河北省沧州市2024-2025学年高三上学期11月期中联考物理试题（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE1沧衡名校联盟高三年级2024-2025学年上学期期中考试物理本试卷满分100分，考试用时75分钟。注意事项：1．答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用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。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。4．本试卷主要考试内容：人教版必修第一册、必修第二册、必修第三册前三章，选择性必修第一册第一章。一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1.在铁路转弯处，外轨往往略高于内轨，火车在某个弯道按规定的运行速度转弯时，内、外轨对车轮皆无侧压力。火车提速后在该弯道运行时，下列说法正确的是（）A.内轨对车轮的轮缘有侧压力 B.外轨对车轮的轮缘有侧压力C.内、外轨对车轮的轮缘都有侧压力 D.内、外轨对车轮的轮缘均无侧压力【答案】B【解析】火车在弯道按规定运行速度转弯时，重力和支持力的合力提供向心力，内、外轨对车轮轮缘皆无侧压。若火车的运行速度大于规定运行速度时，重力和支持力的合力小于火车需要的向心力。火车将做离心运动，外轨对车轮轮缘产生侧压力，重力、支持力和外轨轮缘的侧压力的合力提供火车做圆周运动的向心力。故选B2.2024年8月16日15时35分，我国在西昌卫星发射中心使用长征四号乙运载火箭，成功将遥感四十三号01组卫星发射升空，卫星顺利进入距地面高度为h的圆轨道，发射任务获得圆满成功。若地球可看作半径为R、密度为ρ的均质球体，引力常量为G，则遥感四十三号01组卫星的角速度为（）A. B. C. D.【答案】B【解析】根据万有引力提供向心力有又地球的质量解得故选B。3.一辆汽车以的速度匀速行驶，刹车后做匀减速直线运动的速度v随位移x变化的图像如图所示，下列说法正确的是（）A.汽车刹车时的加速度大小为B.汽车刹车后速度大小为C.汽车刹车最后内的位移大小为D.汽车的刹车时间为【答案】C【解析】A．根据匀减速直线运动位移速度公式结合图像数据可得汽车刹车时的加速度大小为故A错误；BD．汽车的刹车时间为则汽车刹车2s后的速度大小为故BD错误；C．根据逆向思维可知，汽车刹车最后1s内的位移大小为故C正确。故选C。4.在光滑绝缘水平面上固定一正电荷，以正电荷为圆心，在半径为r的圆周上均匀分布三个可以视为点电荷的负电荷q。静电力常量为k。若这三个负电荷恰好受力平衡，则任意一个负电荷q与正电荷间的库仑力大小为（）A B. C. D.【答案】D【解析】根据几何关系知：任意两个负电荷q间的距离为由库仑定律可知，任意两个负电荷q间的库仑力大小为任意一个负电荷q与正电荷间的库仑力大小为故选D。5.如图所示，一块电阻率较大的均匀长方体导体，长，宽，厚。用多用电表沿方向测量时，导体的电阻为R；用多用电表沿方向测量时，导体的电阻为（）A. B.C. D.【答案】A【解析】用多用电表沿方向测量时，导体的电阻为用多用电表沿方向测量时，导体的电阻为故选A。6.如图所示，水平地面上高为h的平板车左端有一挡板，一根轻质弹簧左端固定在挡板上，可视为质点的小球压缩弹簧并锁定（小球与弹簧不拴接），开始均处于静止状态，突然解除锁定，小球离开平板车前弹簧已恢复原长，弹簧的弹性势能全部转化为平板车和小球的动能，当小球着地时距平板车右端抛出点的距离为5h（水平距离为），已知小球的质量为m，平板车的质量也为m，重力加速度大小为g，不计所有阻力，则弹簧锁定时具有的弹性势能为（）A.mgh B.2mgh C.3mgh D.4mgh【答案】C【解析】小球离开平板车后做平抛运动，小球在空中运动的时间小球离开平板车时的相对速度以向右为正方向，根据水平方向动量守恒可知根据以上分析有小球离开平板车时的小球速度大小和平板车速度大小分别为弹簧锁定时具有的弹性势能故选C。