2023-2024年河北省部分高中高三上学期12月期中考试物理试题

高三年级12月联考物理一、单项选择题1.如图所示，原地纵跳摸高是篮球和羽毛球重要的训练项目之一。运动员先由静止下蹲一段位移，经过充分蓄力后，发力跳起摸到了一定的高度，落地后屈腿缓冲。运动员在下降过程中，下列说法正确的是（）A.始终处于超重状态 B.始终处于失重状态C.先失重后超重 D.先超重后失重【答案】C【解析】由运动情况判断物体的加速度方向，知道当物体的加速度向上时处于超重状态，加速度向下时为失重状态。运动员下蹲过程先加速后减速，故加速度先向下后向上，即先失重后超重。故选C。2.如图所示，细绳一端系在小球上，另一端固定在斜面天花板上，轻质弹簧一端与小球连接，另一端固定在竖直墙上的点，平衡时细绳垂直于天花板，弹簧恰好水平。重力加速度大小为，将细绳剪断的瞬间，小球的加速度大小为（）A. B. C. D.【答案】D【解析】小球受重力、细绳斜向上的拉力及弹簧的弹力作用，细绳中的拉力大小为，将细绳剪断的瞬间重力及弹簧的弹力均不变，所以小球的加速度沿方向、大小为，故选D。3.某新能源汽车配备了自动驾驶系统，该车在红绿灯启停、无保护左转、避让路口车辆、礼让行人、变道等情形下都能无干预自动驾驶。某次试验时，、两车（均可视为质点）从不同地点由静止开始沿同一直线运动的图像如图所示，已知两车在运动过程中不会相遇，图线均为直线，关于两车在时间内的运动，下列说法正确的是（）A.车在前，车在后 B.在时刻两车间的距离最近C.在时刻车的速度大小为 D.出发时两车间的距离可能为【答案】B【解析】A．车在后做匀速直线运动，而车一直做匀加速直线运动，要使两车不会相遇应为车在前，车在后，A错误；B．前车速度较大，后车速度较大，在时刻两车速度相等距离最近，B正确；C．在时刻车的速度大小为，C错误；D．要使两车不会相遇就要保证时刻未追上，出发时两车距离至少为，D错误故选B。4.篮球是同学们喜欢的体育运动之一，小明同学站在罚球线上将篮球从点以仰角斜向上抛出，篮球恰好以速度垂直击中篮板上的点，如图所示。小李（比小明高）同学站在罚球线上从点正上方将篮球投出，篮球仍然垂直击中篮板上的点，则小李同学投篮时（）A.仰角等于 B.仰角小于C.篮球击中点的速度小于 D.篮球击中点的速度等于【答案】B【解析】CD．小李出手高度比小明高，将篮球的运动反向看作平抛运动，小李投篮时篮球上升的高度较小，根据，可知小李投出的篮球在空中运动的时间短，篮球击中点时，篮球竖直方向的速度为零，则篮球击中点的速度等于篮球投出时的水平速度，两次投篮篮球水平方向的位移相等，根据，可知篮球击中点的速度大于，故CD错误；AB．小李投出的篮球在空中运动的时间短，出手时篮球的竖直分速度较小，水平分速度较大，仰角小于，故A错误，B正确。故选B。5.图为明代出版的《天工开物》中记录的“牛转翻车”，图中、分别为两个齿轮边缘上的点，当水牛作用于点并绕竖直转轴做匀速圆周运动时，作用点与点的向心加速度大小始终相等，则、、三点的旋转半径满足的条件可能为（）A. B.C. D.【答案】B【解析】、两点的角速度相等，则有，根据，可知、两点的线速度大小之比为，、两点线速度大小相等，则有，则、两点的线速度大小之比为，作用点与点的向心加速度大小始终相等，则有，则有，联立可得；A．若，可得，故A错误；B．若，可得，故B正确；C．若，可得，故C错误；D．若，可得，故D错误。故选B。6.光滑水平地面上有两个物体、，质量分别为、。如图甲所示，物体静止，左端连有轻质弹簧，当物体以速度向右运动并压缩弹簧，弹簧获得的最大弹性势能为；若物体静止并将轻质弹簧连在物体的右端，如图乙所示，当物体以相同的速度向左运动并压缩弹簧，弹簧获得的最大弹性势能为。两物体始终沿直线运动，下列判断正确的是（）A. B. C. D.无法判断的大小关系【答案】C【解析】根据动量守恒和能量守恒可知，当静止时，，可得，当静止时，，可得，故选C。7.