山西省大同市云冈区汇林中学2023-2024学年高三上学期11月期中物理试题（解析版）

大同市汇林中学2023-2024学年高三上学期期中物理试题注意事项：1.答卷前，考生务必用黑色字迹钢笔或签字笔将自己的姓名、准考证号和班级填写在答题卡上。将条形码横贴在答题卡右上角“条形码粘贴处”。2.全部答案在答题卡上完成，答在本试题上无效。3.回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案用0.5mm的黑色笔迹签字笔写在答题卡上。4.考试结束后，将本试题和答题卡一并交回。一、单选题（每题2分，共16分）1.下列说法符合物理史实的是（）A.开普勒最早阐述了重物体和轻物体下落得一样快B.卡文迪许利用扭秤装置测出了引力常量C.库仑是第一个提出电荷间的相互作用是以电场为媒介的科学家D.亚里士多德对牛顿定律的建立做出了很大贡献【答案】B【解析】【分析】本题是物理学史问题，在物理学发展的历史上有很多科学家做出了重要贡献，大家熟悉的伽利略、卡文迪许、法拉第等科学家，在学习过程中要了解、知道这些著名科学家的重要贡献，即可解答这类问题．【详解】A、伽利略最早阐述了轻物体和重物体下落一样快，故A错误．B、卡文迪许第一次在实验室里测出了万有引力常量G，故B正确．C、法拉第是第一个提出电荷间的相互作用是以电场为媒介的科学家，故C错误．D、伽利略对牛顿定律的建立做出了很大贡献，亚里士多德贡献不大，故D错误．故选B．【点睛】解决本题的关键要记牢伽利略、卡文迪许等科学家的物理学贡献，平时要加强记忆，注意积累．2.如图所示，置于足够长斜面上的开口盒子A内放有光滑球，恰与盒子前、后壁接触，斜面光滑且固定于水平地面上，一轻质弹簧的一端与固定在斜面上的木板拴接，另一端与A相连，今用外力推A使弹簧处于压缩状态，然后由静止释放，则从释放盒子直至其获得最大速度的过程中（）更多优质滋元可家威杏MXSJ663A.弹簧的弹性势能一直减小直至为零B.A对做的功等于动能的增加量C.A所受重力和弹簧弹力做功的代数和大于A动能的增加量D.弹簧弹性势能的减小量小于A和机械能的增加量【答案】C【解析】【详解】A．盒子获得最大速度的条件是盒子的合外力为，由平衡条件可得此时弹簧的弹力等于整体重力沿斜面的分力，则弹簧还是处于压状态，所以弹簧的弹性势能没有减小直至为零，故A错误；B．由功能关系可知，A对做的功等于机械能的增加量，即B动能和重力势能增加量之和，故B错误；C．由动能定理可知，A所受重力做功和弹簧弹力做功及B对A所做功的代数和等于A动能的增加量，因为B对A做负功，所以A所受重力做功和弹簧弹力做功的代数和大于A动能增加量，故C正确；D．整个系统机械能守恒，则弹簧弹性势能的减少量等于A和B机械能的增加量，故D错误。故选C。3.下列说法中正确的是（）A.元电荷就是电子B.点电荷就是指体积很小的带电球体C.根据库仑定律可知，当两带电体的距离趋近于零时，静电力将趋向无穷大D.真空中两相同的带电小球，接触后放回原处，它们之间的库仑力可能与原来相同【答案】D【解析】【详解】A．元电荷是与电子的电荷量数值相等的电荷量，但不是电子，也不是质子，故A错误；B．当两个带电体的大小及形状对它们之间相互作用力的影响可忽略时，两个带电体才可看成点电荷，与体积的大小，及电量的多少无关，故B错误；C．两个带电小球即使相距非常近，两球不能看成点电荷，此时不能直接用库仑定律计算，故C错误；D．真空中两相同的带电小球，如果带电量相同，则接触后各自的带电量不变，将它们放回原处，根据库伦定律可知它们之间的库仑力与原来相同，故D正确；故选D。4.如图所示，A、B两物块始终静止在水平地面上，有一轻质弹簧一端连接在竖直墙上点，另一端与A相连接，下列说法正确的是（）A.如果B对A无摩擦力，则地面对B可能有摩擦力B.如果B对A有向左的摩擦力，则地面对有向右的摩擦力C.点缓慢下移过程中，B对A的支持力一定减小D.点缓慢下移过程中，地面对B的摩擦力可能增大【答案】D【解析】【详解】A．若B对A没有摩擦力，则A对B也没有摩擦力，因B在水平方向受力平衡，则地面对B也没有摩擦力，故A错误；B．若B对A有向左的摩擦力，则A对B有向右的摩擦力，由平衡条件知，地面对B有向左的摩擦力，故B错误；C．