2023-2024学年湖南省益阳市高三（上）期中物理试卷.

这是一份2023-2024学年湖南省益阳市高三（上）期中物理试卷.，共13页。试卷主要包含了单选题，填空题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。
一、单选题
1. 声波与光波（ ）
A．都是电磁波B．都能在真空中传播
C．都需要介质D．都能发生干涉现象
2. 气体分子热运动的平均动能取决于气体的( )
A．体积
B．温度
C．压强
D．密度
3. 如图所示，A、B为电风扇叶片上的两个质点，当电风扇匀速转动时，A、B两质点具有相同的（ ）
A．线速度B．周期
C．向心加速度D．运动轨迹
4. 静止在光滑水平面上的物体，受到一个大小不为零的水平拉力作用．在拉力开始作用的瞬间，物体的速度为v、加速度为a，则（ ）
A．v≠0，a≠0B．v≠0，a=0C．v=0，a≠0D．v=0，a=0
5. 一个质量为1kg、初速度不为零的物体，在光滑水平面上受到大小分别为1N、3N、5N的三个水平方向的共点力作用，则该物体（ ）
A．可能做匀速直线运动B．可能做匀减速直线运动
C．不可能做匀变速曲线运动D．加速度大小不可能是2m/s2
6. 在物体自由下落过程中，某物理量A随位移s变化的关系如图所示，该物理量可能是（ ）
A．速度B．动能C．加速度D．机械能
7. 如图，一质量为m的正方体物块置于风洞内的水平面上，其一面与风速垂直，当风速为时刚好能推动该物块．已知风对物块的推力F正比于，其中v为风速、S为物块迎风面积．当风速变为时，刚好能推动用同一材料做成的另一正方体物块，则该物块的质量为
A．4mB．8mC．32mD．64m
8. 一列简谐横波在均匀介质中沿x轴正方向传播，波速为1m/s．t=0时刻，该波的波形如图所示，P、Q分别为x=4m、x=7m处的质点，此时P质点恰好开始振动．则t=5s时刻，Q点（ ）
A．经过平衡位置，向上运动
B．经过平衡位置，向下运动
C．位于波峰位置
D．位于波谷位置
9. 如图，在车厢的顶部用一根细线悬挂一质量为m的小球．当车厢在水平直轨道上运动时，发现在某段时间内细线偏向右侧，与竖直方向保持为θ角，则这段时间内车厢可能（ ）
A．向右加速运动，加速度a=gsinθ
B．向左加速运动，加速度a=gsinθ
C．向右减速运动，加速度a=gtanθ
D．向左减速运动，加速度a=gtanθ
10. 如图，光滑的四分之一圆弧轨道A、B固定在竖直平面内，A端与水平面相切，穿在轨道上的小球在拉力F的作用下，缓慢地由A向B运动，F始终沿轨道的切线方向，轨道对球的弹力为N．在运动过程中（；）
A．F增大，N减小
B．F减小，N减小
C．F增大，N增大
D．F减小，N增大
11. 如图所示，一水平轻杆AB可绕过A点的水平光滑轴转动，B端挂一重物，并用长度可改变的细线挂于墙上的C点．若保持轻杆AB处于水平状态，则改变细线BC的长度将C点沿墙上移的过程中，轻杆B端所受的力
A．逐渐减小
B．逐渐增大
C．大小不变
D．先减小后增大
12. 如图所示，一粗细均匀的U型玻璃管开口向上竖直放置，左、右两管都封有一定质量的理想气体A、B，水银面a、b间的高度差h1，水银柱cd的长度为h2=h1，a面与c面恰处于同一高度。现向右管开口端注入少量水银达到重新平衡，则不正确的说法是（ ）
A．水银面c下降的高度大于水银面a上升的高度
B．水银面a、b间新的高度差等于右管上段新水银柱的长度
C．气体A的压强一定大于外界大气压强
D．气体A的压强变化量比气体B的压强变化量小
二、填空题
13. 一质点沿Ox坐标轴运动，t=0时位于坐标原点，质点做直线运动的v—t图像如图所示，由图像可知，在时间t= s时，质点距坐标原点最远，在前4s内该质点的位移随时间变化的关系式是s= 。
14. 如图为一端封闭的玻璃管，开口端竖直插入水银槽中，此时空气柱长度l＝50cm，水银面高度差h＝25cm，大气压强为75cmHg，温度为27℃．现缓慢下压玻璃管10cm，则管内空气柱长度将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）．若要使空气柱长度恢复原长，则温度应该改变 ℃．
15. 一物体从某一行星（行星表面不存在空气）表面竖直向上抛出。从抛出时开始计时，得到如图所示的s－t图像，当t=t0时再以某一初速度v1竖直向上抛出另一物体，经Δt时间两物体在空中相遇，为使Δt最大，则当v1=10m/s时，t0= s；当v1=4m/s时，= s。