如图所示，质量为、高为、倾角为的光滑斜面体放在足够大的光滑水平地面上，斜面顶端正上方有一固定的光滑套管，用手提着质量为的细长直杆的上端，将直杆穿过套管，使直杆下端恰好与斜面体顶端接触，突然松手，直杆在套管的约束下只能沿竖直方向运动，斜面体随即向右加速，重力加速度大小为，下列说法正确的是（）A.直杆的最大速度为B.斜面体的最大速度为C.斜面体的加速时间为D.斜面体在加速过程中受到地面的支持力大小为【答案】C【解析】AB．杆竖直向下运动，接触点沿斜面滑动，同时由于杆向下运动使斜面向右运动，故将杆竖直向下的速度分解为平行斜面的速度和水平方向的速度，如图，杆一直向下加速，故可知到达斜面底端时速度最大，在到达底端过程中斜面体向右的速度与杆沿水平方向的速度相等，设到达底端时杆的速度为，斜面体的速度为，从开始到到达底端时对杆和斜面体由机械能守恒得，其中有，联立解得，，故AB错误；C．设杆加速度为，斜面体加速度为，根据前面分析可知，设斜面对杆垂直于斜面方向弹力为，杆对斜面垂直斜面向下的弹力为，可知，对杆和斜面体由牛顿第二定律，，联立解得，，故斜面体的加速时间为，故C正确；D．斜面体在加速过程中竖直方向受力平衡，解得，故D错误。故选C。二、多项选择题8.“天问一号”火星探测器被火星捕获后，经过一系列变轨进入如图所示的椭圆停泊轨道，为着陆火星做准备。点为椭圆的近火点，点为远火点，关于探测器在停泊轨道上的运动（忽略其他天体的影响），下列说法正确的是（）A.探测器的机械能守恒B.探测器经过点时的速度最大C.探测器经过点时做“离心运动”D.探测器经过点时的加速度最小【答案】ABD【解析】A．探测器在停泊轨道上的运动无其他外力做功机械能守恒，故A正确；B．由开普勒第二定律可知探测器经过点时的速度最大，故B正确；C．探测器经过点时做“向心运动”，故C错误；D．探测器经过点时离火星最远所受引力最小，加速度最小，故D正确。故选ABD。9.静电除尘器在生产生活中已经得到广泛应用，某型号静电除尘器的剖面结构简化原理图如图所示，它由金属管和悬在管中的金属丝组成，金属管接地（电势为），当彼此绝缘的金属管与金属丝间接入高压电源时，管道中形成的强电场使管道中的气体电离为正离子和电子，管道中的粉尘吸附电子后带负电，粉尘被吸附到金属管上后在重力作用下落人下面的漏斗中，下列说法正确的是（）A.金属管接电源负极B.金属丝的电势小于C.管道中形成的电场为匀强电场D.粉尘向金属管运动时电势能减小【答案】BD【解析】AD．管道中的粉尘吸附电子后带负电，粉尘被吸附到金属管，说明金属管接电源正极，粉尘在电场力作用下向金属管运动，电场力做正功，粉尘电势能减小，故A错误，D正确；B．电势沿着电场线方向不断减小，而金属管接地，则金属管的电势为零，且电场线方向由正极指向负极，因此金属丝的电势小于零，故B正确；C．匀强电场区域内各处场强大小相等，方向相同，而管道中形成的电场方向不同，故管道中形成的电场不是匀强电场，故C错误。故选BD。10.钢架雪车也称卧式雪橇、俯式冰橇，又称冰橇，是以雪橇为工具，借助起滑后的惯性沿专门构筑的冰道快速滑降的一种冬季运动，如图甲所示。图乙是钢架雪车比赛的一段赛道，长的水平直道与长的倾斜直道在点平滑连接，斜道与水平面的夹角为。运动员从点由静止出发，推着雪车以的加速度匀加速运动到点后，快速俯卧到车上沿继续匀加速下滑，到达点时的速度大小为。已知车及运动员的总质量为，运动员可视为质点，取重力加速度大小，，下列说法正确的是（）A.运动员经过点时的速度大小为B.运动员从点运动到点的时间为C.运动员在斜道上运动时的加速度大小为D.车及运动员在斜道上运动时受到的阻力大小为【答案】BC【解析】A．当运动员在水平直道上运动时，解得，故A错误；B．当运动员在水平直道上运动时，解得，当运动员在倾斜直道上运动时，解得，总时间为，故B正确；C．当运动员在倾斜直道上运动时，解得，故C正确；D．对运动员受力分析如图，由牛顿第二定律可知，解得，故D错误。