辽宁省沈阳市重点高中联合体2024-2025学年高三（上）11月期中物理试卷（解析版）

这是一份辽宁省沈阳市重点高中联合体2024-2025学年高三（上）11月期中物理试卷（解析版），共19页。试卷主要包含了本卷主要考查内容，25m等内容，欢迎下载使用。
全卷满分100分，考试时间75分钟。
注意事项：
1.答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答，写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑；非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答；字体工整，笔迹清楚。
4.考试结束后，请将试卷和答题卡一并上交。
5.本卷主要考查内容：必修第一册、必修第二册、动量、静电场。
一、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. 如图所示，汽车在拐弯时做匀速圆周运动，则司机A与乘客B相比一定正确的是（ ）
A. 角速度ωA > ωBB. 线速度vA = vB
C. 向心加速度aA < aBD. 向心力FA < FB
【答案】C
【解析】ABC．汽车转弯时，司机A与乘客B的角速度是相同的，根据v = ωr、a = ω2r，由于rA < rB，则有vA < vB，aA < aB，故AB错误，C正确；
D．根据F = mω2r，由于A、B质量关系未知，故无法比较向心力大小关系，故D错误。
故选C。
2. 神舟十六号载人飞船返回过程，在A点从圆形轨道I进入椭圆轨道II，B为轨道II上一点，如图所示。关于神舟十六号飞船的运动，下列说法中正确的是（ ）
A. 在轨道II上经过A的速度大于在轨道I上经过A的速度
B. 在轨道II上经过A的加速度小于在轨道I上经过A的加速度
C. 在轨道II上经过A的速度小于经过B的速度
D. 在轨道II上B点的机械能等于在轨道I上A点的机械能
【答案】C
【解析】AD．飞船从高轨道I变轨到低轨道II，需要在A处点火减速，则飞船在轨道II上经过A的速度小于在轨道I上经过A的速度；飞船在轨道II上的机械能小于在轨道I上的机械能，即飞船在轨道II上B点的机械能小于在轨道I上A点的机械能，故AD错误；
B．根据牛顿第二定律可得
可得
可知飞船在轨道II上经过A的加速度等于在轨道I上经过A的加速度，故B错误；
C．根据开普勒第二定律可得
可知飞船在轨道II上经过A的速度小于经过B的速度，故C正确。故选C。
3. 人体的细胞膜模型图如图甲所示，由磷脂双分子层组成，双分子层之间存在电压（医学上称为膜电位），现研究某小块均匀的细胞膜，厚度为d，膜内的电场可看作匀强电场，简化模型如图乙所示，初速度可视为零的钠离子（带正电）仅在电场力的作用下，从图中的A点运动到B点，下列说法正确的是（ ）
A. 若膜电位增加，则钠离子离开细胞的速度更小
B. 若膜电位不变，膜的厚度越大，则钠离子离开细胞的速度越大
C. 钠离子的电势能增大
D. A点电势高于B点电势
【答案】D
【解析】AB．由动能定理可知
若膜电位不变时，即电压U不变时，钠离子进入细胞内的速度不变；电压U增加时，速度增大，故AB错误；
C．初速度可视为零的钠离子仅在电场力的作用下，从图中的A点运动到B点，可知钠离子运动中电场力做正功，所以钠离子的电势能减小，故C错误；
D．电场线从A到B，沿电场线电势降低，所以A点电势高于B点电势，故D正确。
故选D。
4. 小组同学利用图示装置来探究绳中张力的变化。一轻质细线穿过小球，两端连上拉力传感器A、B后（图中未画出）分别系在杆的A、B两点，杆可绕O点在竖直平面内转动，初始时杆水平，不计小球与细线间的摩擦。在杆缓慢逆时针转动60°的过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 传感器B的示数总大于A的示数B. 传感器B的示数总小于A的示数
C. 传感器B的示数一定减小D. 传感器A的示数一定增大
【答案】C
【解析】AB．杆缓慢逆时针转到某一位置时，小球受力情况如图所示
因是同一根细线，某一位置时细线中的张力大小处处相等，AB错误；
CD．因细线拉力大小相等，所以图中
