2024~2025学年河北省秦皇岛市青龙满族自治县青龙部分学校高三(上)11月期中联考物理试卷(解析版)

这是一份2024~2025学年河北省秦皇岛市青龙满族自治县青龙部分学校高三(上)11月期中联考物理试卷(解析版)，共21页。
1.本试卷共6页，总分100分，考试时间75分钟。
2.答题前，考生务必将姓名、准考证号填写在试卷和答题卡相应位置上。
3.答选择题时，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；答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题（本大题共10小题，共46分。其中1-7题只有一个选项符合题意，每小题4分，8-10题有多个选项符合题意，全选对的给6分，选对选不全给3分，有错选的不给分。）
1. 如图所示为比亚迪汽车的刀片电池，某款汽车电池的系统额定电压为569.6V。若用国际单位制基本单位的符号来表示V，正确的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】根据公式、、和整理可得
故选D。
2. 将小球从离地面高的平台上以的速度竖直向上抛出，重力加速度取，则小球（ ）
A. 到达最高点时小球离地面的距离为
B. 从抛出到落地整个过程的平均速度大小为
C. 从抛出到落地的时间为
D. 落地时的速度为
【答案】A
【解析】A．上升过程做匀减速直线运动，末速度为0，根据
解得
即升高了，所以最高点处离地面为
A正确；
BC．上升到最高点用时
从最高点到落地用时
总时间
从抛出到落地整个过程的平均速度大小为
BC错误；
D．根据
D错误。
故选A。
3. 某课外兴趣小组研究如图甲所示的路灯支架构造及受力。小组绘制了如图乙所示的模型图，已知路灯支架横梁OA长2.0 m，斜梁OB长2.5 m，路灯重力为30 N，重心恰好在支架横梁和斜梁的连接点O处，支架重力不计。由共点力的知识可知（ ）
A. 横梁与斜梁均被拉伸
B. 横梁对O点作用力大小为40 N
C. 斜梁对O点作用力大小为40 N
D. 若把斜梁稍微加长，仍保持O点位置不变，横梁仍水平，这时斜梁对O点的作用力将变大
【答案】B
【解析】A．由题意可知O点处于平衡状态，分析O点受力可知受竖直向下的拉力，横梁施加的向左的力，斜梁施加的沿斜梁向外的力，如图所示
则斜梁处于压缩状态，横梁处于拉伸状态，故A错误；
BC．结合题图乙可知
结合受力分析可得
故B正确，C错误；
D．当斜梁变长，横梁不变，θ增大，斜梁的作用力减小，故D错误。
故选B。
4. 如图乙所示，质量为1kg的物块在零时刻滑上倾角为30°的固定斜面，第1秒内的运动v-t图像如图甲所示，重力加速度g=10m/s2。规定沿斜面向上为正方向，摩擦力记为Ff，加速度记为a，则物块在斜面上运动的整个过程中，下列图像正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】CD．由图甲所示图像可知，加速度大小为
方向沿斜面向下。由牛顿第二定律可得，上升过程中有
解得
所以物块减速到0后会下滑，且下滑过程中有
解得
方向沿斜面向下，故CD错误；
AB．上滑过程中，物块受沿斜面向下的滑动摩擦力，大小为
下滑过程，物块受沿斜面向上的滑动摩擦力，大小为
故A错误，B正确。
故选B。
5. 2013年我国将实施次宇航发射，计划将“神舟十号”、“嫦娥三号”等颗航天器送入太空，若已知地球和月球的半径之比为，“神舟十号”绕地球表面运行的周期和“嫦娥三号”绕月球表面运行的周期之比为，则（ ）
