2023-2024年黑龙江省佳木斯市四校高三上学期11月期中联考物理试题（解析版）

2023-2024（上）佳市八中高三期中考试物理试题注意事项：1.答题前请粘贴好条形码，填写好自己的姓名、班级、考号等信息。2.本试卷分第I卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，满分100分。第I卷（选择题）一、选择题1-7单选，每题4分。8-10多选，每题6分，漏选得3分，错选不得分。1.如图，空间存在一方向水平向右的匀强电场，两个带电小球P和Q用相同的绝缘细绳悬挂在水平天花板下，两细绳都恰好与天花板垂直，则（）A.P和Q都带正电荷 B.P和Q都带负电荷C.P带正电荷，Q带负电荷 D.P带负电荷，Q带正电荷【答案】D【解析】【详解】AB．受力分析可知，P和Q两小球，不能带同种电荷，AB错误；CD．若P球带负电，Q球带正电，如下图所示，恰能满足题意，则C错误D正确，故本题选D．2.某一壕沟数据如图所示，α、b两点间水平距离为3h，竖直距离为h，汽车自a点水平飞出，落在壕沟边缘b点，假设汽车可看成质点，忽略空气阻力，重力加速度为g，则汽车为了能飞跃壕沟，在a点的最小速度为（）A. B. C. D.【答案】D【解析】【详解】竖直方向为自由落体运动，则有水平方向为匀速直线运动，则有解得故选D。3.如图所示，一带电小球用丝线悬挂在水平方向的匀强电场中，当小球静止后把悬线烧断，则小球在电场中将做（）A.沿着悬线的延长线做匀加速直线运动B.自由落体运动C.曲线运动D.变加速直线运动【答案】A【解析】【详解】悬线烧断前，小球受重力、拉力、电场力平衡，重力和电场力的合力与拉力等值反向，烧断细线，物体受重力、电场力，两个力合力恒定即加速度恒定，而且沿细线方向，合力方向与速度方向在同一条直线上，所以物体沿着悬线的延长线做匀加速直线运动，故A正确，BCD错误。故选A。4.北斗卫星导航系统包括5颗同步卫星和30颗一般轨道卫星．关于这些卫星，以下说法正确的是（）A.5颗同步卫星的轨道半径可以不同B.5颗同步卫星的运行轨道必定在同一平面内C.导航系统所有卫星的运行速度一定大于第一宇宙速度D.导航系统所有卫星中，运行轨道半径越大的，周期越小【答案】B【解析】【详解】AB．同步卫星的运行周期等于地球自转周期，为定值；根据万有引力提供向心力可得解得可知5颗同步卫星的轨道半径相同；由于5颗同步卫星的运行轨道都必须与赤道面共面，所以5颗同步卫星的运行轨道必定在同一平面内，故A错误，B正确；C．根据万有引力提供向心力可得解得第一宇宙速度是卫星绕地球做匀速圆周运动的最大线速度，所以导航系统所有卫星的运行速度一定小于第一宇宙速度，故C错误；D．根据万有引力提供向心力可得解得可知导航系统所有卫星中，运行轨道半径越大的，周期越大，故D错误。故选B。5.如图所示，三根细轻绳系于O点，其中OA绳另一端固定于A点，OB绳的另一端与放在粗糙水平地面上质量为60kg的物体乙相连，乙与水平地面的动摩擦因数为0.2，OC绳的另一端悬挂物体甲，轻绳OA与竖直方向的夹角，OB绳水平。欲使乙物体静止，则甲物体的质量最大为（已知重力加速度，，；最大静摩擦力等于滑动摩擦力）（）A.24kg B.20kg C.16kg D.12kg【答案】C【解析】【详解】根据题意可知，甲对绳子的拉大大小等于甲的重力，对结点O，受力分析如图所示则当乙与地面的静摩擦力达到最大时，有解得故ABD错误，C正确。故选C。6.夏日炎炎，水上项目无疑成为了对抗高温的“解药”。假设河面宽为80m，河水流速为v1=2m/s，小船在静水中的速度恒为v2=5m/s，则下列说法正确的是（）A.小船渡河的最短位移为100mB.若小船船头始终与河岸垂直，则小船将在河下游32m处靠岸C.若要使小船渡河位移最短，则需使船头与上游河岸的夹角为37°D.若小船船头始终与河岸垂直，渡河途中河水流速突然增大，则渡河所需时间将增大【答案】B【解析】【详解】AC．因为小船在静水中速度大于河水流速，所以小船可以垂直河岸渡河，最短位移为80m（河面宽度），设船头与上游河岸的夹角为α，则故AC错误；B．若小船的船头始终与河岸垂直，渡河所需时间最短，最短时间为渡河过程中小船沿河流方向的位移为故B正确；D．根据运动的独立性，渡河途中河水流速增大，渡河所需时间不变，故D错误。故选B。7.