可以证明为等腰三角形，即A、B间细线的长度等于，对小球有
其中
在杆缓慢逆时针转动60°的过程中，d减小，也即减小，增大，F减小，C正确，D错误。
故选C。
5. 如图所示，从斜面上A点斜向上抛出一小球，水平击中斜面上B点，现将小球从AB中点C点抛出，仍要水平击中B点。下列说法正确的是（ ）
A. 可以仅将抛出时的速度大小变为原来的
B. 可以仅将抛出时的速度方向与水平面间夹角变为原来的
C. 第二次击中B点时的速度为第一次的
D. 第二次在空中飞行过程中重力对小球做的功为第一次的
【答案】A
【解析】由题意，小球两次的运动可以看做反方向的平抛运动，则根据
，
可得抛出时小球在水平方向的初速度大小
竖直方向的速度大小
ABC．根据前面分析由题意，可得到依次抛出小球时的水平速度大小，也即击中B点时的速度大小之比
竖直方向速度大小之比
则两次抛出时的速度大小之比为
且两次抛出时速度与水平方向的夹角满足
可知两次抛出时速度与水平方向的夹角相等，故A正确，BC错误；
D．根据
可得两次飞行过程中重力对小球做功之比为
故D错误。
故选A。
6. 如图所示，质量为1kg的木板静止在光滑水平地面上，右侧的竖直墙面固定一劲度系数为30N/m的轻弹簧，弹簧处于自然状态。质量为2kg的小物块以v0=3m/s的速度水平向右滑上木板左端，两者共速时木板恰好与弹簧接触。木板足够长，物块与木板间的动摩擦因数为0.2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。弹簧始终处在弹性限度内，取重力加速度g=10m/s2。下列说法正确的是（ ）
A. 木板接触弹簧前，物块与木板组成的系统动量不守恒
B. 木板刚接触弹簧时的速度大小为1m/s
C. 木板运动前右端距弹簧左端的距离为0.25m
D. 木板与弹簧接触以后，物块与木板之间即将相对滑动时弹簧的压缩量为0.2m
【答案】D
【解析】A．木板接触弹簧前，物块与木板组成的系统所受合外力为零，所以系统动量守恒，故A错误；
B．木板接触弹簧前，物块与木板组成的系统动量守恒，有
则木板刚接触弹簧时的速度大小为
故B错误；
C．木板接触弹簧前，对木板运用动能定理，有
所以木板运动前右端距弹簧左端的距离为
故C错误；
D．木板与弹簧接触以后，物块与木板之间即将相对滑动时根据牛顿第二定律，对物块与木板整体有
对物块有
两式联立，解得此时弹簧的压缩量为
故D正确。
故选D。
7. 如图所示为杂技表演“胸口碎大石”。其原理可解释为，当大石获得的速度较小时，下面的人感受到的震动就会较小，人的安全性就较强。若大石块的质量是铁锤的150倍，则撞击后大石块的速度可能为铁锤碰撞前速度的（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】如果发生的是完全非弹性碰撞，取竖直向下为正方向，由动量守恒定律得
解得
如果发生的是弹性碰撞，取竖直向下为正方向，由动量守恒和机械能守恒得
解得
所以，碰后大石块的速度应介于和之间。故选C。
二、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. 如图所示，天花板上分别用轻质细线和轻弹簧吊起小球P和Q，重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）

A. 剪断细线的瞬间，小球P受力平衡
B. 剪断细线的瞬间，小球P的加速度为g
C. 剪断弹簧下端的瞬间，小球Q的加速度为g
D. 剪断弹簧上端的瞬间，小球Q的加速度小于g
【答案】BC
【解析】AB．剪断细线的瞬间，小球P受重力作用，受力不平衡，小球P的加速度为g，故A错误，B正确；
C．剪断弹簧下端的瞬间，小球Q仅受重力作用，加速度为g，故C正确；
D．剪断弹簧上端的瞬间，小球Q仅受重力作用，加速度为g，故D错误。
故选BC。
9. 如图所示，一辆赛车正在做弯道过弯训练，已知它在前一段时间内速度大小由v增大到3v，在随后的一段时间内速度大小由3v增大到7v，前后两段时间内，合外力对赛车做功分别为和，合外力的冲量大小分别为和。下列关系式一定成立的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】BD
