吉林省白城市实验高级中学2024-2025学年高三上学期11月期中物理试题

白城市实验高级中学2024-2025学年度高三上学期期中考试物理试卷第Ⅰ卷（选择题共46分）本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。第Ⅰ卷第1至3页，第Ⅱ卷第3至5页。满分100分。考试时间90分钟。注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、考号用2B铅笔填写在答题卡上，并将条形码粘贴在答题卡指定区域。2．第Ⅰ卷每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。第Ⅱ卷用黑色水性笔答在答题卡上，在本试卷上作答无效。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题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8～10题有多项符合题目要求，每小题6分，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.在杂技表演中，质量为m的猴子沿竖直杆从杆底部向上爬，猴子相对杆做初速度为零，加速度为的匀加速直线运动，同时人顶着直杆沿水平方向做匀速直线运动，经过时间t，猴子爬到杆顶，如图所示。将猴子看作一个质点，关于猴子的运动情况，下列说法中正确的是()A.猴子相对地面的运动轨迹为直线B.杆给猴子作用力的大小为C.杆的长度h为gt2D.杆给猴子斜向上方向的作用力2.一个物体由静止开始沿直线运动，其加速度随时间的倒数的变化规律如图所示，则下列判断正确的是()A.物体在之前做加速度增大的加速运动B.在时刻，物体的速度大小为C.物体在内的速度增加量D.时刻之后，物体做减速运动3.如图所示，烟花可以增添欢乐气氛，当然烟花也蕴含着许多物理知识。假设在高空中有四个烟花，在同一位置同时以相同的速率v竖直向上、竖直向下、水平向左、水平向右被抛出，不考虑空气的阻力，经过3s后四个烟花在空中的位置构成的图形可能是下列所给图中的()A.B.C.D.4.中国首个火星探测器“天问一号”，已于2021年2月10日成功环绕火星运动。若火星和地球可认为在同一平面内绕太阳同方向做圆周运动，运行过程中火星与地球最近时相距R0、最远时相距5R0，则两者从相距最近到相距最远需经过的最短时间约为（）A.365天B.400天C.670天D.800天5.如图所示，河水由西向东流，河宽为800m，河中各点的水流速度大小为v水，各点到较近河岸的距离为x，v水与x的关系为v水＝x(m/s)(x的单位为m)，让小船船头垂直河岸由南向北渡河，小船划水速度大小恒为v船＝4m/s，则下列说法中正确的是()A.小船渡河的轨迹为直线B.小船在河水中的最大速度是5m/sC.小船在距南岸200m处的速度小于在距北岸200m处的速度D.小船渡河的时间是160s6.如图(a)所示，在水平路段AB上有质量为1×103kg的汽车，正以10m/s的速度向右匀速行驶，汽车前方的水平路段BC因粗糙程度与AB段不同引起阻力变化，汽车通过整个ABC路段的v－t图像如图(b)所示，t＝15s时汽车刚好到达C点，并且已做匀速直线运动，速度大小为5m/s．运动过程中汽车发动机的输出功率保持不变，假设汽车在AB路段上运动时所受的恒定阻力为Ff＝2000N，下列说法正确的是()A.汽车在BC段牵引力增大，所以汽车在BC段的加速度逐渐增大B.汽车在AB、BC段发动机的额定功率不变都是1×104WC.由题所给条件不能求出汽车在8m/s时加速度的大小D.由题给条件可以求出汽车在BC段前进的距离7.一列复兴号动车进站时做匀减速直线运动，车头经过站台上三个立柱A、B、C，对应时刻分别为t1、t2、t3，其x-t图像如图所示。则下列说法正确的是()A.t1∶t2∶t3＝1∶∶B.车头经过立柱A的速度为C.车头经过立柱B的速度为D.