如图所示，摆球质量为m，悬线的长为L，把悬线拉到水平位置后放手。设在摆球从点运动到B点的过程中空气阻力的大小不变，则下列说法正确的是（）A.重力做功为mgL B.悬线拉力做负功C.空气阻力做功 D.空气阻力做功为【答案】A【解析】【详解】A．据重力做功的特点可知，重力做功为mgL，A正确；B．悬线拉力方向始终与速度方向垂直，故悬线拉力不做功，B错误；CD．由于空气阻力的方向始终与运动方向相反，利用微元法可得，空气阻力做功为CD错误。故选A。8.一辆小汽车在水平路面上由静止启动，在前5s内做匀加速直线运动，5s末达到额定功率，之后保持额定功率运动，其v—t图像如图所示，已知汽车的质量m=2×103kg，汽车受到地面的阻力为车重的0.1倍，（g=10m/s2）则（）A.汽车在前5s内的牵引力为6×103NB.汽车的额定功率为90kWC.汽车的最大速度vm为60m/sD.当汽车速度为30m/s时，汽车加速度大小为1m/s2【答案】CD【解析】详解】A．汽车前5s内做匀加速直线运动，则有根据图像有解得故A错误；B．5s末达到额定功率，则有故B错误；C．汽车达到最大速度时，汽车的牵引力最小，且恰好与阻力平衡，则有故C正确；D．当汽车速度为30m/s时，牵引力为根据牛顿第二定律有解得故D正确。故选CD。9.一个小球在真空中自由下落，另一个同样的小球在黏性较大的液体中由静止开始下落，它们下落相同的高度。在这两种情况下（）A.它们重力做功相等B.它们动能的变化相等C.它们重力的冲量不相等D.它们减少的重力势能都全部转化成动能【答案】AC【解析】【详解】A．根据重力做功的公式可知它们重力做功相等，故A正确；B．小球在黏性较大的液体中由静止开始下落，所受的阻力不能忽略，阻力做负功，根据动能定理可知小球在黏性较大的液体中下落动能的变化较小，故B错误；C．小球在黏性较大的液体中由静止开始下落，所受的阻力不能忽略，根据牛顿第二定律可知小球在黏性较大的液体中由静止开始下落加速度较小，根据可知小球在黏性较大的液体中由静止开始下落同样高度时间较长，根据可知小球在黏性较大的液体中由静止开始下落同样高度重力冲量较大，故C正确；D．根据BC分析可知小球在真空中自由下落减少的重力势能都全部转化成动能，小球在黏性较大的液体中由静止开始下落减少的重力势能转化为动能和摩擦热，故D错误。故选AC。10.如图所示，在点电荷Q产生的电场中，实线MN是一条方向未标出的电场线，虚线AB是一个电子只在静电力作用下的运动轨迹.设电子在A、B两点的加速度大小分别为、，电势能分别为、.下列说法正确的是()A.电子一定从A向B运动B.若>，则Q靠近M端且为正电荷C.无论Q为正电荷还是负电荷一定有<DB点电势可能高于A点电势【答案】BC【解析】【详解】由于不知道电子速度变化，由运动轨迹图不能判断电子向那个方向运动，故A错误；若aA＞aB，则A点离点电荷Q更近即Q靠近M端；又由运动轨迹可知，电场力方向指向凹的一侧即左侧，所以，在MN上电场方向向右，那么Q靠近M端且为正电荷，故B正确；由B可知，电子所受电场力方向指向左侧，那么，若电子从A向B运动，则电场力做负功，电势能增加；若电子从B向A运动，则电场力做正功，电势能减小，所以，一定有EpA＜EpB求解过程与Q所带电荷无关，只与电场线方向相关，故C正确；由B可知，电场线方向由M指向N，那么A点电势高于B点，故D错误；故选BC．二、实验题：（11题7分，12题11分）11.某同学用如图所示的装置，通过A、B两球的碰撞来验证动量守恒定律。（1）在以下测量工具中，本实验必须使用的是___________。A．秒表

B．天平

C．刻度尺

D．游标卡尺（2）实验中需要满足的条件是___________。A．斜槽轨道的末端切线必须水平B．入射球A每次不必从轨道同一位置由静止释放C．两球材质必须不相同D．两球质量应满足E．两球半径应满足（3）若小球的落点是N点，要验证小球与小球碰撞过程动量守恒应满足的关系是___________。用、、OM、OP、ON表示【答案】①.BC##CB②.ACDE③.【解析】【详解】（1）[1]本实验不需要用秒表测时间，也不需要用游标卡尺测小球的半径；需要用天平测小球的质量，需要用刻度尺测量小球做平抛运动的水平距离。故选BC。（2）[2]A．为了使小球抛出时的速度处于水平方向，斜槽轨道的末端切线必须水平，故A正确；B．