河南省周口市项城市2023-2024学年高三上学期9月诊断考试物理试题（一）

这是一份河南省周口市项城市2023-2024学年高三上学期9月诊断考试物理试题（一），共12页。试卷主要包含了请将各题答案填写在答题卡上，本试卷主要考试内容等内容，欢迎下载使用。

考生注意：
1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分，共 100分。考试时间90分钟。
2.请将各题答案填写在答题卡上。
3.本试卷主要考试内容：人教版必修第一、二册。
第Ⅰ卷 (选择题 共48分)
一、选择题：本题共 12 小题，每小题4分，共 48分。在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项符合题目要求，第9~12题有多项符合题目要求。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.中国古代的先哲们在认识自然的过程中提出了很多物理学观点，闪烁着智慧的光芒。下列观点中与你所学的物理学知识吻合的是
A.《淮南子·齐俗训》中指出：“趋舍礼俗，犹室宅之居也，东家谓之西家，西家谓之东家，虽皋陶为之理，不能定其处。”就是说，如果不选定参考点，就不能确定是位于东，还是位于西，这体现了位置描述的相对性
B.《墨经》中指出：“力，形之所以奋也。”意思是力可以使物体由动到静，说明力是维持物体运动的原因
C.《论衡·效力篇》中指出：“机不能动发，鲁缟不能穿。”意思是说静止的物体没有惯性
D.《韩非子·观行》中指出：“有乌获之劲，而不得人助，不能自举。”意思是力气很大的人也不能把自己举起来，说明一对相互作用力的效果可以相互抵消
2.一七彩圆盘做匀速圆周运动，半径r=0.15m，在ls时间内转动了 10圈，取 π²=10,则圆盘边缘质点的向心加速度大小为
A.400 m/s² B.500 m/s²
C.600 m/s² D.550 m/s²
3.下列关于重力的说法正确的是
A.重力等于地球对物体的吸引力
B.运动的物体不受重力作用
C.同一物体在地球上不同位置受到的重力可能不同
D.重力方向垂直向下
4.特种兵部队进行匍匐前进训练，从某时刻开始计时，特种兵A、B的速度随时间的变化规律如图所示。下列说法正确的是
A.在0~t₃ 时间内，他们均做匀加速直线运动
B. t₃时刻两人相遇
C. t₁~t₂时间内特种兵A处于静止状态
D. t₂~t₃时间内 A 的加速度大于B 的加速度
5.刘老师给小朋友演示飞机模型 AS-6 的起飞过程，小朋友们都集中精力认真观看。已知飞机模型 AS-6在跑道上滑行的过程中获得的升力 F跟速度的三次方 v³成正比，跟模型的总质量m成反比。其表达式可写为 F=kv3m。那么k的单位是
A.s⋅kg2m2 B.N⋅kg2m2 C.s⋅kg3m2 D.kg⋅s3m3
6.“神舟十三号”载人飞船与空间站组合体完成自主快速交会对接，两者对接后一起绕地球运行的轨道可视为圆轨道，运行周期为T，已知地球半径为 R，对接体距地面的高度为kR，地球表面的重力加速度为g，引力常量为G，下列说法正确的是
A.对接后，飞船的线速度大小为 2πkRT
B.对接后，飞船的加速度大小为 g1+k2
C.地球的密度为 3π1+k2GT2
D.对接前，飞船通过自身减速使轨道半径变大从而靠近“天宫二号”实现对接
7.从地面以初速度 v₀竖直向上抛出一小球A，与此同时，在该小球上抛能到达的最高处有另外一个小球 B 以初速度 2v₀竖直向下抛出。忽略空气阻力，则两球相遇时的速度之比1 vA:vB为
A.1:2 B.5:9 C.3:5 D.5:13
8.如图所示，一根绳的两端分别固定在两座山的A、B处，A、B两点间的水平距离为 16 m，竖直距离为2m，A、B间绳长为20m。质量为8kg的猴子抓住套在绳上的光滑轻质滑环从A处滑到 B 处。以A 点所在水平面为参考平面，猴子(看成质点)在滑行过程中的重力势能最小值约为(绳处于拉直状态)
