣取＃?）甲同學(xué)先用游標(biāo)卡尺測(cè)量小球的直徑，示數(shù)如圖乙所示，則小球直徑______cm；（2）甲同學(xué)用秒表測(cè)量單擺的周期。當(dāng)單擺振動(dòng)穩(wěn)定且到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)開始計(jì)時(shí)并記數(shù)為，單擺每經(jīng)過最低點(diǎn)記一次數(shù)，當(dāng)數(shù)到時(shí)秒表的示數(shù)為50.50s，該單擺的周期是______s。測(cè)得擺線長(zhǎng)，則求得當(dāng)?shù)刂亓铀俣萠_____。（結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）（3）乙同學(xué)為了提高實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確度，多次改變擺長(zhǎng)L進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并測(cè)出相應(yīng)的周期T，根據(jù)得出的幾組對(duì)應(yīng)的L和T的數(shù)值，以L為橫坐標(biāo)、為縱坐標(biāo)作出圖線，該同學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)忘記測(cè)小球的直徑，以擺線的長(zhǎng)作為擺長(zhǎng)，得到的圖像應(yīng)是圖丙中的______（填“①”“②”或“③”），若圖像的斜率為k，則求得當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萠_____；若測(cè)擺長(zhǎng)時(shí)未考慮小球的半徑，則對(duì)重力加速度測(cè)量的結(jié)果______（填“有影響”或“無影響”）?！敬鸢浮浚?）1.07（2）2.029.67（3）③無影響【解析】【小問1詳析】該游標(biāo)卡尺的游標(biāo)尺為10分度值，因此精確度為0.1mm，則擺球直徑【小問2詳析】[1]周期[2]重力加速度【小問3詳析】[1][2][3]由可知，圖線與縱軸有交點(diǎn)，為圖線③，由題意解得擺長(zhǎng)中未考慮小球的半徑，對(duì)實(shí)驗(yàn)測(cè)量的結(jié)果沒有影響。12.某同學(xué)設(shè)計(jì)如圖所示裝置來驗(yàn)證“動(dòng)量守恒定律”。兩個(gè)半徑相同、質(zhì)量不等的小球A、B用等長(zhǎng)的不可伸長(zhǎng)的細(xì)線分別懸于力傳感器a、b上，靜止時(shí)兩線豎直且兩球剛好接觸。力傳感器a、b的示數(shù)分別為、，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間。（1）小球A的質(zhì)量為______，小球B的質(zhì)量為______；（2）將B球拉開一定角度，由靜止釋放小球B，A、B碰撞后，發(fā)現(xiàn)B球被彈回，則表明B球的質(zhì)量______（填“大于”“小于”或“等于”）A球的質(zhì)量；（3）接（2），若測(cè)得碰撞前傳感器b顯示的最大拉力為，碰撞后力傳感器a、b顯示的最大拉力分別為、，當(dāng)表達(dá)式______成立時(shí)，表明A、B兩球碰撞過程中動(dòng)量守恒。【答案】（1）（2）小于（3）【解析】【小問1詳析】根據(jù)平衡可知，可得，【小問2詳析】將B球拉開一定的角度，由靜止釋放小球B，A、B碰撞后，發(fā)現(xiàn)B球被彈回，則表明B球的質(zhì)量小于A球的質(zhì)量。小問3詳析】碰撞前一瞬間解得同理碰撞后一瞬間，小球A的動(dòng)量大小為小球B的動(dòng)量大小為當(dāng)成立時(shí)，即時(shí)，A、B兩球碰撞過程中動(dòng)量守恒。13.如圖所示，光滑絕緣粗細(xì)均勻的直細(xì)桿豎直固定，點(diǎn)固定一個(gè)電荷量為、帶負(fù)電的點(diǎn)電荷，一個(gè)質(zhì)量為的帶電小球套在桿上（可自由運(yùn)動(dòng)），當(dāng)小球在點(diǎn)由靜止釋放，小球恰好能處于靜止?fàn)顟B(tài)，AO垂直于桿，AO長(zhǎng)為L(zhǎng)，AB與水平方向的夾角為，、關(guān)于點(diǎn)對(duì)稱，靜電力常量為，不計(jì)小球的大小，重力加速度為，，，求：（1）處的點(diǎn)電荷在點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大?。唬?）小球所帶的電量；（3）若將小球移到點(diǎn)由靜止釋放，則釋放的一瞬間，小球的加速度多大。