【物理】辽宁省辽西联合校2023-2024学年高三上学期期中考试试题（解析版）

2023-2024学年度上学期辽西联合校高三期中考试物理试题考生注意：1、本试卷分选择题和非选择题部分。满分100分，考试时间75分钟2、考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、答题纸上作答无效。3、本卷命题范围：必修一、必修二、必修三（不包含十三章）、选择性必修一第一章一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一个选项正确，每小题4分；第8-10题有多个选项正确，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。）1.体操运动员在空中完成动作后，落回地面时，为防止受伤，脚掌着地后屈膝下蹲，这样做的目的是（）A.延长脚掌触地到身体完全静止的时间，增大地面对脚的作用力B.延长脚掌触地到身体完全静止的时间，减小地面对脚的作用力C.缩短脚掌触地到身体完全静止的时间，增大地面对脚的作用力D.缩短脚掌触地到身体完全静止的时间，减小地面对脚的作用力【答案】B【解析】脚掌着地后屈膝下蹲，延长脚掌触地到身体完全静止的时间，根据动量定理可知减小地面对脚的作用力。故选B。2.物体从时刻起由某一位置自由下落，在落地前1s内共下落30m，（不计空气阻力），下列说法中正确的有（）A.物体落地前瞬间速度为30m/sB.物体自由下落经4s落地C.物体落地前任意相等的时间内速度变化量都相等D.下落的第1s内、第2s内、第3s内位移之比为【答案】C【解析】AB．设物体t秒落地，则解得t=3.5s物体落地前瞬间速度为故AB错误；C．由可知物体落地前任意相等的时间内速度变化量都相等，故C正确；D．下落的第1s内、第2s内、第3s内位移之比为，故D错误；故选C。3.如图所示是北斗导航系统中部分卫星的轨道示意图，已知a、b、c三颗卫星均做圆周运动，a是地球同步卫星，则（）A.卫星a的角速度小于c的角速度B.卫星a的加速度大于b的加速度C.卫星a的运行速度大于第一宇宙速度D.卫星b的周期大于24h【答案】A【解析】AB．根据万有引力提供向心力有解得，，，由角速度、加速度的表达式可得出：半径大的角速度小，加速度小，故A正确，B错误；C．由线速度的表达式可得出轨道半径大的线速度小，则卫星a的运行速度小于第一宇宙速度，故C错误；D．卫星b与卫星a的轨道半径相同，周期相同，a是地球同步卫星，则周期相同为24h，故D错误故选A。4.如图所示，小球通过两根轻绳1、2悬挂于车中，其中绳2沿水平方向。小车在水平面上向左做匀加速直线运动，两绳一直保持拉直状态。若加速度稍稍减小，则（）A.绳1张力变大，绳2张力变小 B.绳1张力不变，绳2张力变大C.绳1张力变小，绳2张力变小 D.绳1张力不变，绳2张力变小【答案】B【解析】设绳1、2上的张力大小分别为，绳1与竖直方向的夹角为θ，小球质量为m，小车在水平面上做匀加速直线运动时小球竖直方向受力平衡，有得两绳一直保持拉直状态，θ不变，可知一直保持不变。在水平方向上，由牛顿第二定律有得若加速度稍稍减小，则增大。故选B。5.图所示,从倾角为θ的足够长的斜面顶端P点以速度v0水平抛出一个小球，落在斜面上的Q点,小球落在斜面上的速度与斜面的夹角为α，若把初速度变为3v0，小球仍落在斜面上,则下列说法正确的是（）A.夹角α将变大 B.夹角α不变C.小球在空中的运动时间不变 D.夹角α将变小【答案】B【解析】C．小球落在斜面上，竖直方向上的位移与水平方向位移的比值解得当初速度变为原来的3倍时，小球运动的时间变为原来的3倍，选项C错误；ABD．设小球落在斜面上速度与水平方向的夹角为α，则联立，可得易知，不变，则α不变，故AD错误，B正确。故选B。6.如图所示，两个可视为质点的、相同的木块a和b放在水平转盘上，两者用细线连接，两木块与转盘间的动摩擦因数相同，整个装置能绕通过转盘中心的转轴转动，且木块a，b与转盘中心在同一条水平直线上。当圆盘转动到两木块刚好还未发生滑动时，烧断细线，关于两木块的运动情况，以下说法正确的是（）A两木块仍随圆盘一起做圆周运动，不发生滑动B.木块b发生滑动，离圆盘圆心越来越近C.两木块均沿半径方向滑动，离圆盘圆心越来越远D.