车头经过立柱A、B过程中的平均速度为8.如图所示，一直角斜劈绕其竖直边BC做圆周运动，物块始终静止在斜劈AB上．在斜劈转动的角速度ω缓慢增加的过程中，下列说法正确的是()A.斜劈对物块的支持力逐渐减小B.斜劈对物块的支持力保持不变C.斜劈对物块的摩擦力逐渐增加D.斜劈对物块的摩擦力变化情况无法判断9.质量为m的物体从距地面H高处自由下落，经历时间t，则下列说法中正确的是()A.t时间内重力对物体做功为mg2t2B.t时间内重力的平均功率为mg2tC.前末重力的瞬时功率与后末重力的瞬时功率之比为1∶2D.前内重力做功的平均功率与后内重力做功的平均功率之比为1∶310.如图所示，两物块A、B套在水平粗糙的CD杆上，并用不可伸长的轻绳连接，整个装置能绕过CD中点的轴OO′转动，已知两物块质量相等，杆CD对物块A、B的最大静摩擦力大小相等，开始时绳子处于自然长度(绳子恰好伸直但无弹力)，物块A到OO′轴的距离为物块B到OO′轴距离的两倍，现让该装置从静止开始转动，使转速逐渐增大，从绳子处于自然长度到两物块A、B即将滑动的过程中，下列说法正确的是()A.B受到的静摩擦力一直增大B.B受到的静摩擦力是先增大后减小再增大C.A受到的静摩擦力是先增大后减小D.A受到的合力一直在增大二、非选择题：本题共5小题，共54分。11.某同学利用如图(a)所示的实验装置探究物体做直线运动时平均速度与时间的关系。让小车左端和纸带相连。右端用细绳跨过定滑轮和钩码相连。钩码下落，带动小车运动，打点计时器打出纸带。某次实验得到的纸带和相关数据如图(b)所示。(1)已知打出图(b)中相邻两个计数点的时间间隔均为0.1s。以打出A点时小车位置为初始位置，将打出B、C、D、E、F各点时小车的位移Δx填到表中，小车发生相应位移所用时间和平均速度分别为Δt和，表中ΔxAD＝________cm，

AD＝________cm/s。(2)根据表中数据得到小车平均速度随时间Δt的变化关系，如图(c)所示。在图中补全实验点。(3)从实验结果可知，小车运动的－Δt图线可视为一条直线，此直线用方程＝kΔt＋b表示，其中k＝________cm/s2，b＝________cm/s。(结果均保留3位有效数字)(4)根据(3)中的直线方程可以判定小车做匀加速直线运动，得到打出A点时小车速度大小vA＝________，小车的加速度大小a＝________。(结果用字母k、b表示)12.某研究性学习小组利用气垫导轨验证牛顿第二定律，实验装置如图甲所示。在气垫导轨上相隔一定距离的两处安装两个光电传感器A、B，滑块P上固定一遮光条，若光线被遮光条遮挡，光电传感器会输出高电压，两光电传感器将采集到的数据传送给计算机。滑块在细线的牵引下向左做加速运动，遮光条经过光电传感器A、B时，通过计算机可以得到电压U随时间t变化的图像，如图乙所示。(1)实验前，接通气源，将滑块(不挂钩码)置于气垫导轨上，轻推滑块，当图乙中的Δt1____Δt2(选填“＞”“＝”或“<”)时，说明气垫导轨已经水平。(2)用螺旋测微器测遮光条宽度d，测量结果如图丙所示，则d＝__________mm。(3)滑块P用细线跨过气垫导轨左端的定滑轮与质量为m的钩码Q相连，将滑块P由图甲所示位置释放，通过计算机得到的图象如图乙所示，若Δt1、Δt2和d已知，要对滑块和钩码组成的系统验证牛顿第二定律，还应测出两光电门间距离L和____________________(写出物理量的名称及符号)。(4)若上述物理量间满足关系式____________________，则表明在上述过程中，滑块和钩码组成的系统满足牛顿第二定律。13.由于私家车的数量剧增，堵车已成为现代国家尤其是发展中国家的通病，严重影响了人们的工作效率和社会发展。如图甲所示，在某平直公路的十字路口，红灯拦停了许多辆汽车，拦停的汽车排成笔直的一列。为了使研究的问题简化，假设某一列的第一辆汽车的前端刚好与路口停止线平齐，汽车长均为l＝4.4m，前面汽车的尾部与相邻的后一辆汽车的前端距离均为d1＝2.0m，如图乙所示。