西南大学附属中学校2024届高三上学期期中调研物理试卷(含答案)

这是一份西南大学附属中学校2024届高三上学期期中调研物理试卷(含答案)，共20页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题
1、2023年杭州亚运会上，运动员正在进行射箭项目比赛，如图甲所示。释放箭的瞬间，若弓弦的拉力为100N，如图乙中的和所示。弓弦对箭产生的作用力为120N，如图乙中的F所示，则弓弦的夹角α应为（）( )
A.106°B.74°C.143°D.127°
2、2023年国庆长假期间，各地游客朋友来到重庆，欣赏“轻轨穿楼”景观，感受山城独特魅力。假如轻轨列车进站时从某时刻起做匀减速直线运动，分别用时3s、2s、1s连续通过三段位移后停下，则这三段位移的平均速度之比是( )
A.27:8:1B.3:2:1C.9:4:1D.5:3:1
3、2023年9月21日，“天宫课堂”第四课在中国空间站开讲，授课期间利用了我国的中继卫星系统进行信号传输，天地通信始终高效稳定。已知空间站在距离地面400公里左右的轨道上运行，其运动视为匀速圆周运动，中继卫星系统中某卫星是距离地面36000公里左右的地球静止轨道卫星（同步卫星），则该卫星( )
A.授课期间经过北京正上空B.加速度大于空间站的加速度
C.运行速度大于地球的第一宇宙速度D.运行周期大于空间站的运行周期
4、如图所示，在考虑空气阻力的情况下，一小石子从O点抛出，沿轨迹OPQ运动，其中P是最高点。若小石子所受空气阻力大小与瞬时速度大小成正比，则( )
A.小石子从O点到P点的时间大于从P点到Q点的时间
B.从O点到Q点的过程中，小石子速度的水平分量越来越小
C.从O点到Q点的过程中，小石子速度的竖直分量越来越小
D.从O点到Q点的过程中，小石子加速度的竖直分量在Q点时最大
5、如图所示，固定在竖直面内的粗糙轨道ABC由直线段AB和圆弧段BC组成，两段相切于B点，BC段圆心为O，最高点为C，A与C的高度差等于圆弧轨道的直径2R。质量为m的小球从A点以初速度冲上轨道，能恰好沿轨道运动到C点。若小球所受阻力大小恒定，下列说法正确的是( )
A.小球在C点受到轨道的支持力大小为0
B.小球从A到C的过程中，机械能减少了
C.小球从A到C的过程中，克服了轨道的阻力做功
D.若要让小球从C点脱离轨道，则至少要将小球的初速度增大到
6、质量为和的两个物体在光滑水平面上发生正碰，取碰前的运动方向为正方向，它们的位置坐标x随时间t变化的图象如图所示。下列说法正确的是( )
A.碰撞前的动量大于的动量
B.碰撞后的速率为2m/s
C.碰撞过程中的动量变化量大小为3kg·m/s
D.碰撞过程中共损失机械能8J
7、一种可用于卫星上的带电粒子探测装置，由两个同轴的半圆柱形带电导体极板（半径分别为R和）和探测器组成，其横截面如图（a）所示，点O为圆心。在截面内，极板间各点的电场强度大小与其到O点的距离成反比，方向指向O点。4个带正电的同种粒子从极板间通过，到达探测器。不计重力。粒子1、3做圆周运动，圆的圆心为O、半径分别为（）；粒子2从距O点的位置入射并从距O点的位置出射；粒子4从距O点的位置入射并从距O点的位置出射，轨迹如图（b）中虚线所示。则( )
A.粒子1入射时的动能等于粒子2入射时的动能
B.粒子1入射时的动能等于粒子3入射时的动能
C.粒子2入射时的动能小于粒子4入射时的动能
D.粒子4入射时的动能大于它出射时的动能
二、多选题
8、如图所示，三个光滑斜面1、2、3固定在水平面上，斜面1与3底边相同，斜面2和3高度相同，当物体先后沿三个斜面从顶端由静止下滑到底端时，对于整个下滑过程，下列说法正确的是( )
A.三种情况下物体滑到斜面底端时的速率
B.三种情况下物体滑到底端时重力做功的瞬时功率
C.在斜面2和斜面3上，合外力对物体的冲量不相同
D.在斜面2和斜面3上，合外力对物体做的功不相等
9、如图所示，五角星是边长相等的共面十边形，若在e、i点固定电荷量相等的正点电荷，一带负电的试探电荷q从b点由静止释放，仅在静电力作用下运动。则( )
A.j、f两点的电场强度大小相等
B.试探电荷q从b点运动到g点过程中，其电势能先减少后增大
