河南省顶级名校联盟2023-2024学年高三上学期期中检测物理试题含答案.pdf

第 1页 共 4页第 2页 共 4页河南省顶级名校联盟 20232024 学年高三上学期期中检测物理考生注意：1答题前，考生务必将自己的姓名、考生号填写在试卷和答题卡上，并将考生号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。2回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡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。一、选择题：本题共一、选择题：本题共 10 小题，共小题，共 50 分。在每小题给出的四个选项中，第分。在每小题给出的四个选项中，第 17 题只有一个选项符题只有一个选项符合题目要求合题目要求，第第 810 题有多个选项符合要求题有多个选项符合要求。全部选对的得全部选对的得 5 分分，选对但不全的得选对但不全的得 3 分分，有有选错的得选错的得 0 分。分。1莱顿瓶（Leydenjar）是一种储存静电的装置，为原始形式的电容器。莱顿瓶结构很简单，玻璃瓶子外面贴有一层金属箔，内部装食盐水，瓶口插一金属探针做电极，探针与内部的食盐水相连。如图所示，有一只内部装有食盐水的莱顿瓶，现要提高这只莱顿瓶储存电荷的本领，以下操作正确的是A往玻璃瓶中再加入一些食盐水B从玻璃瓶中再取出一些食盐水C把金属探针向上拔出一些D把金属探针向下插入一些2据行星科学杂志报道，“TRAPPIST1 系统”距离我们四十光年，如图所示，这个系统由一个红矮星和围绕它运转的 7 颗行星组成，且这 7 颗行星有着相同的密度，推测这些行星可能全部由同一物质构成。如果最内侧行星 b 的球体半径 Rb是最外侧行星 h 的球体半径 Rh的 k 倍，则行星 b 与行星 h 的第一宇宙速度之比为A1kBkCkD3k3如图所示，在高速公路上，为了行车安全，每隔一段路程就会设置一组车距确认标志牌：0 m、50 m、100 m、150 m、200 m。设有一辆汽车沿着平直路面行驶，当车经过“0 m”标志牌 A 时前方出现突发情况，司机立即开始刹车做匀减速运动直到停止。已知车通过 AC 的时间与通过 CD的时间相等，则预计车停下来的位置与“150 m”标志牌 D 的距离为A50 mB25 mC125 mD625 m4如图所示，物块 B 放在粗糙平台上，一条不可伸长的细绳穿过平台的孔洞，一端固定在物块 B 上的 O 点，另一端系一个小球 A。在外力 F 作用下小球 A 从 B 的正下方沿着以 OA 为半径的圆弧被缓缓推至接近水平位置，在小球 A 缓缓运动过程中，力 F 的方向始终与细绳保持垂直，物块 B 始终静止不动，则下面说法正确的是A外力 F 逐渐减小B绳子的拉力先增大后减小C平台给物块 B 的摩擦力先增大后减小D物块 B 所受平台的支持力先增大后减小5如图所示，直线 AB 长度为 L，O 是 AB 的中点，C、D 两点关于 O 对称，到 O 的距离均为6L。在 A 点固定一个电荷量为 Q 的正点电荷，在 B 点固定另一个点电荷，设无穷远处电势为零，在直线 AB 上 D 点的电势最低，则下面说法正确的是AD 点处的电势可能为零BC 点处的场强可能为零C固定在 B 处的点电荷可能带负电D固定在 B 处的点电荷电荷量的绝对值为4Q6一列简谐横波沿 x 轴正方向传播，波源在 x0 处。P 是 x 轴上坐标为 x015 m 处的点，当波传到 P 点时记为 0 时刻，P 点的振动图像如图所示。已知该波的传播速度为 v06 ms，则下列说法正确的是A波源起振方向为 y 轴正方向Bt01 s 时波源振动的速度最大C当 P 点运动 1101m 的路程时，波源振动的速度最大DP 点与距波源 5102m 处的质点运动方向总是一致7如图所示，由弹性材料制成的物块 1 和 2 放置在光滑水平面上，物块 2 右侧是用细线悬挂的小球。给物块 1 一个向右的初速度 v0，物块 1 与物块 2 发生弹性碰撞，然后物块 2 与小球再发生弹性碰撞，碰后小球摆到最大高度时悬线与竖直方向的夹角为。在其他条件不变的情况下，换用不同质量的物块 2，发现的大小与物块 2 的质量有关。已知物块 1 的质量为 m1，小球的质量为 m3，物块 2 的质量 m2满足以下哪个条件时，夹角有最大值Am2m1m3Bm213m mCm2132mmDm222132mm8如图所示，水平面上有一固定斜面，在斜面顶端将 A、B 两个小球分别以 v 和 2v 的速度水平向右抛出，A 球经时间 t 恰好落到该斜面中点，速度大小为2v。