【答案】（1）（2）（3）【解析】【小問1詳析】根據(jù)點(diǎn)電荷電場(chǎng)強(qiáng)度公式可知，處的點(diǎn)電荷在點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小為根據(jù)幾何關(guān)系解得【小問2詳析】設(shè)小球所帶量為，根據(jù)力的平衡解得【小問3詳析】根據(jù)對(duì)稱性可知，若將小球移到點(diǎn)由靜止釋放，釋放時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律解得14.如圖所示，一列簡(jiǎn)諧橫波沿軸傳播，實(shí)線為時(shí)刻的波形圖，虛線為時(shí)刻的波形圖。時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)正沿軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，從時(shí)刻開始到時(shí)刻這段時(shí)間內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)共兩次經(jīng)過平衡位置，且時(shí)刻和時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)在同一位置，求：（1）試確定質(zhì)點(diǎn)的平衡位置坐標(biāo)及該列波的傳播速度；（2）寫出質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方程?！敬鸢浮浚?），（2）【解析】【小問1詳析】根據(jù)對(duì)稱性可知，質(zhì)點(diǎn)的平衡位置為由于時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)正沿軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，說明波沿軸正方向傳播，從時(shí)刻開始到時(shí)刻這段時(shí)間內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)共兩次經(jīng)過平衡位置，由圖像可知時(shí)間內(nèi)波傳播的距離波傳播的速度【小問2詳析】由于波沿軸正方向傳播，因此時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)正沿軸正向運(yùn)動(dòng)，從時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)第一次到達(dá)平衡位置需要的時(shí)間質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的周期因此質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方程解得15.如圖所示，質(zhì)量為、長(zhǎng)為的長(zhǎng)木板A靜止在光滑的水平面上，質(zhì)量為物塊B放在長(zhǎng)木板上表面的左端，半圓弧體豎直固定在長(zhǎng)木板右側(cè)某位置，半圓弧面最低點(diǎn)的切面與長(zhǎng)木板上表面在同一水平面，質(zhì)量為的小球C用長(zhǎng)為的不可伸長(zhǎng)細(xì)線懸于固定點(diǎn)點(diǎn)，將小球C拉至與點(diǎn)等高點(diǎn)，細(xì)線剛好伸直，由靜止釋放小球，小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)與物塊發(fā)生碰撞，碰撞后一瞬間B、C的速度大小之比為，此后當(dāng)B滑到長(zhǎng)木板右端時(shí)A、B共速且此時(shí)A剛好與半圓弧體碰撞，A與半圓弧體碰撞后粘在一起，重力加速度為，不計(jì)物塊的大小。求：（1）B、C碰撞過程，B、C系統(tǒng)損失的機(jī)械能；（2）開始時(shí)，A的右端離半圓弧面最低點(diǎn)的水平距離；（3）要使B在軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)不脫離圓弧軌道，圓弧軌道的半徑應(yīng)滿足的條件。