河北省邢台市邢襄联盟2024-2025学年高三上学期10月期中物理试卷（解析版）

这是一份河北省邢台市邢襄联盟2024-2025学年高三上学期10月期中物理试卷（解析版），共16页。试卷主要包含了本试卷主要考试内容等内容，欢迎下载使用。
注意事项：
本试卷满分100分，考试用时75分钟。
1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后将本试卷和答题卡一并交回
4.本试卷主要考试内容：人教版必修第一册，必修第二册，选择性必修第一册第一章。
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1. 某炮手练习迫击炮打靶，炮弹的运动轨迹如图中的虚线所示，A为轨迹的最高点。忽略空气阻力的影响，下列说法正确的是（ ）
A. 炮弹在A点时的速度为0
B. 炮弹在A点时的加速度为0
C. 相同时间内，炮弹在空中运动的速度变化量相同
D. 相同时间内，炮弹在空中运动的位移相同
【答案】C
【解析】AB．炮弹在A点时，竖直方向速度为零，水平方向速度不为零，即速度不为零，加速度为重力加速度，不为零，选项AB错误；
C．由可知，相同时间内，炮弹在空中运动的速度变化量相同，选项C正确；
D．炮弹在相同时间内的水平位移相同，竖直位移的大小和方向都可能不同，故位移不同，选项D错误。
故选C。
2. 一辆新能源汽车在平直公路上由静止开始启动，汽车的牵引力F与时间t的关系图像如图所示，该过程中汽车受到的阻力恒定，时刻后，汽车做匀速直线运动，下列说法正确的是（ ）
A. 时间内，汽车的加速度越来越小B. 时间内，汽车的加速度越来越大
C. 时间内，汽车的速度越来越小D. 时间内，汽车的速度越来越大
【答案】D
【解析】AB．时间内，汽车的牵引力不变，所受到的阻力恒定，则汽车所受合力不变，根据牛顿第二定律可知其加速度不变，选项AB错误；
CD．时间内，汽车所受合力减小，但还大于汽车受到的阻力，故汽车仍做加速运动，选项C错误，D正确。
故选D。
3. 2024年7月5日，我国在太原卫星发射中心使用长征六号改运载火箭，成功将天绘五号02组卫星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，发射任务获得圆满成功。该卫星的轨道高度为h，地球半径为R，月球绕地球运行的轨道半径为r，周期为T，忽略地球自转的影响，该卫星的运行周期为（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】由开普勒定律有
解得
故选A。
4. 一质量为的物块在水平恒力的作用下由静止开始在水平地面上做直线运动，内，物块的速度和时间的关系如图所示，末撤去恒力，物块与地面间的动摩擦因数为0.2，取重力加速度大小。下列说法正确的是（ ）
A. 内恒力做的功为
B. 内物块所受摩擦力的冲量大小为
C. 内恒力的冲量大小为
D. 物块运动的整个过程中，克服摩擦力做的功为
【答案】B
【解析】A．物块与地面间的摩擦力大小
由题图可知，内物块的加速度大小
内物块的位移大小
由牛顿第二定律有
解得
内恒力做的功
故A错误；
BC．内物块所受摩擦力的冲量大小
内恒力的冲量大小
故B正确，错误；
D．整个过程中，由动能定理有
解得物块克服摩擦力做的功
故D错误。
故选B。
5. 机场行李传送带的示意图如图所示，传送带左右两端的距离为L，传送带以恒定的速度顺时针运行。把一个质量为m的行李箱（视为质点）轻轻地放到传送带左端，行李箱由传送带的左端运动到右端的过程中，前一半时间做匀加速直线运动，后一半时间做匀速直线运动，行李箱与传送带之间的动摩擦因数为，重力加速度大小为g。在整个传送过程中，行李箱与传送带之间因摩擦产生的热量为（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】设传送带运行的速度大小为，行李箱加速运动的时间为，由位移与时间的关系有
对行李箱匀速运动过程，有
李箱在加速运动过程中，与传送带的相对位移大小
由功能关系可知行李箱与传送带之间因摩擦产生的热量
联立可得
故选B。
6. 如图所示，光滑的圆弧形轨道固定在竖直平面内，为轨道的竖直半径。将质量的小球（视为质点）从A点以大小的初速度水平抛出，一段时间后，小球从点沿切线方向进入轨道，已知两点间的水平距离，圆弧形轨道的半径，取重力加速度大小，不计空气阻力，小球在点时对轨道的压力大小为（ ）
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】由平抛运动的规律可知，小球从A点到点的运动时间
