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2023-2024学年河南省周口市文昌重点中学高三上学期12月质量达标检测 物理试题（含答案）
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这是一份2023-2024学年河南省周口市文昌重点中学高三上学期12月质量达标检测 物理试题（含答案），共9页。
A．遥控汽车刹车时产生的加速度大小为
B．遥控汽车从刹车到停止运动所需时间为2s
C．遥控汽车在第1s内的位移大小为2.5m
D．遥控汽车刹车后1s末的速度大小为
2．如图所示，一个质量为m的物体以一定的初速度v冲上放置在水平地面上的质量为M的粗造斜面，然后又滑落下来，在此过程中斜面始终保持静止，则下列说法中正确的是（ ）
A．地面对斜面的摩擦力先向右后向左
B．地面对斜面体始终没有摩擦力
C．地面对斜面体的支持力始终等于
D．向上滑时地面对斜面体的支持力比下滑时要小
3．我国自主研发的长征二号F遥十七运载火箭于2023年10月26日11时14分在酒泉卫星发射中心点火发射，将搭载三名航天员的神舟十七号载人飞船送入太空。神舟十七号飞船入轨后在停泊轨道Ⅰ上进行数据确认，后择机经转移轨道Ⅱ进入对接轨道Ⅲ并于当日16时20分与中国空间站组合体完成自主快速交会对接，其变轨过程可简化如图所示，已知停泊轨道半径近似为地球半径R，中国空间站轨道距地面的平均高度为h，则飞船在轨道Ⅱ上A、B两点的速率之比为（ ）
A．
B．
C．
D．
4．一质量为2kg的物块在合力F的作用下从静止开始沿直线运动。F随时间t变化的图线如图所示，则（ ）
A．t=1s时物块的速率为1m/s
B．t=2s时物块的动量大小为2kg·m/s
C．t=3s时物块的动量大小为5kg·m/s
D．t=4s时物块的速度为零
5．如图所示，正方形的两个顶点上固定两个等量正点电荷，将一电子从顶点A由静止释放，电子仅在静电力的作用下运动到顶点的图像可能正确的是（ ）
A． B．
C． D．
6．如图所示，实线表示某静电场中的电场线，过M点的电场线是水平直线，虚线表示该电场中的一条竖直等势线，M、N、P是电场线上的点，Q是等势线上的点。一带正电的点电荷在M点由静止释放，仅在电场力作用下水平向右运动，则（ ）
A．点电荷一定向右做匀加速运动
B．将一负点电荷从P点移到N点，电场力做正功
C．点电荷在N点释放时的加速度比在P点释放时的加速度小
D．将一负点电荷从Q点沿等势线竖直向上射出，点电荷将沿等势线做匀速直线运动
7．如图所示，轻杆长为3L，在杆的A、B两端分别固定质量均为m的球A和球B，杆上距球A为L处的点O装在光滑的水平转动轴上，外界给予系统一定的能量后，杆和球在竖直面内转动，在转动的过程中，忽略空气的阻力。某时刻若球B运动到最高点，且球B对杆恰好无作用力，重力加速度为g，则下列说法正确的是（ ）
A．此时球B在最高点时速度不为零
B．此时球A的速度比B球的速度大
C．此时杆对水平轴的作用力为1.5mg
D．此时杆对水平轴的作用力为3mg
8．图甲为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图。A、B、C为介质中三个质点，图乙是质点A的振动图像，则下列说法正确的是（ ）
A．质点A运动到质点B的位置需要1s B．t=0时刻，质点B沿y轴正方向振动
C．在x=20m处的质点C，起振方向为y轴正方向
D．在x=20m处的质点C，在t=17.5s时开始振动
9．如图所示，一个质量为0.18 kg的垒球，以25 m/s的水平速度飞向球棒，被球棒打击后反向水平飞回，速度大小变为45 m/s，设球棒与垒球的作用时间为0.01 s。下列说法正确的是( )
A．球棒对垒球的平均作用力大小为1 260 N B．球棒对垒球的平均作用力大小为360 N
C．球棒对垒球做的功为126 J D．球棒对垒球做的功为36 J
