精品解析：河北省邯郸市武安市第一中学2024-2025学年高三上学期10月期中物理试题

高三年级期中物理试题 一、单选题 1. “匹”又称马力。虽然“匹”是一个古老的功率单位，但现代的空调、内燃机等仍常使用这个单位。“匹”用国际单位制的基本单位表示应为（　　） A. B. C. D. 2. 在三米板跳水比赛中，从运动员离开跳板开始计时，取竖直向下为正方向，运动员重心竖直速度随时间变化的图像如图所示，不计空气阻力，重力加速度为g，关于运动员下列说法正确的是（　　） A. 离开跳板后重心上升的最大高度为 B. 在时刻刚好接触到水面 C. 时间内所受合力逐渐增大 D. 在时间内所受水的作用力逐渐增大 3. 蜘蛛网是由部分种类的蜘蛛吐丝所编成的网状物，如图所示，竖直平面内蜘蛛网上A、B、C三点的连线构成正三角形，三根蜘蛛丝a、b、c（可视为弹性绳）的延长线均过三角形的中心，蜘蛛丝c沿竖直方向，且c中有张力。蜘蛛静止在蜘蛛网（不计重力）中央，下列说法正确的是（　　） A. a中张力大于b中张力 B. a中张力大于c中张力 C. 若c突然断开，则蜘蛛仍能保持静止 D. 若c突然断开，则断后瞬间蜘蛛的加速度竖直向下 4. 如图甲所示，一质量为1kg的滑块以初速度vA=12m/s自固定斜面底端A冲上斜面，到达C处速度恰好为零，小物块上滑的v—t图像如图乙所示已知斜面中AB段粗糙，BC段长为1.6m且光滑。滑块在AB段的加速度是BC段加速度的两倍，g取10m/s2。则斜面AB段的长度为（　　） A. 5.6m B. 6.4m C. 6.8m D. 7.2m 5. 2023年7月20日21时40分，经过约8小时的出舱活动，神舟十六号航天员景海鹏、朱杨柱、桂海潮密切协同，圆满完成出舱活动全部既定任务。如图，核心舱组合体在离地高度为h处，绕地球做匀速圆周运动。若核心舱与地球中心的连线在单位时间内扫过的面积为，已知地球半径为R，引力常量为G。下列说法正确的是（　　） A. 航天员相对核心舱静止时，所受合外力为零 B. 核心舱的运行周期为 C. 航天员在8小时的出舱活动中，将绕地球转过周 D. 地球的密度为 6. 帆船是利用风力航行的船，是继舟、筏之后的一种古老的水上交通工具。如图所示，在某次航行时，一艘帆船在水平风力的作用下，以速度沿风的方向匀速前行，风与帆作用的有效面积为S，气流的平均密度为，帆船行驶过程水平方向上所受阻力恒为f。假设气流与帆作用后速度与帆船前行速度相等，则风速大小为（　　） A. B. C. D. 7. 如图所示，半径为1m四分之三光滑圆轨道竖直固定在水平地面上，B点为轨道最低点，A点与圆心O等高。质量为1kg的小球（可视为质点）在A点正上方0.75m处静止释放，下落至A点时进入圆轨道，重力加速度g取10m/s2，不计空气阻力，则（　　） A. 小球在B点的动能为7.5J B. 小球在A点受到轨道的弹力大小为10N C. 小球上升过程中距地面的最大高度为1.75m D. 小球离开轨道后将落至轨道B点 二、多选题 8. 如图所示，一斜面放在水平地面上，A、B两个质点以相同的水平速度抛出，A在竖直平面内运动，落地点为，B沿光滑斜面运动，落地点为，不计阻力，在落地之前运动的全过程中，下列关系的判断正确的是（　　） A. A与B的加速度大小之比为 B. A与B的运动时间之比为 C. A与B的在x轴方向位移大小之比为 D. A与B的水平位移大小之比为 9. 如图所示，在坐标系xOy中，弧BDC是以A点为圆心、AB为半径的一段圆弧，，，D点是圆弧跟y轴的交点，当在O点和A点分别固定电荷量为和的点电荷后，D点的电场强度恰好为零。下列说法正确的是（　　） A. B. B点与C点场强相同 C. 