【答案】（1）（2）（3）或【解析】【小問1詳析】設(shè)C與B碰撞前一瞬間，C的速度大小為，根據(jù)機(jī)械能守恒解得設(shè)碰撞后B的速度大小為，則C的速度大小為，根據(jù)動(dòng)量守恒定律有解得碰撞過程損失的機(jī)械能【小問2詳析】設(shè)B與A間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，B與A共速時(shí)的速度為，根據(jù)動(dòng)量守恒定律有根據(jù)能量守恒定律解得對(duì)長(zhǎng)木板A研究，根據(jù)動(dòng)能定理解得【小問3詳析】物塊B以速度滑上圓弧軌道，設(shè)圓弧軌道半徑為時(shí)，物塊剛好能滑到與等高的位置，根據(jù)機(jī)械能守恒解得設(shè)當(dāng)物塊剛好能到達(dá)圓弧軌道最高點(diǎn)時(shí)，圓弧軌道半徑為，到最高點(diǎn)時(shí)速度為，則根據(jù)機(jī)械能守恒解得因此要使物塊B在圓弧軌道上運(yùn)動(dòng)過程中不離開圓弧軌道，軌道半徑滿足的條件為或高三物理考生注意：1.本試卷分選擇題和非選擇題兩部分。滿分100分，考試時(shí)間75分鐘。2.答題前，考生務(wù)必用直徑0.5毫米黑色墨水簽字筆將密封線內(nèi)項(xiàng)目填寫清楚。3.考生作答時(shí)，請(qǐng)將答案答在答題卡上。選擇題每小題選出答案后，用2B鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑；非選擇題請(qǐng)用直徑0.5毫米黑色墨水簽字筆在答題卡上各題的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效，在試題卷、草稿紙上作答無效。4.本卷命題范圍：必修第三冊(cè)第九章、選擇性必修第一冊(cè)第一章~第三章（70%）；必修第一冊(cè)、必修第二冊(cè)（30%）。一、單項(xiàng)選擇題：本題共7小題，每小題4分，共28分。每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題目要求。1.如圖所示，兩個(gè)完全相同的彈簧，懸掛在同一水平天花板上，下面分別吊著細(xì)線連接的A、B兩球和細(xì)線連接的C、D兩球，A、C兩球的質(zhì)量相等，B球的質(zhì)量大于D球的質(zhì)量，四球均處于靜止?fàn)顟B(tài)。某時(shí)刻，同時(shí)剪斷兩細(xì)線，彈簧始終在彈性限度內(nèi)，不計(jì)一切阻力，比較A球和C球的振動(dòng)，下列判斷正確的是（）A.A球振動(dòng)周期比C球振動(dòng)周期小B.A球振動(dòng)幅度比C球振動(dòng)幅度大C.A球振動(dòng)平衡位置比C球振動(dòng)平衡位置高D.C球第一次到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)，A球正在向上運(yùn)動(dòng)【答案】B【解析】AD.彈簧振子振動(dòng)周期為，振子小球的質(zhì)量相同，因此兩振子的振動(dòng)周期相同，所以C球第一次到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)，A球也第一次到達(dá)最高點(diǎn)，選項(xiàng)AD錯(cuò)誤；BC.由于B球質(zhì)量大于球質(zhì)量，初始兩個(gè)小球的形變量為，細(xì)線剪掉以后兩個(gè)小球做簡(jiǎn)諧振動(dòng)平衡位置合力為零，即因此可知A的振幅為B的振幅為即AC的平衡位置高度相同，A的振幅更大。故選B。2.某排球運(yùn)動(dòng)員比賽發(fā)球時(shí)，豎直向上拋出球后迅速跳起，把在最高點(diǎn)時(shí)的排球水平扣出，從排球扣出到排球運(yùn)動(dòng)的速度與水平方向成30°的過程中，排球的動(dòng)量變化量大小為p，不計(jì)空氣阻力，則扣球過程合力對(duì)排球的沖量大小為（）A. B. C. D.【答案】D【解析】根據(jù)動(dòng)量定理，重力的沖量等于動(dòng)量的變化量，排球在空中運(yùn)動(dòng)的速度與水平方向成時(shí)，豎直分動(dòng)量等于，水平分動(dòng)量為根據(jù)動(dòng)量定理，扣球過程合力對(duì)排球的沖量大小為故選D。3.如圖所示，A、B是電荷量相等的同種點(diǎn)電荷，固定在同一水平線上，在A、B連線的垂直平分線上有一點(diǎn)電荷C，給C一個(gè)大小為v0的初速度，C僅在電場(chǎng)力作用下恰能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。已知O為A、B連線與垂直平分線的交點(diǎn)，AO=OC=L，點(diǎn)電荷C的帶電量為q，質(zhì)量為m，靜電力常量為k，不計(jì)重力，則點(diǎn)電荷A的帶電量為（）A. B. C. D.【答案】B【解析】根據(jù)題意解得點(diǎn)電荷A在點(diǎn)電荷C所在處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)為E1，則又解得故選B。4.如圖所示為一單擺的共振曲線，已知重力加速度g取，取，則下列判斷正確的是（）A.