PAGEPAGE12023—2024學年度第一學期高三期中檢測物理1.答題前，考生先將自己的姓名、考生號、座號等填寫在相應位置，認真核對條形碼上的姓名、考生號和座號等，并將條形碼粘貼在指定位置上。2.選擇題答案必須使用2B鉛筆（按填涂樣例）正確填涂；非選擇題答案必須使用0.5毫米黑色簽字筆書寫，字體工整、筆跡清楚。3.請按照題號在各題目的答題區域內作答，超出答題區域書寫的答案無效；在草稿紙、試題卷上答題無效。保持卡面清潔，不折疊、不破損。一、單項選擇題：本題共8小題，每小題3分，共24分。在每個題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1.如圖所示，為位于淄川的楊寨古塔的塔頂避雷裝置。當雷云接近塔頂時，塔頂的避雷裝置頂端由于聚集著大量正電荷而形成局部電場集中的空間。圖中虛線表示某時刻避雷裝置周圍的等差等勢面分布情況，實線表示一帶電量不變的粒子僅在電場力作用下經、、三點的運動軌跡。則（）A.該粒子帶負電B.由到電勢逐漸降低C.該粒子由點到點受到的電場力做負功D.該粒子在點的電勢能比在點的大【答案】C【解析】A．由運動軌跡可知，粒子所受電場力指向凹側，而避雷針頂端聚集大量正電荷，電場線方向應如下所示粒子受力方向與電場線方向相同，故該粒子帶正電。故A錯誤；B．沿著電場線方向電勢逐漸降低，故由到電勢逐漸升高。故B錯誤；CD．該粒子由點運動到點，電場力與位移的夾角為鈍角，故電場力做負功，電勢能增大，動能減小。故該粒子在點的電勢能比在點的小。故C正確，D錯誤。故選C。【點睛】根據題意及等勢面的分布圖畫出電場線的分布情況，再根據電場力方向與電場強度方向的關系，確定粒子的電性。電場力做正功，電勢能減小。2.某同學用彈簧豎直懸掛智能手機做如下實驗：如圖甲所示，將彈簧上端固定在鐵架臺上的點，打開手機加速度傳感器，同時從彈簧原長位置靜止釋放手機，獲得一段時間內手機在豎直方向的加速度隨時間變化的圖像如圖乙所示，下列說法正確的是（）A.手機在時處于失重狀態 B.手機在時速度最大C.時彈簧恢復到原長 D.手機的速度最大值約為【答案】D【解析】A．從O點由靜止釋放手機，加速度為-10m/s2，只受重力作用，可知圖像以豎直向上為正方向；手機在0.3s時處于加速度方向向上，超重狀態，故A錯誤；BD．由圖像可知，手機一開始向向下做加速度減小的加速運動，當加速度為0時，即0.17s時速度達到最大，根據a-t圖像，圖線與橫軸圍成的三角形的面積表示速度變化量可知，最大速度約為由圖可知實際面積要大于三角形的面積，所以手機的速度最大值約為，故B錯誤，D正確；C．由圖像可知，1.1s時，手機加速度為0，受力平衡，彈簧的彈力與重力平衡，彈力不為零，彈簧沒有恢復到原長，故C錯誤。故選D。3.我國的“天問一號”探測器已經成功登陸火星。火星屬于類地行星，直徑約為地球的0.5倍，質量約為地球的0.1倍，繞太陽運行的周期約為687天。下列說法正確的是（）A.“天問一號”在火星表面附近運行時的周期約為687天B.“天問一號”在火星表面附近運行時的速度大于C.“天問一號”在火星上所受重力比在地球上所受重力大D.火星的平均密度比地球的平均密度小【答案】D【解析】A．根據題意，由萬有引力提供向心力有解得又有則“天問一號”在火星表面附近運行時的周期不可能為687天，故A錯誤；B．根據題意，由萬有引力提供向心力有解得又有則“天問一號”在火星表面附近運行時的速度小于，故B錯誤；C．由萬有引力等于重力有可得火星表面的重力加速度為則“天問一號”在火星上所受重力比在地球上所受重力小，故C錯誤；D．