A. “神舟十号”绕地球表面运行的角速度与“嫦娥三号”绕月球表面运行的角速度之比为
B. 地球和月球的第一宇宙速度之比为
C. 地球表面的重力加速度和月球表面的重力加速度之比为
D. 地球和月球的质量之比为
【答案】B
【解析】A.根据
可知，“神舟十号”绕地球表面附近运行的周期与“嫦娥三号”绕月球表面附近运行的周期之比为b，则角速度之比为，故A错误；
BD.根据
得，中心天体的质量
因为地球和月球的半径之比为a，“神舟十号”绕地球表面附近运行的周期与“嫦娥三号”绕月球表面附近运行的周期之比为b，则地球和月球的质量之比为a3︰b2，根据
得，第一宇宙速度
因为质量之比为a3︰b2，半径之比为a，则第一宇宙速度之比为，故B正确，D错误；
C.根据
得，表面的重力加速度
因为质量之比为a3︰b2，半径之比为a，则重力加速度之比为，故C错误。故选B。
6. 如图所示为高速磁悬浮列车在水平长直轨道上的模拟运行图，5节质量均为m的车厢编组运行，只有1号车厢为动力车厢。列车由静止开始以额定功率P运行，经过一段时间达到最大速度。列车向右运动过程中，1号车厢会受到前方空气的阻力，假设车厢碰到空气前空气的速度为0，碰到空气后空气的速度立刻与列车速度相同，已知空气密度为ρ，1号车厢的迎风面积（垂直运动方向上的投影面积）为S。不计其他阻力，忽略2号、3号、4号、5号车厢受到的空气阻力。当列车以额定功率运行到速度为最大速度的一半时，3号车厢对4号车厢的作用力大小为（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】设动车的速度为v，动车对空气的作用力为F，根据动量定律可得
解得
当牵引力等于阻力时，速度达到最大，则
解得
当速度达到最大速度一半时，此时速度为
此时受到的牵引力
解得
此时受到的阻力
对整体根据牛顿第二定律
对4、5号车厢，根据牛顿第二定律可得
联立解得
故选A。
7. 如图甲为滑雪大跳台的滑道示意图，在助滑道与跳台之间用一段弯曲滑道衔接，助滑道与着落坡均可以视为倾斜直道。运动员由起点滑下，从跳台上同一位置沿同一方向飞出后，在空中完成系列动作，最后落至着落坡。运动员离开跳台至落到着落坡阶段的轨迹如图乙所示，不计空气阻力，运动员可视为质点。关于运动员在空中的运动，下列说法正确的是（ ）
A. 离着落坡最远时重力的功率为零
B. 在相等的时间内，速度变化量逐渐变大
C. 在相等的时间内，动能的变化量逐渐变大
D. 落到着落坡时的速度方向与飞出时速度的大小无关
【答案】D
【解析】A．离着落坡最远时，速度方向与着落坡平行，速度在竖直方向有分速度，则重力的功率不为零，故A错误；
B．根据动量定理
得
在相等的时间内，动量变化量相等，故B错误；
C．在空中运动上升阶段，相等时间内的竖直位移逐渐减小，则根据动能定理
知在相等的时间内克服重力做功逐渐减小，动能的变化量逐渐变小，故C错误；
D．设跳台倾角为，斜面倾角为，从跳台飞出时速度为，水平方向
竖直方向
根据几何关系
整理得
因为、不变，则的比值不变，到斜坡上速度与水平方向夹角正切值
由的比值不变，则不变，可知为定值，故D正确。
故选D。
8. 如图所示，某人将质量为m的小球从距水平地面高为h处以一定初速度水平抛出，在距抛出点水平距离为L处，有一根管口比小球直径略大的竖直细管．管上口距地面高为，由于存在水平向左、大小恒定的风力，小球恰能无碰撞地通过细管，重力加速度为g，则下列说 法正确的是
A. 小球的初速度大小为L
B. 风力大小为
C. 小球落地时的速度大小为
D. 在小球被抛出到落地的过程中，风力对小球做的功为
【答案】BC