则AB 球将落在斜面底端，运动的时间为 2tB B 球将落在水平面上，运动的时间为2tC B球落在斜面底端时的速度大小为2 2vDB 球落在水平面上时的速度大小为6v9下列选项中不能产生感应电流的是（）#QQABSQAAoggAAAIAABgCAwGyCAAQkBCACIoGBFAMMAAAAQFABCA=#第 3页 共 4页第 4页 共 4页ABCD10如图所示，质量为 1 kg 的物块 A 放在质量为 4 kg 的小车 B 上，物块 A 与小车间的动摩擦因数为 01，两者以共同速度在光滑水平面上向右运动，右侧墙壁上固定着一处于自然长度的轻弹簧。t10 时刻小车撞上弹簧时的速度大小 v11 ms，t2时刻物块、小车之间将要发生滑动，此时弹簧压缩量为 025 m，再过38s 小车速度减小到零。小车被弹回过程中小车、物块加速度相等时刻为 t3。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，弹簧始终处在弹性限度内。下面说法正确的是A弹簧的劲度系数为 10 NmBt2时刻小车速度大小为32msCt3时刻物块速度大小为34msD从 t2到 t3整个系统损失的机械能为932J二、非选择题：本题共二、非选择题：本题共 6 小题，共小题，共 60 分。分。11(7 分）小明在超市中发现两种品牌的 5 号干电池，他利用电流表和电压表设计实验，分别测定一节这两种品牌干电池的电动势和内阻。（1）实验时有开关和导线若干，以及以下器材：A电压表（03V，内阻约为 1k）B电流表（03A，内阻为 0.2）C电流表（00.6A，内阻为 0.5）D滑动变阻器（020，允许通过的最大电流为 1A）E滑动变阻器（0200，允许通过的最大电流为 0.5A）实验中电流表应选用；滑动变阻器应选用。（均填相应器材前的字母）（2）请选择小明应该选择的实验电路是图（填“甲”或“乙”）。（3）小明分别记录了 6 组数据并在同一坐标纸内画出两个干电池的UI图线，如图丙所示。根据所画图线可得出品牌 I 干电池内阻r。（结果均保留两位小数）（4）小明根据数据发现一节不同品牌干电池的电动势基本相同，只是内阻差异较大，小明继续对、两个品牌干电池做了进一步探究，对电池的输出功率 P 随外电阻 R 变化的关系，以及电池的输出功率P随路端电压U变化的关系进行了猜想和实验验证，并分别画出了下列的PR和P U图像。下列各图中可能正确的是。（多选，填正确答案标号）ABCD#QQABSQAAoggAAAIAABgCAwGyCAAQkBCACIoGBFAMMAAAAQFABCA=#312（8 分）如图所示的实验装置可以用来验证动量守恒定律以及动量定理，气垫导轨放在水平桌面上，导轨上有两个带有遮光条的滑块，两个光电门均与数字毫秒计相连。（1）碰撞实验开始之前，用天平测出滑块A、B（含遮光条）的质量为mA、mB，还需要用_（选填“毫米刻度尺”或“游标卡尺”）测出滑块 A、B 上遮光条的宽度，已测出遮光条的宽度均为 d。（2）需要把气垫导轨调整为水平：开动气泵后，只在导轨左端放置一个带遮光片的滑块，然后轻轻向右推一下这个滑块，给滑块一个初速度，观察数字毫秒计显示的滑块通过光电门 1 和 2的时间t01与t02，若发现t01t02，这表明气垫导轨左端_（选填“高于”或“低于”）右端，需要反复调节支持旋钮直到t01t02。（3）气垫导轨调整为水平后，把滑块 A 和滑块 B 放置在图中的位置上，开始碰撞实验：给滑块 B 一个向左的初速度，滑块 B 与静止的 A 发生碰撞并被反弹，数字毫秒计记录下滑块 A 通过光电门 1 的遮光时间为tA，滑块 B 第一次、第二次通过光电门 2 的遮光时间分别为tB1和tB2，以向左为正方向，如果关系式_（用 mA、mB、tA、tB1及tB2表示）在误差范围内成立，表明碰撞过程动量是守恒的。（4）把实验装置稍加变化，验证动量定理：拿下滑块 A、B，把气垫导轨右端抬高，使得导轨与水平面夹角为 30，然后固定导轨。还让滑块 B 从原位置由静止滑下，滑块 B 通过光电门2 和 1 的遮光时间分别为2Bt、1Bt，通过光电门 2 和 1 的时间间隔为 t，重力加速度为 g，如果关系式_（用 d、1Bt、2Bt、t 及 g 表示）在误差范围内成立，表明动量定理成立。13（8 分）如图所示，匀强电场与矩形 ABCD 所在平面平行，矩形边长 AB3 cm，AD8 cm。以 B 点为零电势点，则 A、C 两点的电势分别为A12 V、C24 V。某时刻有一比荷为qm241013Ckg 的带负电粒子从 B 点垂直电场线方向射出，经过一段时间粒子到达 A 点，不计粒子重力。