A.-1.2×10³ J B.-5.6×10² J
C.-8.0×10² J D.-2.0×10² J
9.一辆汽车在豫州大道以5m/s的初速度做匀加速直线运动，2 s内的位移为 20m，则下列关于汽车的说法正确的是
A.汽车行驶的加速度为5m/s² B.汽车在2s内的平均速度为6m/s
C.汽车在 2s末的瞬时速度为 15 m/s D.汽车第2s内的位移为 10m
10.小孩特别喜欢的一种玩具电陀螺如图甲所示，陀螺可在圆轨道外侧旋转而不脱落，好像轨道对它施加了“魔法”一样，被称为“魔力陀螺”。它可等效为一质点在圆轨道外侧运动的模型，如图乙所示，在竖直平面内固定的强磁性圆轨道半径为R，A、B两点分别为轨道的最高点与最低点，陀螺沿轨道外侧做完整的圆周运动，受到圆轨道的强磁性引力始终指向圆心，且大小恒为陀螺所受重力的8倍，已知陀螺质量为m，重力加速度大小为g，不计摩擦阻力，则下列关于陀螺运动的说法正确的是
A.小孩玩陀螺过程中陀螺做匀速圆周运动
B.要使陀螺做完整的圆周运动，则陀螺在 A点的速度不能超过 3gR
C.若陀螺能做完整的圆周运动，则陀螺对 A、B两点的压力差恒为 6mg
D.若陀螺恰好做完整的圆周运动，则其运动到 A点时对轨道的压力为零
11.如图所示，A、B两物块的质量分别为 mA=2kg和 mB=1kg, 静止叠放在水平地面上，A、B间的动摩擦因数μ₁=0.4，B与地面间的动摩擦因数， μ₂=0.1,:最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度大小 g=10 m/s²。现对A施加一水平拉力F，则下列说法正确的是
A.当F=2.1N时,A、B一定都相对地面静止
B.当F=21 N时,A、B的加速度大小均为 6 m/s²
C.当F=15 N时,A的加速度大小为 4 m/s²
D.无论 F多大，A 的加速度大小都不会超过 5m /s²
12.燃油汽车过多不仅污染环境，还严重影响到我国的能源安全，大力发展新能源汽车是国家突破能源困局的重要举措。一辆电动汽车测试时的 v-t图像如图所示，PH为图像上 P点的切线，该车加速至 t₀时刻后功率达到最大值 P₀，加速至 3t₀时刻后速度达到最大。已知该款车的质量约为驾驶员质量的31倍，关于该电动汽车，下列说法正确的是
A.该款车在加速过程中牵引力的最大值为p0V0
B.该款车在0~3t₀时间内运动的位移为 4v₀t
C.该车的质量为31P0t032v02
D.该款车在0~t₀时间内克服阻力做的功为 14Pt0
第Ⅱ卷 (非选择题 共 52分)
非选择题：共5小题，共52分。把答案填在答题卡中的横线上或按题目要求作答。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
3.(6分)在“探究平抛运动的特点”实验中：
(1)如图甲所示，坐标原点应选小球在斜槽末端点时的 。
A.球的左端 B.球的右端 C.球心
(2)在此实验中，下列操作不必要的是 。
A.斜槽轨道必须光滑
B.记录的点应适当多一些
C. y轴的方向根据重垂线确定
D.用平滑曲线把记录点连接起来
(3)图乙是利用图甲装置拍摄小球做平抛运动的频闪照片，由照片可判断造成该图像的原因是 。
A.斜槽末端切线不水平
B.释放小球时初速度不为0
C.释放小球的初始位置不同
14.(9分)“张衡”学习小组探究“互成角度的二力合成规律”，同学操作如下：
①将橡皮条的一端连接轻质小圆环，另一端固定，橡皮条的自然长度为EF(如图甲所示)；
②用手通过两个弹簧测力计共同拉动小圆环，小圆环受到拉力 F₁、F₂的共同作用，处于O 点静止，橡皮条伸长的长度为 FO(如图乙所示)；