【解析】由题中“某人将质量为m的小球从距水平地面高为h处以一定初速度水平抛出”可知，本题考查平抛运动，根据平抛运动规律可分析本题．A．小球在竖直方向做自由落体运动，故从抛出点到上管口的运动过程中，有
小球在水平方向做减速运动，因恰能无碰撞地通过细管，故小球到管口处水平速度恰好为零，设初速度为，则有
解得
故A错误；
B．因小球在水平方向做减速运动，且小球到管口处水平速度恰好为零，设小球在水平方向的加速度为a，则有
根据牛顿第二定律有
解得风力大小为，故B正确；
C．小球在竖直方向做自由落体，根据公式
可得落地时速度为，故C正确；
D．在小球被抛出到落地的过程中，风力对小球做的功等于小球在刚抛出时水平方向的动能即
解得
故D错误
9. 如图所示，M、N两点分别固定等量的异种点电荷，正方形为垂直连线的平面，正方形中心O是连线的中点，E、F分别是、的中点，，下列说法正确的是（ ）

A. A、B两点的电场强度大小相等，方向不同
B. A、D两点的电势相等
C 把一个正电荷从A点沿直线移到C点过程中，电场力先做正功后做负功
D. 若仅将N处的电荷换成正电荷，F点的场强大小不变
【答案】BD
【解析】A． M、N两点分别固定等量的异种点电荷，A、B关于M、N两点连线的中垂线对称两点，可知A、B两点的电场强度大小相等，方向相同，A错误；
B．A、D关于M、N两点连线的中垂线对称两点，可知A、D两点的电势相等，B正确；
C．等量异种点电荷中垂线是等势线，A、C是中垂线上的两点，因此把一个正电荷从A点沿直线移到C点过程中，电场力不做功，C错误；
D．若仅将N处的电荷换成正电荷，则N处的正电荷在F点产生的电场强度大小与是负电荷时产生的电场强度大小相等，方向相反，由电场强度的叠加原理可知，F点的场强大小不变，D正确。
故选BD。
10. 如图所示，质量为的物体A，其下端拴接一固定在水平地面上的轻质弹簧，弹簧的劲度系数，物体A的上端通过不可伸长的细线跨过两个光滑的小定滑轮连接中间有孔的小球B，小球B套在倾角的光滑直杆上，D为杆的底端，与固定杆的夹角也是，细线水平，此时细线的拉力是。小球B的质量，C是杆上一点且与杆垂直，，重力加速度g取。现由静止释放小球B，下列说法正确的是（ ）
A. 物体A、B系统的机械能不守恒
B. 小球B第一次运动到C点时的动能为7.2J
C. 小球B第一次运动到C点时细线对B做的功为10J
D. 小球B第一次运动到D点时A的动能为零
【答案】AC
【解析】A．物块A与小球B组成的系统除了受到重力以外，弹簧弹力对A做功，即其它力所做功不为零，则物块A与小球B组成的系统机械能不守恒，故A正确；
B．小球B第一次运动到C点时，物块A下降的高度为
小球B下降的高度为
未释放小球B时，设弹簧的形变量为，对物块A有
解得
此时弹簧被拉伸，当小球B第一次运动到C点时
此时弹簧被压缩，故此时弹簧的弹性势能与未释放小球B时相等，A、B和弹簧组成的系统机械能守恒，有
由于小球B在C点时，细线与小球B速度方向垂直，可知
解得小球B的动能为
故B错误；
C．小球B从释放第一次运动到C点，对小球B，根据动能定理可得
解得
故C正确；
D．由几何知识可得
故小球B第一次运动到D点，细线物块A回到初始位置，设此时小球B的速度为，物块A的速度为，则
小球B下降的高度为
整个过程根据动能定理可得
则A的动能为
故D错误
故选AC。
第II卷（非选择题，共54分）
二、实验题（2个小题，11题6分12题12分，共18分）
11. 如图所示，将打点计时器固定在铁架台上，用重物带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置做“验证机械能守恒定律”实验。
