2023-2024年河北省邢台市质检联盟高三上学期10月期中物理试题

2023～2024学年高三（上）质检联盟期中考试物理一、单项选择题1.如图所示，某同学站在上行的电梯上随电梯一起向上加速运动，设该同学运动速度为，所受摩擦力大小为，支持力大小为，重力大小为。则（）A. B. C.与反向 D.与同向【答案】A【解析】AB．该同学随电梯一起向上加速运动，处于超重状态，支持力大于重力，故A符合题意，B不符合题意；CD．该同学站在水平台阶向上加速运动，摩擦力方向为水平向右，故CD错误。故选A。2.卫星沿椭圆轨道绕地球运动，如图所示，设卫星在近地点、远地点的速度分别为、，近地点到地心的距离为，地球质量为，引力常量为。则（）A. B. C. D.【答案】C【解析】AB．根据开普勒第二定律可知，卫星在近地点的速度大于在远地点的速度，即，选项A、B错误；C．当卫星绕地心做轨道半径为的圆周运动时，根据万有引力提供向心力有，解得，卫星从半径为的圆轨道变轨到图示的椭圆轨道时，必须在近地点加速使其做离心运动，所以，选项C正确，D错误故选C。3.某军事爱好者在实弹训练场进行实弹射击。子弹（视为质点）水平射出的位置到靶的水平距离为，到靶心的竖直高度为。忽略空气阻力，取重力加速度大小。若子弹射中靶心，则子弹射出的速度大小为（）A. B. C. D.【答案】B【解析】子弹射出后做平抛运动，在竖直方向有，在水平方向有，解得，故选B。4.如图所示，为正方体，在其顶点处固定一带正电的点电荷，取无穷远电势为零，下列说法正确的是（）A.、、三点的电场强度相同B.、两点的电势相等C.将一带负电的试探电荷由点移到点，电场力做的功为D.若在点放一带负电的试探电荷，则该试探电荷的电势能为正值【答案】C【解析】A．、、三点的电场强度大小相等，方向不同，故A错误；B．点到点的距离小于点到点的距离，故点的电势比点的电势高，故B错误；C．点与点的电势相等，故将一带负电的试探电荷由点移到点，电场力做的功为，故C正确；D．试探电荷带负电，点的电势大于，该试探电荷的电势能为负值，故D错误。故选C。5.冰壶比赛是选手们在冰上投挪冰壶的策略比赛运动。若、两冰壶在光滑水平面上沿同一直线运动，发生碰撞前后的图线如图所示，由图线可以判断（）A.、的质量之比为 B.碰前是追C.碰撞前、后的速度变化量为 D.、之间发生的碰撞为弹性碰撞【答案】D【解析】B．由图可知碰撞前的速度大于的速度，可知碰前是追，故B错误；A．根据动量守恒定律可得，代入图中数据可得，故A错误；C．碰撞前后的速度变化量为，故C错误；D．代入图中数据可知，，两个式子都成立，故、之间发生的碰撞为弹性碰撞，故D正确。故选D。6.某大型水陆两栖飞机具有水面滑行汲水和空中投水等功能。某次演练中，该飞机在水面上由静止开始匀加速直线滑行并汲水，速度达到时离开水面，该过程汲取的水的质量为。离开水面后，飞机上升高度为时以大小为的速度保持水平匀速飞行，待接近目标时开始空中投水。以水面为参考平面，不计空气阻力，重力加速度大小为。下列说法正确的是（）A.飞机（含水）在水面上滑行的过程中受到的合力不变B.整个攀升阶段，飞机汲取的水的机械能增加量为C.飞机上升高度为时，飞机汲取水所受重力的功率为D.投出的水相对飞机做自由落体运动【答案】D【解析】A．飞机（含水）在水面上滑行的过程中，加速度不变，由于飞机汲水，总质量逐渐增大，故受到的合力逐渐增大，故A错误；B．整个攀升阶段，飞机汲取的水的机械能增加量为，故B错误；C．飞机上升高度为时，飞机竖直方向的速度为零，飞机汲取的水所受重力的功率为，故C错误；D．飞机投出的水的水平速度与飞机运行的速度相等，竖直方向的速度都为零，且投出的水只受重力作用，故投出的水相对飞机做自由落体运动，故D正确。故选D。7.如图所示，三个水平圆盘、、紧挨在一起，转动过程中不打滑。已知、、的半径之比为，现将可视为质点的两个小物块和分别置于、的边缘随圆盘一起转动，、与圆盘之间的最大静摩擦力均为其所受重力的倍。从静止开始缓慢增大转动的角速度，则下列说法正确的是（）A.、两圆盘转动的方向相反B.与圆盘之间先发生相对滑动C.、、三个圆盘转动的角速度之比为D.、、三个圆盘边缘处的向心加速度大小之比为【答案】B【解析】A．由题图可知，、两圆盘转动方向相同，选项A错误；B．、、三个圆盘边缘处的线速度大小相同，由，可得，由于做圆周运动的半径更小，因此先发生相对滑动，选项B正确；CD．