7.将一只皮球从足够高处竖直向上抛出，皮球运动过程中受到的空气阻力与速度成正比，方向始终与运动方向相反，重力加速度大小不变，下列描绘皮球在落地前的加速度大小a与时间t的关系图像，可能正确的是（）A. B.C. D.【答案】A【解析】皮球竖直向上抛出，上升过程中受到重力和向下的空气阻力，根据牛顿第二定律，有根据题意，空气阻力的大小与速度的大小成正比，有联立解得由于速度不断减小，故加速度不断减小，到最高点速度为零，阻力为零，加速度为g，不为零，根据有由于加速度减小，则也减小，也减小，即a-t图象的斜率不断减小；下降过程中受到重力和向下的空气阻力，根据牛顿第二定律，有根据题意，空气阻力的大小与速度的大小成正比，有联立解得由于速度不断增大，故加速度不断减小，直至减为零，根据有由于加速度减小，则也减小，也减小，即a-t图象的斜率不断减小。综上可知加速度一直减小且a-t图象的斜率一直减小。故选A。二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。8.1630年著名的物理学家伽利略提出：小球在重力的作用下沿不同轨道从一个给定的点滑到另一点，沿着怎样的轨道下滑所需的时间最短？这就是最速降线问题。该问题最终由约翰•伯努利于1696年6月给出正确答案——摆线，而非伽利略所设想的圆弧。如图所示，A、B、C三个相同的小球沿三条不同的轨道同时开始运动，最终B球先到达终点。不计球和轨道间的摩擦，则三个小球到达终点时（）A.动能相等 B.速度相同C.动量相同 D.速率相等【答案】AD【解析】AD．小球下降过程中机械能守恒，到达终点时的动能相等，速度大小相等，故A正确，D正确；BC．小球到达最低点时速度沿着轨道的切线方向，三个轨道末端切线方向不同，故速度和动量不同，故B错误，C错误。故选AD。9.如图所示，倾角为斜面体静置于粗糙水平地面，滑块通过穿过固定光滑圆环的轻质细绳与质量相同的小球相连，系统处于平衡状态，圆环左侧细绳与斜面平行。下列说法正确的是（）A.滑块受到斜面体的摩擦力方向沿斜面向上B.滑块受到斜面体的摩擦力方向沿斜面向下C.斜面体对地面的摩擦力方向水平向右D.滑块对斜面体的摩擦力与地面对斜面体的摩擦力大小相等【答案】BC【解析】AB．对b球受力分析可知，绳子的拉力与小球的重力平衡，即对于滑块而言，由于故滑块受到斜面体的摩擦力方向沿斜面向下，A错误，B正确；C．将滑块与斜面体整体受力分析可知，绳子的拉力在水平方向上的分力有使整体向右运动的趋势，故地面对斜面体的摩擦力水平向左，由牛顿第三定律可知，斜面体对地面的摩擦力方向水平向右，C正确；D．滑块处于静止时，则有解得滑块受到的摩擦力根据牛顿第三定律可知，滑块对斜面体的摩擦力大小为把滑块与斜面体整体分析，可知地面对斜面体的摩擦力大小为D错误。故选BC。10.在x轴上0~x0范围内，存在沿x轴正方向的电场，一质量为m的带正电粒子从O点由静止释放，粒子在电场力的作用下沿x轴做加速运动，从x0处离开电场，粒子的电势能Ep随x变化的规律为如图所示的直线。下列说法正确的是（）A.图像的斜率的绝对值表示电场力B.粒子在0~x0范围内做匀加速直线运动C.粒子离开电场时的速度大小为D.粒子在电场中运动的时间为【答案】ABD【解析】AB．根据可知图像的斜率的绝对值表示电场力，在0~x0范围内斜率不变，电场力不变，加速度不变，则粒子在0~x0范围内做匀加速直线运动，AB正确；C．