为了保证入射小球每次碰撞前的速度相同，入射球A每次必须从轨道同一位置由静止释放，故B错误；CDE．为了保证碰撞后，入射小球不反弹，两球质量应满足；为了保证两小球发生对心一维碰撞，两球半径应满足，则两球材质必须不相同，故CDE正确。故选ACDE。（3）[3]设入射小球碰撞前瞬间的速度为，碰撞后瞬间入射小球和被碰小球的速度分别为、，根据动量守恒可得由于小球在空中下落高度相同，则运动时间相同，可得则要验证小球与小球碰撞过程动量守恒应满足关系为12.如图甲是用“落体法”验证机械能守恒定律的实验装置。（1）下列做法中正确的有______（填正确答案序号）。A．必须要称出重物的质量B．数据处理时，应选择纸带上距离较近的两点作为初、末位置C．图中两限位孔必须在同一竖直线上D．可以用或者计算某点速度（2）选出一条清晰的纸带如图乙所示，其中O点为打点计时器打下的第一个点，A、B、C为三个相邻的计时点，打点计时器通过频率为50Hz的交变电流，用刻度尺测得，，，重锤的质量为1.00kg，g取。甲同学根据以上数据算出：当打点计时器打到B点时重锤的重力势能比开始下落时减少了______J；此时重锤的速度为______m/s。（结果均保留三位有效数字）（3）某同学利用另一条实验时打出的纸带，测量出了各计数点到打点计时器打下的第一个点的距离h，算出了各计数点对应的速度v，然后以h为横轴、以为纵轴作出了如图丙所示的图线，图线的斜率近似等于______（用物理量符号表示），则可认为重物下落过程中，机械能守恒。【答案】①.C②.1.88③.1.92④.g【解析】【详解】（1）[1]A．验证机械能守恒定律的实验原理是或显然，等式两边的质量可以约去，因此本实验不需要测量重物的质量，故A错误；B．数据处理时，应选择纸带上距离较远的两点作为初、末位置，距离越远测量时因读数造成的相对误差就越小，故B错误；C．图中两限位孔必须在同一竖直线上，避免纸带与限位孔之间的摩擦而造成实验误差，故C正确；D．求解速度时需利用纸带上的点迹，用平均速度等于中间时刻的瞬时速度的思想方法去求解，若用或者计算某点速度则相当于默认机械能已守恒，失去了验证实验的意义，故D错误。故选C。（2）[2]根据纸带上的数据可知，当打点计时器打到B点时重锤的重力势能比开始下落时减少[3]由已知条件可知，该打点计时器的打点周期为根据某段位移的平均速度等于该段位移所用时间中间时刻的瞬时速度可得（3）[4]根据机械能机械能守恒定律的实验原理可得即当直线的斜率近似等于重力加速度时，可认为机械能守恒。三、计算题（13题10分，14题12分，15题14分）13.如图所示，质量M=10kg的木楔B固定在水平地面上。木楔B的斜面倾角θ=37°。现有一质量m=1.0kg的物块A从斜面顶端，由静止开始沿斜面下滑。已知木楔B的斜面和物块A之间的动摩擦因数为μ=0.2，重力加速度大小g=10m/s2求：（1）请画出滑块的受力图；（2）物块A沿斜面向下运动的加速度大小；（3）在物块A沿斜面下滑过程中，斜面对它的摩擦力大小。（sin37°=0.6，cos37°=0.8）【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【详解】（1）滑块的受力如图所示：（2）根据牛顿第二定律可得物块A沿斜面向下运动的加速度大小为（3）在物块A沿斜面下滑过程中，斜面对它的摩擦力大小为14.如图所示，三个质量分别为2kg、1kg、1kg的木块A、B、C放置在光滑水平轨道上，开始时B、C均静止，A以初速度向右运动，A与B发生弹性碰撞后分开，B又与C发生碰撞并粘在一起。求：（1）A与B碰撞后A，B各自速度大小；（2）B与C碰撞后的共同速度；（3）B与C碰撞过程中损失的动能。【答案】（1），；（2）；（3）【解析】【详解】（1）设A与B碰撞后A、B的速度分别为，，由于A与B发生弹性碰撞，根据动量守恒和机械能守恒可得联立解得，（2）B与C发生碰撞并粘在一起，设B与C碰撞后的共同速度为，根据动量守恒可得解得（3）B与C碰撞过程中损失的动能为15.如图，在竖直平面内，一半径为R的光滑圆弧轨道ABC和水平轨道PA在A点相切，BC为圆弧轨道的直径，O为圆心，OA和OB之间的夹角为α，，一质量为m的小球沿水平轨道向右运动，经A点沿圆弧轨道通过C点，落至水平轨道；在整个过程中，除受到重力及轨