③撤去 F₁、F₂，改用一个弹簧测力计单独拉住小圆环，仍使它处于O点静止，拉力为 F₀(如图丙所示)；
④力 F。单独作用与力 F₁、F₂ 共同作用的效果相同，即力 F₀是力 F₁、F₂的合力。同学以 F₁、F₂ 为邻边画平行四边形，画出对角线 F₃，与F₀比较，如图丁所示。
⑤多次重复操作①②③④，同学总结出结论。
请回答
(1)经过多次实验，该学习小组的同学总结出的结论应该是 。
(2)图丁中, (填“F₃”或“F₀”)一定与 EO共线。
(3)小组同学又进行了这样的操作：如图戊所示，保持小圆环的位置O点不变，拉力 F₁ 的方向不变，且原来 F₁和 F₂的夹角小于90°，现使 F₂的方向逆时针旋转至水平位置(OK 方向)，此过程中 F₁、F₂的大小变化情况是 。
A. F₁、F₂ 都增大
B. F₁、F₂都减小
C. F₁先增大后减小,F₂增大
D. F₁ 增大,F₂ 先减小后增大
15.(10分)放在水平地面上的一物块，受到方向不变的水平推力 F的作用，F的大小与时间t的关系、物块的速度 v与时间t的关系分别如图甲、乙所示。取重力加速度大小g=10 m/s²。求:
(1)物块的质量m;
(2)物块与地面之间的动摩擦因数μ。
16.(12分)如图所示，等腰三角形基座固定在水平地面上，其两腰长为L，底角θ为 30°，表面光滑，在顶点B的正上方 L 处有一光滑定滑轮，细绳绕着定滑轮缓慢拉着物体，定滑轮大小不计，物体可看作质点，已知物体的质量为m，重力加速度大小为g，当物体从基座底端到中点 C时,求:
(1)细绳的拉力F;
(2)细绳的拉力对物体做的功 W。
17.(15分)如图所示，一顶端带有轻质滑轮的光滑斜劈固定在水平面上，斜面倾角为37°，一转轴固定在天花板上的O点，O点与斜劈等高，长为L的轻杆一端可绕转轴在竖直平面内自由转动，另一端固定一小球P，一根不可伸长的轻绳绕过定滑轮A(大小不计)，一端与小球 P 相连，另一端与斜面底端的滑块 Q相连，已知 OA=4L3,P、Q两物体质量相等，滑块Q与水平面间的动摩擦因数。 μ=0.5，小球、滑块均可看作质点，不计转轴及滑轮摩擦力的影响，取重力加速度大小g=10 m/s², sin 37°=0.6。
(1)当小球 P、滑块Q速度大小相等时，求杆与水平面的夹角的余弦值；
(2)若L=4.1m，求小球 P到最低点时的速度大小；
(3)在(2)中若O点离水平面的高度为6.1m，当小球 P摆到最低点时突然与绳子、杆脱离接触，假设小球 P落地即静止，连接处平滑，求小球 P、滑块Q最终的水平距离。
2023~2024年度河南省高三一轮复习阶段性检测(三)
物理参考答案
1. A 【解析】本题考查物理基本概念，目的是考查学生的理解能力。力是改变物体运动的原因，不是维持物体运动的原因，选项 B错误；惯性是物体本身的属性，与速度无关，选项C错误；一对相互作用力的效果不能抵消，选项 D错误；由题意可分析出选项 A 正确。
2. C 【解析】本题考查向心加速度，目的是考查学生的理解能力。由 an=2πT2r可得an = 600 m/s²,选项C正确。
3. C 【解析】本题考查重力，目的是考查学生的理解能力。重力是由于地球的吸引而使物体受到的力，重力是引力的一个分力，选项 A错误；运动的物体也受到重力作用，选项 B错误；由于重力加速度可能不同，因此同一物体在地球上不同位置受到的重力可能不同，选项C正确；重力方向竖直向下，选项 D错误。
4. D 【解析】本题考查匀变速直线运动的速度―时间图像，目的是考查学生的推理论证能力。 t₁~t₂时间内A 做匀速直线运动，不是匀加速运动，也不是静止，选项 A、C均错误；t₃时刻两人速度相等，不一定相遇，选项B错误；t₂~t₃时间内，A运动的速度一时间图像的斜率大于 B的，即A的加速度大，选项D正确。