根據題意，由公式可得，星球的平均密度為則有則火星的平均密度比地球的平均密度小，故D正確。故選D。4.伽利略在《關于兩門新科學對話》中寫道：“我們將木板的一頭抬高，使之略呈傾斜，再讓銅球由靜止滾下……為了測量時間，我們把一只盛水的大容器置于高處，在容器底部焊上一根口徑很細的管子，用小杯子收集每次下降時由細管流出的水，然后用極精密的天平稱水的重量”，若將小球由靜止滾下的距離記為L，對應時間內收集的水的質量記為m，則L與m的比例關系為A. B. C. D.【答案】B【解析】明確該實驗的實驗原理，初速度為零的勻變速運動，位移與時間的二次方成正比，由于水是均勻穩定的流出，水的體積和時間成正比，則水的質量和時間成正比；所以該實驗只要驗證位移與質量的二次方是否成正比，就可驗證該運動是否勻變速直線運動．銅球做初速度為零的勻變速運動，位移L與時間t的二次方成正比，即：L∝t2由于水是均勻穩定的流出，水的體積和時間成正比，又：m=ρV所以水的質量與時間成正比，即：m∝t所以量筒中收集的水量可以間接的測量時間，即：t∝m，所以可得：L∝m2故選B．【點睛】解決該問題的關鍵是明確實驗原理，根據流入量筒水的量與時間成正比，將時間問題轉化為為水量問題．5.一彈丸在飛行到距離地面高時僅有水平速度，爆炸成為甲、乙兩塊水平飛出，甲、乙的質量比為1:4。不計質量損失，取重力加速度，則下列圖中兩塊彈片飛行的軌跡可能正確的是（）A. B.C. D.【答案】B【解析】取原來的速度v的方向為正方向，彈丸質量為5m，根據動量守恒有可得爆炸后下落的時間為由于時間相同，等式兩邊同乘以時間t，可得水平位移的關系為由題可知，只有B選項滿足上述水平位移關系。故選B。6.如圖所示，有一質量為、半徑為、密度均勻的球體，在距球心處有一質量為的質點。若以球心為中心挖去一個半徑為的球體，則剩下部分對質點的萬有引力為（）A. B. C. D.【答案】C【解析】剩下部分對質點的萬有引力應等于完整球體對質點的引力減去被挖去的小球體對質點的引力，即被挖去小球體的質量為而大球體的質量為聯立可得，剩下部分對質點的萬有引力為故選C。7.“極限滑草”受到青少年的追捧。如圖所示，某同學在滑草斜面上從O點由靜止開始做勻加速直線運動，先后連續經過P、M、N三點，已知MN間的距離是PM的兩倍，PM段的平均速度是5m/s，MN段的平均速度是10m/s，則該同學經過N點時的瞬時速度為（）A. B. C. D.【答案】A【解析】設PM的距離為x，則MN的距離為2x，則從P點到M點的時間等于從M點到N點的時間為在根據逐差公式可得，加速度為MN時間中點的速度為則該同學經過N點時的瞬時速度為故選A。8.空間有一如圖所示圓錐形區域，為頂點，為底面圓的直徑，A、C兩點分別是兩母線、的中點，底角為60°。過A、C兩點平行于底面的截面圓的圓心為；底面圓的圓心為，半徑為。在、處分別固定電荷量均為的正電荷，則A、O兩點的電場強度之比為（）A. B. C.D.【答案】B【解析】由幾何關系可得、處的電荷在A點產生的電場分別為故聯立可得O點場強為故故選B。二、多項選擇題：本題共4小題，每小題4分，共16分。在每個題給出的四個選項中，有多項符合題目要求。全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分。9.如圖所示，原長為的輕質彈簧，一端固定在點，另一端與一質量為的小球相連。小球套在傾斜固定的粗糙桿上，桿與水平方向的夾角為37°，小球與桿之間的動摩擦因數為0.3，桿上、兩點與點的距離均為，點到點的距離為，與桿垂直。當小球置于桿上點時恰好能保持靜止。