为了安全，前面汽车的尾部与相邻的后一辆汽车的前端距离至少为d2＝6.0m时，相邻的后一辆汽车才能开动，若汽车都以a＝2m/s2的加速度做匀加速直线运动。绿灯亮起的瞬间，第一辆汽车立即开动，忽略人的反应时间。求：(1)第11辆汽车前端刚到达停止线时的速度大小v；(2)从绿灯刚亮起到第11辆汽车前端与停止线平齐所需最短时间t。14.如图所示，逃犯在平直公路上到边境线的距离L＝2200m处抢得货车后，驱车由静止开始沿公路向边境匀加速逃窜，武警接到群众举报，乘坐停在路旁的警车(警车停在逃犯抢劫货车处后方x0＝183m的位置)，在逃犯驱车逃窜t0＝16s后，警车由静止开始匀加速追赶货车。已知警车与货车的加速度大小分别为a1＝6m/s2、a2＝5m/s2，所能达到的最大速度分别为vm1＝42m/s、vm2＝30m/s，两车的速度达到最大后均做匀速直线运动。(1)求两车的最大距离xm；(2)试通过计算判断警车能否在境内追上货车。15.如图所示的离心装置中，光滑水平轻杆固定在竖直转轴的O点，小圆环A和轻质弹簧套在轻杆上，长为的细线和弹簧两端分别固定于O和A，质量为m的小球B固定在细线的中点，装置静止时，细线与竖直方向的夹角为，现将装置由静止缓慢加速转动，当细线与竖直方向的夹角增大到时，A、B间细线的拉力恰好减小到零，弹簧弹力与静止时大小相等、方向相反，重力加速度为g，取，，求：（1）装置静止时，弹簧弹力的大小F；（2）环A的质量M；（3）上述过程中装置对A、B所做的总功W。参考答案1.【答案】C【解析】猴子在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做初速度为0的匀加速直线运动，根据运动的合成，可知合速度与合加速度不在同一条直线上，所以猴子运动的轨迹为曲线，选项A错误；对猴子受力分析，根据牛顿第二定律有F－mg＝ma＝m×，解得F＝，其方向竖直向上，选项B、D错误；猴子相对杆做初速度为零，加速度为的匀加速直线运动，那么t时间，其竖直方向位移为h＝××t2＝，选项C正确。2.【答案】B【解析】由图可知，物体在之前做初速度为0、加速度为的匀加速直线运动，故A错误；在时刻，物体的速度大小，故B正确；物体在内的速度增加量，故C错误；时刻之后，物体做加速度减小的加速运动，故D错误。故选B。3.【答案】A【解析】每个烟花的运动都可以看成是沿初速度方向的匀速直线运动和竖直向下的自由落体运动的合运动。向上运动的烟花离出发点的距离h1＝vt－gt2，向下运动的烟花离出发点的距离h2＝vt＋gt2，两个烟花之间的距离Δh＝h1＋h2＝2vt。向左运动的烟花离出发点的水平距离x1＝vt，竖直距离y1＝gt2，向右运动的烟花离出发点的水平距离x2＝vt，竖直距离y2＝gt2，两个烟花之间的距离L＝x1＋x2＝2vt。向左运动的烟花与向上运动的烟花之间的水平距离Δx＝vt，竖直距离Δy＝vt－gt2＋gt2＝vt，向左运动的烟花与向下运动的烟花之间的水平距离Δx′＝vt，竖直距离Δy′＝vt＋gt2－gt2＝vt，同理，向右运动的烟花与向上运动的烟花和向下运动的烟花之间的距离也是如此，所以以四个烟花所在位置为顶点构成的图形是正方形，选项A正确。4.【答案】B【解析】设火星轨道半径为R1，公转周期为T1，地球轨道半径为R2，公转周期为T2，依题意有，解得，根据开普勒第三定律，有，解得设从相距最近到相距最远需经过的最短时间为t，有ω2t-ω1t=π，故选B。5.【答案】B【解析】小船在南北方向上为匀速直线运动，在东西方向上先加速，到达河中间后再减速，速度方向与加速度方向不共线，小船的合运动是曲线运动，A错．当小船运动到河中间时，东西方向上的分速度最大，为3m/s，此时小船的合速度最大，最大值vm＝5m/s，B对．小船在距南岸200m处的速度与在距北岸200m处的速度大小相等，C错．小船的渡河时间t＝＝200s，D错．6.