辽宁省沈阳市重点高中2024届高三上学期期中考试物理试卷(含答案)

这是一份辽宁省沈阳市重点高中2024届高三上学期期中考试物理试卷(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、足球运动员运用脚法，踢出足球后使球在空中沿弧线运行，这样踢出的球称为弧线球。如图所示，在一次踢球过程中，一运动员在对方禁区利用获得的直接任意球机会踢出弧线球，足球绕过人墙后加速射门得分。在足球加速向下射门时，关于足球所受的合力和速度方向的关系，图示可能正确的是( )
A.B.
C.D.
2、一个质点做变速直线运动的图象如图所示，下列说法正确的是( )
A.OA、BC段的加速度方向均与速度方向相同
B.第1s内与第5s内的速度方向相反
C.第4s末质点的位移达到最大
D.OA、AB、BC段的加速度大小∶
3、如图甲所示，从高处M点到地面N点有Ⅰ、Ⅱ两条光滑轨道。两个相同的小物块甲、乙同时从M点由静止释放，沿不同轨道滑到N点，其速率ν与时间t的关系图象如图乙所示。由图可知，两个小物块在离开M点后、到达N点的下滑过程中，下列说法正确的是( )
A.甲重力做的功比乙重力做的功小
B.甲合外力做的功比乙合外力做的功小
C.甲沿Ⅱ下滑且同一时刻甲的动能比乙的小
D.乙沿Ⅰ下滑且乙的重力功率先减小后增大
4、图甲是某人站在接有传感器的地板上做下蹲、起跳和回落动作的示意图，图中的小黑点表示人的重心；图乙是地板所受的压力F随时间t变化的关系图象。下列根据图象的分析正确的是( )
A.b到c的过程中，人先处于失重状态再处于超重状态
B.人的重力可由b点读出，约为500N
C.f点为人在双脚离开地板的过程中上升最高的点
D.b到c的过程中，地板所受的压力先大于重力后小于重力
5、中国新闻网宣布：在摩洛哥坠落的陨石被证实来自火星。某同学想根据平时收集的部分火星资料（如图所示）计算出火星的密度，再与这颗陨石的密度进行比较。下列计算火星密度的公式错误的是（引力常量G已知，忽略火星自转的影响）( )
A.B.C.D.
6、如图所示，一斜面体放在水平地面上，质量为m的物块置于斜面体上，轻绳的一端与物块连接，另一端跨过光滑的定滑轮，并施加竖直向下的外力F，使物块缓慢地沿斜面上滑。忽略物块与斜面体之间的摩擦力，物块上滑的过程中，斜面体始终保持静止，则( )
A.外力F逐渐减小
B.斜面体对物块的支持力逐渐增大
C.轻绳对滑轮的作用力逐渐增大
D.水平地面对斜面体的摩擦力逐渐增大
7、如图所示，甲、乙两物体放在可绕轴旋转的圆台上，甲物体的质量为，乙物体的质量为m。甲物体到转轴的距离是2l，乙物体到转轴的距离是l。物体与圆台之间的最大静摩擦力均为物体所受重力的k倍，重力加速度大小为g。若圆台从静止开始绕转轴缓慢地加速转动，下列说法正确的是( )
A.甲、乙两物体所受的摩擦力始终相等
B.甲物体和乙物体均未与圆台发生相对滑动时，线速度大小之比为1:2
C.甲物体开始相对圆台滑动时的转速为
D.当圆台以角速度匀速转动时，甲物体所受的向心力为kmg
二、多选题
8、2023年2月，科创数据研究中心（SMDC）对某品牌最新款新能源汽车内的直流蓄电池进行测试，如图甲所示。测试过程中系统输出的图象如图乙所示，其中P为直流电源的输出功率，I为总电流，下列说法正确的是( )
A.该蓄电池的电动势为12VB.该蓄电池的内阻为1Ω
C.该蓄电池的最大输出功率为70WD.该蓄电池的短路电流为24A
9、如图所示，传送带与地面的倾角，从A到B的长度为，传送带以8m/s的速率逆时针转动，在传送带上端A无初速地放一个质量为的黑色煤块，它与传送带之间的动摩擦因数为，煤块在传送带上经过会留下黑色划痕，已知，，g取则下列说法正确的是( )
A.煤块刚放上传送带时，加速度大小
B.煤块从A运动到B的时间为1.5s
C.煤块从A运动到B的过程中，传送带上形成黑色划痕的长度为4m
D.煤块从A运动到B的过程中，系统因摩擦产生的热量为6J