單擺的固有周期為1sB.單擺的擺長(zhǎng)為2mC.發(fā)生共振時(shí)，擺球沿振動(dòng)方向的最大加速度約為D.若僅增大擺球的質(zhì)量，共振曲線的峰值將向左移動(dòng)【答案】C【解析】A．由圖像可知，單擺的固有頻率為0.5Hz，因此固有周期T=2s，共振時(shí)振幅A=8cm，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．由單擺周期公式整理得單擺的擺長(zhǎng)選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．發(fā)生共振時(shí)，擺球沿振動(dòng)方向的最大加速度位于振幅處，設(shè)此時(shí)擺線與豎直方向夾角為，擺球質(zhì)量為m，由牛頓第二定律得其加速度為擺球做單擺時(shí)很小，故有選項(xiàng)C正確；D．若僅增大擺球的質(zhì)量，不改變單擺的固有周期，共振曲線的峰值位置不變，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選C。5.如圖所示，一張白紙放在水平桌面上，一本書放在白紙上，用大小為F的水平力拉動(dòng)白紙，最終書和白紙一起在桌面上勻速運(yùn)動(dòng)，已知各個(gè)接觸面的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，書的質(zhì)量為m、白紙的質(zhì)量不計(jì)，重力加速度為g，則書和白紙?jiān)谧烂嫔蟿蛩龠\(yùn)動(dòng)的過程中，下列說法正確的是（）A.白紙對(duì)書的摩擦力方向水平向右 B.書和白紙間的動(dòng)摩擦因數(shù)等于C.增大拉力，桌面對(duì)白紙的摩擦力增大 D.書對(duì)白紙的壓力是由于紙的形變引起的【答案】B【解析】A．由于書和白紙一起做勻速運(yùn)動(dòng)，因此書不受摩擦力作用，故A錯(cuò)誤；B．對(duì)書、紙整體研究，桌面對(duì)紙的摩擦力因此有由于各個(gè)接觸面的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，故B正確；C．增大拉力，桌面對(duì)紙的滑動(dòng)摩擦力不變，故C錯(cuò)誤；D．書對(duì)紙的壓力是由于書的形變引起的，故D錯(cuò)誤。故選B。6.2024年1月9日我國(guó)在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心使用長(zhǎng)征二號(hào)丙運(yùn)載火箭，成功將愛因斯坦探針衛(wèi)星發(fā)射升空，該衛(wèi)星主要用于觀測(cè)宇宙中的劇烈爆發(fā)現(xiàn)象。其發(fā)射過程如圖乙所示，衛(wèi)星先進(jìn)入圓形軌道Ⅰ，然后由軌道Ⅰ進(jìn)入橢圓軌道Ⅱ，衛(wèi)星在軌道Ⅱ上運(yùn)動(dòng)時(shí)，經(jīng)過近地點(diǎn)a時(shí)的速度大小為經(jīng)過遠(yuǎn)地點(diǎn)b時(shí)速度大小的3倍，衛(wèi)星在軌道Ⅱ上b點(diǎn)再變軌進(jìn)入圓軌道Ⅲ，衛(wèi)星在軌道Ⅰ上運(yùn)行的周期為T，則下列關(guān)系正確的是（）A.衛(wèi)星在軌道Ⅱ上的運(yùn)行周期為B.衛(wèi)星在軌道Ⅰ上、軌道Ⅲ上運(yùn)行的加速度大小之比為C.衛(wèi)星在軌道Ⅰ上、軌道Ⅲ上的運(yùn)行速度的大小之比為D.衛(wèi)星在軌道Ⅱ上從a運(yùn)動(dòng)到b，線速度、加速度、機(jī)械能均減小【答案】A【解析】A．設(shè)軌道Ⅰ的半徑為，軌道Ⅲ的半徑為，由開普勒第二定律可得橢圓軌道的半長(zhǎng)軸設(shè)軌道Ⅱ的周期為，根據(jù)開普勒第三定律有解得選項(xiàng)A正確；B．由地球質(zhì)量為M，衛(wèi)星質(zhì)量為m，衛(wèi)星軌道半徑為r，由牛頓第二定律得整理得可知，衛(wèi)星在軌道Ⅰ上和軌道Ⅲ上運(yùn)行加速度大小之比為選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．由得因此衛(wèi)星在軌道Ⅰ上，軌道Ⅲ上的運(yùn)行速度的大小之比為選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．衛(wèi)星在軌道Ⅱ上從運(yùn)動(dòng)到，線速度、加速度均減小，機(jī)械能不變，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選A。7.