16. 载人飞船在竖直发射升空的加速过程中，宇航员处于超重状态．设点火后不久，仪器显示宇航员对座舱的压力等于他体重的4倍，已知地球表面的重力加速度为g，则此时飞船的加速度大小为 ；飞船经过多次变轨后沿圆形轨道环绕地球运行，运行周期为T，已知地球半径为R，则飞船离地面的高度为 ．
17. 质量为4kg的质点在外力作用下沿直线运动的v-t图像如图所示．则前3s内外力功率的最大值为 W，3s内外力的平均功率为 W．
三、实验题
18. 某小组用如图所示的装置验证牛顿第二定律．一端带有滑轮的光滑长木板固定放置，1、2是两个固定的光电门传感器，两光电门中心间的距离为L．小车甲上固定一宽度为d的挡光片，在重物乙的牵引下，小车从木板的左端开始向右加速运动．
（1）实验中，光电门1、2记录的挡光时间分别为Δt1和Δt2，则小车经过光电门1时的速度为 ，小车加速度的大小为 ．
（2）为了研究在外力一定时加速度与质量的关系，可以改变 （选填“小车甲”或“重物乙”）的质量，多次重复操作，获得多组加速度a与质量m的数据，用这些数据绘出的图像可能是下图中
的
（3）在上述实验中，计算加速度时以挡光片经过光电门时的平均速度替代了瞬时速度，采用这种方法，加速度的测量值比真实值 （填“大”或“小”）．
四、解答题
19. 如图甲，质量为的滑块受到一个沿斜面方向的外力作用，从斜面底端开始，以初速度沿着倾角为足够长的斜面向上运动，物体与斜面间的动摩擦因数为，滑块开始 一段时间内的速度−时间图象如图所示乙(g 取 10m/s2，，)，求：
(1)滑块上滑过程中加速度的大小和方向；
(2)滑块所受外力的大小和方向；
(3)当滑块到最高点时撤除外力，此后滑块能否返回斜面底端?若不能返回，求出滑块停在离斜面底端的距离．若能返回，求出返回斜面底端时的速度．
20. 质量为m的小球在竖直向上的恒定拉力作用下，由静止开始从水平地面向上运动，经一段时间，拉力做功为W，此后撤去拉力，球又经相同时间回到地面，以地面为零势能面，不计空气阻力．求：
（1）球回到地面时的动能；
（2）撤去拉力前球的加速度大小a及拉力的大小F；
（3）球动能为W/5时的重力势能．
参考答案
1.【答案】D
【详解】
A．声波不是电磁波，故A错误；
B．声波不能在真空中传播，故B错误；
C．光波的传播不需要介质，故C错误；
D．声波和光波都是波，都能发生干涉现象，故D正确．
故选D．
2.【答案】B
【分析】
温度是分子平均动能的标志，所以气体分子的平均动能宏观上取决于温度；
【详解】
由于温度是分子平均动能的标志，所以气体分子的平均动能宏观上取决于温度，故B正确，A、C、D错误；
故选B．
3.【答案】B
【详解】
A、B两点在同一轴上，所以周期相等，故B正确；由，可知A的线速度大于B的线速度，故A错误；由可知A的加速度大于B的加速度，故C错误；AB两点所处的半径不同，所以轨迹不同，故D错误．所以B正确，ACD错误．
4.【答案】C
【详解】
物体静止在光滑水平面，受到水平拉力的瞬间，合力等于拉力，根据牛顿第二定律：加速度大小与合力大小成正比，加速度与合力是瞬时关系，可知物体立刻产生加速度，而物体由于惯性，此瞬间还保持原来的状态，速度为零．
A．v≠0，a≠0 ，与结论不相符，选项A错误；；
B．v≠0，a=0，与结论不相符，选项B错误；；
C．v=0，a≠0，与结论相符，选项C正确；；
D．v=0，a=0，与结论不相符，选项D错误；
故选C。
5.【答案】B
【详解】
A．1N、3N和5N三力同向时合力最大，为9N；1N和3N合成最大4N，最小2N，不可能为5N，故当1N和3N的合力最大且与5N反向时，三力合力最小，为1N；即三力合力最小为1N，最大为9N，方向任意；而匀速直线运动为平衡状态，合力为零；故物体一定是做变速运动，故A错误；
B．当合力与初速度反向时，物体做匀减速直线运动，故B正确；
C．当合力与初速度方向不共线时，物体做匀变速曲线运动，故C错误；
D．合力范围是
故当合力为2N时，加速度为2m/s 2 ，故D错误。
故选B。
6.【答案】B
【详解】
A．下落的速度v=gt与时间成正比，故A错误；
B．自由下落的物体，只受重力，根据动能定理得：
故该物理量可能为动能，故B正确；
CD．加速度和机械能随时间均不变，故CD错误．
故选B.