設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度大小為，彈簧始終在彈性限度內（）。現使小球以某一初速度從點向下運動，在小球第一次從到過程中，下列說法正確的是（）A.彈簧的勁度系數為B.彈簧的勁度系數為C.從點到點的運動過程中，小球受到的摩擦力先增大再減小D.小球從點到點受到的摩擦力做的功大于從點到點受到的摩擦力做的功【答案】AC【解析】AB．小球P點時恰好保持靜止，由平衡條件可得解得故A正確，B錯誤；C．從M點到P點的運動過程中，摩擦力其中x為彈簧的壓縮量，α為彈簧與OP的夾角。因x變大，α減小，則摩擦力f變大；同理從O點到N點的運動過程中摩擦力減小。故從點到點的運動過程中，小球受到的摩擦力先增大再減小，故C正確；D．根據對稱性可知，在任意關于P點對稱的點摩擦力大小相等，而PM與PN距離相等。結合功的定義可知，小球從點到點受到的摩擦力做的功等于從點到點受到的摩擦力做的功，故D錯誤。故選AC。【點睛】根據平衡條件列出平衡方程，得出彈簧的勁度系數。下滑的過程中，小球受到的摩擦力為滑動摩擦力，根據滑動摩擦力的定義式分析其變化情況。對于運動類問題，需注意運動的對稱性及可逆性兩大特點。10.風速儀結構如圖甲所示。光源發出的光經光纖傳輸，被探測器接收，當風輪旋轉時，通過齒輪帶動凸輪圓盤旋轉，當圓盤上的凸輪經過透鏡系統時光被擋住。已知風輪葉片轉動半徑為，每轉動圈帶動凸輪圓盤轉動一圈。若某段時間內探測器接收到的光強隨時間變化關系如圖乙所示，則該時間段內風輪葉片（）A.轉速逐漸增大 B.轉速逐漸減小C.平均速率為 D.平均速率為【答案】AD【解析】AB．根據圖乙可知，在凸輪圓盤轉動一圈的過程中，探測器接收到光的時間越來越短，說明凸輪圓盤轉動速度越來越快，所以該時間段內風輪葉片的轉速逐漸增大，故A正確，B錯誤；CD．根據圖乙可知，在時間內，凸輪圓盤轉動了4圈，所以風輪葉片轉動了4n圈，則風輪葉片轉動的平均角速度為則風輪葉片轉動的平均速率為故C錯誤，D正確。故選AD。11.電動汽車在研發過程中都要進行性能測試，如圖所示為某次測試中某型號汽車在水平路面上由初速度為開始運動，牽引力與速度的倒數圖像，表示最大速度，平行于軸，反向延長過原點。已知阻力恒定，汽車質量為。下列說法正確的是（）A.汽車從到持續的時間為B.汽車由到過程做勻加速直線運動C.在此測試過程中汽車最大功率為D.汽車能夠獲得的最大速度為【答案】AC【解析】A．點時牽引力等于阻力，所以汽車從到的做勻加速直線運動，加速度為汽車從到持續的時間為故A正確；B．根據，結合段圖像，可知汽車從到的恒定功率加速，根據牛頓第二定律有可知汽車由到過程做加速度減小的加速運動，故B錯誤；C．由點知故C正確；D．汽車能夠獲得的最大速度為故D錯誤。故選AC。12.風洞是人工產生和控制的氣流，用以模擬飛行器或物體周圍氣體的流動。圖甲為高的透明垂直風洞。在某次風洞飛行上升表演中，表演者的質量，為提高表演的觀賞性，控制風速與表演者上升高度間的關系如圖乙所示，在風力作用的正對面積不變時，風力（為風速），。若表演者開始靜臥于處，再打開氣流，表演者從最低點到最高點的運動過程中，下列說法正確的是（）A.表演者先做加速度逐漸增大的加速運動，再做加速度逐漸減小的減速運動B.表演者先做加速度逐漸減小的加速運動，再做加速度逐漸增大的減速運動C.表演者上升達到最大速度時的高度D.表演者上升能達到的最大高度【答案】BD【解析】AB．當時，合力向上，人向上加速，由牛頓第二定律故隨著風速的減小，加速度減小，人先做加速度減小的加速運動；當時，加速度為零，速度最大；當時，合力向下，人向上減速，由牛頓第二定律故隨著風速的減小，加速度增大。