如圖甲所示，A、B是兩個(gè)相距5m的波源，兩波源處質(zhì)點(diǎn)均沿豎直方向做簡(jiǎn)諧振動(dòng)，振動(dòng)在同一介質(zhì)中傳播，質(zhì)點(diǎn)A的振動(dòng)圖像如圖乙所示，質(zhì)點(diǎn)B的振動(dòng)與質(zhì)點(diǎn)A的振動(dòng)完全相反，在兩振動(dòng)傳播疊加的區(qū)域內(nèi)，形成穩(wěn)定的干涉圖樣，振動(dòng)減弱點(diǎn)的振幅為2cm，振動(dòng)傳播的速度的大小為1m/s，則下列判斷正確的是（）A.A、B連線中點(diǎn)一定是振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn) B.A、B之間連線上共有10個(gè)振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)C.振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)振動(dòng)頻率為2Hz D.波源B處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方程一定為【答案】B【解析】若兩波源振動(dòng)方向相反，則波程差為半波長(zhǎng)的偶數(shù)倍的位置為振動(dòng)減弱點(diǎn)，波程差為半波長(zhǎng)的奇數(shù)倍的位置為振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)。A．由于兩波源處質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向相反，因此連線中點(diǎn)處（波程差為0）一定是振動(dòng)減弱點(diǎn)，故A錯(cuò)誤；B．由題意知，兩列波的波長(zhǎng)、之間連線上某點(diǎn)到、的波程差，振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)則取0，1，2，3，4，因此、之間連線上共有10個(gè)振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)，故B正確；C．振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)的振動(dòng)頻率為故C錯(cuò)誤；D．由于振動(dòng)減弱點(diǎn)的振幅為2cm，所以質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的振幅可能是12cm，也可能是8cm，根據(jù)，波源處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方程為或故D錯(cuò)誤。故選B。二、多項(xiàng)選擇題：本題共3小題，每小題6分，共18分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有兩個(gè)或兩個(gè)以上選項(xiàng)符合題目要求。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。8.如圖所示，傾角為30°的斜面體固定在水平面上，在斜面頂端A點(diǎn)沿水平方向拋出小球1，小球1落在斜面上的C點(diǎn)，在A點(diǎn)上方高d處的B點(diǎn)沿水平方向拋出小球2，小球2也落在斜面上的C點(diǎn)，小球2平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間是小球1平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)間的2倍，重力加速度為g，不計(jì)小球的大小，兩球的質(zhì)量相等，則下列判斷正確的是（）A.球1、2做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度大小之比為B.球1拋出的初速度大小為C.A、C兩點(diǎn)間的距離為dD.球1、2到達(dá)C點(diǎn)時(shí)重力瞬間功率之比為【答案】BD【解析】A.由于兩球做平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移相同，小球2平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間是小球1平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)間的2倍，根據(jù)則球1，2做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度大小之比為，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；C.