【解析】AB．根据动能定理有
可得
故A错误，B正确；
CD．由于速度是矢量，具有方向，当初、末速度方向相同时，动量变化量最小，方向相反时，动量变化量最大，根据动量定理
可知冲量的大小范围是
可知
故C错误，D正确。
故选BD。
10. 如图所示，倾角的足够长的斜面上紧靠放置两物块A、B（均可视为质点），物块A的质量，它与斜面间的动摩擦因数，物块B的质量，它与斜面间无摩擦。时刻，给A施加一沿斜面向下的拉力F，F随时间变化的规律为，设物块A受到的摩擦力大小为，加速度大小为，物块B受到A对它的弹力大小为，加速度大小为，重力加速度，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则下列图像中可能正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】BD
【解析】A．0时刻，对A、B整体分析有
故A错误；
BD．设A、B开始移动的时刻为，则有
，
解得
设A、B开始分离时时刻为，则有
对B有
，
联立可解得
且可解出在时间内A、B整体加速度
即a与t为一次函数，A、B分离后，对A有
，
解得
当时，解得
对B有
，
故BD正确；
C．前，A、B静止不动，对B有
由上面分析可知，当时，A、B将分离
故C错误。
故选BD。
三、非选择题：本题共5小题，共54分。
11. 利用如图甲所示装置可以探究物块的加速度与其所受合外力的关系。
（1）按图甲所示安装好实验装置，并调节滑轮的高度使细线与水平桌面平行。
（2）调节重物的质量，轻推物块后，使小车匀速运动，记下此时拉力传感器的示数。
（3）增加重物的质量，由静止释放小车，记录拉力传感器的示数F，物块受到的合外力为________（用题中字母表示），得到的一条纸带如图乙所示，相邻的两个计数点之间的时间间隔为T，则小车的加速度为______（用题中字母表示）。
（4）重复步骤（3），_______（填“需要”或“不需要”）保证物块每次都从同一位置由静止释放。
（5）依据测量的数据，判定物块的加速度与所受合外力的关系。
【答案】（3） （4）不需要
【解析】（3）[1][2]由操作（2）可知，物块受到的摩擦力大小为，所以物块受到的合外力大小为
根据逐差法有
（4）实验探究物块的加速度与其所受合外力的关系，物块不需要每次从同一位置由静止释放。
12. 北京市一兴趣小组利用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律。装置中M为斜槽，N为水平放置可上下调节的挡板，白纸和复写纸固定在竖直背板上。钢球在斜槽中从某一位置由静止释放，从末端飞出后，落到N上，挤压复写纸，在白纸上留下印迹。上下调节挡板N，通过多次实验，利用描迹法描绘出钢球的运动轨迹。在描出的轨迹上安装光电门1和光电门2。改变光电门2的位置，使钢球多次释放（钢球均可以无阻碍地通过两光电门）。记录光电门1的挡光时间t，光电门2的挡光时间t（多组数据），测量钢球直径d作为挡光时间里钢球的位移。
（1）关于本实验，下列说法正确的是______（填字母）。
A. 必须测量钢球质量B. 斜槽M必须光滑
C. 必须将斜槽M末端调至水平D. 钢球必须从斜槽M上同一位置由静止释放
（2）用螺旋测微器测量钢球的直径d，其读数如图乙所示，则______mm。
（3）钢球通过光电门1的速度______（用题中给出字母表示）。
（4）测量两光电门间的高度差h，查得当地重力加速度为g。该兴趣小组根据多组实验数据，作出的关系图像如图丙所示，发现图像是倾斜直线并求得图像斜率k，若______（用已知物理量的字母表示）；则可验证机械能守恒定律。
（5）兴趣小组作出图像后，发现图像的斜率略小于理论值﹐原因可能是______（填字母）。
A. 钢球要克服阻力做功
B. 钢球通过光电门的平均速度略小于球心经过光电门的速度
C. 误将北极重力加速度记当地重力加速度
D. 误将赤道重力加速度记为当地重力加速度
【答案】（1）D （2）2.332##2.331##2.333##2.334
（3）
（4） （5）ABC
【解析】（1）[1]A.根据机械能守恒定律，则钢球从光电门1到光电门2满足
即只需满足
不需要测量质量，故A错误；