圆弧BDC上的各点中，D点的电势最低 D. 电子沿着圆弧从B点运动到C点的过程中，电势能先减小后增大 10. 如图（a）所示，可视为质点的a、b两球通过轻绳连接跨过光滑轻质定滑轮，a球在外力作用下静止在地面，b球悬空。取地面为重力势能的零势能面，从t=0时静止释放a球，到b球落地前的过程中，a、b两球的重力势能随时间t的变化关系如图（b），a始终没有与定滑轮相碰，忽略空气阻力，重力加速度g取10m/s2。则（　　） A. a、b两球质量之比为1∶3 B. b球落地时的动能为3J C. t=0.3s时，a球离地的高度为0.225m D. 当b球的重力势能与动能相等时，b球距地面的高度为0.1m 三、实验题 11. 某实验小组的同学利用如图甲所示的实验装置完成了机械能守恒定律的验证，小球的释放点、光电门1、光电门2在同一条竖直线上，实验时首先用游标卡尺测量小球的直径，结果如图乙所示，保持光电门1到小球释放点的距离不变，改变光电门2到光电门1的距离，并记录小球通过光电门2的挡光时间，记录多组实验数据。 回答下列问题： （1）由图乙可知小球的直径为________mm； （2）小球经过光电门2时的速度为________（用测量量和已知量表示）； （3）根据测量的实验数据描绘出如图丙所示的图像，如果重力加速度________，则小球下落过程中机械能守恒（用测量量和坐标系中的量表示）。 12. 某同学想测某电阻的阻值。 （1）他先用多用表的欧姆档测量，如图甲所示，该读数为______。 （2）为了更准确地测量该电阻的阻值，有以下实验器材可供选择： A．电流表（量程为0-15mA，内阻约为）； B．电流表（量程0-3mA，内阻）； C．定值电阻； D．滑动变阻器（，允许通过的最大电流为200mA）； E．滑动变阻器（，允许通过的最大电流为50mA）； F．蓄电池E（电动势为3V，内阻很小）； G．开关S。 （3）图乙中，电流表a应选______（选填“”或“”），滑动变阻器应选择______（选填“”或“”）； （4）该同学在某次实验过程中测得电流表的示数为，电流表的示数为，则该电阻表达式______（用题中所给物理量符号表示）。 （5）调节滑动变阻器，测得多组和，并作出图像如丙图所示，则该电阻的阻值为______。 13. 如图所示，在坐标系xOy中，x轴水平向右，y轴竖直向下，在虚线右侧区域内存在水平向左的匀强电场。一质量为m、电荷量为q的带正电的小球从原点O以某一初速度水平抛出，小球从A点进入电场区域，从C点穿出电场边界且小球在C点的速度方向与水平方向的夹角，已知A、C两点横坐标均为，且纵坐标之比为，B点为小球在电场中运动的最右端，不计空气阻力。求： （1）小球从O点运动到A点的时间与从A点运动到C点的时间之比； （2）匀强电场的场强大小E和小球从O点水平抛出的初速度大小。 14. 如图甲所示的等双翼式传输机，其两侧有等长的传送带，且倾角可以在一定范围内调节，方便不同工况下的货物传送作业，工作时两传送带匀速转动且速度相同。图乙为等双翼式传输机工作示意图，、代表两条传送带。某次工作时，调整倾角为37°，倾角为30°两传送带轮轴间距均为6m（轮轴半径忽略不计），运行速率均为2m/s。将货物无初速放在的最低端，传到的最高端。和的接触面与货物之间的动摩擦因数为。货物在传送带连接处的速率变化忽略不计，。求： （1）货物从最低端运动到与共速时的位移？ （2）传输机因运送一件质量为50kg的货物从最低端运动到顶端，需多消耗的电能是多少？ 15. 如图甲，一固定在竖直平面内的光滑圆弧轨道圆心为O，半径，底端C点切线水平。原长劲度系数的轻弹簧，一端挂在过O点的光滑水平轴上，另一端栓接一个质量的小球，小球静止在C点。