根據(jù)豎直方向分運(yùn)動(dòng)的規(guī)律可知，、兩點(diǎn)的高度差為，、兩點(diǎn)間的距離為，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；B.、兩點(diǎn)的水平位移為，則選項(xiàng)B正確；D.由可知，球1、2到點(diǎn)時(shí)速度沿豎直方向的分速度之比為，由可知，球1、2到達(dá)點(diǎn)時(shí)重力的瞬間功率之比為，選項(xiàng)D正確。故選BD。9.一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正向傳播，波的振幅為2cm，a、b是平衡位置分別在，處的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)，時(shí)刻，兩質(zhì)點(diǎn)所在位置及振動(dòng)方向如圖所示，已知波長(zhǎng)大于2m，從圖示時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)b經(jīng)過0.2s第一次到達(dá)波峰，則下列判斷正確的是（）A.時(shí)刻，a、b兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)的加速度相同 B.當(dāng)質(zhì)點(diǎn)b到達(dá)波峰時(shí)，質(zhì)點(diǎn)a到達(dá)平衡位置C.質(zhì)點(diǎn)a振動(dòng)的頻率為 D.波傳播的速度大小為2m/s【答案】AC【解析】A．時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)、的位移相同，振動(dòng)的加速度大小相等，方向均指向平衡位置，選項(xiàng)A正確；B．從圖示時(shí)刻，根據(jù)振動(dòng)方向及位置可知，質(zhì)點(diǎn)第一次到達(dá)波峰用時(shí)，質(zhì)點(diǎn)第一次到達(dá)平衡位置用時(shí)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；CD．由于波長(zhǎng)大于2m，因此、間的距離小于半個(gè)波長(zhǎng)，根據(jù)圖像可知解得質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過0.2s第一次到達(dá)波峰，即解得則波速質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的頻率選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤。故選AC。10.如圖所示，質(zhì)量為3m、兩端帶有固定擋板的平板車靜止在光滑的水平面上，質(zhì)量為m的物塊放在平板車上，用水平細(xì)線將物塊與平板車左側(cè)擋板連接，輕彈簧放在物塊與左側(cè)擋板之間，彈簧的左端與擋板連接，彈簧處于壓縮狀態(tài)，平板車兩擋板間的距離為L(zhǎng)，彈簧的原長(zhǎng)為，O為平板車的中點(diǎn)，O點(diǎn)左側(cè)平板車上表面光滑，右側(cè)粗糙。某時(shí)刻剪斷細(xì)線，最終物塊相對(duì)于平板車停在O點(diǎn)與右側(cè)擋板之間的中點(diǎn)，不計(jì)物塊的大小，物塊被彈簧彈出后，彈簧僅又被壓縮了一次，物塊與擋板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，不計(jì)碰撞過程的能量損失，已知重力加速度為g，則剪斷細(xì)線后，下列判斷正確的是（）A.物塊相對(duì)車向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，車相對(duì)地面一定向左運(yùn)動(dòng)B.物塊與車相對(duì)運(yùn)動(dòng)過程中，物塊與車的加速度大小之比始終為C.物塊與車相對(duì)運(yùn)動(dòng)過程中，物塊與車的速度大小之比始終為D.彈簧開始具有的彈性勢(shì)能大小一定為【答案】ABC【解析】A.物塊與車組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，系統(tǒng)的總動(dòng)量為零，因此物塊相對(duì)車向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，如果車也向右運(yùn)動(dòng)，則物塊和車均向右運(yùn)動(dòng)，系統(tǒng)的總動(dòng)量不為零，選項(xiàng)A正確；B.