宜丰中学2024届高三上学期11月期中考试物理试卷(含答案)

这是一份宜丰中学2024届高三上学期11月期中考试物理试卷(含答案)，共15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、某物体做直线运动的图像如图所示，关于物体在前8s内的运动，说法正确的是( )
A.物体在第6s未改变运动方向
B.0~4s内的位移大于6~8s内的位移
C.0~4s内的速度小于6~8s内的速度
D.0~8s内物体离出发点的最大距离是8m
2、如图所示为某款可以调节背带长短的挎包。现将该挎包分别用图中两种方式挂在挂钩上，下列说法正确的是( )
A.背带长时，背带上的张力大B.背带短时，背带上的张力大
C.背带长时，背带受到挂钩的作用力大D.背带短时，背带受到挂钩的作用力大
3、如图所示，轻弹簧的一端固定，另一端连着小球A，小球A的下面用另一根相同的轻弹簧连着小球B，一根轻质细绳一端连接小球A，另一端固定在墙上，平衡时细绳水平，弹簧与竖直方向的夹角为，弹簧的形变量为弹簧形变量的3倍，重力加速度大小为g。将细绳剪断的瞬间，下列说法正确的是( )
A.小球A的加速度大小为B.小球A的加速度大小为
C.小球B的加速度大小为D.小球B的加速度大小为g
4、第24届冬奥会于2022年2月4日在我国的北京、延庆等地举行，如图甲所示，两名质量相同的跳雪运动员a、b（可视为质点）从雪道末端先后以初速度、，沿水平方向向左飞出，示意图如图乙。若不计空气阻力，则两名运动员从飞出至落到雪坡（可视为斜面）上的整个过程中，下列说法正确的是( )
A.a、b飞行时间之比为
B.a、b飞行的水平位移之比
C.a、b落到雪坡上的瞬时速度方向不相同
D.a、b落到雪坡上的动能之比为1∶4
5、如图所示，卫星A是2022年8月20日我国成功发射的遥感三十五号04组卫星，卫星B是地球同步卫星，若它们均可视为绕地球做匀速圆周运动，卫星P是地球赤道上还未发射的卫星，下列说法正确的是( )
A.卫星A的运行周期可能为48h
B.卫星B在6h内转动的圆心角是45°
C.卫星B的线速度小于卫星P随地球自转的线速度
D.卫星B的向心加速度大于卫星P随地球自转的向心加速度
6、如图所示，传送带与水平面夹角，底端到顶端的距离，运行速度大小。将质量的小物块轻放在传送带底部，物块与传送带间的动摩擦因数，取重力加速度。下列说法正确的是( )
A.物块从斜面底端到达顶端的时间为
B.物块相对传送带的位移大小为6m
C.物块被运送到顶端的过程中，摩擦力对物块做功为32J
D.物块被运送到顶端的过程中，电动机对传送带至少做功48J
7、如图甲所示，弹簧振子以O点为平衡位置，在A、B两点间做简谐运动，图乙是弹簧振子的振动图象。则( )
A.在时，弹簧振子的速度最大
B.在与两个时刻，速度相同
C.从到时间内，弹簧振子做加速度减小的减速运动
D.在时，弹簧振子有最小的弹性势能
二、多选题
8、电动平衡车因其体积小，速度快，携带及操作方便，被越来越多的人作为代步工具及警用巡逻车，某次骑行过程中，人站在平衡车上沿水平直道由静止开始运动，整个骑行过程的图像如图所示（0~3s及18s以后图像均为直线），3s末功率达到额定功率并保持不变，已知人与平衡车质量之和为60kg，若骑行过程所受的阻力不变，下列说法正确的是( )