7.【答案】D
【详解】
试题分析：滑块被匀速推动，根据平衡条件，有：F=f；N=mg
其中：F=kSv2=ka2v2
f=μN=μmg=μρa3g
解得：；现在风速v变为2倍，故能推动的滑块边长为原来的4倍，故体积为原来的64倍，质量为原来的64倍；故选D．
8.【答案】A
【详解】
由图可知波长为4m，周期为：，振动由P点传到Q点所用的时间为：，此时Q点开始沿y轴负方向振动，在经过2s，Q点回到平衡位置开始向上运动．
A．经过平衡位置，向上运动 ，与结论相符，选项A正确；
B．经过平衡位置，向下运动，与结论不相符，选项B错误；
C．位于波峰位置，与结论不相符，选项C错误；
D．位于波谷位置，与结论不相符，选项D错误；
故选A。
9.【答案】C
【详解】
取小球为研究对象，设绳对小球的拉力为T、小球的重力为G、小球所受合力为F，根据题意可知F水平向左，受力分析图如下：
由力的平行四边形定则可得：F=mgtanθ，结合牛顿第二定律可知小球的加速度a=gtanθ，方向水平向左；由于车与小球相对静止，所以车的加速度也为gtanθ，方向向左，所以小车的运动情况有可能是向左的加速或向右的减速；
A．向右加速运动，加速度a=gsinθ，与结论不相符，选项A错误；
B．向左加速运动，加速度a=gsinθ，与结论不相符，选项B错误；
C．向右减速运动，加速度a=gtanθ，与结论相符，选项C正确；
D．向左减速运动，加速度a=gtanθ，与结论不相符，选项D错误；
10.【答案】A
【详解】
对球受力分析，受重力、支持力和拉力，如图，根据共点力平衡条件，有
N=mgcsθ； F=mgsinθ
其中θ为支持力N与竖直方向的夹角；当物体向上移动时，θ变大，故N变小，F变大；故A正确，BCD错误．故选A．
注：此题答案应该是A.
11.【答案】A
【详解】
设∠ABC=θ，对B点受力分析，根据平行四边形法则可得 ,当改变细线BC的长度将C点沿墙上移的过程中，θ增大，则轻杆B端所受的力NB减小，故选A.
12.【答案】B
【详解】
A．加水银前，A气体压强
当向右管开口端注入少量水银时，A、B气体压强均变大，要被压缩，假设B气体体积不变，则水银面c下降的高度等于水银面a上升的高度，由于B气体体积同时要减小，故水银面c下降的高度大于水银面a上升的高度，故A正确；
B．假设右管中增加的水银高度比A气体的原长大，则水银面a、b间新的高度差不可能等于右管上段新水银柱的长度，故B错误；
C．A气体压强
加水银后，由于h2＞h1，故
故C正确；
D．假设加入△h高度的水银，则B气体的压强增加量一定为ρg△h；假设A、B气体的体积均不变，则A气体的压强增加量也为ρg△h；压强增加后，根据玻意耳定律，体积要压缩，故A气压增加量小于ρg△h；故气体A的压强增加量比气体B的压强增加量小，故D正确。
本题选不正确的，故选B。
13.【答案】2；6t-1.5t2；
【详解】
由速度图像可知， 0~2s内物体沿正方向做单向直线运动，第2s末速度方向发生改变，2~4s沿负方向做运动，所以在时间t=2s时，质点距坐标原点最远；
由速度图像可知，初速度和加速度分别为
由位移公式可知，前4s内该质点的位移随时间变化的关系式是
14.【答案】变小；60；
【详解】
（1）设原来气体压强为p1，下压玻璃管后气体压强为p2，水银面高度差为h2，空气柱长度为l2，大气压强为p0，所以p1=p0-h，p2=p0-h2，根据玻意耳定律：（p0-h）l=(p0-h2)l2，由于玻璃管的总长度减小，可得h2、l2减小；若空气柱长度恢复原长，可求h2=15cm，根据查理定律，其中p1=p0-h=50cmHg，p2=p0-h2=60cmHg，T1=273+27=300K，代入解得T2=360K，所以温度改变了60°.