小球在点时沿竖直方向的分速度大小
设小球运动到点时的速度方向与水平方向的夹角为，则有
小球从A点运动到点的过程中机械能守恒，有
又由向心力公式有
解得
根据牛顿第三定律可知，小球在点时对轨道的压力大小为。
故选D。
7. 中国某些传统建筑，采用了瓦片屋顶，如图甲所示。某段屋顶结构可简化为圆弧形瓦片静止在两根相互平行的倾斜椽子正中间，椽子与水平面间的夹角均为，如图乙所示。瓦片与两根椽子的接触点对应的圆心角也为，如图丙所示。重力加速度大小为，认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，不考虑瓦片与其他瓦片间的相互作用，则瓦片与椽子之间的动摩擦因数至少为（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】瓦片静止不动，两根椽子对瓦片的支持力的合力大小为
每根椽子对瓦片的支持力大小
椽子对瓦片的摩擦力的合力为
摩擦力方向与椽子平行，所以每根椽子对瓦片的摩擦力大小
又，解得
故选A。
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8. 无人机竞速运动是一项新兴的科技运动。某无人机以大小为的初速度竖直向上运动，其速度—时间的关系图像如图所示，，则（ ）
A. 时间内，无人机的加速度越来越大
B. 时间内，无人机的位移小于
C. 时间内，无人机竖直向上运动，时间内，无人机竖直向下运动
D. 时间内无人机的平均速度小于时间内无人机的平均速度
【答案】BD
【解析】A．在图像中，图线斜率的绝对值表示加速度的大小，时间内图线斜率的绝对值减小，故无人机的加速度越来越小，选项错误；
BD．在图像中，图线与时间轴所围面积表示无人机的位移，根据几何关系可知时间内，无人机的位移小于，即无人机的平均速度小于，同理时间内，无人机的位移大于，即无人机的平均速度大于，选项BD正确；
C．时间内，无人机的速度一直为正，即无人机一直竖直向上运动，选项C错误。
故选BD。
9. 如图所示，一质量为的木块以的速率向右滑上以的速率在光滑水平地面上向左运动的薄木板，薄木板质量为，已知，，取水平向右为正方向。则在以后的运动过程中，下列图像可能正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】BD
【解析】AC．设木块与木板之间的动摩擦因数为μ，对木块由牛顿第二定律可得木块加速度大小为
同理可得木板加速度大小为
由题可知
故有
的图像斜率代表加速度，故v1图像斜率应小于v2图像斜率，AC错误；
B．由于不知道木板的长度，若木块滑离木板时木板速度恰好为0，则可能出现如图所示的情况，B正确；
D．若木板足够长，则木板速度减到0后会在摩擦力作用下向右做匀加速运动，加速度不变，最终一起向右做匀速直线运动，D正确；
故选BD。
10. 如图所示，光滑长方形框架绕着竖直轴匀速转动，与框架的左右两边平行，A是框架其中一个顶点，两根劲度系数均为原长相同的轻质弹簧悬挂在框架上边的点，下端分别悬挂小球1、2（均视为质点），其中质量为的小球1套在框架的竖直边上，在框架的另一条竖直边上固定一水平光滑的硬杆，小球2套在水平硬杆上，系统匀速转动稳定时，小球1位于点，与小球2连接的弹簧与水平方向的夹角为，且框架的竖直边对小球1的弹力刚好为0，水平硬杆对小球2的弹力刚好为0，A与之间的距离为， A与之间的距离为，重力加速度大小为，，两弹簧始终在弹性限度内，下列说法正确的是（ ）
A. 长方形框架匀速转动的角速度为
B. 弹簧的原长为
C. 小球2做匀速圆周运动半径为
D. 与小球2连接弹簧的伸长量为
【答案】AD
【解析】AB．设弹簧的原长为，与小球1、小球2连接的弹簧的伸长量分别为、，由几何关系有
与小球1连接的弹簧与竖直方向的夹角为，小球1做匀速圆周运动的半径为，对小球1进行受力分析，有
，
解得
，
故A正确，B错误；
C．对小球2进行受力分析，有
，
解得
故C错误；
D．由几何关系可知，与小球2连接的弹簧的伸长量
解得
故D正确。故选AD。
三、非选择题：本题共5小题，共54分。
11. 某同学做探究弹簧弹力F与形变量的关系的实验，如图中甲所示，将弹簧固定在铁架台上，弹簧上端与刻度尺的0刻度线对齐，记录弹簧下端没有挂钩码时的刻度，将不同质量的钩码挂在弹簧下端，记录所挂钩码质量不同时弹簧下端所指的刻度，以弹簧的弹力F为纵轴，弹簧的长度x为横轴，作出图像如图乙所示。
（1）由图乙可知，弹簧自然下垂时的长度__________cm。
（2）弹簧的劲度系数__________。
