湖北省部分高中2024-2025学年高三上学期11月期中联考物理试题 含解析

2024年秋季普通高中11月份高三年级阶段性联考物理本试卷共6页，15题．全卷满分100分．考试用时75分钟．★祝考试顺利★注意事项：1．答题前，先将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在试卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置．2．选择题的作答：每小题选出答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑．写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效．3．非选择题的作答：用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内．写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效．4．考试结束后，请将答题卡上交．一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第题只有一项符合题目要求，第题有多项符合题目要求，每小题全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。1.关于惯性和物体间的相互作用力，下列说法正确的是（）A.两辆相同的汽车，速度大的惯性大，速度小的惯性小B.物体间的相互作用力，只有在物体都静止的时候大小才相等C.大人拉动小孩的时候，自己不动，是因为大人拉小孩的力大于小孩拉大人的力D.乒乓球可以被轻易扣杀，铅球却很难被掷得更远，是因为铅球的惯性比乒乓球惯性大【答案】D【解析】【详解】A．惯性是物体的固有属性，其大小只与物体的质量有关，与速度无关，则两辆相同的汽车，惯性一样大，故A错误；B．物体间的相互作用力与物体运动状态无关，在任何时候大小均相等，故B错误；C．大人拉动小孩的时候，自己不动，但大人拉小孩的力等于小孩拉大人的力，它们互为一对作用力与反作用力，故C错误；D．乒乓球可以被轻易扣杀，铅球却很难被掷得更远，是因为铅球的惯性比乒乓球惯性大，运动状态难以改变，故D正确。故选D。2.一辆汽车在平直的公路上快速行驶，突然前方有一条小狗从公路边上冲上公路，为避免撞上小狗，汽车司机急刹车直到汽车停止，汽车减速过程可视为匀减速直线运动。从司机发现小狗到汽车完全停下来，汽车的速度与时间的关系图像如图所示。下列说法正确的是（）A.汽车减速过程经历的时间为B.汽车减速过程的加速度大小为C.从司机发现小狗到汽车完全停下来，汽车的位移是D.从司机发现小狗到汽车完全停下来，汽车的平均速度为【答案】B【解析】【详解】A．由图知，汽车减速过程经历的时间为故A错误；B．根据图像中图线的斜率表示加速度，由图可知，汽车减速过程的加速度大小故B正确；CD．根据图像中图线与t轴所围的面积表示位移，由图可知，从司机发现小狗到汽车完全停下来过程汽车的位移此过程经历的时间，其平均速度故CD错误。故选B。3.如图所示，用的铁锤钉钉子。铁锤击打钉子之前的速度为，击打钉子之后的速度变为0，打击时间为。铁锤的重力忽略不计，取重力加速度。则铁锤击打钉子的过程中，下列说法正确的是（）A.铁锤对钉子的平均作用力大小为B.铁锤动量的变化量大小为，方向竖直向下C.减小铁锤击打钉子的时间，其他条件不变，则铁锤对钉子的平均作用力变小D.增大铁锤击打钉子之前的速度，其他条件不变，则铁锤对钉子的平均作用变小【答案】A【解析】【详解】AB．以铁锤为研究对象，取竖直向上为正方向，其初速度，末速度为0，则铁锤动量的变化量方向竖直向上。根据动量定理可得解得根据牛顿第三定律可得，铁锤钉钉子的平均作用力大小为150N，方向竖直向下。故A正确；B错误；C．