10、有一匀强电场的方向平行于xOy平面，平面内a、b、c、d四点的位置如图所示，cd、cb分别垂直于x轴、y轴，其中a、b、c三点电势分别为：4V、8V、10V，使一电荷量为的负点电荷由a点开始沿abcd路线运动，则下列判断正确的是( )
A.坐标原点O的电势为6V
B.电场强度的大小为
C.该点电荷在c点的电势能为
D.该点电荷从a点移到d点过程中，电场力做功为
三、实验题
11、某同学用如图甲所示的实验装置来验证动量守恒定律。实验时先让质量为的入射小球A从斜槽上某一固定位置C由静止释放，小球A从轨道末端水平抛出，落到位于水平地面的复写纸上，在复写纸下面的白纸上留下痕迹，重复上述操作10次，得到10个落点痕迹。再把质量为的被碰小球B放在水平轨道末端，仍将小球A从位置C由静止释放，小球A和B碰撞后，分别在白纸上留下各自的落点痕迹，重复操作10次，M、P、N为三个落点的平均位置，O点是水平轨道末端在记录纸上的竖直投影点，如图乙所示。请完成下列问题：
（1）关于实验操作，下列说法正确的是___________。
A.实验过程中白纸和复写纸可以根据两小球的落点位置随时调整移动
B.以最小的圆圈住尽可能多的落点，则圆心可视为小球的平均落点
C.两个小球的质量需要满足，且轨道表面必须光滑
D.小球与碰撞后，、的落点分别是图乙中的M、N点
（2）当所测物理量满足表达式___________（用所测物理量的字母表示）时，即说明两小球碰撞遵循动量守恒定律。
（3）该同学进一步测量发现，总是满足，由此判断小球与的碰撞属于___________。
A.弹性碰撞B.非弹性碰撞C.完全非弹性碰撞D.都有可能
12、某实验小组用如图甲所示的电路图测量长度为L、粗细均匀的电阻丝的电阻率。实验器材有：
5号干电池一节（电动势为1.5V）；
电阻箱（0~999.9Ω）；
滑动变阻器；
滑动变阻器；
表头G（0~200μA）；
待测电阻丝；
粗细均匀的电阻丝AB；
开关S、导线若干。
（1）实验小组用螺旋测微器测量电阻丝的直径，示数如图乙所示，则其直径_____mm。
（2）实验中滑动变阻器应选用____________（选填“”或“”）。
（3）实验小组将滑动变阻器的滑片P调至最左端后，闭合开关S，调节滑动变阻器使其滑片P处于合适位置，调节电阻箱，使其示数为R，然后调节滑片P，使表头的示数为零，记录AP、BP的长度、，则待测电阻丝的电阻率，____________（用题中所给物理量的字母表示）。
（4）重复（3）的操作，测出多组数据，分别取平均值，则待测电阻丝电阻的理论测量值___________（选填“大于”“等于”或“小于”）真实值。
四、计算题
13、如图所示，汽车（视为质点）的速度匀速行驶，即将通过路口时，发现绿灯还有熄灭，此时汽车距离停车线还有，司机立即使汽车以的加速度匀加速直线行驶，匀加速一段时间后改为匀速行驶，汽车恰好在绿灯熄灭前通过停车线。
（1）求汽车加速后匀速运动时的速度大小；
（2）若该段路允许汽车行驶的最大速度，求汽车仍以的加速度通过该段路所用的最短时间。
14、在“质子疗法”中，质子先被加速到具有较高的能量，然后被引向轰击肿瘤，杀死细胞。如图所示，质量为m、电荷量为q的质子从极板A处由静止加速，通过极板中间的小孔以射出，然后从坐标系中的B点（0，d）平行于x坐标轴进入区域，该区域充满沿y轴负方向的匀强电场，电场强度为，OP与x轴夹角。质子在电场中偏转垂直击中边界OP的C点（图中未标出）。取质子比荷为，，不计重力作用。求：
（1）极板间的加速电压U；
（2）B、C两点电势差；
（3）电场强度E的大小。
15、小区需要安装供小朋友玩游戏的滑道，滑道由光滑曲面滑梯PO和一条与其平滑连接的水平轨道ON构成，水平轨道右侧固定有一轻质弹簧，弹簧左端恰好位于M点，如图所示。为保证小孩玩耍安全，工程师们进行了模拟测试：坐在塑料滑篮里的“小孩”从距离地面高处由静止开始下滑，滑篮和“小孩”总质量，下滑后与静止于O点的橡胶块B发生碰撞。碰撞后瞬间橡胶块的速度，橡胶块向右移动时的速度。已知水平轨道OM长度，滑篮和橡胶块与OM段之间的动摩擦因数相同，其余部分光滑，滑篮和橡胶块均可视为质点，碰撞均为弹性碰撞，弹簧始终在弹性限度内，重力加速度。求：