（3）上述实验中，使用两个不同的弹簧1与弹簧2（均为轻弹簧），得到力F与x的关系图像如图丙所示，弹簧1的原长比弹簧2的原长__________（填“长”或“短”），弹簧1的劲度系数比弹簧2的劲度系数__________（填“大”或“小”）。
【答案】（1）5 （2）40
（3）短 小
【解析】【小问1详解】
当时，弹簧处于原长，所以
【小问2详解】
根据胡克定律
可知图像斜率为弹簧的劲度系数。
【小问3详解】
[1]由题图丙可知，轴截距即为弹簧原长，所以弹簧1比弹簧2原长短。
[2]劲度系数由图像的斜率表示，所以弹簧1的劲度系数比弹簧2的劲度系数小。
12. 某物理小组设计了一个用拉力传感器验证机械能守恒定律的实验。一根轻绳一端连接固定的拉力传感器，另一端连接质量为的小钢球，如图所示。拉起小钢球至某一位置由静止释放，使小钢球在竖直平面内摆动，记录小钢球摆动过程中拉力传感器示数的最小值和最大值。改变小钢球的初始释放位置，重复上述过程，根据测量数据，在直角坐标系中，以为纵坐标、为横坐标绘制的图像是一条直线。重力加速度大小为。
（1）若某次实验，在小钢球由静止释放时，细绳与竖直方向的夹角为，则该次实验中，拉力传感器示数的最小值为_________。
（2）若小钢球摆动过程中机械能守恒，则绘制出的图线斜率的理论值的绝对值为_________，图线的纵轴截距为_________。
【答案】（1）
（2）0.5
【解析】【小问1详解】
小钢球由静止释放后瞬间，细绳的拉力最小，沿细绳方向，由二力平衡有
【小问2详解】
[1][2]小钢球在最低点时细绳的拉力最大，对摆动过程，由机械能守恒定律有
，
解得
即图线斜率的理论值的绝对值为0.5，纵轴截距
13. 为了方便游客，某景区在悬崖边修建了一部观光电梯，如图所示。电梯匀加速和匀减速运动时的加速度大小分别为和，匀速运行时的速度大小均为，电梯从悬崖底部运动到顶部上升的高度为，电梯可视为质点。电梯从悬崖底部由静止启动，经过匀加速、匀速和匀减速运动到达悬崖顶部恰好停下，求电梯从悬崖底部运动到顶部的时间。
【答案】
【解析】设电梯加速的时间为，减速的时间为，由
，
解得
，
设电梯匀加速运动的位移大小为，匀减速运动的位移大小为，由
，
解得
，
设电梯匀速运行的时间为，由
解得
由
解得
14. 如图所示的旋转圆盘，其底面光滑，半径，圆盘水平放置，在光滑的竖直侧壁和底面之间固定一竖直光滑的挡板，挡板的底边在圆盘底面的某一半径上，质量的人（视为质点）坐在挡板与竖直侧壁之间随圆盘一起转动。现使圆盘绕着过底面圆心的竖直轴从静止开始加速转动，挡板给人的弹力的方向始终沿着圆弧的切线，大小始终为。人相对圆盘始终静止，求：
（1）圆盘刚转到第2圈时，人获得的速度大小及此时竖直侧壁对人的弹力大小；
（2）末挡板对人的弹力的功率。
【答案】（1），
（2）
【解析】【小问1详解】
由动能定理有
解得
由向心力的公式有
解得
【小问2详解】
因为挡板给人的弹力大小始终为定值，所以人的切向加速度大小为定值，可把人的切向运动拉直看成匀加速直线运动当运动时间，有
解得
由，解得
15. 如图所示，AB为固定在竖直面内、半径的四分之一圆弧形光滑轨道，圆弧的圆心O距水平地面的高度，OB为圆弧的竖直半径。滑块1、2（均可视为质点）中间夹着少量火药，从圆弧形轨道的最高点A由静止滑下，当两滑块滑至圆弧形轨道最低点时，火药突然爆炸（时间极短），两滑块瞬间分开，滑块2恰好能沿圆弧形轨道运动到轨道的最高点A。已知滑块1的质量，滑块2的质量，取重力加速度大小，空气阻力可忽略不计。
（1）求两滑块刚到圆弧轨道最低点时对轨道的压力大小F；
（2）求两滑块被炸开过程中炸药释放的化学能E（全部转化为两滑块的动能）；
（3）若圆弧圆心位置不变，半径可变，改变火药剂量，其他条件不变，仍使滑块2恰好能回到A点，求两滑块的落地点之间的最大距离x。
【答案】（1）2.4N
（2）0.32J （3）0.6m
【解析】【小问1详解】
设两滑块一起滑至轨道最低点时的速度大小为，由机械能守恒定律有
设两滑块在轨道最低点受到的支持力大小为，由牛顿第二定律有
解得
根据牛顿第三定律可得两滑块刚到圆弧轨道最低点时对轨道的压力大小
【小问2详解】
设爆炸后瞬间，滑块1、2的速度大小分别为和，对滑块2，由机械能守恒定律，有
对两滑块被炸开的过程，由动量守恒定律有
由能量关系有
解得
【小问3详解】
设圆弧半径为，两滑块一起运动到点时的速度大小为，由机械能守恒定律有
设滑块1、2刚分离时的速度大小分别为和，对滑块2有
根据动量守恒定律有
可得
设滑块1做平抛运动的时间为，在竖直方向有
在水平方向有
解得
同理，一段时间后，滑块2也做平抛运动，其水平位移
又
由数学知识可知，当时，两落点间的距离最大，解得