10.如图所示，足够长的光滑水平面上静止一质量为5m的弧形槽，弧形槽与水平面之间平滑连接，质量为m的滑块（可视为质点）从距离水平面高度为h的A点由静止下滑，之后被轻质弹簧反向弹出。不计一切摩擦，碰撞过程中无能量损失，重力加速度为g，下列说法正确的选项是（ ）
A．弹簧获得的最大弹性势能为
B．滑块沿弧形槽上升的最大高度为
C．滑块第二次离开弧形槽后，不可能和弹簧发生作用
D．滑块沿弧形槽下滑过程中，二者构成的系统既满足动量守恒也满足机械能守恒
二 实验题（每空2分，共16分）
11. 某实验小组利用如图甲所示的实验装置测量学校所在地的重力加速度。某同学打出一条较为理想的纸带如图乙所示，把开始打的模糊不清的点去掉，把清晰的第一个点标记为0，随后每隔一个点取一个计数点，依次标记为1、2、3、4，测量出的各计数点间的距离已标在纸带上，已知打点计时器的打点周期为0.02s。
（1）为完成此实验，除了图甲中已有的器材外，还需要的实验器材有； （填选项字母）
A．刻度尺 B．秒表 C．低压交流电源 D．220V的交流电源
（2）关于本实验，下列说法正确的是( )；
A．纸带连着重物穿过限位孔，压在复写纸上方
B．重物释放前应尽量靠近打点计时器
C．释放前手应捏住纸带的上端，并保持纸带竖直
D．必须在接通电源时，同步释放纸带运动
（3）打出的纸带如图乙所示，实验时纸带的 （填“左”或“右”）端应和重物相连
（4）打下计数点2时重物的瞬时速度为 m/s，学校所在地的重力加速度约为 （计算结果均保留3位有效数字）。
12.用图甲实验装置验证动量守恒定律。主要步骤为：
①将斜槽固定在水平桌面上，使槽的末端水平；
②让质量为的入射球多次从斜槽上位置静止释放，记录其平均落地点位置P；
③把质量为的被碰球静置于槽的末端，再将入射球从斜槽上位置静止释放，与被碰球相碰，并多次重复，记录两小球的平均落地点位置；
④记录小球抛出点在地面上的垂直投影点，测出碰撞前后两小球的平均落地点的位置、、与的距离分别为、、，如图乙，分析数据：
（1）实验中入射球和被碰球的质量应满足的关系为 。
A． B． C．
（2）（单选）关于该实验，下列说法正确的有 。
A．斜槽轨道必须光滑
B．铅垂线的作用是检验斜槽末端是否水平
C． 入射球和被碰球的半径必须相同
D．实验中必须测量出小球抛出点的离地高度
（3）若两球碰撞时的动量守恒，应满足的关系式为 ；若碰撞是弹性碰撞，还应满足的关系式为 。（均用题中所给物理量的符号表示）
三计算题
13. （10分）如图所示，半径的光滑半圆轨道与粗糙的水平面相切于A点，质量为的小物体（可视为质点）在水平拉力F的作用下，从C点运动到A点，物体从A点进入半圆轨道的同时撤去外力F，物体沿半圆轨道通过最高点B后作平抛运动，正好落在C点，已知，，g取，试求：
（1）物体在B点时的速度；
（2）物体在B点时半圆轨道对物体的弹力。
14．（15分）如图所示，从A点以某一水平速度v0抛出质量m=1kg的小物块（可视为质点），当物块运动至B点时，恰好沿切线方向进入圆心角∠BOC=37°的光滑圆弧轨道BC，经圆弧轨道后滑上与C点等高、静止在粗糙水平面的长木板上，圆弧轨道C端切线水平，最终小物块恰好不离开长木板。已知A、B两点距C点的高度分别为H=1m、h=0.55m，长木板的长度L=3m，物块与长木板之间的动摩擦因数，长木板与地面间的动摩擦因数，g=10m/s2。sin37°=0.6，cs37°=0.8，求：
（1）小物块在A点抛出的速度大小v0；
（2）小物块滑动至C点时，对圆弧轨道C点的压力大小（结果保留1位小数）；
（3）长木板的质量M。
15.(17分)如图所示，粗糙水平地面上固定一半径的光滑圆弧轨道ABCD，圆弧轨道与水平地面相切于A点，O为圆弧轨道的圆心，OA竖直，B、D两点与圆心O等高。在BD的上方、OA的右方存在方向水平向右、电场强度大小的匀强电场，一质量、电荷量的带负电滑块（可视为点电荷）从水平地面左侧向右运动，经过P点时的动能为．已知滑块与地面间的动摩擦因数，，滑块所带的电荷量始终不变，取重力加速度大小。