木块a仍随圆盘一起做匀速圆周运动【答案】D【解析】木块a和b绕同轴转动，角速度相同；由于，由可知木块a做圆周运动所需的向心力小于木块b。当圆盘转速加快到两木块刚要发生滑动时，木块b靠细线的拉力与圆盘的最大静摩擦力的合力提供向心力做匀速圆周运动，所以烧断细线后，木块b所受最大静摩擦力不足以提供其做圆周运动所需要的向心力，木块b要与圆盘发生相对滑动，离圆盘圆心越来越远；但是木块a所需要的向心力小于木块a的最大静摩擦力，所以木块a仍随圆盘一起做匀速圆周运动。故选D。7.一质量为1kg的物体（视为质点）静止于光滑水平面上，从t=0时刻开始，受到水平外力F作用，如图所示。下列判断正确的是（）A.第1s内位移是3mB.第2s内外力所做的功是4JC.0～2s内外力的平均功率是5WD.第1s末与第2s末外力的瞬时功率之比为9∶4【答案】D【解析】A．由图可知，0~1s内物体做匀加速直线运动，由牛顿第二定律，有可知第1s内位移和第1s末的速度分别为故A错误；B．同理，第2s内物体的加速度为可知第2s末的速度为由动能定理，可得故B错误；C．设0～2s内外力的平均功率为P，则有解得故C错误；D．第1s末与第2s末外力的瞬时功率分别为二者之比为故D正确。故选D。8.安全检查仪对旅客的行李进行安全检查，其传送装置简化图如图所示.紧绷的水平传送带始终保持1m/s的恒定速率向左运行.旅客把质量为10kg的行李（可视为质点）无初速度地放在传送带A端，通过传送带使其运动到B端.设行李与传送带之间的动摩擦因数为0.1，AB间的距离为2m，重力加速度g取，则下列说法正确的是（）A.行李箱始终受到向左的摩擦力 B.行李箱到达B端所用时间为2.5sC.传送带对行李箱所做的功为5J D.行李箱与传送带摩擦产生的热量为5J【答案】BCD【解析】AB．对行李由牛顿第二定律得解得设行李做匀加速运动的时间为，行李加速运动的末速度为，由解得匀加速运动的位移大小为匀速运动的时间为行李从A到B时间为由此可知行李加速运动时受到向左的摩擦力，匀速运动时不受摩擦力，故A错误，B正确；C．根据动能定理可得，传送带对行李箱所做的功为故C正确；D．传送带和行李之间的相对位移为因摩擦产生的热量故D正确。故选BCD。9.空间中P、Q两点处各固定一个点电荷，其中P为正电荷。P、Q两点附近电场的等势面分布如图所示，相邻等势面间电势差相等，a、b、c、d为电场中的4个点。下列说法正确的是（）A.P、Q两点处的电荷带同种电荷Bc点与d点场强方向相同，a点电场强度小于b点电场强度C.a点电势高于b点电势，c点电势等于d点电势D.电子在a点电势能比在b点的电势能大【答案】BC【解析】A．由等势面作出电场线，可知P、Q两点处的电荷带异种电荷，故选项A错误；B．c点与d点场强方向相同为水平向右，因b点等差等势面比a点密集，可知b点场强较大，即a点电场强度小于b点电场强度，故选项B正确；C．电场线从高电势面指向低电势面，所以a点电势高于b点电势，c点电势等于d点电势，故选项C正确；D．a点电势高于b点电势，由可知电子在a点电势能比在b点的电势能小，故选项D错误。故选BC。10.如图所示，平行金属板中有一个带电油滴悬浮在两板间的P点，不考虑电流表和电压表对电路的影响，选地面的电势为零，当滑动变阻器的滑片向b端移动时，下列说法正确的是（）A.油滴带负电，将向下运动B.P点的电势升高C.电源的效率变低D.若电压表、电流表的示数变化量分别为和，则【答案】AC【解析】A．油滴原来静止在电容器内，受向上的电场力平衡重力，由图可知电容器内部电场方向向下，则油滴带负电。当滑片向b移动时，滑动变阻器接入电阻减小，则电路中总电阻减小；由闭合电路欧姆定律可知，电路中电流增大，路端电压减小，R1两端的电压增大，则电容器两端电压减小，电容器内场强减小，油滴所受电场力将小于重力，将向下运动，A正确；B．P点的电势等于P点与下极板（接地，电势为零）的电势差，由U=Ed可知，E减小，P与下极板间距不变，所以电势差减小，P点电势降低，B错误；C．电源的效率为当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时，R4的阻值减小，外电阻R减小，电源的效率变低，C正确；D．根据闭合电路欧姆定律解得D错误。故选AC。二、非选择题：本题共5小题，共54分11.