若弹簧起初处于拉伸状态，则在P点缓慢下移的过程中，弹簧对A物块的拉力减小且拉力在竖直方向的分力减小，则B对A的支持力增大，故C错误；D．P点缓慢下移过程中，水平方向拉力可能增大，则对整体分析可知，地面对B的摩擦力可能增大，故D正确。故选D。5.雨滴在下落过程中，由于水汽的凝聚，质量会逐渐增大，同时由于速度逐渐增大，空气阻力也将越来越大，最后雨滴以某一收尾速度匀速下落，则雨滴下落过程中（）A.加速度逐渐增大 B.加速度保持不变C.速度逐渐减小 D.速度先逐渐增大而后保持不变【答案】D【解析】【详解】雨滴开始下落时，速度小，阻力小，所以向下先做加速运动，随着速度逐渐增大，阻力增大，所以向下的加速度逐渐减小，当加速度减小到零时，速度增加到最大，所以雨滴最后以某一收尾速度匀速下落，由以上分析可知，雨滴的加速度逐渐减小，速度先逐渐增大后保持不变。故选D。6.已知地球质量为，半径为，自转周期为T地球同步卫星质量为，引力常量为，则关于同步卫星，下列表述正确的是（）A.卫星运行时的向心加速度小于地球表面的重力加速度B.卫星的运行速度等于第一宇宙速度C.卫星运行时的向心力大小为D.卫星距地面的高度为【答案】A【解析】【详解】AC．根据得A正确，C错误；B．同步卫星的运行速度一定小于第一宇宙速度，B错误；D．根据得D错误。故选A。7.下列关于物理学思想方法的叙述错误的是（）A.探究加速度与力和质量关系的实验中运用了控制变量法B.加速度的定义运用了比值法C.质点运用了理想模型法D.平均速度、合力与分力等概念的建立运用了等效替代法【答案】B【解析】【详解】A．在探究加速度与力、质量的关系实验中，需要先使某一个物理量不变，探究另两个物理量的关系，所以运用了控制变量法，A正确；B．时牛顿第二定律的表达式，不是定义式，没有运用比值法，B错误；C．质点是忽略大小和方向，理想的看成具有质量的点，运用了理想模型法，C正确；D．平均速度、合力与分力等概念是用一种情况等效替代另一种情况，运用了等效替代法，D正确。本题选择叙述错误的，故选B。8.如图所示，小物体A沿高为h、倾角为θ的光滑斜面以初速度v0从顶端滑到底端，而相同的物体B以同样大小的初速度从同等高度处竖直上抛，则（）A.两物体落地时速度相同B.从开始至落地，重力对它们做功相同C.两物体落地时重力的瞬时功率相同D.从开始运动至落地过程中，重力对它们做功的平均功率相同【答案】B【解析】【详解】A．两个小球在运动的过程中都是只有重力做功，机械能守恒，所以根据机械能守恒可以知两物体落地时速率相同，方向不同，故A错误；B．重力做功只与初末位置有关，物体的起点和终点一样，所以重力做的功相同，B正确；C．由于两个物体落地时的速度的方向不同，由瞬时功率的公式可以知道，重力的瞬时功率不相同，所以C错误；D．平均功率等于做功的大小与所用的时间的比值，物体重力做的功相同，但是时间不同，所以平均功率不同，D错误。故选B。二、多选题（每题4分，共8分。在每小题给出选项中，有的小题只有一个正确选项，有的小题有多个选项正确，全部选对得4分，选不全的得2分，有错选多选或者不答的得0分）9.两实心小球甲和乙由同一种材质制成，甲球质量大于乙球质量。两球在空气中由静止下落，假设它们运动时受到的阻力与球的半径的立方成正比，即，与球的速率无关。若它们下落相同的距离，则（）A.甲球加速度的大小等于乙球加速度的大小B.甲球末速度大小大于乙球末速度的大小C.甲球用的时间比乙球长D.甲球克服阻力做的功大于乙球克服阻力做的功【答案】AD【解析】【详解】A．设小球的密度为，半径为r，则小球的质量为重力为由牛顿第二定律得小球加速度可知，小球的质量越大，半径越大，则下降的加速度与半径无关。所以甲球加速度的大小等于乙球加速度的大小，故A正确；B．根据可知，甲球末速度的大小等于乙球末速度的大小。故B错误；C．两个小球下降的距离是相等的，根据可知，两球用的时间一样，故C错误；D．它们运动时受到的阻力与球的半径的立方成正比，所以甲的阻力大，根据W=Fs可知，甲球克服阻力做的功大于乙球克服阻力做的功。故D正确。故选AD。10.如图所示，AB、AC两光滑细杆组成的直角支架固定在竖直平面内，AB与水平面的夹角为30°，两细杆上分别套有带孔的a、b两小球，在细线作用下处于静止状态，细线恰好水平，某时刻剪断细线，在两球下滑到底端的过程中，下列说法中正确的是（）A.a、b两球滑到底端时速度大小相同B.a、b两球重力做功之比为3:1C.