2023-2024年河北省保定市部分高中高三上学期12月期中考试物理试题

2023-2024学年高三上学期物理试卷一、选择题1.如图所示，在某次壁球训练时，运动员在同一位置以不同的角度斜向上发球，最后球都能恰好垂直击打在竖直墙面反弹。若两次发球与水平方向夹角分别为和，不考虑球在空中受到的阻力，关于两次发球说法正确的是（）A.碰到墙面前空中运动时间之比为 B.碰到墙面前空中运动时间之比为C.两球上升高度之比为 D.两球上升高度之比为【答案】C【解析】CD．斜抛运动的小球可以看成逆向的平抛运动，由推论有，，联立解得两球上升高度之比为，故C正确，D错误；AB．由，可得，两球碰到墙面前空中运动时间之比，故AB错误。故选C。2.很多智能手机都有加速度传感器，加速度传感器能通过图像显示加速度情况。用手掌托着手机，打开加速度传感器，手掌从静止开始迅速上下运动，得到如图所示的手机在竖直方向上的加速度随时间变化的图像，该图像以竖直向上为正方向，取重力加速度大小，下列说法正确的是（）A.手机始终与手掌存在作用力 B.手机在时刻处于平衡状态C.手机在时刻改变运动方向 D.手机在时刻处于完全失重状态【答案】D【解析】AD．由图可知，时刻手机的加速度为，即此时手机只受重力作用，与手掌间没有相互作用力，手机处于完全失重状态，故A错误，D正确；B．手机在时刻加速度大于，且加速度向上，手机处于超重状态，故B错误；C．手机在时刻加速度方向改变，手机开始做减速运动，速度方向不变，即运动方向不变，故C错误。故选D。3.年月日，中国空军八一飞行表演队时隔年换装新机型，歼飞出国门，在大马航展上腾空而起，特技表演惊艳全场。如图所示，飞机在竖直平面内经一段圆弧向上加速爬升，飞机沿圆弧运动时（）A.飞机所受合力指向圆弧的圆心 B.飞机的向心加速度大小不变C.飞机克服重力做功的功率变小 D.飞机所受合力方向与速度方向的夹角为锐角【答案】D【解析】AD．飞机做加速运动，根据动能定理可得合外力所做的功等于动能的改变，则飞机的合外力做正功，故飞机所受合力方向与速度方向的夹角为锐角，合外力方向不能指向圆心，故A错误，D正确；B．飞机的运动看做是加速圆周运动，沿半径方向有，飞机沿圆弧向上加速运动，则速度变化，故向心加速度发生变化，故B错误；C．飞机在竖直方向的速度为，增大，竖直方向的速度增大，所以克服重力做功的功率越来越大，故C错误。故选D。4.如图所示，三个完全相同的物体、、用两根轻质细绳连接，作用在物体上的水平恒力F使整体沿粗糙水平面向右做匀加速直线运动，下列说法正确的是（）A.、间轻绳中的张力大小为B.、间轻绳中的张力大小为C.、间轻绳中的张力大小为D.、间轻绳中的张力大小为【答案】B【解析】AB．设物体质量均为，与地面间的动摩擦因数为，对、、整体，有，解得，对，有，解得，故A错误，B正确；CD．将对A、B看成整体，有，解得，故CD错误。故选B。5.在同一条平直公路上行驶的车和车，其速度—时间图像分别为图中直线和曲线，时刻车与车在同一位置，时刻车在车前方，在时间内，下列说法正确的是（）A.时刻两车相距最近 B.某时刻车加速度等于车加速度C.时刻车运动方向发生改变 D.某时刻两车相遇【答案】B【解析】B．根据图像可知，在时间内，某一时刻图像的斜率与的相等，即某时刻车加速度等于车加速度，故B正确；C．由图可知，车的速度一直沿正方向，说明车的运动方向没有发生变化，故C错误；AD．已知时刻，车与车在同一位置，由图可知，时间内，车的速度大，说明车在前，距离越来越大，时刻两车相距不是最近，时间内，车速度大，距离越来越小，已知时刻车还在车前方，说明这段时间内，车一直在车前方，而时刻两车的速度相等之后车的速度比车的大，则时刻两车距离最近，之后距离越来越大，两车不可能相遇，故AD错误。故选B。6.如图所示，劲度系数的轻弹簧下端悬挂小球，轻绳一端系小球，另一端固定在拉力传感器上。小球静止时，轻绳水平，传感器读数，弹簧的轴线与竖直方向的夹角，，，，下列说法中正确的是（）A.小球的质量为B.此时弹簧的形变量为C.剪断绳子的瞬间，小球的加速度大小为D.剪断绳子的瞬间，小球的加速度大小为【答案】D【解析】A．小球受力平衡，根据平衡条件可得，，解得，，故A错误；B．根据胡克定律，此时弹簧的形变量为，故B错误；CD．