根據(jù)牛頓第三定律，物塊與車間的相互作用力始終等大反向，由牛頓第二定律可知解得物塊與車相對(duì)運(yùn)動(dòng)過程中，物塊與車的加速度大小之比始終為，選項(xiàng)B正確；C.由于物塊與車的動(dòng)量總是等大反向解得因此物塊與車相對(duì)運(yùn)動(dòng)過程中，物塊與車的速度大小之比始終為，選項(xiàng)C正確；D.根據(jù)能量守恒，不計(jì)碰撞過程的能量損失，若彈簧壓縮一次后直接在O點(diǎn)與右側(cè)擋板之間的中點(diǎn)停止，則彈簧開始具有的彈性勢(shì)能為若彈簧壓縮一次后與右側(cè)擋板碰后在O點(diǎn)與右側(cè)擋板之間的中點(diǎn)停止，則彈簧開始具有的彈性勢(shì)能為選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選ABC。三、非選擇題：本題共5小題，共54分。11.甲、乙兩位同學(xué)分別用如圖甲所示裝置測(cè)當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣取＃?）甲同學(xué)先用游標(biāo)卡尺測(cè)量小球的直徑，示數(shù)如圖乙所示，則小球直徑______cm；（2）甲同學(xué)用秒表測(cè)量單擺的周期。當(dāng)單擺振動(dòng)穩(wěn)定且到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)開始計(jì)時(shí)并記數(shù)為，單擺每經(jīng)過最低點(diǎn)記一次數(shù)，當(dāng)數(shù)到時(shí)秒表的示數(shù)為50.50s，該單擺的周期是______s。測(cè)得擺線長(zhǎng)，則求得當(dāng)?shù)刂亓铀俣萠_____。（結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）（3）乙同學(xué)為了提高實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確度，多次改變擺長(zhǎng)L進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并測(cè)出相應(yīng)的周期T，根據(jù)得出的幾組對(duì)應(yīng)的L和T的數(shù)值，以L為橫坐標(biāo)、為縱坐標(biāo)作出圖線，該同學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)忘記測(cè)小球的直徑，以擺線的長(zhǎng)作為擺長(zhǎng)，得到的圖像應(yīng)是圖丙中的______（填“①”“②”或“③”），若圖像的斜率為k，則求得當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萠_____；若測(cè)擺長(zhǎng)時(shí)未考慮小球的半徑，則對(duì)重力加速度測(cè)量的結(jié)果______（填“有影響”或“無影響”）?！敬鸢浮浚?）1.07（2）2.029.67（3）③無影響【解析】【小問1詳析】該游標(biāo)卡尺的游標(biāo)尺為10分度值，因此精確度為0.1mm，則擺球直徑【小問2詳析】[1]周期[2]重力加速度【小問3詳析】[1][2][3]由可知，圖線與縱軸有交點(diǎn)，為圖線③，由題意解得擺長(zhǎng)中未考慮小球的半徑，對(duì)實(shí)驗(yàn)測(cè)量的結(jié)果沒有影響。12.某同學(xué)設(shè)計(jì)如圖所示裝置來驗(yàn)證“動(dòng)量守恒定律”。兩個(gè)半徑相同、質(zhì)量不等的小球A、B用等長(zhǎng)的不可伸長(zhǎng)的細(xì)線分別懸于力傳感器a、b上，靜止時(shí)兩線豎直且兩球剛好接觸。力傳感器a、b的示數(shù)分別為、，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間。（1）小球A的質(zhì)量為______，小球B的質(zhì)量為______；（2）將B球拉開一定角度，由靜止釋放小球B，A、B碰撞后，發(fā)現(xiàn)B球被彈回，則表明B球的質(zhì)量______（填“大于”“小于”或“等于”）A球的質(zhì)量；（3）接（2），若測(cè)得碰撞前傳感器b顯示的最大拉力為，碰撞后力傳感器a、b顯示的最大拉力分別為、，當(dāng)表達(dá)式______成立時(shí)，表明A、B兩球碰撞過程中動(dòng)量守恒?！敬鸢浮浚?）（2）小于（3）【解析】【小問1詳析】根據(jù)平衡可知，可得，【小問2詳析】將B球拉開一定的角度，由靜止釋放小球B，A、B碰撞后，發(fā)現(xiàn)B球被彈回，則表明B球的質(zhì)量小于A球的質(zhì)量。小問3詳析】碰撞前一瞬間解得同理碰撞后