验证机械能守恒的实验如图放置实验器材，接通电源，释放托盘与砝码，并测得：作者的备注：此处绘图粗糙，连接遮光片小车与托盘砝码的绳子应与桌面平行；原卷中已说明，遮光片与小车位于气垫导轨上（视为无摩擦力），这里没有画出。a．遮光片长度db．遮光片小车到光电门长度lc．遮光片小车通过光电门时间td．托盘与砝码质量m1，小车与遮光片质量m2（1）小车通过光电门时的速度为_________；（2）从释放到小车经过光电门，这一过程中，系统重力势能减少量为_________，动能增加量为_________；（3）改变l，做多组实验，做出如图以l为横坐标。以为纵坐标的图像，若机械能守恒成立，则图像斜率为_________。【答案】（1）（2）m1gl（3）【解析】（1）[1]小车通过光电门时的速度为（2）[2]从释放到小车经过光电门，这一过程中，系统重力势能减少量为Ep=m1gl[3]从释放到小车经过光电门，这一过程中，系统动能增加量为（3）[4]改变l，做多组实验，做出如图以l为横坐标。以为纵坐标的图像，若机械能守恒成立有整理有则图像斜率。12.某实验小组同学利用电流表和电压表测定由两节干电池串联而成的电池组的电动势和内阻，现有开关和导线若干，以及如下器材：A.电流表A：量程，内阻约为B.电压表V：量程，内阻约为C.滑动变阻器：最大阻值为D.滑动变阻器：最大阻值为实验电路如图（a）所示。（1）为了操作方便，减小实验误差，滑动变阻器应选用________选填相应器材前的字母；（2）图（b）是甲同学根据实验数据绘制的图线，根据图线求得被测电池组内阻________（结果均保留两位小数）；（3）如图为乙同学做出的伏安特性曲线，实线为根据测量数据绘制的图线，虚线为在没有系统误差的情况下，通过电源电流与电压表两端电压的关系的图线，四幅图中能够正确反映两者关系的是________。【答案】（1）C（2）1.80##1.81##1.82##1.83##1.84##1.85##1.86（3）B【解析】（1）[1]若选C，电路中的最小电流大约为此时电流表指针偏转角度已经很小了，若选D，则滑动变阻器阻值从到，电路中的电流一直很小，故本实验中为了操作方便，便于调节，减小实验误差，滑动变阻器应选用C。（2）[2]电源伏安特性曲线斜率的绝对值表示内阻（3）[3]由于电压表存在分流现象，导致测得通过电源的电流比理想状态下电流偏小，而当外电路短路时，没有电流经过电压表，故理想图像和测量图像的短路电流相同，而电流表的电流为零时，电压表的电压和内阻的电压之和为电动势，因此电压表的示数比理想电动势偏小。故选B。13.近年来，户外休闲娱乐活动颇受人们喜爱，“极限滑草”速度与激情更是受到青少年追捧。图为某“极限滑草”滑道的简化示意图，小李同学为了测量其倾斜滑道的高度，做了一次探究：他乘坐滑草车从倾斜滑道顶部A处由静止开始沿滑道下滑，经时间从倾斜滑道底部处进入水平滑道（两滑道连接处无速度大小损失），再经时间停在处，测得滑草车在水平滑道上的运动距离。若滑草车与整个滑道间动摩擦因数处处相同，重力加速度取，不计空气阻力，人与滑草车整体可视为质点，求：（1）滑草车刚进入水平滑道时的速度大小；（2）该倾斜滑道的高度。【答案】（1）；（2）【解析】解：（1）设滑草车刚进入水平滑道时速度大小为，水平滑道上有解得（2）设倾斜滑道长度为，高度为，倾角为；滑草车与人的总质量为，滑草车与整个滑道间动摩擦因数为，水平滑道上，由动能定理有倾斜滑道上，有又因为联立解得14.如图所示，质量的滑块B静止放置于光滑平台上，B的左端固定一轻质弹簧。平台右侧有一质量的小车C，其上表面与平台等高，小车与水平面间的摩擦不计。平台左侧的光滑圆弧轨道与平台平滑连接，圆弧轨道半径，其左侧端点P与圆弧圆心O的连线与竖直方向的夹角。现将滑块A从P点由静止开始释放，滑块A滑至平台上挤压弹簧，经过一段时间弹簧恢复原长后，滑块B离开平台滑上小车C，最终滑块B恰好未从小车C上滑落。已知滑块B与小车C之间的动摩擦因数，小车的长度，重力加速度大小，滑块A、B均可视为质点，求：（1）滑块B刚滑上小车C时的速度大小；（2）滑块A的质量；（3）该过程中弹簧弹性势能的最大值。【答案】（1）3m/s；（2）0.6kg；（3）3J【解析】（1）设滑块B滑至小车C右端时它们的共同速度大小为，滑块B从滑上小车C到滑至小车C