C.试探电荷q从b点运动到g点过程中，其加速度一直减小
D.若在b点给试探电荷q一个合适的初速度，它可以做匀速圆周运动
10、“蹦极”是很多年轻人喜爱的极限运动（如图甲所示），质量为m的蹦极爱好者从跳台上落下，其加速度随下降位移变化的图象如图乙所示（图甲、g，已知，、未知，忽略空气阻力以及绳索的重力，蹦极所用的绳索可看成满足胡克定律的弹性绳，g为重力加速度，对于蹦极爱好者，下列说法正确的是( )
A.下降位移为时，速度最大
B.下降过程中的最大速度大小为
C.下降的最大位移
D.下降过程中的最大加速度大小为
三、实验题
11、某同学为了验证对心碰撞过程中的动量守恒定律，设计了如下实验：用纸板搭建如图所示的滑道，使金属玦可以平滑地从斜面滑到水平面上，其中OA为水平段。选择相同材质的金属块进行实验。
测量金属块的质量，得到甲、乙两个金属块的质量分别为和。将金属块甲放置在斜面上某一位置，标记此位置为B。由静止释放甲，当甲停在水平面上某处时，测量甲从O点到停止处的滑行距离OP。将金属块乙放置在O处，左侧与O点重合，将甲放置于B点由静止释放。当两枚金属块发生碰撞后，分别测量甲、乙从O点到停止处的滑行距离OM和ON。保持释放位置不变，重复实验若干次，得到OP、OM、ON的平均值分别为。
（1）在本实验中，甲的质量__________乙的质量（选填“>”“（2）（3）
解析：（1）为了保证碰撞后甲物体不反弹，则甲的质量大于乙的质量。
（2）碰撞前，设甲到O点的速度大小为，在甲从O点到P点过程中，摩擦力做功等于动能的变化量，由动能定理有
解得
（3）同理，可求得碰后甲乙速度
，
碰撞过程满足动量守恒，规定向右为正方向有
联立解得
所以
12、答案：（1）；9.80；/796（2）
解析：（1）指针随齿轮转动一周后,弹簧的长度变化量为
弹力变化为
则弹簧的劲度系数为
由图可知，游标卡尺的读数为
计算出弹簧的劲度系数为
（2）放上一物品时，计算出的劲度系数为
放上两物品时，计算出的劲度系数为
放上三物品时，计算出的劲度系数为
联立解得
13、答案：（1）8m/s（2）5.0m（3）2.25s
解析：（1）嘉宾加速阶段通过的位移为
计时器与嘉宾起跑点间的距离为
可知他按下按钮时，已经处于匀速运动阶段，则他按下按钮时的运动速度大小
（2）设排球下落时间为，根据题意有
所以排球下落的高度为
（3）嘉宾加速运动时间为，则有
嘉宾匀速运动时间为，则有
阶段
运动总时间
14、答案：（1）
（2），
（3）的取值范围为
解析：（1）滑块从A点运动到B点的过程中，由动能定理有
滑块从A点运动到B点的过程中
解得
（2）滑块从B点运动到竖直虚线CD的过程中，由牛顿第二定律有
得
根据运动学公式有
解得
（3）当较小时，滑块刚好与竖直墙壁底端E点碰撞，有
解得
当较大时，滑块刚好与竖直墙壁顶端F点碰撞，从C点到F点做类平抛运动，在水平方向有
竖直方向有
解得
综上，的取值范围为
15、答案：（1）1s（2）2.4m（3）见解析
解析：（1）小球在木盒中运动时，有
对木盒沿斜面向下的运动过程，有
解得
（2）第一次碰撞前，小球的速度为
木盒的速度为
小球和木盒发生弹性碰撞，则
解得
，
当二者共速时，相对位移有最大值，则
解得
（3）由动量守恒定律和机械能守恒定律可解得，每次碰撞完成后小球的速度为
木盒的速度为
其中为每次碰撞前小球的速度，为每次碰撞前木盒的速度，归纳可知，每相邻两次碰撞间的时间间隔都为
因此每相邻两次相碰之间小球速度沿斜面向下增加
木盒速度沿斜面向下增加
结合第（2）问分析可得出以下归纳情况：
第一次碰前小球的速度为6m/s，木盒的速度为1.2m/s；
第一次碰后小球的速度为，木盒的速度为2.8m/s；
第二次碰前小球的速度为10m/s，木盒的速度为5.2m/s；
第二次碰后小球的速度为2m/s，木盒的速度为6.8m/s；
第三次碰前小球的速度为14m/s，木盒的速度为9.2m/s；
第三次碰后小球的速度为6m/s，木盒的速度为10.8m/s
……
第n次碰后小球的速度大小为
第n次碰后木盒的速度大小为
自第（）次碰撞至第n次碰撞木盒的位移为
自开始释放至第n次碰撞木盒的总位移为
损失的机械能为