A.骑行过程人及平衡车所受阻力为80N
B.3~18s时间内，平衡车的位移为90m
C.0~18s时间内，牵引力的最大功率为640W
D.0~10s时间内，牵引力做的功为6400J
9、如图所示，一质量为m的物体在光滑的水平面上运动，已知物体受到一个恒定的水平力作用，先后经过水平虚线上A、B两点时的速度大小分别为、，方向分别与AB成斜向上、斜向下，已知，下列说法中正确的是( )
A.恒力大小为
B.从A到B的运动过程中恒力一直对物体做正功
C.物体从A到B的运动过程中的最小动能为
D.物体从A点运动到B点过程中恒力的冲量大小为
10、如图所示，质量为的木板静止在足够大的光滑水平地面上，质量为的木块静止在木板的左端。质量为m的子弹以大小为的初速度射入木块，子弹射入木块后未穿出木块，且木块恰好未滑离木板。木块与木板间的动摩擦因数为μ，重力加速度大小为g，子弹与木块均视为质点，不计子弹射入木块的时间。下列说法正确的是( )
A.子弹射入木块过程，子弹和木块组成的系统动量守恒、机械能守恒
B.子弹射入木块后共同速度为
C.木板长度为
D.木块在木板上滑行时间是
三、实验题
11、利用计算机和力传感器可以比较精确地测量作用在挂钩上的力，并能得到挂钩所受的拉力随时间变化的关系图像，实验过程中挂钩位置可认为不变。某同学利用力传感器和单摆小球来验证机械能守恒定律，实验步骤如下：
①如图甲所示，固定力传感器M；
②取一根不可伸长的细线，一端连接一小铁球，另一端穿过固定的光滑小圆环O，并固定在传感器M的挂钩上（小圆环刚好够一根细线通过）；
③让小铁球自由悬挂并处于静止状态，从计算机中得到拉力随时间变化的关系图像如图乙所示；
④让小铁球以较小的角度在竖直平面内的A、B之间摆动，从计算机中得到拉力随时间变化的关系图像如图丙所示。请回答以下问题：（以下结果用表示）
（1）小铁球的重力大小为_______。
（2）为了验证小铁球机械能守恒定律，只需验证_______等式是否成立即可。
12、用如图甲所示的“碰撞实验器”可验证两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量守恒定律。图甲中O点是小球抛出点在水平地面上的垂直投影。实验时，先让质量为的小球A多次从斜轨上位置G点由静止释放，找到其落点的平均位置P，测量平抛射程OP。然后，把质量为的小球B静置于轨道末端的水平部分，再将小球A从斜轨上位置G由静止释放，与小球B碰撞，如此重复多次，M、N为两球碰后的平均落点，重力加速度为g，回答下列问题：
（1）为了保证碰撞时小球A不反弹，两球的质量必须满足_______（填“”），为了保证两小球发生对心正碰，两小球的半径_______（填“需相等”或“不需相等”），本实验_______测量平抛运动的高度和时间（填“不需要”或“需要”）
（2）若两球发生弹性碰撞，则表达式可表示为_______（仅用OM、OP、ON表示）。
（3）若实验中得出的落点情况如图乙所示，假设碰撞过程中动量守恒，则入射小球A的质量与被碰小球B的质量之比为_______.