由，以及，可得、、三个圆盘转动的角速度之比为，边缘处的向心加速度大小之比为，选项CD均错误。故选B。二、多项选择题8.自动驾驶汽车又称电脑驾驶汽车、轮式移动机器人，是一种通过电脑系统实现无人驾驶的智能汽车。某自动驾驶汽车的自动记录功能记录了一段时间内汽车做直线运动时的速度－时间（）图像，如图所示，已知时间内的图像为直线，下列说法正确的是（）A.末汽车加速度可能大于 B.时间内，汽车所受的合力越来越小C.时间内，汽车的位移大于D.时间内，汽车的加速度逐渐减小【答案】BC【解析】AB．图像的斜率表示加速度，时间内的加速度大小为，末的加速度小于时间内的加速度，时间内，汽车做加速度减小的加速运动，根据牛顿第二定律可知时间内，汽车所受的合力越来越小，故B正确，A错误；C．根据图像中图线与时间轴所围的面积表示位移可知，时间内，汽车的位移大小为，时间内，面积大于，所以时间内，位移大于，故C正确；D.图像的斜率表示加速度，由图可知时间内，汽车做加速度增大的减速运动，故D错误。故选BC。9.如图所示，一电容为的平行板电容器水平放置，两极板、间的距离为，使其充电后与电源断开，电容器板间电压为，板电势高于板电势。为过平行板中心的水平虚线，一带电微粒以某速度进入平行板后沿做直线运动。重力加速度天小为，下列说法正确的是（）A.带电微粒的比荷为B.电容器带电荷量为C.仅将板向下移动一小段距离，带电微粒仍沿做直线运动D仅将两平行板绕各自中点同时迅速顺时针旋转相同角度，带电微粒仍沿直线运动【答案】AC【解析】A．极板间的电场强度，带电微粒以某速度进入平行板后沿做直线运动，根据平衡条件可得，联立可得，故A正确；B．电容器带电荷量为，故B错误；C．电容器的电荷量不变，根据，，以及，联立可得，仅将板向下移动一小段距离，极板间电场强度不变，带电微粒仍沿做直线运动，故C正确；D．仅将两平行板绕各自中点同时迅速顺时针旋转相同角度，电场强度的方向不再沿着竖直方向，则电场力无法与重力平衡，则带电微粒不能沿直线运动，故D错误。故选AC。10.如图甲所示，轻质弹簧放在光滑的水平地面上，一端固定在竖直墙上，另一端与静止的物块相连，一颗子弹以水平向右的速度射入物块，极短的时间内二者达到共同速度。如图乙所示，轻质弹簧放在光滑的水平地面上，一端固定在竖直墙上，另一端与静止的物块相连，给物块一个水平向右、大小为的推力，在物块之后的运动过程中，推力始终保持不变。两弹簧的劲度系数均为，子弹与物块、的质量均为，弹簧的弹性势能与弹簧的形变量以及弹簧的劲度系数之间的关系为，弹簧均在弹性限度内。下列说法正确的是（）A.图乙中的弹簧的最大压缩量为B.从子弹刚要进入物块到弹簧第一次恢复原长的过程中，墙对弹簧的冲量的大小为C.物块的最大速度为D.当图乙中的弹簧的压缩量最大时，其弹性势能为【答案】AD【解析】B．由动量守恒定律，子弹刚射入物块后二者的共同速度为，子弹与物块组成的整体先向右做减速运动，速度变为时，弹簧的压缩量最大，再向左做加速运动，当弹簧第一次恢复原长时，由能量守恒可得子弹与物块的速度变为，对系统，由动量定理有，解得，则从子弹刚要进入物块到弹簧第一次恢复原长的过程中，墙对弹簧的冲量的大小为，B错误；AD．在推力作用下，物块先向右加速运动，当弹簧对物块向左的弹力等于时，物块的速度达到最大，接着弹簧对物块向左的弹力大于，物块减速运动，当速度减为时，弹簧的压缩量最大，物块开始向左加速运动，当回到初始位置时，由功能关系可知物块的速度正好为，完成一次往复运动，接着重复地做往复运动，设题图乙中的弹簧的最大压缩量为，由功能关系有，解得，最大弹性势能，AD正确；C．设弹簧的压缩量为时，物块B受到的合力为，则有，此时物块的速度达到最大值，由功能关系可知，推力做的功等于弹簧的弹性势能与物块的动能之和，则有，又，解得最大速度为，C错误。故选AD。三、非选择题11.实验室测定小物块和水平面之间动摩擦因数的装置如图甲所示。轻质弹簧的一端固定，另一端接触小物块（不拴接），向左缓慢移动物块使弹簧压缩到一定长度，释放后经过一段时间物块停在水平面上的某一位置。某同学调整手机使其摄像头正对水平面，开启视频摄像功能，用手机记录小物块在水平面上从开始释放直至停下所做直线运动的情况。然后通过视频回放，选择小物块刚好脱离弹簧时的位置作为参考点，得到小物块相对于该点的运动距离与运动时间的数据。为了减小实验误差，该组同学采用图像法来处理实验数据，他们根据测量的和，所绘图像如图乙所示，取重力加速度大小。（1）小物块刚脱离弹簧时的速度大小为_________，小物块和水平面之间的动摩擦因数为_________。（2）本实验中，若要测量刚释放小物块时弹簧的弹性势能，已知小物块的质量，则还需要测量的物理量是_________。A．离开弹簧后小物块滑动的距离B．离开弹簧后小物块滑动的时间C．弹簧刚释放时的压缩量【答案】①.；②.；③.【解析】（1）[1]由题图乙可知；[2]小物块脱离弹簧后做匀减速直线运动，加速度大小，解得。