所以表演者先做加速度逐漸減小的加速運動，再做加速度逐漸增大的減速運動，A錯誤，B正確；CD．由乙圖可知時達到最大高度時故上升到最大高度過程中風力對表演者做功為由動能定理解得C錯誤，D正確故選BD。三、非選擇題：本題共6小題，共60分。13.某物理小組測量木塊與木板間動摩擦因數實驗裝置如圖甲所示，位移傳感器連接到計算機，實驗時先打開位移傳感器，再讓木塊從木板上端由A點靜止釋放，繪制出了木塊相對傳感器的位移隨時間變化的規律如圖乙中曲線②所示。其中木板與水平面夾角為（，，）（1）根據圖乙曲線②中的數據，可計算出木塊的加速度__________，木塊與木板間動摩擦因數__________；（結果均保留兩位有效數字）（2）若只增大木板傾斜的角度，則木塊相對傳感器的位移隨時間變化規律可能是圖中的__________（選填“①”或“③”）；（3）為了提高木塊與木板間動摩擦因數的測量精度，下列措施可行的是__________。A．點與傳感器距離適當大些B．木板的傾角越大越好C．選擇體積較大的空心木塊【答案】（1）0.250.24（2）①（3）A【解析】（1）[1]根據勻變速直線運動的推論，由逐差法得[2]選取木塊為研究的對象，在木塊沿斜面方向上由牛頓第二定律得代入數據，解得（2）[3]木塊的加速度為若只增大木板傾斜的角度，可知加速度變大。又根據公式知，在相同時間內，位移減小的更多，故木塊相對傳感器的位移隨時間變化規律可能是圖中①。（3）[4]根據前面分析可知，在實驗中，為了減少實驗誤差，應使木塊的運動時間長一些，可以減小斜面的傾角、增加木塊在斜面上滑行的位移等；選擇體積較大的空心木塊會使運動中的空氣阻力變大影響實驗結果。故選A。14.在碰撞問題中，人們經常采用恢復系數來描述運動，的值只與材料有關，其定義式為碰撞后兩物體相對速度大小與碰撞前兩物體相對速度大小之比，即。某興趣小組通過測定恢復系數，來確定滑塊的材料。設計如下實驗：氣墊導軌上放有質量不等、材料相同的兩滑塊和。用頻閃照相機進行4次閃光拍照，第1次是在兩滑塊碰撞之前，其余3次是在碰撞之后，最終照片如圖所示。已知在這4次閃光的時間內、均在范圍內運動（以滑塊上的箭頭位置為準），且第1次閃光時，恰好經過處，恰好經過處，碰撞后靜止。、兩滑塊的碰撞時間及閃光持續的時間極短，均可忽略不計，摩擦忽略不計。試根據閃光照片（閃光時間間隔為）分析得出：（1）碰撞發生位置在刻度尺__________刻度處。（2）選取水平向右為正方向，則兩滑塊碰撞前：的動量為__________，的動量為__________；兩滑塊碰撞后：、的總動量為__________。（3）比較、碰撞前后的動量之和，得出的實驗結論是____________________。（4）通過查找資料各材料的恢復系數如下表。根據本實驗測得的恢復系數，我們可以推測該實驗使用的滑塊的材質是____________________。材料鎢木材鋁合金玻璃恢復系數0.370.500.750.94【答案】（1）100.0（2）-21-1（3）碰撞前后動量守恒（4）木材【解析】（1）[1]碰撞后靜止，從圖中可以看出是在100.0cm處；（2）[2][3][4]第一次閃光恰好經過處，恰好經過處，從圖中可以分析出，第二次閃光也恰好經過處，A靜止在；第三次閃光經過，A靜止在；第四次閃光經過，A靜止在；由上面的分析發現，B碰撞前后速度大小相同，第一次閃光到碰撞的時間為0.1s；所以設碰撞前的A、B速度為v1、v2，碰撞后的A、B速度為、，有碰撞前的A、B動量分別為碰撞之后的總動量為（3）[5]碰撞前的總動量等于碰撞后的總動量，故碰撞前后動量守恒；（4）[6]恢復系數故材質為木材。