【答案】D【解析】由v－t图像斜率代表加速度可知，BC段图像斜率逐渐减小，则加速度逐渐减小，故A错误；当在AB段匀速运动时牵引力与摩擦力相等，则有P＝Fv＝Ffv＝2000×10W＝2×104W，故B错误；由B选项可知汽车额定功率P＝2×104W，当汽车在C点时，已做匀速运动，牵引力与摩擦力相等，P＝F′v′＝Ff′v′，Ff′＝＝＝4×103N，当汽车速度为8m/s时，则此时的牵引力F1＝＝N＝2500N，则此时加速度为a＝＝m/s2＝－1.5m/s2，故C错误；设从B到C的距离为x，由动能定理可知mv－mv＝Pt－Ff′x，解得x＝59．375m，故D正确．7.【答案】D【解析】根据初速度为0的匀加速直线运动的推导规律可知，只有初速度为0，连续通过相同位移所需时间的比才为1∶∶。因动车做有一定初速度的匀减速运动，该结论不成立，故A错误；因为动车做匀减速直线运动，所以车头经过立柱A的速度不可能为0～t1时间的平均速度，故B错误；t1～t3时间段的平均速度为vB＝，只有匀变速直线运动中间时刻的平均速度等于该段位移内的平均速度，而B点属于该段的位移中点，故C错误；车头经过立柱A、B过程中的平均速度为v＝，故D正确。8.【答案】AC【解析】物块的向心加速度沿水平方向，加速度大小为a＝ω2r，设斜劈倾角为θ，对物块沿AB方向Ff－mgsinθ＝macosθ，垂直AB方向有mgcosθ－FN＝masinθ，解得Ff＝mgsinθ＋macosθ.FN＝mgcosθ－masinθ.当角速度ω逐渐增加时，加速度a逐渐增加，Ff逐渐增加，FN逐渐减小，故A、C正确，B、D错误．9.【答案】ACD【解析】物体自由下落，t时间内物体下落H＝gt2，W＝mgH＝mg2t2，故A正确；P＝＝＝mg2t，故B错误；从静止开始自由下落，前末与后末的速度之比为1∶2(因v＝gt∝t)，又有P＝Fv＝mgv∝v，故前末与后末功率瞬时值之比为P1∶P2＝1∶2，C正确；前与后下落的位移之比为1∶3，则重力做功之比为1∶3，故重力做功的平均功率之比为1∶3，D正确．10.【答案】BD【解析】开始角速度较小时，两物体均靠静摩擦力提供向心力，角速度增大，静摩擦力增大，根据Ff＝mrω2，知ω＝Ffmr，随着角速度的增大，A先达到最大静摩擦力，A先使绳子产生拉力，所以当绳子刚好产生拉力时，B受静摩擦力作用且未到最大静摩擦力，随着角速度的增大，对B，拉力和静摩擦力的合力提供向心力，角速度增大，则B的静摩擦力会减小，然后反向增大。对A，拉力和最大静摩擦共同提供向心力，角速度增大，静摩擦力不变，可知A的静摩擦力先增大达到最大静摩擦力后不变，B的静摩擦力先增大后减小，再增大，故A、C错误，B正确；根据向心力公式F＝m11.【答案】(1)24.0080.0(2)见解析图(3)70.059.0(4)b2k【解析】(1)根据纸带的数据可得ΔxAD＝xAB＋xBC＋xCD＝6.60cm＋8.00cm＋9.40cm＝24.00cm平均速度AD＝＝80.0cm/s(2)根据第(1)小题结果补充表格和补全实验点图像得(3)从实验结果可知，小车运动的－Δt图线可视为一条直线，图像为此直线用方程＝kΔt＋b表示，由图像可知其中k＝cm/s2＝70.0cm/s2，b＝59.0cm/s(4)小球做匀变速直线运动，由位移公式x＝v0t＋at2，整理得＝v0＋at即＝vA＋at，故根据图像斜率和截距可得vA＝b，a＝2k。12.【答案】(1)＝(2)8.473(在8.472～8.474之间均算对)(3)滑块P和遮光条的总质量M(4)mg＝(M＋m)()2－(M＋m)()2【解析】(1)检验气垫导轨水平的方法是轻推滑块，看滑块是否做匀速直线运动，故应该选择Δt1＝Δt2。(2)本题中螺旋测微器固定刻度的读数为8mm(半毫米刻度线未露出)，可动刻度上与固定刻度水平线所对的读数为47.3(要估读一位)，所以遮光条的宽度d＝8.473mm。(3)对滑块和钩码组成的系统受力分析，由牛顿第二定律得mg＝(m＋M)a，根据运动学公式v＝v＋2aL，即()2＝()2＋2aL，结合题中Δt1、Δt2、d、L，可以测量加速度，故还需要测量滑块P和遮光条的总质量M。(4)将(3)中的方程联立知，只需证明