剪断绳子的瞬间，绳子拉力为零，弹簧弹力不发生突变，此时小球的合力与剪断绳子前细绳拉力等大反向，小球的加速度大小为，解得剪断绳子的瞬间，小球的加速度大小为，故C错误，D正确。故选D。7.如图所示，正方形的两个顶点、上固定两个等量正点电荷，将一电子从顶点由静止释放，电子仅在静电力的作用下运动到顶点的图像可能正确的是（）A. B.C. D.【答案】C【解析】如图所示，因为场强最大点与的连线和、连线的夹角的正切值为，由图可知得，明显，可得电子是从小于电场强度最大值位置释放，则电子所受的合电场力先增大后减小再增大最后减小，那么加速度也是先增大后减小再增大最后减小，而图像任意点的斜率表示加速度大小，所以在运动过程中图像点的斜率也应先增大后减小再增大最后减小。故选C。8.年月日，“神舟十六号”载人飞船将十六乘组三名航天员送入空间站组合体，图中轨道Ⅰ为载人飞船运行的椭圆轨道，轨道为空间站运行轨道。两轨道相切于点，为椭圆轨道的近地点，为远地点，为轨道上一点，、、三点在一条直线上，则下列判断正确的是（）A.空间站从点运行到点和载人飞船从点运行到点所用的时间相等B.载人飞船在轨道上点速度小于空间站在轨道上点的速度C.载人飞船从点沿椭圆轨道运动到点，发动机需要做功D.载人飞船在轨道上点的加速度等于空间站在轨道上点的加速度【答案】BD【解析】A．根据开普勒第三定律可知，在轨道和轨道上运动时周期不同，则空间站从点运行到点和载人飞船从点运行到点所用的时间不相等，选项A错误；B．载人飞船在轨道上点加速做离心运动才能进入轨道，则在轨道上点的速度小于空间站在轨道上点的速度，选项B正确；C．载人飞船从点沿椭圆轨道运动到点，地球引力做负功，速度减小，但发动机不需要做功，选项C错误；D．根据可知，载人飞船在轨道上点的加速度等于空间站在轨道上点的加速度，选项D正确。故选BD。9.如图甲所示，可视为质点的小物块以的初速度从倾角为的固定斜面底端冲上斜面，恰好能到达斜面顶端，上滑过程中物块的动能随物块到斜面底端的距离s的变化关系如图乙所示，取重力加速度大小。下列说法正确的是（）A.物块从斜面的底端运动到顶端所用时间为B.物块从斜面的顶端回到底端所用时间为C.物块上滑过程中的加速度大小为D.物块下滑过程中的加速度大小为【答案】AD【解析】C．由图像可知物块在斜面低端开始上滑时，解得，对物块从斜面的底端运动到顶端的过程应用动能定理，解得，故物块上滑过程中的加速度大小为，C错误；A．物块从斜面的底端运动到顶端所用时间为，A正确；C．由牛顿第二定律可知，上滑过程，解得，故下滑过程，D正确；B．下滑过程，解得，B错误。故选AD。10.如图所示，倾斜传送带以的速度沿逆时针方向运行，传送带与水平面夹角为。在时，将物块轻放在传送带上点处，物块与传送带之间的动摩擦因数，物块到达点离开传送带。取重力加速度，，，则（）A.物块运动到的速度为B.在时间内物块在传送带上留下的痕迹长度C.若倾斜传送带沿顺时针方向运行，则物块从运动到的加速度大小为D.若倾斜传送带沿顺时针方向运行，则物块从运动到的时间为【答案】C【解析】A．物块轻放在传送带上点处，物块相对传送带向上运动，物块受到的滑动摩擦力沿斜面向下，物块与传送带共速时，重力沿斜面向下的分力大于物块受到的滑动摩擦力，物块受到的滑动摩擦力沿斜面向上，此时由于传送带长度未知，无法求出物块运动到B的速度，故A错误；B．将物块轻放在传送带上点处的加速度为，物块与传送带共速时所用的时间为，物块与传送带共速时，物块在传送带上的位移为，物块在传送带上留下的痕迹长度为，物块与传送带共速后的加速度为，物块在传送带上的位移为，物块在传送带上留下的痕迹长度为，在时间内物块在传送带上留下的痕迹长度为，故B错误；C．若倾斜传送带沿顺时针方向运行，则物块受到的摩擦力一直沿斜面向上，物块从运动到的加速度大小为，故C正确；D．根据动力学公式，由于传送带长度未知，故无法计算出物块从运动到的时间，故D错误。故选C。二、非选择题11.某同学利用如图甲所示的装置探究加速度、力和质量的关系。（1）对本实验的操作，下列说法中正确的是________。A．实验中无需测量砂和砂桶的质量B．让小车靠近打点计时器，先释放小车，后接通打点计时器的电源C．为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量远小于小车的质量D．