（2）[3]由能量守恒定律可知，刚释放小物块时弹簧的弹性势能一部分转化为小物块刚脱离弹簧时的动能，另一部分为克服摩擦力做的功，故应测量弹簧刚释放时的压缩量，故选C。12.某实验小组利用如图甲所示的装置做“验证机械能守恒定律”实验。（1）为验证机械能是否守恒，需要比较重物下落过程中在任意两点间的___________。A．速度变化量和高度变化量B．速度变化量和势能变化量C．动能变化量和势能变化量（2）实验中，先接通电源，再释放重物，得到如图乙所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点、、，测得它们到起始点的距离分别为、、。已知当地的重力加速度大小为，打点计时器打点的周期为。设重物的质量为，在打点计时器打下点到打下点的过程中，重物重力势能的减少量___________，动能的增加量___________（3）从实验结果发现，重物重力势能的减少量大于其动能的增加量，其原因是___________。（写出一条即可）【答案】①.；②.；③.；④.存在空气阻力，纸带与仪器之间存在摩擦力等【解析】（1）[1]要验证机械能守恒定律，需测量势能与动能之间的相互转化量；故选C。（2）[2]在打点计时器打下点到打下点的过程中，重物重力势能的减少量；[3]打下点时重物的速度等于从打下点到打下点这段时间内重物的平均速度，所以其动能的增加量；（3）[4]空气阻力、纸带与打点计时器之间的摩擦力，都会做负功，使重物的机械能减少。13.如图所示，匀强电场方向沿与水平方向夹角斜向右上方，电场强度大小为，一质量为的带负电的小球以某初速度开始运动，初速度方向与电场方向一致。小球所带电荷量为（为重力加速度大小）。不计空气阻力，现添加一新的匀强电场满足小球做不同运动的需求。（1）要使小球做匀速直线运动，求新加电场的电场强度的大小和方向；（2）原电场的方向不变，大小可以改变，要使小球做直线运动，求新加电场的电场强度最小值及其方向。【答案】（1），斜向左下方与水平方向成；（2），斜向右下方水平方向成【解析】（1）如图甲所示，欲使小球做匀速直线运动，应使其所受的合力为零，有，其中，，解得，，又小球带负电，电场强度方向与电场力方向相反，则电场强度的方向与水平方向的夹角为，斜向左下方。（2）如图乙所示，小球要做直线运动，则小球受到的合力应与运动方向共线，当新的电场强度取最小值时，有，解得，同理电场强度的方向与电场力的方向相反，则电场强度的方向与水平方向的夹角为，斜向右下方。14.雪车比赛是一项惊险刺激的竞技类项目，部分赛道如图所示，半径的圆弧轨道与一倾斜直轨道相切于点，直轨道与水平面间的夹角，运动员俯卧在雪车上沿轨道滑动，运动员和雪车（可视为质点）的总质量，经过最低点时对轨道的压力大小，再经过点时速度大小，已知雪车受到轨道的阻力大小与其对轨道的压力大小的比值，取重力加速度大小，，。（1）求雪车经过最低点时的速度大小；（2）求从最低点运动到点的过程中雪车克服轨道摩擦力做的功；（3）若雪车刚好能到达直轨道的最高点，求轨道的长度。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】（1）在点，由牛顿第三定律可知轨道对运动员和雪车的支持力与运动员和雪车对轨道的压力大小相等即，由牛顿第二定律有，解得；（2）在运动员和雪车从点运动到点的过程中，由动能定理有，解得；（3）在运动员和雪车从点运动到点的过程中，由动能定理有，解得。15.算盘是我国古老的计算工具，现代生活中偶尔还会见到。它中心带孔的相同算珠可在算盘的固定导杆上滑动，设每颗算珠的质量均为，使用前算珠需要归零。如图所示，水平放置的算盘中有甲、乙两颗算珠未归零，甲靠中挡，甲、乙相隔，乙与边框相隔，算珠与导杆间的动摩擦因数。现用手指将甲以的初速度拨出，甲、乙碰撞后瞬间甲的速度大小，方向不变，碰撞时间极短。算珠均可视为质点，取重力加速度大小。（1）通过计算，判断乙算珠能否滑动到