15.【答案】2；4；
【详解】
根据得
则第一个竖直上抛运动的物体的初速度
第一个物体上升的最大高度为16m，则第二个物体与它相遇时高度最高也只能是16m时相遇，经历的时间最长，若另一物体抛出的速度v1=10m/s，与它相遇时高度最高也只能是16m时相遇，经历的时间最长，根据解得
或t=8s（舍去）
则
若另一物体竖直上抛的初速度为v1=4m/s，在此物体上升到最高点又返回到初始位置时相遇经历的时间最长，即经历的时间为
则
16.【答案】3g；－R；
【详解】
（1）根据牛顿第二定律得，4mg-mg=ma，解得a=3g=30m/s2．
（2）根据万有引力提供向心力得，
根据万有引力等于重力得，
解得:
17.【答案】1800；450；
【详解】
物体运动的加速度
合外力
则前3s内外力功率的最大值为
3s内的平均速度
3s内外力的平均功率为
18.【答案】（1）；；（2）小车甲B；（3）大；
【详解】
（1）小车通过光电门1的瞬时速度为：，小车通过光电门2的瞬时速度为：，根据位移速度公式：，解得：．
（2）为了研究在外力一定时加速度与质量的关系，保持小车的质量不变，故填小车甲．
（3）由牛顿第二定律：，变形得：，所以做图象，故选B.
（4）真实速度为挡光片前边缘到达光电门中心的瞬时速度，但测量的速度却为此瞬间之后之后的瞬时速度，显然偏大，故测得的加速度偏大．
19.【答案】（1）15m/s2 方向沿斜面向下；
（2）5.2N，方向沿斜面向下；
（3）物体只能停在原处，物体停下前所通过的路程0.432m.
【分析】
（1）根据速度-时间图象的斜率表示加速度即可求解；
（2）根据牛顿第二定律列式求解外力F，注意方向；
（3）滑块到最高点时速度为零，撤除外力后，所以滑块不能返回斜面底端，根据运动学公式求出滑块停在离斜面底端的距离；
【详解】
（1）设沿斜面向上为正，由图象，即加速度大小为，方向沿斜面向下，则向上做匀减速运动；
（2）设沿斜面向下为正方向，如图所示：
垂直斜面方向：，
滑动摩擦力：
沿着斜面方向：，
得到：，方向沿斜面向下；
（3）滑块不能返回斜面底端，因为当到达最高点后，重力沿斜面向下的分力小于物体受到沿斜面向上的最大摩擦力，物体只能停在原处，物体停下前所通过的位移为：．
20.【答案】（1）W；（2）；（3）或
【详解】
试题分析：（1）有拉力作用过程，机械能的增加量等于拉力做的功；没有拉力作用的过程，只有重力做功，机械能守恒；
（2）对加速上升过程和竖直上抛过程根据运动学公式列式求解加速度，根据牛顿第二定律列式求解拉力；
（3）球动能为时，可能是加速过程，也可能是减速过程，分情况根据功能关系列式求解．
解：（1）撤去拉力时球的机械能为W，由机械能守恒定律，回到地面时的动能为：
Ekt=W
（2）设拉力作用时间为t，在此过程中球上升h，末速度为v，则：
h=
v=at
由题意有：
﹣h=vt﹣
解得：a=
根据牛顿第二定律，有：
F﹣mg=ma
解得：
F=
（3）动能为时球的位置可能在h的下方或上方；
设球的位置在h下方离地h′处，则：
（F﹣mg）h′=
而（F﹣mg）h=
解得：h′=
重力势能：
设球的位置在h上方离地h′处，由机械能守恒，有：
因此：
答：（1）球回到地面时的动能为W；
（2）撤去拉力前球的加速度大小a为，拉力的大小F为；
（3）球动能为时的重力势能或．