由可知减小铁锤击打钉子的时间，其他条件不变，则铁锤对钉子的平均作用力变大。故C错误；D．同理，增大铁锤击打钉子之前的速度，增大，其他条件不变，则铁锤对钉子的平均作用变大。故D错误。故选A。4.2024年9月24日，我国全球首个医学遥感卫星（珞珈四号01星）成功发射，卫星在离地面约的高度绕地球做匀速圆周运动；2022年4月15日，我国新一代地球同步轨道通信卫星（中星卫星）成功发射，卫星在离地面约的高度绕地球做匀速圆周运动；地球赤道上有一物体。关于赤道上物体、珞珈四号01星、中星卫星，下列说法正确的是（）A.赤道上物体的线速度最大B.赤道上物体的周期小于中星卫星的周期C.珞珈四号01星的角速度小于中星6D卫星的角速度D.珞珈四号01星的向心加速度大于中星卫星的向心加速度【答案】D【解析】【详解】A．赤道上物体与中星卫星的角速度相等，由，可知中星卫星的线速度大于赤道上物体的线速度，由，可得珞珈四号01星的轨道半径比中星卫星的轨道半径小，可知珞珈四号01星的线速度比中星卫星的线速度大，所以珞珈四号01星的线速度最大，故A错误；B．赤道上物体的周期等于中星卫星的周期，故B错误；C．由，可得由于珞珈四号01星的轨道半径比中星卫星的轨道半径小，所以珞珈四号01星的角速度大于中星6D卫星的角速度，故C错误；D．由，解得由于珞珈四号01星的轨道半径比中星卫星的轨道半径小，所以珞珈四号01星的向心加速度大于中星卫星的向心加速度，故D正确。故选D。5.如图所示，粗糙的水平地面上放一个物体A，天花板上用杆子固定一个光滑的定滑轮，轻质细绳跨过光滑的定滑轮，一端与物体A相连，另一端悬挂物体B。物体B在水平外力作用下缓慢上升，直到连接物体B的细绳与竖直方向成夹角。此过程中物体A始终保持静止。下列说法正确的是（）A.水平外力先增大后减小B.细绳的拉力先减小后增大C.地面对物体A的支持力一直减小D.地面对物体A的摩擦力一直减小【答案】C【解析】【详解】A．对物体B受力分析，如图所示根据平衡条件，有，可知随着的逐渐增大，水平外力增大，细绳的拉力T增大。故AB错误；CD．对物体A受力分析，如图所示根据平衡条件，有，可知地面对物体A的支持力随着细绳拉力T的增大而减小，地面对物体A的摩擦力随着细绳拉力T的增大而增大。故C正确；D错误。故选C。6.一个质量为的物体静止在光滑的水平面上，给物体施加方向不变的水平拉力，从拉力作用在物体上开始，拉力随物体位移的变化图像如图所示。在物体运动的内，下列说法正确的是（）A.前内拉力做的功为B.物体在处速度为C.物体在位置时拉力的瞬时功率为D.物体在前内做匀加速直线运动，后内做匀速直线运动【答案】B【解析】【详解】AB．根据F-x图像的面积表示功，则物体从0运动到2m过程拉力做的功为由动能定理解得故A错误，B正确；C．物体在位置时拉力的瞬时功率为故C错误；D．根据牛顿第二定律根据图像可知在0-1m内外力F逐渐增大，物体的加速度也逐渐增大，物体做加速度增大的加速运动，1-2m内外力不变，加速度不变，物体做匀加速直线运动，故D错误。故选B。7.如图所示，光滑水平面上有一静止带有四分之一光滑圆弧形轨道的滑块，轨道底端与水平面相切，滑块质量为。质量为的小球以初速度从圆弧形轨道底端冲上轨道，若小球没有从轨道顶端冲出，在小球冲上轨道到上滑到最高点的过程中，滑块的位移为，所用的时间为，重力加速度为。下列说法正确的是（）A.小球沿轨道上滑到最高点时的速度为0B.小球回到轨道底端时的速度大小为C.小球从冲上轨道到上滑到最高点，小球的水平位移为D.仅增大小球的初速度，小球从轨道顶端冲出轨道后，将沿竖直方向运动【答案】C【解析】【详解】A．小球与滑块组成的系统，水平方向受到合外力为0，则系统满足水平方向动量守恒，小球沿轨道上滑到最高点时，两者具有相同的水平速度，根据动量守恒定律可得可得故A错误；B．设小球回到轨道底端时的速度为，滑块的速度为，根据系统水平方向动量守恒可得根据系统机械能守恒可得联立解得故B错误；C．