故选BC三、非选择题11.某实验小组用如图甲所示的实验装置测量木块运动的加速度，一端垫起的木板上有一木块，木块与穿过电磁打点计时器的纸带相连，电磁打点计时器接频率为的交流电源，接通电源后，由静止释放木块，木块带动纸带打出如图乙所示的一条纸带，、、、、是选取的计数点，每相邻两计数点间还有四个点未画出。（1）图甲中电磁打点计时器所接电源的电压为________（填“”或“”）。（2）根据图乙中的数据可知，电磁打点计时器打点时木块的速度大小________，木块加速度大小________。（结果均保留两位有效数字）【答案】（1）；（2），【解析】（1）[1]电磁打点计时器应接在的交流电源上；（2）[2]根据图乙中数据可知，电磁打点计时器打点时木块的速度大小；[3]木块加速度大小。12.电流表的表盘既无刻度值又不知其内阻，某同学用以下实验器材测量该电流表的参数：A．待测电流表；B．电阻箱；C．定值电阻；D．滑动变阻器；E．的直流电源，内阻不计；F．双量程电压表；G．开关、导线若干。（1）按如图甲所示的电路图连接好电路，将电阻箱的阻值调为，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使电流表满偏，此时电压表的指针恰好半偏，如图乙所示，电压表的示数________。（2）保持电压表的示数不变，反复调整电阻箱的阻值和滑动变阻器滑片的位置，使电流表Ⓖ的指针指到，此时电阻箱的阻值为。（3）由上可知电流表的内阻________，满偏电流________。（4）将电流表改装成量程为的电压表，需将电阻箱的阻值调为________，然后与电流表________（填“串”或“并”）联。【答案】（1）；（3），；（4），串【解析】（1）[1]如图乙所示，电压表的示数；（3）[2][3]由欧姆定律得，，代入数据得，，解得，；（4）[4][5]要将电流表改装成量程为的电压表，需串联一个电阻，阻值为，即需将电阻箱的阻值调为。13.如图所示，某人拉着总质量的旅行箱在水平地面上做匀速运动。已知旅行箱受到的阻力大小始终等于地面对旅行箱支持力的，人对旅行箱的作用力可以近似认为始终沿拉杆方向，取重力加速度大小，。（1）若拉杆与水平地面间的夹角为，求人对旅行箱的作用力大小；（2）增加拉杆的长度，使拉杆和水平地面成角，求人对旅行箱的作用力大小。【答案】（1）；（2）【解析】（1）将人对旅行箱施加的作用力正交分解，根据平衡条件有,,，解得；（2）将人对旅行箱施加的作用力正交分解，根据平衡条件有,,，解得。14.如图所示，质量的薄木板静置于足够大的水平地面上，其左端有一可视为质点、质量的物块，现对物块施加一水平向右的恒定拉力，木板先在水平地面上加速，物块离开木板后木板在摩擦力的作用下开始减速，运动的总距离。已知物块与木板间的动摩擦因数，木板与地面间的动摩擦因数，取重力加速度大小。求：（1）木板的加速距离；（2）木板的长度。【答案】（1）；（2）【解析】（1）分析可知，拉力作用下物块在木板上滑动，设物块离开木板前木板的加速度大小为，离开后木板的加速度大小为，木板的最大速度为v，则有，，，而，解得；（2）设在拉力作用下木板的加速时间为，物块的加速度大小为，则有，，而，解得。15.如图所示，在平面直角坐标系第一象限、边长为的正方形区域内存在垂直坐标平面向外的匀强磁场，在第二象限、边长为的正方形区域内存在沿轴正方向的匀强电场，正方形的点位于轴上，点坐标为，边与轴的负方向成角。一带负电的粒子从点以速度沿纸面射入磁场，速度方向与成角，粒子恰好从点离开磁场，穿过轴进入匀强电场，从点（图中未画出）离开电场时的速度方向与射入磁场时的速度方向垂直，不计粒子受到的重力，求：（1）点的坐标；（2）粒子从点运动到点的时间；（3）匀强磁场的磁感应强度与匀强电场的电场强度的比值。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】（1）