C.该实验验证机械能守恒定律，不需要保证钢球做平抛运动，所以M末端不一定要水平，故C错误；
BD.要保证每次运动轨迹都相同，所以钢球必须从M上同一位置由静止释放，斜槽无须光滑，故B错误，D正确。
故选D。
（2）[2]由图可知
（3）[3]钢球通过光电门1的速度
（4）[4]若机械能守恒，则
其中
，
整理得
和h的关系图像的斜率
（5）[5]A.钢球要克服阻力做功，使图像的斜率偏小，故A正确；
B.钢球通过光电门的挡光时间内的平均速度略小于球心经过光电门的速度，使图像的斜率偏小，故B正确；
C.将北极重力加速度记为当地重力加速度，使理论值偏大，故C正确；
D.误将赤道重力加速度记为当地重力加速度，使理论值偏小，故D错误。
故选ABC。
13. 某种负离子空气净化原理如图所示。由空气和带负电的灰尘颗粒物（视为小球）组成的混合气流进入由一对平行金属板构成的收集器。在收集器中，质量为m、电荷量为的带电颗粒沿板方向的速度v0保持不变。在匀强电场作用下，带电颗粒打到金属板上被收集，已知金属板长度为L，间距为d、不考虑重力影响和颗粒间相互作用，不计空气阻力。
（1）颗粒在板间运动的最长时间；
（2）若颗粒恰好全部被收集，求两金属板间的电压U。
【答案】（1）
（2）
【解析】【小问1详解】
带电粒子在板间水平方向不受外力作用，竖直方向受电场力作用，所以做类平抛运动，则带电颗粒在板间运动的时间
水平方向速度大小不变，水平方向位移大小
所以带电颗粒在板间运动的最长时间为
【小问2详解】
若颗粒恰好全部被收集，则紧靠上极板的颗粒能够落到收集板右侧，水平方向有
竖直方向有
，
又
联立解得两金属板间的电压为
14. 人们用传送带从低处向高处运送货物，如图所示，一长的倾斜传送带在电动机带动下以速度沿顺时针方向匀速转动，传送带与水平方向的夹角，某时刻将质量为的货物A轻轻放在传送带底端，已知货物A与传送带间的动摩擦因数，取，，重力加速度。
（1）求货物A刚开始运动时的加速度大小及在传送带上运动的时间；
（2）为了提高运送货物的效率，人们采用了“配重法”，即将货物A用跨过定滑轮的轻绳与质量为的重物B连接，如图中虚线所示，A与定滑轮间的绳子与传送带平行，不可伸长的轻绳足够长，不计滑轮的质量与摩擦，在A运动到传送带顶端前重物B都没有落地，求：
①货物A在传送带上运动的时间；
②货物A在传送带上运动过程中摩擦力对其做的功。
【答案】（1），；（2）①3.5s，②432J
【解析】（1）对货物A受力分析，由牛顿第二定律
解得
设货物一直加速，则由运动学公式有
解得
此时货物A的速度为
符合题意。
（2）①对货物A受力分析，由牛顿第二定律
对重物B受力分析，由牛顿第二定律
联立解得
当达到与传送带共速时间为
货物A运动的位移为x1=v2t1=2m
之后匀速，则匀速的时间为
则货物A从底端到达顶端所需的时间为
②在货物A加速阶段，摩擦力为
摩擦力对其做的功为
在货物A匀速阶段，摩擦力为
则摩擦力对其做的功为
即货物A在传送带上运动过程中摩擦力对其做的功为
15. 如图所示，质量为3m的小球乙用长为l的细线系于O点，小球刚好不接触水平面，质量为m的物体甲放在光滑水平面上，现给物体甲水平向左的初速度，经过一段时间物体甲与小球乙发生弹性碰撞。已知重力加速度为g，甲、乙均可看作质点。求：
（1）甲、乙刚碰撞后乙的速度大小；
（2）为了使拴接乙的细线始终不松弛，甲的初速度应满足的条件；
（3）某次给甲水平向左的初速度大小为，则乙上升的最大高度。
【答案】（1）；（2）或者；（3）
【解析】（1）设物体甲的初速度方向为正方向，设碰撞后物体甲与小球乙的速度分别为和.由动量守恒得
由机械能守恒得
联立解得
（2）当小球乙恰好能通过最高点时，小球在最高点时重力提供向心力，设在最高点的速度为.由牛顿第二定律得
小球乙由碰后到达最高点的过程，由机械能守恒得
联立解得
可知若小球乙经过最高点，则需要
当小球乙不能到达最高点，则拴接小球乙的细线不松弛时，恰好到达与悬点等高处
由机械能守恒定律得
联立解得
可知若小球不脱离轨道时，需满足
（3）设轻绳中拉力为零时，轻绳方向与水平方向夹角为
由机械能守恒定律有
由牛顿第二定律有
联立解得
之后小球做斜抛运动，到达最高点时
由机械能守恒有
解得
故小球乙上升的最大高度