轨道右边水平地面上有一长，质量的木板AB，A端与C端的距离，AB上表面与C点等高。时，一质量的滑块以的水平初速度滑上木板的B端，之后一段时间内滑块和木板的速度v与时间t的关系图像如图乙所示。滑块和小球均视为质点，木板A端碰到C端会立即被粘住，取重力加速度大小。 （1）求滑块与木板之间的动摩擦因数，以及木板与地面之间的动摩擦因数； （2）求滑块运动到木板A端时的速度大小； （3）滑块与小球在C点发生弹性正碰后，小球随即沿圆弧轨道运动，试通过计算分析小球能否到达圆弧轨道的最高点。若能到达，求出在最高点处小球对轨道的压力大小：若不能到达，求出小球脱离轨道时，弹簧与竖直方向夹角的大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 高三年级期中物理试题 一、单选题 1. “匹”又称马力。虽然“匹”是一个古老的功率单位，但现代的空调、内燃机等仍常使用这个单位。“匹”用国际单位制的基本单位表示应为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】根据题意可知匹是功率的单位，根据 可得单位为 故选B。 2. 在三米板跳水比赛中，从运动员离开跳板开始计时，取竖直向下为正方向，运动员重心的竖直速度随时间变化的图像如图所示，不计空气阻力，重力加速度为g，关于运动员下列说法正确的是（　　） A. 离开跳板后重心上升的最大高度为 B. 在时刻刚好接触到水面 C. 在时间内所受合力逐渐增大 D. 在时间内所受水的作用力逐渐增大 【答案】A 【解析】 【详解】A．由图像可知，内运动员在竖直方向向上运动，在时刻到达最高点，根据逆向思维可得，运动员离开跳板后重心上升的最大高度为 故A正确； B．由图像可知，内运动员在竖直方向做自由落体运动，在时刻刚接触水面，故B错误； C．由图像的切线斜率表示加速度，可知在时间内，运动员的加速度逐渐减小，则所受合力逐渐减小，故C错误； D．在时间内，运动员在水中向下减速运动，所受水的作用力大于重力，由图像的切线斜率表示加速度，可知运动员的加速度先增大后减小，根据牛顿第二定律得 可知运动员所受水的作用力先增大后减小，故D错误。 故选A。 3. 蜘蛛网是由部分种类的蜘蛛吐丝所编成的网状物，如图所示，竖直平面内蜘蛛网上A、B、C三点的连线构成正三角形，三根蜘蛛丝a、b、c（可视为弹性绳）的延长线均过三角形的中心，蜘蛛丝c沿竖直方向，且c中有张力。蜘蛛静止在蜘蛛网（不计重力）中央，下列说法正确的是（　　） A. a中张力大于b中张力 B. a中张力大于c中张力 C. 若c突然断开，则蜘蛛仍能保持静止 D. 若c突然断开，则断后瞬间蜘蛛的加速度竖直向下 【答案】B 【解析】 【详解】A．以网和蜘蛛为研究对象，受力分析如图所示， 由平衡条件有 可得 故A错误； BCD．在竖直方向上有 由几何关系可知，可得 c突然断开，蜘蛛受到的合力竖直向上，有向上的加速度。故B正确；CD错误。 故选B。 4. 如图甲所示，一质量为1kg的滑块以初速度vA=12m/s自固定斜面底端A冲上斜面，到达C处速度恰好为零，小物块上滑的v—t图像如图乙所示已知斜面中AB段粗糙，BC段长为1.6m且光滑。滑块在AB段的加速度是BC段加速度的两倍，g取10m/s2。则斜面AB段的长度为（　　） A. 5.6m B. 6.4m C. 6.8m D. 7.2m 【答案】B 【解析】 【详解】由图像可知，小物块沿斜面向上滑行的初速度 由 可得 解得 在上滑过程对段有 对段有 由以上各式解得 故B正确，ACD错误。 故选B。 5. 2023年7月20日21时40分，经过约8小时的出舱活动，神舟十六号航天员景海鹏、朱杨柱、桂海潮密切协同，圆满完成出舱活动全部既定任务。