（1）已准备的器材有打点计时器（带导线）、纸带、复写纸、铁架台和带夹子的重物，此外还必需要的器材是（ ）
A．交流8V电源 B．4节干电池 C．秒表 D．毫米刻度尺
（2）为验证机械能是否守恒，需要比较重物下落过程中任意两点间的___________；
A．速度变化量与高度变化量
B．重力做功与重力势能变化量
C．动能变化量与重力势能变化量
D．合外力做的功与动能变化量
（3）下列关于该实验的一些说法正确的是___________；
A．做实验时，要先接通电源，再释放重物
B．实验中的误差主要是由于存在空气阻力和摩擦阻力引起的
C．若某同学通过描绘图像研究机械能是否守恒，合理图像应该是过原点的一条直线，并且该直线的斜率应约为9.8
D．可以用来计算重物下落的速度
（4）安装好实验装置，从打出的纸带中选出符合要求的纸带，如图所示。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为。设重锤质量为m，当地重力加速度为g，打点计时器打点周期为T。为了验证此实验过程中机械能是否守恒，应满足下面的哪个等式___________（用题中所给字母表示）。
A．
B．
C．
D．都不正确
【答案】（1）AD （2）C （3）AB （4）A
【解析】（1）[1]除已准备的器材有打点计时器（带导线）、纸带、复写纸、铁架台和带夹子的重物外，由题图知该打点计时器为电火花计时器，打点计时器本身具有计时功能，故不需要秒表，所以还必需要的器材有交流电源和毫米刻度尺；故选AD。
（2）[2]要验证机械能是否守恒，需要比较重物下落过程中任意两点间的动能变化量与势能变化量，如果在误差允许的范围内两者相等，就验证了机械能守恒，故选C。
（3）[3]AB．在验证机械能守恒定律的实验中，要先接通电源，再释放重物，实验中重力势能的减小量会稍大于动能的增加量，其误差原因主要是由于存在空气阻力和摩擦阻力引起的，故AB正确；
C．若通过描绘图像研究机械能是否守恒，合理的图像应该是过原点的一条直线，由机械能守恒定律可知
得到
该直线的斜率应约为2g，故C错误。
D．不可以用
来计算重物下落的速度，只能用中间时刻的速度等于这段位移的平均速度来计算，故D错误。
故选AB。
（4）[4]从O点到B点，重力势能的减小量为
动能的增加量
如果
即满足
就验证了机械能守恒定律，故选A。
12. 实验小组测量定值电阻R的阻值，实验室提供了如下实验器材：
A．电源E（电动势为9V，内阻不计）
B．电流表（量程为300mA，内阻为10Ω）
C．电流表（量程为200mA，内阻为15Ω）
D．定值电阻（阻值为15Ω）
E．滑动变阻器（最大阻值为10Ω）
F．滑动变阻器（最大阻值为1kΩ）
G．开关及导线若干
为尽可能准确测量的阻值，实验小组设计了如图所示的电路。
（1）滑动变阻器应选择______（填写实验器材前面的序号）。正确连接实验电路后，闭合开关前，应将滑动变阻器滑片调至______（选填“最左端”或“最右端”）；
（2）闭合开关S，调节滑动变阻器滑片的位置，使电流表满偏，若此时电流表的示数为150mA，则电阻两端的电压为______V，的阻值为______Ω；
（3）多次测量取平均值，可减小______（选填“偶然误差”或“系统误差”）。
【答案】（1）E 最左端 （2）4.5 30 （3）偶然误差
【解析】（1）[1]滑动变阻器采用分压式接法，所以选用阻值较小E。
[2]为保证电路的安全性，开始时应使滑动变阻器分压阻值最小，所以应调至最左端。
（2）[3] 电阻两端的电压等于电流表与两端的电压，则