15.嫦娥五號探測器首次實施無人月面取樣并返回，為2024年登月做好前期準備。嫦娥五號探測器由軌道器、返回器、著陸器和上升器等多個部分組成。探測器完成對月球表面的取樣任務后，樣品將由上升器攜帶升空進入環月軌道，與環月軌道上做勻速圓周運動的軌道器返回器組合體（簡稱組合體）對接。為了安全，上升器與組合體對接時，必須具有相同的速度。已知上升器（含樣品）的質量為，月球的半徑為，月球表面的重力加速度為，組合體到月球表面的高度為。取上升器與月球相距無窮遠時引力勢能為零，上升器與月球球心距離為時，引力勢能為，為引力常量，月球的質量為（未知），不計月球自轉的影響。求：（1）月球質量及組合體在環月軌道上做圓周運動的速度的大小；（2）上升器從月球表面升空并與組合體成功對接至少需要的能量。【答案】（1），；（2）【解析】（1）在月球表面，根據萬有引力等于重力有可得，月球質量為組合體在環月軌道上做圓周運動，根據萬有引力提供向心力有可得，組合體在環月軌道上做圓周運動的速度為（2）上升器從月球表面升空并與組合體成功對接時，重力勢能的增加量為上升器從月球表面升空并與組合體成功對接時，增加的動能為所以上升器從月球表面升空并與組合體成功對接至少需要的能量為16.如圖所示，高為的光滑水平桌面上有一輕質彈簧，其一端固定在墻上，用質量為的小球壓縮彈簧的另一端，使彈簧具有彈性勢能。小球釋放后，在彈簧作用下從靜止開始在桌面上運動，與彈簧分離后，從桌面水平飛出。距離桌面右端水平距離為處，有豎直放置的探測屏，下端固定在水平地面上，高為。現把彈簧壓縮到不同長度，使小球飛出。不計空氣阻力，小球可視為質點，小球落地后立即停止運動，重力加速度為。求：（1）為讓小球能打在探測屏上，開始釋放小球時彈簧的彈性勢能需滿足的條件；（2）小球打在探測屏上的最小動能及此時小球打在探測屏上的位置距離地面的高度。【答案】（1）；（2）mgL，1.5L【解析】（1）當彈性勢能最小時，小球恰好打在B點，則根據平拋運動的規律有聯立解得，小球離開桌面的速度為則此時的彈性勢能為則為讓小球能打在探測屏上，開始釋放小球時彈簧的彈性勢能（2）設小球離開桌面時的速度為v，根據平拋規律有則此時小球打在探測屏上動能為由數學知識可知，當時，即時，動能最小為此時小球的豎直位移為則此時小球打在探測屏上的位置距離地面的高度為17.如圖所示，長為L的絕緣細線，一端懸于O點，另一端連接帶電量為的金屬小球A，整個裝置處在與水平方向成夾角斜向下的勻強電場中，電場強度大小為，電場范圍足夠大，在距O點為L的正下方有另一完全相同的不帶電金屬小球B置于光滑絕緣水平桌面的最左端，桌面離地面高度為H，現將細線向右拉至水平從靜止釋放A球。重力加速度為g，不計小球間庫侖力的作用，小球體積忽略不計。（，）（1）求A球釋放瞬間絕緣細線拉力的大小；（2）求A、B兩球剛要碰撞時A球的速度；（3）求A、B兩球碰撞前A球速度的最大值；（4）A、B兩球發生彈性碰撞瞬間，撤去原電場，同時加上垂直紙面向里的勻強電場，電場強度大小為。求球從離開桌面到落地過程位移的大小。【答案】（1）；（2）；（3）；（4）【解析】（1）A球釋放瞬間受力情況如圖所示即解得（2）對A球從靜止釋放到與B球碰撞之前的過程應用動能定理解得（3）如圖，由幾何關系可知，重力、電場力的合力與電場強度方向垂直，大小為當A球運動到速度與垂直時速度最大，由動能定理可得解得（4）A、B兩球發生彈性碰撞解得碰后B的電荷量為，豎直方向有水平向左方向位移大小為垂直紙面向外方向位移大小為垂直紙面向外方向加速度大小為B球從離開桌面到落地過程的位移大小為聯立可得18.如圖所示，質量的木板A置于光滑水平地面上，