根据系统水平方向动量守恒可得则有小球从冲上轨道到上滑到最高点，有可得小球的水平位移为故C正确；D．仅增大小球的初速度，小球从轨道顶端冲出时，小球相对于滑块的速度方向竖直向上，此时小球与滑块具有相同的水平速度，则小球冲出轨道后，做斜抛运动，故D错误。故选C。8.机器皮带轮的半径是电动机皮带轮半径的2倍。A、B分别是两轮边缘上的质点，如图所示，皮带与两轮之间不发生相对滑动。下列说法正确的是（）A.质点A、B的线速度B.质点A、B的角速度C.质点A、B的转速D.质点A、B的向心加速度【答案】BD【解析】【详解】A．皮带传动的两轮边缘的线速度大小相等，所以质点A、B的线速度大小相等，即故A错误；B．由，，可得故B正确；C．由，可得故C错误；D．由，，，可得故D正确。故选BD。9.2024年夏天，我国奥运健儿在第33届夏季奥运会上摘得40枚金牌，取得参加境外奥运会的史上最好成绩，其中，邓雅文获得自由式小轮车女子公园赛金牌。邓雅文比赛中的一段赛道简化成如图所示，半径相等的圆弧形轨道、与地面相切，平台水平，、所对应的圆心角均为。邓雅文骑着小轮车从点冲上轨道，从点冲出轨道，又从点无碰撞地落回轨道。已知邓雅文和小轮车一起可以看做质点，长，不计空气阻力，取重力加速度。下列说法正确的是（）A.从点冲出时的速度为B.留给邓雅文在空中完成各种动作的时间为C.邓雅文离平台的最大高度为D.从点落回轨道时的速度为【答案】AC【解析】【详解】AB．设从点冲出时的速度为，在空中完成各种动作的时间为，在空中可看成两个平抛运动，则水平方向位移有竖直方向速度关系有联立解得，故A正确，B错误；C．邓雅文离平台的最大高度为故C正确；D．在空中是对称的两个平抛运动，所以从点落回轨道时的速度与为从点冲出时的速度大小相等，则故D错误。故选AC。10.如图所示，一根轻质弹簧上端固定在天花板上，下端与物体栓接，物体在竖直向上的外力的作用下将托住，弹簧的劲度系数，、的质量均为。刚开始弹簧处于原长状态，、均静止。某时刻改变外力使向下做匀加速直线运动。前内为变力，后为恒力。取重力加速度。在向下匀加速直线运动过程中，下列说法正确的是（）A.的加速度大小为B.从开始运动到与分离，向下运动的位移是C.的最大值是D.最小值是【答案】AD【解析】【详解】AB．设、一起向下匀加速运动的加速度大小为，二者恰好分离时弹簧的伸长量（即、的位移大小）为，则从二者开始运动到恰好分离过程中，有二者恰好分离时，根据牛顿第二定律，对有联立以上两式，求得，故A正确，B错误；CD．将、看作整体，在二者分离之前，整体受竖直向下的重力、竖直向上的外力和弹簧弹力，整体向下做匀加速直线运动，则所受合外力为恒力，方向向下，弹簧弹力越来越大，则外力越来越小，所以二者刚开始运动时外力最大，二者恰好分离时外力最小，设外力的最大值和最小值分别为和，二者刚开始运动时，对整体有求得二者恰好分离时，对有求得故C错误，D正确故选AD。二、非选择题：本题共5小题，共60分。11.某同学用如图所示的气垫导轨和光电门装置来验证动量守恒定律，在气垫导轨右端固定一弹簧，滑块的右端有强粘性的胶泥。图中滑块和挡光片的总质量为，滑块和胶泥的总质量为，实验步骤如下：①按图安装好实验器材后，调节气垫导轨水平。接通气源，先将滑块置于气垫导轨上，然后调节底脚螺丝，直到轻推滑块后，滑块上的挡光片通过光电门1的时间_____通过光电门2的时间；（填“小于”，“等于”，“大于”）②将滑块置于两光电门之间，将滑块置于光电门1的右侧，滑块在弹簧的作用下向左弹射出去，通过光电门1后继续向左滑动并与滑块发生碰撞；③两滑块碰撞后粘合在一起向左运动，并通过光电门2；④实验后，分别记录下挡光片通过光电门1的时间，两滑块一起运动时挡光片通过光电门2的时间。（1）完成实验步骤①中所缺少的内容。（2）用游标卡尺测得挡光片的宽度，挡光片通过光电门的时间为，则滑块通过光电门的速度可表示为_____（用、表示）。