（1）若，求滑块运动到A点时对圆弧轨道的压力大小；
（2）若滑块能进入且不脱离（从D点离开不属于脱离）圆弧轨道，求的取值范围。
1228物理答案
11. AC BC 左 1.88 9.75
12. C C
13. （1）；（2）
【详解】（1）设物体在B点的速度为v，由B到C做平抛运动，竖直方向有
（2分 ）
水平方向有
（2分 ）
联立以上两式解得物体在B点时的速度大小为
（2分 ）
（2）分析物体在B点的受力由牛顿第二定律得
（2分 ）
解得半圆轨道对物体的弹力大小为
（2分 ）
9．（1）4m/s；（2）23.1N；（3）1kg
【详解】（1）物块做平抛运动，物块到达B点时竖直方向有
（2分 ）
到达B点时恰好沿切线方向进入光滑圆弧，此时物块速度
（1分 ）
解得
（1分 ）
（2）设C点受到的支持力为FN，则有
（2分 ）
物块从A到C，由动能定理得
（2分 ）
且
（1分 ）
联立解得
（1分 ）
根据牛顿第三定律可知，物块对圆弧轨道C点的压力大小为23.1N
（3）小物块在木板上运动的加速度大小
（1分 ）
设木板在地面上运动的加速度大小为，小物块与木板达到共速时的速度为，则有
（1分 ）
小物块恰好不滑出长木板，物块到达长木板右端二者有共同速度
（1分 ）
对木板受力分析，有
（1分 ）
代入数据联立解得
（1分 ）
15．（1）20N；（2）或
【详解】（1）设滑块到达A点时的速度大小为，根据动能定理并结合牛顿运动定律有
（2分 ）
（2分 ）
由牛顿第三定律有
（1分 ）
解得
（1分 ）
（2）滑块进入圆弧轨道后相当于受到与水平方向的夹角为、大小
（2分 ）
的等效重力从而做圆周运动，其中
（1分 ）
若滑块恰好进入圆弧轨道，则有
（1分 ）
若滑块恰好到达与圆心等效等高点，由能量守恒定律得
（2分 ）
解得
（1分 ）
设滑块恰好能经过等效最高点时的速度大小为v，则有
（2分 ）
（2分 ）
解得
（1分 ）
综上所述的取值范围为或。 （2分 ）
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
B
D
C
A
C
B
AC
BD
AC
AC
A．遥控汽车刹车时产生的加速度大小为
B．遥控汽车从刹车到停止运动所需时间为2s
C．遥控汽车在第1s内的位移大小为2.5m
D．遥控汽车刹车后1s末的速度大小为
2．如图所示，一个质量为m的物体以一定的初速度v冲上放置在水平地面上的质量为M的粗造斜面，然后又滑落下来，在此过程中斜面始终保持静止，则下列说法中正确的是（ ）
A．地面对斜面的摩擦力先向右后向左
B．地面对斜面体始终没有摩擦力
C．地面对斜面体的支持力始终等于
D．向上滑时地面对斜面体的支持力比下滑时要小
3．我国自主研发的长征二号F遥十七运载火箭于2023年10月26日11时14分在酒泉卫星发射中心点火发射，将搭载三名航天员的神舟十七号载人飞船送入太空。神舟十七号飞船入轨后在停泊轨道Ⅰ上进行数据确认，后择机经转移轨道Ⅱ进入对接轨道Ⅲ并于当日16时20分与中国空间站组合体完成自主快速交会对接，其变轨过程可简化如图所示，已知停泊轨道半径近似为地球半径R，中国空间站轨道距地面的平均高度为h，则飞船在轨道Ⅱ上A、B两点的速率之比为（ ）
A．
B．
C．
D．
4．一质量为2kg的物块在合力F的作用下从静止开始沿直线运动。F随时间t变化的图线如图所示，则（ ）
A．t=1s时物块的速率为1m/s
B．t=2s时物块的动量大小为2kg·m/s
C．t=3s时物块的动量大小为5kg·m/s
D．t=4s时物块的速度为零
5．如图所示，正方形的两个顶点上固定两个等量正点电荷，将一电子从顶点A由静止释放，电子仅在静电力的作用下运动到顶点的图像可能正确的是（ ）
A． B．
C． D．