小球a受到的弹力等于小球b受到的弹力D.小球a下滑的时间与小球b下滑的时间之比为：1【答案】BD【解析】【详解】A．由机械能守恒定律可知解得故到达底端时速度大小相等，但是方向不同，故A错误；B．受力分析，如图所示根据平衡条件得同理可得所以两球的质量之比为小球滑到底端的过程中重力做的功为所以两球重力做功之比为3:1，故B正确；C．小球a受到的弹力为小球b受到的弹力为故a球受到的弹力大于b球受到的弹力，故C错误；D．设从斜面下滑的高度为，则有解得同理所以两球下滑的时间之比为故D正确。故选BD。三、计算题11.如图所示，P是固定在水平面上的半径内壁光滑的圆弧凹槽，从高台边B点以速度水平飞出质量的小球，恰能从凹槽的圆弧轨道的左端A点沿圆弧切线方向进入轨道，O是圆弧的圆心，是OA与竖直方向的夹角（，，），不计空气阻力。求：（1）小球运动到A点时的速度以及此时重力的瞬时功率；（2）小球运动到圆弧凹槽的最低点时对圆弧凹槽的压力。【答案】（1），方向与水平方向的夹角为；；（2），方向竖直向下【解析】【详解】（1）小球恰能从凹槽的圆弧轨道A点沿圆弧切线方向进入轨道，对小球在A点的速度进行分解，则有解得小球运动到A点时的速度大小为方向与水平方向夹角为；此时重力的瞬时功率为（2）小球从A点到凹槽最低点过程，根据动能定理可得在最低点，由牛顿第二定律有联立解得由牛顿第三定律可知，小球运动到圆弧凹槽的最低点时对圆弧凹槽的压力大小为，方向竖直向下。12.在竖直面内建立xOy坐标系，坐标系内有一沿水平方向的匀强电场．一质量为m、电荷量为－q的带电液滴，从P点由静止开始沿直线运动到坐标原点时，速度大小为v．已知重力加速度大小为g，P点的纵坐标为y，求：（1）P、O两点间的电势差；（2）电场强度的大小．【答案】（1）（2）【解析】【详解】（1）从P到O过程，由动能定理得：mgy＋qU＝mv2－0解得：U＝（2）液滴在竖直方向做自由落体运动：y＝gt2，vy＝gt在水平方向，液滴做初速度为零的匀加速直线运动，v0＝at＝t液滴到达O点的速度：解得：E＝13.如图所示,将小物体(可视为质点)置于桌面上的薄纸板上,用水平向右的恒力F拉动纸板,拉力大小不同,纸板和小物体的运动情况也不同。若纸板的质量，小物体的质量，小物体与桌面右边缘的距离，已知小物体与纸板上表面以及纸板下表面与桌面的动摩擦因数均为，小物体与桌面的间的动摩擦因数为；设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，g取。求：（1）当小物体与纸板一起运动时，桌面给纸板的摩擦力大小；（2）拉力F满足什么条件，小物体才能与纸板发生相对滑动；（3）若拉力F作用一段时间t后，纸板从小物体下抽出，从后小物体恰好运动到桌面右边缘停下，求拉力F的大小和作用时间t。【答案】（1）1N；（2）时小物体与纸板有相对滑动；（3），【解析】【详解】（1）当小物体与纸板一起运动时,桌面对纸板的滑动摩擦力代入数据，解得（2）设纸板和小物体即将发生相对滑动时的外力为，加速度为，对小物体对纸板和小物体整体联立两式得即时小物体与纸板有相对滑动。（3）对纸板对小物块纸板抽出过程,二者位移关系纸板抽出后,小物块在桌面上做匀减速运动,设经历时间t1到桌面边缘静止，有联立以上各式可得，四、实验题14.在“探究加速度与力、质量的关系”实验时，现已提供了小车、一端附有定滑轮的长木板、纸带、与小车连接的细线、刻度尺、天平、砝码、学生电源、导线。另外还提供了五种备选器材：电池组、电磁打点计时器、秒表、弹簧秤、钩码。为了完成实验（1）还须从备选器材中选择：__________；（2）写出1中所选各种器材的作用：__________。【答案】①.电磁打点计时器、钩码②.电磁打点计时器记录小车的运动位置和运动时间；钩码改变小车所受拉力【解析】【详解】[1]本实验需要周期性打点，所以需要电磁打点计时器，需要通过钩码连接细线对小车产生拉力作用；电磁打点计时器应使用低压交流电源，不能使用电池组，打点计时器本身可以计时，所以不需要秒表，通过天平可以测量质量，不需要弹簧秤测量重力。[2]电磁打点计时器记录小车的运动位置和运动时间；钩码改变