补偿阻力时，需取下托盘和砝码，调整长木板的倾角，使小车拖着纸带沿长木板匀速下滑（2）如图乙所示为实验中得到纸带的一段，已知相邻计数点的时间间隔为，测得相邻的计数点之间的距离分别为、、、，打点计时器打下点时，小车的速度表达式为________，充分利用数据，写出小车的加速度大小表达式为________。（3）在验证加速度与质量的关系时，在满足实验要求的情况下，改变小车上砝码质量，测出对应的加速度，以为横坐标，以为纵坐标，在坐标纸上作出如图丙所示的图像。已知弹簧测力计的读数为，图中纵轴的截距为，斜率为，则小车的质量为________．A．B．C．D．【答案】（1）##；（2），；（3）【解析】（1）[1]A．实验中小车所受拉力为弹簧测力计拉力的两倍可以直接读出，所以不需要测量砂和砂桶的质量。故A正确；B．让小车靠近打点计时器，先接通打点计时器的电源，待打点稳定后，再释放小车。故B错误；C．由选项分析可知，不需要保证砂和砂桶的质量远小于小车的质量。故C错误；D．补偿阻力时，需取下托盘和砝码，调整长木板的倾角，使小车拖着纸带沿长木板匀速下滑。故D正确。故选AD。（2）[2]打点计时器打下点时，小车的速度表达式为；[3]由逐差法可得小车的加速度大小表达式为；（3）[4]根据牛顿第二定律，有整理，可得，结合丙图，可得，解得，故选B。12.某同学要测量某电压表的内阻，可利用的实验器材有：A．待测电压表（量程，内阻不到）；B．标准电压表（量程，内阻约为）；C．电源（电动势为，内阻很小）；D．滑动变阻器（最大阻值为）；E．定值电阻（阻值为）；F．开关，导线若干。（1）请根据实验电路图甲补全如图乙所示的实物连线；___________。（2）当待测电压表的示数为时，标准电压表的示数为，改变滑动变阻器滑片位置，经过多次测量，得到多组、的数值，以为纵坐标，为横坐标，画出的图像是斜率为的直线，则待测电压表V1的内阻___________。（3）把待测电压表改装成量程为电压表，需要___________（填“串”或“并”）联一个阻值___________的定值电阻。（4）把改装后的电压表跟标准电压表进行校对，发现改装后的电压表示数总是比标准电压表示数大，说明在改装电压表时选用的定值电阻的阻值___________（填“偏大”或“偏小”）。【答案】（1）；（2）；（3）串，；（4）偏小【解析】（1）[1]根据实验电路图甲补全实物连线，如图；（2）[2]由电路结构，结合电路欧姆定律可知，以为纵坐标，为横坐标，画出的图像是斜率为，解得待测电压表的内阻；（3）[3][4]把待测电压表改装成量程为的电压表需要串联的定值电阻阻值为；（4）[5]改装的电压表跟标准电表进行核对，两表是并联连接，发现改装后的电压表读数总是比标准电压表大，说明改装后的电压表通过的电流偏大，根据并联电路电流的分配与电阻成反比可知，改装表串联的电阻阻值偏小。13.如图所示，足够大的光滑水平地面上静置一质量、带光滑圆弧轨道的滑块，圆弧轨道的底端与地面相切，半径；质量的小球从滑块顶端正上方高处由静止落下，无碰撞地进入圆弧轨道，小球可视为质点，不计空气阻力，取重力加速度大小。求：（1）小球进入圆弧轨道时的动能；（2）滑块对小球做的功。【答案】（1）；（2）【解析】（1）根据动能定理有，解得；（2）设小球离开滑块时小球的速度大小为，滑块的速度大小为，由水平方向动量守恒定律，由系统机械能守恒定律得，对小球A由动能定理得，解得滑块对小球做的功为。14.如图所示，光滑水平面上放着一块长木板，木板处于静止状态，其长度，质量，质量的小物块放在木板的最右端(小物块可视为质点)，小物块与木板之间的动摩擦因数，现对木板施加一个方向水平向右的恒力，木板与小物块发生相对滑动，取。（1）求木板开始运动时加速度的大小；（2）如果把木板从物块下方抽出来，那么持续作用的时间至少需要多长？【答案】（1）；（2）【解析】（1）对木板，水平方向的受力情况如图所示，木板向右做匀加速直线运动，设木板的加速度为，根据牛顿第二定律可得，解得；（2）在力作用下，木板以加速度向右做匀加速直线运动，如果把木板从物块下方抽出来，设持续作用的时间至少需要；撤去后，木板向右做匀减速直线运动，设木块的加速