6．如图所示，实线表示某静电场中的电场线，过M点的电场线是水平直线，虚线表示该电场中的一条竖直等势线，M、N、P是电场线上的点，Q是等势线上的点。一带正电的点电荷在M点由静止释放，仅在电场力作用下水平向右运动，则（ ）
A．点电荷一定向右做匀加速运动
B．将一负点电荷从P点移到N点，电场力做正功
C．点电荷在N点释放时的加速度比在P点释放时的加速度小
D．将一负点电荷从Q点沿等势线竖直向上射出，点电荷将沿等势线做匀速直线运动
7．如图所示，轻杆长为3L，在杆的A、B两端分别固定质量均为m的球A和球B，杆上距球A为L处的点O装在光滑的水平转动轴上，外界给予系统一定的能量后，杆和球在竖直面内转动，在转动的过程中，忽略空气的阻力。某时刻若球B运动到最高点，且球B对杆恰好无作用力，重力加速度为g，则下列说法正确的是（ ）
A．此时球B在最高点时速度不为零
B．此时球A的速度比B球的速度大
C．此时杆对水平轴的作用力为1.5mg
D．此时杆对水平轴的作用力为3mg
8．图甲为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图。A、B、C为介质中三个质点，图乙是质点A的振动图像，则下列说法正确的是（ ）
A．质点A运动到质点B的位置需要1s B．t=0时刻，质点B沿y轴正方向振动
C．在x=20m处的质点C，起振方向为y轴正方向
D．在x=20m处的质点C，在t=17.5s时开始振动
9．如图所示，一个质量为0.18 kg的垒球，以25 m/s的水平速度飞向球棒，被球棒打击后反向水平飞回，速度大小变为45 m/s，设球棒与垒球的作用时间为0.01 s。下列说法正确的是( )
A．球棒对垒球的平均作用力大小为1 260 N B．球棒对垒球的平均作用力大小为360 N
C．球棒对垒球做的功为126 J D．球棒对垒球做的功为36 J
10.如图所示，足够长的光滑水平面上静止一质量为5m的弧形槽，弧形槽与水平面之间平滑连接，质量为m的滑块（可视为质点）从距离水平面高度为h的A点由静止下滑，之后被轻质弹簧反向弹出。不计一切摩擦，碰撞过程中无能量损失，重力加速度为g，下列说法正确的选项是（ ）
A．弹簧获得的最大弹性势能为
B．滑块沿弧形槽上升的最大高度为
C．滑块第二次离开弧形槽后，不可能和弹簧发生作用
D．滑块沿弧形槽下滑过程中，二者构成的系统既满足动量守恒也满足机械能守恒
二 实验题（每空2分，共16分）
11. 某实验小组利用如图甲所示的实验装置测量学校所在地的重力加速度。某同学打出一条较为理想的纸带如图乙所示，把开始打的模糊不清的点去掉，把清晰的第一个点标记为0，随后每隔一个点取一个计数点，依次标记为1、2、3、4，测量出的各计数点间的距离已标在纸带上，已知打点计时器的打点周期为0.02s。
（1）为完成此实验，除了图甲中已有的器材外，还需要的实验器材有； （填选项字母）
A．刻度尺 B．秒表 C．低压交流电源 D．220V的交流电源
（2）关于本实验，下列说法正确的是( )；
A．纸带连着重物穿过限位孔，压在复写纸上方
B．重物释放前应尽量靠近打点计时器
C．释放前手应捏住纸带的上端，并保持纸带竖直
D．必须在接通电源时，同步释放纸带运动
（3）打出的纸带如图乙所示，实验时纸带的 （填“左”或“右”）端应和重物相连
（4）打下计数点2时重物的瞬时速度为 m/s，学校所在地的重力加速度约为 （计算结果均保留3位有效数字）。
12.用图甲实验装置验证动量守恒定律。主要步骤为：
①将斜槽固定在水平桌面上，使槽的末端水平；
②让质量为的入射球多次从斜槽上位置静止释放，记录其平均落地点位置P；
③把质量为的被碰球静置于槽的末端，再将入射球从斜槽上位置静止释放，与被碰球相碰，并多次重复，记录两小球的平均落地点位置；
④记录小球抛出点在地面上的垂直投影点，测出碰撞前后两小球的平均落地点的位置、、与的距离分别为、、，如图乙，分析数据：
（1）实验中入射球和被碰球的质量应满足的关系为 。
A． B． C．
（2）（单选）关于该实验，下列说法正确的有 。
A．斜槽轨道必须光滑