5. A 【解析】本题考查单位制，目的是考查学生的推理论证能力。由物理量的关系确定单位的关系，根据 F=kv3m得 k=Fmv3,代入单位，k的单位是 s⋅kg2m2,选项 A 正确。
6. B 【解析】本题考查天体运动，目的是考查学生的推理论证能力。对接前，飞船通过自身加速使轨道半径变大从而靠近“天宫二号”实现对接，选项D错误；对接后，飞船的轨道半径为 kR+R,线速度大小 v=2πk+1RT,选项 A 错误；由 GMmk+12R2=ma及GM=gR²得a= g1+k2 ,,选项B正确；由 GMmk+12R2=m2πT2k+1R及 M=ρ⋅43πR3得地球的密度ρ=. 3π1+k3GT2,选项C错误。
7. D 【解析】本题考查竖直上抛运动，目的是考查学生的推理论证能力。小球 A 能到达的最高处 h=v022g,设经历t时间两球在空中相遇，根据位移公式可得 v0t-12gt2+2v0t+12gt2= h,解得 t=v06g,故 vA=v0-gt=5v06,vB=2v0+gt=13v06,则 vA:vB=5:13,选项D正确。
8. B 【解析】本题考查重力势能，目的是考查学生的推理论证能力。当猴子的动能最大时其重力势能最小，当猴子的加速度为零时其速度最大、动能最大，此时猴子受力平衡，则可以得到
【高三物理·参考答案 第1页(共4页)】 ·24-31C·
绳长 AC+BC=AF=20m,又MF=16 m,由勾股定理得 AM=12m,而A、B两点之间的竖直距离为 2m,则BF=10m,D为BF中点，BD=5m，C点和D点等高，则A、C两点之间的竖直高度差为7m，此时猴子的重力势能 Eₚ=mgh=-7×8×10J=-560 J,选项B正确。
9. AC 【解析】本题考查匀变速直线运动，目的是考查学生的推理论证能力。汽车做匀加速直线运动的位移时间关系为 x=v0t+12at2,解得 a=5m /s²,选项 A正确;平均速度 v=xt=10 m/s，选项 B错误；由速度时间公式可得v=v₀+at=15 m/s, 选项C正确；汽车第2s内的位移 x2=v0t2+12at22-v0t1-12at12=12.5m,选项D错误。
10. BC 【解析】本题考查圆周运动，目的是考查学生的推理论证能力。陀螺做变速圆周运动，选项A错误；若陀螺恰好过B点，在B点有 8mg-mg=mvB2R,从B点到A点由机械能守恒定律有 12mvB2=12mvA2+2mgR,解得 vA=3gR,选项 B正确；陀螺在A点有 F+mg- FN1=mvΛ2R,在 B点有 F-mg-FN2=mvB2R,解得 FN1-FN2=6mg,选项 C正确；结合前面分析可判断出选项 D错误。
11. AC 【解析】本题考查牛顿第二定律的应用，目的是考查学生的推理论证能力。以整体为研究对象，当 F=μ2mA+mBg=3N时,A、B刚好一起运动,所以当F=2.1 N<3 N时二者均静止，选项A正确；当A 相对于B刚好滑动时，对于整体由牛顿第二定律有 F0-μ2(mA+ mB)g=mA+mBa,隔离 B由牛顿第二定律有 μ1mAg-μ2mA+mBg=mBa,得 F₀=18 N。 当 F=21 N> F。 时,A 相对于 B滑动,加速度不等,选项 B错误;当F=15 N< F₀时，二者一起加速运动，对整体由牛顿第二定律有 F-μ2mA+mBg=mA+mBa,得a=4m/s²，所以A的加速度大小为4m/s²，选项 C正确；A 的加速度随 F 增大而增大，没有最大值，选项D错误。
12. AD 【解析】本题考查功与功率，目的是考查学生的模型建构能力。汽车在匀加速阶段牵引力最大，选项 A正确；由几何关系可知最大速度为 2v₀，汽车在 t₀~3t。时间内由动能定理得 2P0t0-P02v0x2=12m2v02-12mv02,匀加速阶段有 x1=12v0t0,P0v0-P02v0=mv0t0,解得x= x₁+x₂=3v₀t₀,选项 B错误；车和人的总质量为 P0t02v02,故车的质量为 31P0t064v02,选项 C错误；由前面分析可得选项 D正确。