四、计算题
13、一列简谐横波沿方向传播，时刻的波形如图甲所示，和Q是介质中的四个质点，时刻该波刚好传播到B点，质点A的振动图像如图乙所示，求：
（1）该波传播速度的大小；
（2）时，质点A的位移；
（3）质点Q第二次到达波谷的时间。
14、如图所示，一轻质弹簧套在固定的光滑细杆上，其底端与水平地面相连。一带有小孔、质量为的小球（可视为质点）穿在细杆上，小球与弹簧上端接触但并不连接.现用外力使小球缓慢向下压缩弹簧到O点并保持静止，此时弹簧弹力大小为。已知细杆足够长，弹簧的劲度系数为，取，弹簧未超过其弹性限度，不计空气阻力。突然撤去外力后，求：
（1）撤去外力瞬间，小球的加速度大小；
（2）小球与弹簧分离时的动能；
（3）小球运动到最高点时距O点的距离。
15、如图所示，光滑水平面上静置一个质量的滑块，滑块的一侧是一个光滑圆弧轨道，半径，E点切线水平。一个质量的小球以速度从E点冲上滑块，从F点脱离滑块。重力加速度大小。求：
（1）小球离地的最大高度；
（2）小球从F点脱离滑块时，小球速度大小；
（3）小球回到圆弧轨道E点时，滑块对地面的压力大小。
参考答案
1、答案：C
解析：A.图像的斜率正负反映了物体的运动方向，所以物体在4s时运动方向发生了变化，故A错误；B.根据图像可知0~4s内的位移大小等于6~8s内的位移，故B错误；C.根据图像的斜率表示物体运动的速度，则0~4s内的速度为，6~8s内的速度为，故C正确；D.0~8s内物体离出发点的最大距离是4m，故D错误。故选C。
2、答案：B
解析：AB.两种方式下，挎包均处于平衡状态，重力大小相同，则背带上拉力的合力大小相同；背带短时，背带间的夹角更大，根据平行四边形定则，可知此时背带上的张力更大，故A错误，B正确；CD.两种方式下，挂钩对挎包的作用力大小均等于重力大小，故CD错误。故选B。
3、答案：B
解析：细绳剪断之前，对整体受力分析
满足，
对B受力分析
满足又因为两轻弹簧劲度系数相同，且弹簧的形变量为弹簧形变量的3倍，故有联立解得剪断细绳后瞬间，两轻弹簧上弹力保持不变，细绳上拉力变为0，此时小球A所受合外力大小与原绳上拉力相等，小球B所受合外力为零，由牛顿第二定律可知，解得，故B正确，ACD错误。故选B。
4、答案：D
解析：A.设运动员的飞行时间为t，根据平抛运动规律有
根据几何关系有
联立解得
所以他们飞行时间之比为
故A错误；
B.他们飞行的水平位移之比为
故B错误；
C.设运动员落到雪坡上的瞬时速度方向与水平方向的夹角为α，整理可知
所以他们落到雪坡上的瞬时速度方向一定相同，故C错误；
D.根据C选项可知，两名运动员落到雪坡上时的速度大小之比为，根据
可知两名运动员落到雪坡上时的动能之比为，故D正确。
故选D。
5、答案：D
解析：A.根据开普勒第三定律，可知卫星A的运行周期小于24h，故A错误；
B.卫星B是地球同步卫星，周期为24h，所以在6h内转动的圆心角是
故B错误；
C.卫星B是地球同步卫星，角速度与地球自转角速度相等，根据可知卫星B的线速度大于卫星P随地球自转的线速度，故C错误；
D.卫星B角速度与地球自转角速度相等，根据可知卫星B的向心加速度大于随地球自转的向心加速度，故D正确；
故选D。
6、答案：C
解析：AB.物块刚放上传送带时，所受摩擦力沿传送带向上，根据牛顿第二定律得
解得
物块速度与传送带速度相等的时间之后，由于摩擦力突变为静摩擦力，大小为，物块与传送带保持相对静止向上滑动，物块加速阶段的位移
传送带的路程
物块与传送带保持相对静止运动的时间
物块从斜面底端到达顶端的时间
物块相对传送带的位移大小为
故AB错误；
C.物块被运送到顶端的过程中，摩擦力对物块做功为
故C正确；
D.物块被运送到顶端的过程中，电动机对传送带做功转化为焦耳热和物块增加的机械能，其大小为
故D错误。
故选C。
7、答案：B
解析：A.由图乙可知，在时，弹簧振子位于正向位移最大处，此时速度为零，故A错误；
B.在与两个时刻，弹簧振子关于平衡位置对称，速度大小相等，方向相同，故B正确；
C.从到时间内，弹簧振子从平衡位置向负向最大位移处运动，位移逐渐增大，加速度逐渐增大，加速度方向与速度方向相反，弹簧振子做加速度增大的减速运动，故C错误；
D.在时，弹簧振子的位移为负向最大值，即弹簧的形变量最大，弹簧振子的弹性势能最大，故D错误。
故选B。
8、答案：AC
解析：AC.0~3s内，平衡车做匀加速直线运动，有结合图线可得
3s末功率达到额定功率，则
18s后，有联立解得，，
故AC正确；
B.3~18s时间内，根据动能定理可得
解得
故B错误；
D.0~10s时间内，牵引力做的功为
其中，
联立解得
故D错误。
故选AC。
9、答案：CD
解析：D.根据题意可知，整个运动过程中，物体受到一个恒定的水平力作用，则速度变化量的方向与水平恒力方向相同，由矢量三角形得出速度变化量，如图所示,由几何关系可得
恒力的夹角为.