B．铅垂线的作用是检验斜槽末端是否水平
C． 入射球和被碰球的半径必须相同
D．实验中必须测量出小球抛出点的离地高度
（3）若两球碰撞时的动量守恒，应满足的关系式为 ；若碰撞是弹性碰撞，还应满足的关系式为 。（均用题中所给物理量的符号表示）
三计算题
13. （10分）如图所示，半径的光滑半圆轨道与粗糙的水平面相切于A点，质量为的小物体（可视为质点）在水平拉力F的作用下，从C点运动到A点，物体从A点进入半圆轨道的同时撤去外力F，物体沿半圆轨道通过最高点B后作平抛运动，正好落在C点，已知，，g取，试求：
（1）物体在B点时的速度；
（2）物体在B点时半圆轨道对物体的弹力。
14．（15分）如图所示，从A点以某一水平速度v0抛出质量m=1kg的小物块（可视为质点），当物块运动至B点时，恰好沿切线方向进入圆心角∠BOC=37°的光滑圆弧轨道BC，经圆弧轨道后滑上与C点等高、静止在粗糙水平面的长木板上，圆弧轨道C端切线水平，最终小物块恰好不离开长木板。已知A、B两点距C点的高度分别为H=1m、h=0.55m，长木板的长度L=3m，物块与长木板之间的动摩擦因数，长木板与地面间的动摩擦因数，g=10m/s2。sin37°=0.6，cs37°=0.8，求：
（1）小物块在A点抛出的速度大小v0；
（2）小物块滑动至C点时，对圆弧轨道C点的压力大小（结果保留1位小数）；
（3）长木板的质量M。
15.(17分)如图所示，粗糙水平地面上固定一半径的光滑圆弧轨道ABCD，圆弧轨道与水平地面相切于A点，O为圆弧轨道的圆心，OA竖直，B、D两点与圆心O等高。在BD的上方、OA的右方存在方向水平向右、电场强度大小的匀强电场，一质量、电荷量的带负电滑块（可视为点电荷）从水平地面左侧向右运动，经过P点时的动能为．已知滑块与地面间的动摩擦因数，，滑块所带的电荷量始终不变，取重力加速度大小。
（1）若，求滑块运动到A点时对圆弧轨道的压力大小；
（2）若滑块能进入且不脱离（从D点离开不属于脱离）圆弧轨道，求的取值范围。
1228物理答案
11. AC BC 左 1.88 9.75
12. C C
13. （1）；（2）
【详解】（1）设物体在B点的速度为v，由B到C做平抛运动，竖直方向有
（2分 ）
水平方向有
（2分 ）
联立以上两式解得物体在B点时的速度大小为
（2分 ）
（2）分析物体在B点的受力由牛顿第二定律得
（2分 ）
解得半圆轨道对物体的弹力大小为
（2分 ）
9．（1）4m/s；（2）23.1N；（3）1kg
【详解】（1）物块做平抛运动，物块到达B点时竖直方向有
（2分 ）
到达B点时恰好沿切线方向进入光滑圆弧，此时物块速度
（1分 ）
解得
（1分 ）
（2）设C点受到的支持力为FN，则有
（2分 ）
物块从A到C，由动能定理得
（2分 ）
且
（1分 ）
联立解得
（1分 ）
根据牛顿第三定律可知，物块对圆弧轨道C点的压力大小为23.1N
（3）小物块在木板上运动的加速度大小
（1分 ）
设木板在地面上运动的加速度大小为，小物块与木板达到共速时的速度为，则有
（1分 ）
小物块恰好不滑出长木板，物块到达长木板右端二者有共同速度
（1分 ）
对木板受力分析，有
（1分 ）
代入数据联立解得
（1分 ）
15．（1）20N；（2）或
【详解】（1）设滑块到达A点时的速度大小为，根据动能定理并结合牛顿运动定律有
（2分 ）
（2分 ）
由牛顿第三定律有
（1分 ）
解得
（1分 ）
（2）滑块进入圆弧轨道后相当于受到与水平方向的夹角为、大小
（2分 ）
的等效重力从而做圆周运动，其中
（1分 ）
若滑块恰好进入圆弧轨道，则有
（1分 ）
若滑块恰好到达与圆心等效等高点，由能量守恒定律得
（2分 ）
解得
（1分 ）
设滑块恰好能经过等效最高点时的速度大小为v，则有
（2分 ）
（2分 ）
解得
（1分 ）
综上所述的取值范围为或。 （2分 ）
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