（3）实验中测得滑块经过光电门1的速度为，两滑块经过光电门2的速度为，将两滑块和挡光片看成一个系统，则系统在两滑块相互作用前的总动量为，相互作用后的总动量______（结果保留3位小数）。【答案】（1）等于（2）（3）1.120【解析】【小问1详解】在步骤①中气垫导轨安装时应保持水平状态，滑块在轨道上应做匀速直线运动，故滑块上的挡光片通过两光电门的时间相等；【小问2详解】由于挡光片的宽度比较小，故挡光片通过光电门的时间比较短，因此可将挡光片通过光电门的平均速度看成滑块通过光电门的瞬时速度，故滑块通过光电门的速度可表示为【小问3详解】两滑块相互作用后系统的总动量为12.用如图甲所示的装置探究物体的加速度与力之间的关系。带有光滑定滑轮的长木板放在水平桌面上。细绳通过滑轮一端连接滑块，另一端连接固定的力传感器，从力传感器上可以直接读出细绳拉力大小。动滑轮下方悬挂沙桶，通过改变沙桶内沙的质量来改变滑块的加速度。（1）关于本实验，下列说法正确的是_____A.实验需要满足沙桶和沙的总质量远小于滑块的质量B.先释放滑块，再接通打点计时器的电源C.在挂沙桶的条件下，调整长木板左端的高度，以补偿阻力D.调整长木板右端的定滑轮，使得连接滑块的细绳与长木板平行（2）实验中打出一条纸带如图乙所示，0、1、2、3、4为连续的5个计数点，相邻两个计数点间还有4个点没有画出来，打点计时器所用交流电的频率为，则此次实验中滑块的加速度为_____。（结果保留2位有效数字）（3）某实验兴趣小组，利用该实验装置来测定滑块的质量和滑块与长板间的动摩擦因数，实验中不平衡摩擦，多次实验。利用所测得的数据作出图像如图丙所示，图像的斜率为，与纵轴的截距为，重力加速度为，则本次实验中由图像测得滑块的质量为_____，滑块与长木板之间的动摩擦因数为_____（用题目中的、、表示）。考虑到纸带与打点计时器之间的阻力、细绳与滑轮之间的阻力以及空气阻力，则测得的动摩擦因数_____（填“大于”，“等于”，“小于”）真实值。【答案】（1）D（2）0.72（3）①.②.③.大于【解析】小问1详解】A．拉力是通过力传感器来显示的，与沙和沙桶的质量无关，故不需要满足沙和沙桶的总质量远小于滑块的质量，故A错误；B．实验中应先接通打点计时器电源，再释放滑块，故B错误；C．为使绳的拉力等于滑块所受的合外力，补偿阻力时不需要挂沙桶，故C错误；D．调整长木板右端的定滑轮，使得连接滑块的细绳与长木板平行，保证细线上的拉力就是滑块所受的合外力，故D正确。故选D。【小问2详解】[1]纸带上每两个计数点间还有4个点未画出，则相邻计数点的时间间隔为根据逐差法可得，滑块的加速度大小为【小问3详解】[1][2]根据牛顿第二定律变形得由图可知斜率解得滑块的质量为截距为解得[3]考虑到纸带与打点计时器之间的阻力、细绳与滑轮之间的阻力以及空气阻力，则计算中的滑动摩擦力要大于真实值，因此测得的滑动摩擦因数要大于真实值。13.生活在南极的企鹅经常用肚皮贴着雪地滑行。如图所示，倾角为的倾斜雪地与水平雪地平滑连接于点。一只企鹅肚皮贴着雪地从倾斜雪地上的A点由静止开始下滑，最后停在水平雪地上。A点离点的距离为，企鹅肚皮与倾斜雪地、水平雪地的动摩擦因数均为0.5，取重力加速度，，。求：（1）企鹅下滑到点速度的大小；（2）企鹅从静止下滑到停下来所用的时间。【答案】（1）（2）【解析】【小问1详解】企鹅在倾斜雪地上，由牛顿第二定律由运动学公式可得企鹅在点的速度【小问2详解】企鹅从A点到点所用的时间满足企鹅在水平雪地上，再由牛顿第二定律在水平雪地上停下来所用的时间满足企鹅从静止下滑到停下来所用的时间14.如图所示，传送带水平部分A、B两点间长，传送带在电动机的驱动下以的速度顺时针匀速转动。在传送带A端轻轻放上质量的物体，物体在传送带上运动至B端，物体与传送带之间的动摩擦因数。取重力加速度。求：（1）物体从A端运动到B端所用的时间；（2）物体与传送带之间因