A.物体从A点运动到B点过程，由动能定理有
解得
故A错误；
B.由图可知，恒力与速度的夹角开始为钝角，后为锐角，则从A到B的运动过程中恒力先做负功，再做正功，故B错误；
C.根据上述分析可知，把分解到垂直恒力方向和沿恒力方向，如图所示
由几何关系可得则有,可知，当时，物体从A到B的运动过程中的动能最小，最小值为
故C正确；
D.由动量定理可得，物体从A点运动到B点过程中恒力的冲量大小为
故D正确；故选CD。
10、答案：BD
解析：AB.子弹射入木块过程，子弹和木块组成的系统动量守恒，但机械能不守恒，根据动量守恒可得
解得子弹射入木块后共同速度为
故A错误，B正确；
CD.木块恰好未滑离木板，可知最终木块与木板具有相同的速度，根据动量守恒可得
解得
木块在木板上滑行时的加速度大小为
则木块在木板上滑行时间为
木板长度为
故C错误，D正确。
故选BD。
11、答案：（1）；（2）
解析：（1）小铁球静止时，绳子的拉力，可知小球的重力为
（2）设细线长为L，小球运动到最低点时速度大小为v，根据牛顿第二定律有
小球运动到最高点A时，在沿细线方向有
若小球在最高点A和最低点处的机械能相等，则应有
由（1）题结论知联立上述几式可得
综上所述，为了验证小铁球在最高点A和最低点处的机械能是否相等，则只要知道图乙和图丙中的的大小即可。
12、答案：（1）>；需相等；不需要；（2）；（3）4：1
解析：（1）为了保证碰撞时小球A不反弹，两球的质量必须满足，为了保证两小球发生对心正碰，两小球的半径需相等；本实验中两小球做平抛运动下落高度相同，而竖直方向做自由落体运动，因此可知时间相等，而水平方向做匀速直线运动，水平位移可得
则可知只需测量抛出点到落点的水平位移即可，在验证动量守恒的式子中，时间t将被消去，因此不需要测量平抛运动的高度和时间。
（2）根据以上分析，结合题意，根据碰撞过程中动量守恒有
根据机械能守恒有
联立解得
（3）根据
可得
则有
代入测量数据解得
13、答案：（1）25m/s；（2）；（3）3.8s
解析：（1）由乙图可知，质点的振动周期为，由甲图可知，波长，则波速为
（2）由题图可知，振幅，周期，角速度为
初相为,则质点A的位移的函数表达式为
当时，质点A的位移为
（3）质点平衡位置之间的距离为，由
解得，即经过3s质点Q第一次到达波谷，经过3.8s质点第二次到达波谷
14、答案：（1）；（2）；（3）0.4m
解析：（1）撤去外力瞬间，由牛顿第二定律可知
解得
（2）小球与弹簧分离时，弹簧处于原长状态，撤去外力时，弹簧的压缩量
恢复到原长的过程中，弹力随位移均匀减小到0，由动能定理可知
解得
（3）从撤去外力到小球上升到最高点的过程有
解得
15、答案：（1）2.4m；（2）6m/s；（3）120N
解析：（1）小球运动的整个过程中，系统机械能守恒，因此由机械能守恒定律可得，解得
（2）小球和滑块在水平方向上动量守恒，当小球脱离滑块时，两者在水平方向上速度相同，因此可得，解得
（3）小球上升到回到圆弧轨道E点的过程可以看做弹性碰撞，因此可得，联立解得，，小球与滑块运动方向相反，因此小球回到圆弧轨道E点时可得，，对滑块分析，
由牛顿第三定律，滑块对地面的压力也为120N