求：（1）匀强电场的电场强度大小；（2）带电粒子从 B 点射出时的初速度大小。14（10 分）如图所示，小滑块 A 位于长木板 B 的左端，现让小滑块 A 和长木板 B 一起以相同速度 v03ms 在光滑的水平面上滑向前方固定在地面上的木桩 C。A、B 的质量分别为 m12kg，m21kg，已知 B 与 C 碰撞的时间极短，且每次碰后 B 以原速率返回，运动过程中 A 没有与 C相碰，A 也没有从 B 的上表面掉下，已知 A、B 间的动摩擦因数01，g10ms2，求：（1）B 与 C 第二次碰前的速度大小；（2）欲使 A 不从 B 的上表面掉下，B 的长度至少是多少?15（11 分）如图所示，绝缘长木板 B 放在光滑平面上，左端 O 紧靠绝缘光滑台面，右端 M 与竖直墙壁 N 有一段距离。O 点的左侧存在水平向左的匀强电场，把带有负电荷的小滑块 A 由 P点静止释放，小滑块在静电力的作用下向右加速运动 2 m 后滑上长木板。已知小滑块 A 的质量为 1 kg，电荷量为9103C，长木板 B 的质量为 2 kg，小滑块与长木板之间的动摩擦因数为 03，匀强电场的电场强度为 1 000Vm。重力加速度 g 取 10 ms2，小滑块不会从木板上掉下，长木板与左侧台面及右侧墙壁碰后瞬间均原速反弹。求：（1）长木板 B 与右侧墙壁仅碰撞一次，MN 之间的距离是多少；（2）在满足（1）条件下，长木板 B 的长度最小值是多少。16（16 分）如图所示，处于自然状态的轻弹簧下端固定在斜面上，上端位于斜面上的 O 点，跨过定滑轮的轻绳一端连接物块 A，另一端连接物块 B。某时刻物块 A 以 3 ms 的初速度沿斜面向下运动，物块 A 运动 1 m 的距离后开始压缩弹簧，当物块 A 再返回到 O 点时其速度恰好为零。已知物块 A、B 质量分别为 4 kg、2 kg，斜面倾角为 30，弹簧劲度系数为 75 Nm，物块 A 与斜面间的滑动摩擦力为其重力的38，重力加速度 g 取 10 ms2，整个运动过程物块 B既没有与滑轮相撞也没有落到地面。求：（1）未接触弹簧前物块 A、B 一起运动的加速度大小；（2）弹簧被压缩过程的最大形变量；（3）物块 A 返回 O 点过程中速度最大时弹簧弹性势能为 15 J，物块 A 的最大速度为多少。#QQABSQAAoggAAAIAABgCAwGyCAAQkBCACIoGBFAMMAAAAQFABCA=#412CD乙0.33（0.30 0.40 均可）AD#DA【详解】（1）12从图像可知测量的电流不超过 0.6A，故电流表选 C；0200的滑动变阻器阻值太大，调节不方便，故滑动变阻器选 D；（2）3乙图测量的电动势是准确的，内阻的测量值为A=rrR测真，而由于电流表内阻已知，故在测量值的基础上减掉电流表内阻就可以准确算出电源内阻，故选择乙图；4UI图像的斜率的绝对值为电源内阻的大小，结合系统误差，可得电池的内阻为1.5 1.0 V-0.50.330.60Ar 5AB输出功率与外电路电阻的关系为22222EEPI RRrRrRrR根据数学知识可知当 R 增大时，输出功率先增大后减小，且当Rr时输出功率最大，最大值为24Er。从图丙可知电池的内阻大于电池的内阻，故电池的输出功率最大值大于电池的最大值，且电池输出功率最大时外电路电阻更大，结合以上分析可知，故 A 正确、B 错误；CD输出功率与路端电压的关系为2EUEUUPUIUrr根据数学知识可知当2EU 时输出功率最大，且电源的输出功率最大值大于电池的最大值，故C 错误、D 正确。故选 AD。#QQABSQAAoggAAAIAABgCAwGyCAAQkBCACIoGBFAMMAAAAQFABCA=#QQABSQAAoggAAAIAABgCAwGyCAAQkBCACIoGBFAMMAAAAQFABCA=#ACD#QQABSQAAoggAAAIAABgCAwGyCAAQkBCACIoGBFAMMAAAAQFABCA=#QQABSQAAoggAAAIAABgCAwGyCAAQkBCACIoGBFAMMAAAAQFABCA=#QQABSQAAoggAAAIAABgCAwGyCAAQkBCACIoGBFAMMAAAAQFABCA=#解：（1）第一次碰后A、B 达到的共同速度为 B 与 C 第二次碰前瞬间的速度，设为 v 1，以向右为正，由动量守恒定律有：（m1-m2）v0=（m1+m2）v1v1=1/3m/s(2)m1gL=（m1+m2）v02/2L=6.7m#QQABSQAAoggAAAIAABgCAwGyCAAQkBCACIoGBFAMMAAAAQFABCA=#QQABSQAAoggAAAIAABgCAwGyCAAQkBCACIoGBFAMMAAAAQFABCA=#