粒子的电势能减小了Ep0，根据能量守恒有解得粒子离开电场时的速度大小C错误；D．根据解得粒子在电场中运动的时间为D正确。故选ABD。三、非选择题：共54分。11.某同学用如图甲所示的装置验证牛顿第二定律，力传感器可以测量轻绳中的拉力大小（1）实验时保持带滑轮的长木板水平，在砝码盘中放入一定质量的砝码，得到如图乙所示的一条纸带，、、、是纸带上相邻两个计时点之间的距离，已知打点计时器打点的周期为，则小车的加速度大小______。（2）改变砝码盘中砝码质量多次测量，根据纸带计算出小车的加速度，以力传感器的示数为横坐标，小车的加速度为纵坐标，描点得到如图丙所示的斜率为的拟合直线，图像不过原点的原因是______；用天平测出滑轮和小车的总质量______，就验证了牛顿第二定律。【答案】（1）（2）没有平衡摩擦力【解析】（1）纸带上相邻两个计时点的时间间隔为，根据逐差法有（2）[1][2]题中图像不过原点的原因是没有平衡摩擦力；由牛顿第二定律可得则则解得12.某同学在实验室找到一电阻R1，用多用电表粗测其电阻，倍率选择“×10”，结果指针偏转角度较大，如图甲中的Ⅱ所示。接下来他选择___________（填“×100”或“×1”）倍率，重新___________（填“机械”或“欧姆”）调零，结果指针偏转如图甲中的Ⅰ所示，则电阻R1的阻值约为___________Ω；该同学想描绘电阻R1的伏安特性曲线，则图乙的实验电路中导线①应接___________（填“a”或“b”），导线②应接___________（填“c”或“d”）。【答案】×1欧姆20##20.0ad【解析】[1][2]用多用电表粗测电阻，倍率选择“×10”，结果指针偏转角度较大，可知是因为倍率挡选择的过大，接下来他选择×1倍率，重新欧姆调零；[3]电阻R1的阻值约为20Ω；[4][5]该同学想描绘电阻R1的伏安特性曲线，因待测电阻阻值远小于电压表内阻，可知应该采用电流表外接，即图乙的实验电路中导线①应接a；滑动变阻器应该用分压电路，则导线②应接d。13.中国国球—乒乓球是一种世界流行的球类体育项目之一。某运动员在某次扣杀中，将以的速度飞来的乒乓球以的速度反向击回。已知乒乓球的质量，扣杀过程中乒乓球与球拍的作用时间，不考虑乒乓球的旋转，求：（1）扣杀过程中乒乓球的动能变化量；（2）扣杀过程中乒乓球对球拍的平均作用力大小F。【答案】（1）1.82J（2）20N【解析】【小问1详析】设乒乓球的初动能为，末动能为，根据动能公式有，则动能变化为代入数据解得【小问2详析】以乒乓球扣杀后的运动方向为正方向，设乒乓球的初动量为，末动量为，乒乓球与球拍间的作用力远大于乒乓球受到的重力，所以重力可以忽略不计，根据动量定理有解得14.如图所示，边长为d的正方形区域内存在沿CD方向、电场强度大小为E的匀强电场，带电荷量为q的粒子从B点沿BC方向以速度v0射入匀强电场，恰好从D点离开匀强电场，不计粒子受到的重力，求：（1）带电粒子经过D点时的速度大小v；（2）带电粒子的质量m。【答案】（1）（2）【解析】【小问1详析】设粒子在电场中运动的时间为t，加速度大小为a，则有解得【小问2详析】根据动能定理有解得15.如图所示，中空细杆垂直固定于水平天花板上的O点，细杆下端到水平地面的距离为d，原长与细杆长度相等的弹性绳位于细杆内部，上端也固定于O点，下端系一质量为m、可视为质点的滑块，用外力将滑块移动到弹性绳与水平面夹角为θ的P点，突然撤去外力，滑块由静止开始向左运动，恰好能到达细杆正下方的Q点。已知滑块与地面间的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，弹性绳满足胡克定律，忽略弹性