13.(1)C (2分) (2)A (2分) (3)A (2分)
【解析】本题考查平抛运动，目的是考查学生的实验探究能力。
【高三物理·参考答案 第2页(共4页)】 ·24-31C·
(1)确定平抛运动轨迹，坐标原点应选小球在斜槽末端点时的球心，选项C正确。
(2)实验过程中，斜槽轨道不一定光滑，只要能够保证小球从同一位置由静止释放，即使轨道粗糙，摩擦力做的功也是相同的，小球离开斜槽末端的速度就是一样的，选项 A是不必要的；记录点适当多一些，能够保证描点光滑，用平滑曲线连接，偏离较远的点应舍去，选项 B、 D均是必要的；y轴必须是竖直方向，即根据重垂线确定，选项C是必要的。
(3)由题图可知斜槽末端切线不水平，才会造成小球做斜抛运动，选项 A 正确。
14.(1)在误差允许范围内，互成角度的二力合成符合平行四边形定则(答对意思即给分) (3分)
(2)F₀ (3分) (3)D (3分)
【解析】本题考查互成角度的力的合成，目的是考查学生的实验探究能力。
(1)在误差允许范围内，互成角度的二力合成符合平行四边形定则。
(2)轻质小圆环在O点处于静止状态，合力为零，橡皮条对小圆环的拉力与F₁、F₂的合力必然等大反向，F。是F₁、F₂的实际合力，所以 F。一定与 EO共线。
(3)使用图解法。如图所示，F₁增大，F₂先减小后增大，选项D正确。
15.【解析】本题考查牛顿第二定律，目的是考查学生的推理论证能力。
(1)由题图可看出物块所受滑动摩擦力f=2N (1分)
在2s~4s内，物块做匀加速直线运动 (1分)
a=2m/s² (1分)
由牛顿第二定律得
F-f=ma (2分)
解得m=0.5kg。(1分)
(2)由滑动摩擦力计算公式可得
f=μmg (2分)
解得μ=0.4。 (2分)
16.【解析】本题考查力的综合分析，目的是考查学生的模型建构能力。
(1)在三角形 ABC中，由余弦定理得
AC²=AB²+BC²-2AB·BCcs∠ABC (1分)
已知AB=L,BC=0.5L,∠ABC=120°(1分)
解得 AC=72L(1分)
由正弦定理得 ACsin∠ABC=ABsin∠ACB(1分)
解得 sin∠ACB=217(1分)
【高三物理·参考答案 第3页(共4页)】 ·24-31C·
对物体受力分析可得 mgcs∠ACB=Fsinθ(1分)
cs∠ACB=277(1分)
解得 F=74mg。(1分)
(2)物体缓慢运动，由功能关系可得
W=mg⋅L2sinθ(2分)
解得 W=mgL4。(2分)
17.【解析】本题考查机械能守恒定律，目的是考查学生的创新能力。
(1)当杆与绳的方向垂直时，小球P、滑块Q的速度都沿绳的方向且大小相等 (1分)
由几何关系可知 csθ=L4L3=34。(2分)
(2)设小球 P在最低点时的速度为 vp，Q滑块的速度则为 vQ=45vP(1分)
由系统机械能守恒得
mgL-mg⋅43Lsinα=12mvP2+12mvQ2(1分)
代入数据解得 vP=10m/s。(1分)
(3)从最低点离开之后小球 P 做平抛运动
水平方向： x1=vPt (1分)
竖直方向： h-L=12gt2(1分)
解得x₁=2m (1分)
以Q滑块为研究对象，Q滑块以 vQ的初速度沿斜面上升一段距离之后沿斜面滑下，最终 Q滑块停在水平面上某处，整个过程由能量守恒定律得
12mvQ2+mg⋅43Lsinα=μmgx2(2分)
解得x₂=7. 2m (1分)
设悬点O到斜面底端的水平距离为x₃
由几何关系知 x3=43L+Htan37∘=13.6m(2分)
小球 P、滑块Q最终的水平距离为 x=x₁+x₂+x₃=22.8 m。 (1分)
【高三物理·参考答案 第4页(共4页)】 ·24-31C·