[4]流过的电流为
由欧姆定律可得
（3）[5] 多次测量取平均值，可减小偶然误差。
三、计算题（3个题，共36分）
13. 如图，矩形区域内有水平向右的匀强电场，虚线框外为真空区域，半径为R，内壁光滑、内径很小的绝缘半圆管固定在竖直平面内，直径垂直于水平虚线，圆心O在的中点，半圆管的一半处于电场中。质量为m，电荷量为q的带正电的小球从半圆管的A点由静止开始滑入管内，到达B点时，小球对管壁的压力大小为。小球可视为质点，重力加速度为g。
（1）求小球在B点的速度大小；
（2）求匀强电场的电场强度大小E；
（3）若小球能从区域右边界离开电场，求电场区域的最小水平宽度L。
【答案】（1）；（2）；（3）2R
【解析】（1）在B点，由牛顿第二定律有
由牛顿第三定律得管壁对小球的支持力
解得
（2）从A到B，根据动能定理，有
解得
（3）从B点滑出后，小球在竖直方向做自由落体运动，在水平方向的加速度恒定，先向左做匀减速运动，速度减为零后再向右做加速运动，水平方向
解得
设向左减速的时间为，则有
小球向左运动的最大距离为
则区域最小水平宽度
14. 如图甲所示，质量为m＝20kg的物体在大小恒定的水平外力作用下，冲上一足够长、从右向左以恒定速度v0＝－10m/s运行的水平传送带，从物体冲上传送带开始计时，物体的速度-时间图像如图乙所示，已知0～4s内水平外力方向始终与物体运动方向相反，g取10m/s2。求：
（1）物体与传送带间的动摩擦因数；
（2）0～4s内物体与传送带间的摩擦热Q。
【答案】（1）0.3；（2）2880J
【解析】（1）设水平外力大小为F，由乙图可知0～2s内，物体向右做匀减速直线运动，加速度大小为
a1＝5m/s2
由牛顿第二定律得
F＋f＝ma1
2～4s内物体向左做匀加速直线运动，加速度大小为
a2＝1m/s2
由牛顿第二定律得
f－F＝ma2
联立解得
f＝60N
又
f＝μmg
解得
μ＝0.3
（2）0～2s内物体的对地位移为
传送带的对地位移为
x1′＝v0t1＝－20m
此过程中物体与传送带间的摩擦热为
Q1＝f(x1－x1′)＝1800J
2～4s内物体的对地位移为
传送带的对地位移为
x2′＝v0t2＝－20m
此过程中物体与传送带间的摩擦热
Q2＝f(x2－x2′)＝1080J
0～4s内物体与传送带间的摩擦热为
Q＝Q1＋Q2＝2880J
15. 如图所示，在高的光滑水平平台上，质量的小物块压缩弹簧后被锁扣K锁住，储存了一定量的弹性势能。（水平平台的长度大于弹簧的原长）若打开锁扣K，物块与弹簧脱离后，将以一定的水平速度向右滑下平台，做平抛运动，并恰好能从光滑圆弧形轨道的B点的切线方向进入圆弧形轨道。B点的高度，圆弧轨道的圆心O与平台等高，轨道最低点C的切线水平，并与地面上长为的水平粗糙轨道平滑连接；小物块沿轨道运动并与右边墙壁发生碰撞，取。
（1）求小物块由A到B的运动时间；
（2）求小物块原来压缩弹簧时储存的弹性势能；
（3）若小物块与墙壁只发生一次碰撞，碰后速度等大反向，设小物块与轨道之间的动摩擦因数为，求的取值范围。
【答案】（1）；（2）；（3）或
【解析】（1）设从A运动到B的时间为t
则
解得
（2）由，所以．小物块平抛的水平速度是，则
解得
故
（3）设小物块在水平轨道上通过的总路程为s
小物块恰好与墙壁发生碰撞，路程的最小，即路程的最小值是
路程最小时，动摩擦因数最大，由能量守恒知
得
小物块与墙壁一次发生碰撞，恰好返回到B点速度为零
根据动能定理
得
若小物块从B点滑出，符合要求；
若小物块从B点返回，路程的最大值为
路程最大时，动摩擦因数最小
得
即或