如图，核心舱组合体在离地高度为h处，绕地球做匀速圆周运动。若核心舱与地球中心的连线在单位时间内扫过的面积为，已知地球半径为R，引力常量为G。下列说法正确的是（　　） A. 航天员相对核心舱静止时，所受合外力为零 B. 核心舱的运行周期为 C. 航天员在8小时的出舱活动中，将绕地球转过周 D. 地球的密度为 【答案】D 【解析】 【详解】A. 航天员所受万有引力提供向心力，处于完全失重状态，合外力不为零，A错误； B. 核心舱的运行周期为 B错误； C. 空间站的周期小于同步卫星周期，即小于24h，所以航天员在8小时的出舱活动中，将绕地球转过大于周，C错误； D. 根据 地球密度为 得 D正确 故选D。 6. 帆船是利用风力航行的船，是继舟、筏之后的一种古老的水上交通工具。如图所示，在某次航行时，一艘帆船在水平风力的作用下，以速度沿风的方向匀速前行，风与帆作用的有效面积为S，气流的平均密度为，帆船行驶过程水平方向上所受阻力恒为f。假设气流与帆作用后速度与帆船前行速度相等，则风速大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】时间内冲击船帆的空气的体积为 时间内冲击船帆的空气质量为 空气的动量改变量为 取船速方向为正，设帆对空气的作用力大小为F，由动量定理可得 即 又帆船匀速前行，根据平衡条件 联立解得 故选A。 7. 如图所示，半径为1m的四分之三光滑圆轨道竖直固定在水平地面上，B点为轨道最低点，A点与圆心O等高。质量为1kg的小球（可视为质点）在A点正上方0.75m处静止释放，下落至A点时进入圆轨道，重力加速度g取10m/s2，不计空气阻力，则（　　） A. 小球在B点的动能为7.5J B. 小球在A点受到轨道的弹力大小为10N C. 小球上升过程中距地面的最大高度为1.75m D. 小球离开轨道后将落至轨道B点 【答案】D 【解析】 【详解】A．小球从释放到最低点，根据动能定理有 解得 J 故A错误； B．小球从释放到A点，根据动能定理有 在A点，根据牛顿第二定律有 解得 N 故B错误； C．设小球上升过程中即将脱离轨道的位置与圆心的连线和竖直方向的夹角为，则有 根据动能定理有 解得 ， 所以 之后小球做斜上抛运动，竖直速度减为零时，有 所以小球上升的最大高度为 故C错误； D．假设小球离开轨道后将落至轨道B点，由C分析可知脱离轨道的速度为 m/s 根据斜抛的运动规律可知 解得 可知小球离开轨道后将落至轨道B点，故D正确。 故选D。 二、多选题 8. 如图所示，一斜面放在水平地面上，A、B两个质点以相同的水平速度抛出，A在竖直平面内运动，落地点为，B沿光滑斜面运动，落地点为，不计阻力，在落地之前运动的全过程中，下列关系的判断正确的是（　　） A. A与B的加速度大小之比为 B. A与B的运动时间之比为 C. A与B的在x轴方向位移大小之比为 D. A与B的水平位移大小之比为 【答案】AC 【解析】 【详解】A. A做平抛运动，加速度为g。B的加速度为 A与B的加速度大小之比为 A正确； B. 设高度为h，则 ， 得 B错误； C. 由 A与B的在x轴方向位移大小之比为 C正确； D. B的水平位移为 A与B的水平位移大小之比不等于，D错误。 故选AC。 9. 如图所示，在坐标系xOy中，弧BDC是以A点为圆心、AB为半径的一段圆弧，，，D点是圆弧跟y轴的交点，当在O点和A点分别固定电荷量为和的点电荷后，D点的电场强度恰好为零。下列说法正确的是（　　） A. B. B点与C点场强相同 C. 圆弧BDC上的各点中，D点的电势最低 D. 