（1）橡胶块的质量；
（2）橡胶块与OM段之间的动摩擦因数；
（3）弹簧最大的弹性势能。
参考答案
1、答案：B
解析：合力与速度方向不共线，足球做曲线运动，轨迹在合力与速度之间，且合力指向轨迹的凹侧，足球加速运动，则合力与速度夹角为锐角，故B正确，ACD错误。
故选B。
2、答案：D
解析：A.由题图可知，质点在段做匀加速直线运动，则加速度的方向与速度的方向相同；质点在段做匀减速直线运动，则加速度的方向与速度的方向相反，故A错误；
BC.内速度一直为正值，速度方向相同；第末质点的位移达到最大，故BC均错误；
D.图象的斜率的绝对值表示加速度的大小，由题图可知，故D正确。
故选D。
3、答案：C
解析：A.两个相同的小物块下滑的高度相同，根据
可知两个小物块重力做的功相等，故A错误；
B.由于两条轨道光滑，小物块在下滑过程中，只有重力对小物块做功，则甲合外力做的功与乙合外力做的功相等，故B错误；
C.由图象可知，小物块甲下滑过程做匀加速直线运动，则甲沿Ⅱ下滑，且同一时刻甲的速度比乙的小，则同一时刻甲的动能比乙的动能小，故C正确；
D.乙沿Ⅰ下滑过程，在M点的速度为零，重力的功率为零，在N点的速度方向与重力方向垂直，重力的功率为零，则乙的重力功率先增大后减小，故D错误。
故选C。
4、答案：A
解析：B.人的重力可由a点读出，约为，故B错误；
AD.b到c的过程中，地板所受的压力约从增加到，地板所受的压力先小于重力后大于重力，所以人先处于失重状态再处于超重状态，故A正确，D错误；
C.从d点到e点的过程，压力等于零，表明在d点是人双脚离开地板的一瞬间，从d点到e点人在空中运动，e点是人落回地板的一瞬间。若图中f点为人在双脚离开地板的过程中上升最高的点，则此时双脚对地板的压力为零，传感器显示的示数为零，与图中所表述的力的大小不符，故C错误。
故选A。
5、答案：B
解析：设近火卫星的质量为m，火星的质量为M，对近火卫星，火星的万有引力提供其做匀速圆周运动的向心力，则有，可得，火星的密度为，故C、D正确。又火星对近火卫星的万有引力近似等于近火卫星的重力，则有，解得，因此火星的密度为，A正确。B项公式对应单位不是，故选B。
6、答案：C
解析：AB.以物块为研究对象，物块受到竖直向下的重力，斜面的支持力，以及绳子的拉力，受力分析如图所示
因为物块缓慢上滑，所以物块一直处于平衡态，即物块所受合力为零，又因为物块在缓慢上滑过程中，轻绳与斜面之间的夹角逐渐增大，则外力F逐渐增大，斜面体对物块的支持力逐渐减小，故AB错误；
C.以滑轮为研究对象，其受力如图所示
因为物块上滑过程中其升绳子之间的夹角变小，根据两力合成的规律可知，滑轮所受的合力逐渐增加，即轻绳对滑轮的作用力逐渐增大，故C项正确；
D.以斜面体为研究对象，受力分析如图所示
由之前的分析可知斜面体对物块的支持力减小，所以物块对斜面体的压力减小，则压力在水平面上的分力减小，斜面体处于静止状态，即平衡态，所以水平地面对斜面体的摩擦力逐渐减小，故D项错误。
故选C。
7、答案：C
解析：A.若甲、乙两物体均未与圆台发生相对滑动，此时甲、乙两物体的运动为同轴传动，角速度相同，甲、乙两物体所受的摩擦力提供向心力，由向心力公式得
可得甲、乙两物体所受的摩擦力大小之比为
即此时甲、乙两物体所受的摩擦力大小始终相等。若甲、乙两物体都与圆台发生相对滑动，由题意可知此时甲、乙两物体所受滑动摩擦力大小不相等，故A错误；
B.由得，甲物体和乙物体均未与圆台发生相对滑动时，线速度大小之比为
故B错误；
C.甲物体开始相对圆台滑动时，摩擦力刚好达到最大静摩擦力，有
解得
故C正确；
D.甲物体开始相对圆台滑动时，有
解得
当圆台以角速度匀速转动时，甲物体已经相对圆台发生滑动，故D错误。
故选C。
8、答案：AD
解析：AB.蓄电池的输出功率为
变形得
结合图象可得
故A正确，B错误；
C.由
可知当
最大输出功率为
故C错误；
D.该蓄电池的短路电流为
故D正确。
故选AD。
9、答案：CD
解析：A.煤块刚放上传送带时，加速度大小为
故A错误；
B.煤块加速至与传送带的速率相同时所用的时间为
内煤块运动的位移
后煤块的加速度
根据匀加速直线运动的位移一时间公式有
解得
或，负值舍去。
煤块从A运动到B的时间为
故B错误；
C.内传送带上形成黑色划痕的长度为
内煤块的速度大于传送带的速率，传送带上形成黑色划痕的长度为
故煤块从A运动到B的过程中传送带上形成黑色划痕的长度为，故C正确；
D.煤块从A运动到B的过程中，系统因摩擦产生的热量为
故D正确。
故选CD。
10、答案：AD
解析：A.由于是匀强电场，所以沿同一方向前进相同距离电势的变化量相等，所以
代入数据解得
选项A正确；
B.分析可知ab中点e的电势为
连接Oe，则直线Oe为等势线，如图所示：
由几何关系可知，ab垂直于Oe，则ab为一条电场线，且方向由b指向a，电场强度大小为
选项B错误；
C.该点电荷在c点的电势能为
选项C错误；
D.由题意结合几何知识可知b、d在同一等势线上，该点电荷从a点移动到d点电场力做功为
选项D正确。
故选AD。
11、答案：（1）BD（2）（3）B
解析：（1）A.实验过程中白纸必须始终放在复写纸的下面，且不能调整位置，故A错误；
B.以最小的圆圈住尽可能多的落点，则圆心可视为小球的平均落点，使实验结果尽可能准确，故B正确；
C.为保证小球A碰撞后不被弹回，两个小球的质量需要满足，实验中只需保证小球A到达轨道末端的速度相同，所以轨道表面不必光滑，故C错误；
D.小球与碰撞后，的落点分别是题图乙中的点，故D正确。
故选BD；
（2）对小球A和B，根据动量守恒得
小球从轨道末端飞出后做平抛运动，竖直方向有
水平方向有
整理得
（3）小球与碰撞后分开，说明不是完全非弹性碰撞，假设两小球是弹性碰撞，系统动量守恒有
根据系统能量守恒有
联立两式解得
即
可得
由于，该碰撞不是弹性碰撞，是非弹性碰撞。
12、答案：（1）3.200（2）（3）（4）等于
解析：（1）螺旋测微器的读数即电阻丝的直径为
（2）实验中电阻箱的阻值为，滑动变阻器采用限流接法，故滑动变阻器应选用阻值较大的。
（3）实验小组将滑动变阻器的滑片P调至最左端后，闭合开关S，调节滑动变阻器使其滑片P处于合适位置，调节电阻箱，使其示数为R，然后调节滑片P，使表头的示数为零，说明的分压与的分压相同，有
且
即
解得
根据电阻定律
得待测电阻丝的电阻率
（4）重复（3）的操作，测出多组数据，分别取平均值，可减小偶然误差，此实验表头的内阻不影响实验原理，无系统误差，因此待测电阻丝电阻的理论测量值等于真实值。
13、答案：（1）（2）
解析：（1）设汽车匀加速用时为，匀速行驶时的速度大小为v，则有
联立解得
（写成也给分）
（2）设汽车匀加速到用时为，再匀速运动用时到达停车线，则有
解得
，
则汽车通过该段路所用的最短时间为
14、答案：（1）（2）（3）
解析：（1）质子在极板间加速，由动能定理可得
解得极板间的加速电压
（2）质子在电场中偏转垂直击中边界OP的C点，如图
则质子到达C点时的速度
质子从B点到C点由动能定理得
解得B、C两点电势差
（3）质子在电场中运动到达OP上的C点时间为t，竖直方向速度为，水平位移为x，竖直位移为y，加速度为a。由运动学公式有
由几何关系得
解得
由，解得
15、答案：（1）50kg（2）0.2（3）J
解析：（1）滑篮和“小孩”由静止从P点下滑到O点，由机械能守恒定律，则有
滑篮和“小孩”与橡胶块B发生弹性碰撞，规定向右为正方向，由动量守恒定律，则有
根据能量守恒定律有
联立解得
（2）橡胶块B与滑篮和“小孩”第一次碰后向右做匀减速运动，由速度位移关系公式可得
由牛顿第二定律可得
联立解得
（3）橡胶块B从O点运动到M点过程，由动能定理可得
解得
可知橡胶块B运动到M点静止。
滑篮和“小孩”碰撞后向左运动，返回从O点运动到M点过程，设运动到M点的速度为，根据动能定理有
解得
滑篮和“小孩”与橡胶块B再次发生弹性碰撞，规定向右为正方向，由动量守恒定律和机械能守恒定律可得
滑篮和“小孩”碰撞后被弹回；弹簧压缩最短时，弹簧弹性势能最大，由能量守恒定律，可知最大弹性势能为
代入数据联立解得