电子沿着圆弧从B点运动到C点的过程中，电势能先减小后增大 【答案】AC 【解析】 【详解】A. 由题意得 得 A正确； B. 根据对称性可知，B点与C点场强大小相等、方向不同，B错误； CD. 对，圆弧为等势面，故圆弧各点到的距离越近，电势越低，即D点的电势最低；当电子沿着圆弧从B点运动到C点的过程中，电势能先增大后减小，C正确，D错误。 故选AC。 10. 如图（a）所示，可视为质点的a、b两球通过轻绳连接跨过光滑轻质定滑轮，a球在外力作用下静止在地面，b球悬空。取地面为重力势能的零势能面，从t=0时静止释放a球，到b球落地前的过程中，a、b两球的重力势能随时间t的变化关系如图（b），a始终没有与定滑轮相碰，忽略空气阻力，重力加速度g取10m/s2。则（　　） A. a、b两球质量之比为1∶3 B. b球落地时的动能为3J C. t=0.3s时，a球离地的高度为0.225m D. 当b球的重力势能与动能相等时，b球距地面的高度为0.1m 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．由图可知从释放到b落地，有 A正确； B．系统机械能守恒，有 b球落地时的动能 解得 B错误； C．系统牛顿第二定律，有 解得 当时，a离地面高度 C正确； D．由图可知时，有 即 得释放时b离地 当时，对b由动能定理有 ， 解得 D正确 故选ACD。 三、实验题 11. 某实验小组的同学利用如图甲所示的实验装置完成了机械能守恒定律的验证，小球的释放点、光电门1、光电门2在同一条竖直线上，实验时首先用游标卡尺测量小球的直径，结果如图乙所示，保持光电门1到小球释放点的距离不变，改变光电门2到光电门1的距离，并记录小球通过光电门2的挡光时间，记录多组实验数据。 回答下列问题： （1）由图乙可知小球的直径为________mm； （2）小球经过光电门2时的速度为________（用测量量和已知量表示）； （3）根据测量的实验数据描绘出如图丙所示的图像，如果重力加速度________，则小球下落过程中机械能守恒（用测量量和坐标系中的量表示）。 【答案】（1）9.6 （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 由游标卡尺的读数规则可知，该小球的直径为 【小问2详解】 由于小球挡光时间极短，挡光时间内的平均速度近似等于小球经过光电门2的瞬时速度，即为 【小问3详解】 如果下落过程中，小球的机械能守恒，假设小球经过光电门1时的速度为，由于小球的释放点到光电门1的距离保持不变，则小球经过光电门1时的速度不变，则由 由以上整理得 则 又由图丙可知图像的斜率为 则 12. 某同学想测某电阻的阻值。 （1）他先用多用表的欧姆档测量，如图甲所示，该读数为______。 （2）为了更准确地测量该电阻的阻值，有以下实验器材可供选择： A．电流表（量程为0-15mA，内阻约为）； B．电流表（量程为0-3mA，内阻）； C．定值电阻； D．滑动变阻器（，允许通过的最大电流为200mA）； E．滑动变阻器（，允许通过的最大电流为50mA）； F．蓄电池E（电动势3V，内阻很小）； G．开关S。 （3）在图乙中，电流表a应选______（选填“”或“”），滑动变阻器应选择______（选填“”或“”）； （4）该同学在某次实验过程中测得电流表的示数为，电流表的示数为，则该电阻表达式______（用题中所给物理量符号表示）。 （5）调节滑动变阻器，测得多组和，并作出图像如丙图所示，则该电阻的阻值为______。 【答案】 ①. 260 ②. ③. ④. ⑤. 250 【解析】 【详解】（1）[1]读数为 （3）[2][3]电流表a应选则量程较大的；滑动变阻器采用分压式接法，故选择最大阻值较小的。 （4）[4]该电阻表达式为 （5）[5]由（4）得 斜率为 该电阻的阻值为 13. 如图所示，在坐标系xOy中，x轴水平向右，y轴竖直向下，在虚线右侧区域内存在水平向左的匀强电场。一质量为m、电荷量为q的带正电的小球从原点O以某一初速度水平抛出，小球从A点进入电场区域，从C点穿出电场边界且小球在C点的速度方向与水平方向的夹角，已知A、C两点横坐标均为，且纵坐标之比为，B点为小球在电场中运动的最右端，不计空气阻力。求： （1）小球从O点运动到A点的时间与从A点运动到C点的时间之比； （2）匀强电场的场强大小E和小球从O点水平抛出的初速度大小。 【答案】（1） （2）， 【解析】 【小问1详解】 小球竖直方向始终做自由落体运动，结合题意，根据 小球从O点运动到A点的时间与从O点运动到C点的时间之比为 则小球从O点运动到A点的时间与从A点运动到C点的时间之比为 【小问2详解】 小球在电场中水平方向先做匀减速运动、再反向做匀加速运动，时间为 又 竖直方向 得 水平方向 联立得 14. 如图甲所示的等双翼式传输机，其两侧有等长的传送带，且倾角可以在一定范围内调节，方便不同工况下的货物传送作业，工作时两传送带匀速转动且速度相同。图乙为等双翼式传输机工作示意图，、代表两条传送带。某次工作时，调整倾角为37°，倾角为30°两传送带轮轴间距均为6m（轮轴半径忽略不计），运行速率均为2m/s。将货物无初速放在的最低端，传到的最高端。和的接触面与货物之间的动摩擦因数为。货物在传送带连接处的速率变化忽略不计，。求： （1）货物从最低端运动到与共速时的位移？ （2）传输机因运送一件质量为50kg的货物从最低端运动到顶端，需多消耗的电能是多少？ 【答案】（1）5m （2）5000J 【解析】 【小问1详解】 根据牛顿第二定律 货物的加速度为 与M1共速时间为 货物从最低端运动到与共速时的位移为 【小问2详解】 货物与共速时，相对传送带的位移为 需多消耗的电能为 15. 如图甲，一固定在竖直平面内的光滑圆弧轨道圆心为O，半径，底端C点切线水平。原长劲度系数的轻弹簧，一端挂在过O点的光滑水平轴上，另一端栓接一个质量的小球，小球静止在C点。轨道右边水平地面上有一长，质量的木板AB，A端与C端的距离，AB上表面与C点等高。时，一质量的滑块以的水平初速度滑上木板的B端，之后一段时间内滑块和木板的速度v与时间t的关系图像如图乙所示。滑块和小球均视为质点，木板A端碰到C端会立即被粘住，取重力加速度大小。 （1）求滑块与木板之间的动摩擦因数，以及木板与地面之间的动摩擦因数； （2）求滑块运动到木板A端时的速度大小； （3）滑块与小球在C点发生弹性正碰后，小球随即沿圆弧轨道运动，试通过计算分析小球能否到达圆弧轨道的最高点。若能到达，求出在最高点处小球对轨道的压力大小：若不能到达，求出小球脱离轨道时，弹簧与竖直方向夹角的大小。 【答案】（1）， （2） （3）不能到达最高点，弹簧与竖直方向夹角的余弦值为0.9 【解析】 【小问1详解】 由图可知，滑块与木板的加速度大小分别为 ， 根据牛顿第二定律 ， 得 ， 【小问2详解】 0~1s内，滑块与木板位移分为别 ， 故共速时滑块未到木板A端。随后二者一起做匀减速运动，加速度大小为 木板运动到C的过程中 木板到达C后，滑块匀减速至A端的过程中 联立得 【小问3详解】 根据动量守恒与机械能守恒 设小球不能到达最高点，由机械能守恒 刚要脱离轨道时 得 说明假设成立。小球离开轨道时，弹簧与竖直方向夹角的余弦值为0.9。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$