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鹰潭市2023-2024学年高三上学期11月期中考试
物理
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
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。
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，只有一项符合题目要求的。
1．“神舟15号”载人飞船安全着陆需经过分离、制动、再入和减速四个阶段。如图，在减速阶段，巨型的大伞为返回舱提供足够的减速阻力，设返回舱做直线运动，则在减速阶段（ ）
A．伞绳对返回舱的拉力大于返回舱对伞绳的拉力
B．伞绳对返回舱的拉力小于返回舱对伞绳的拉力
C．合外力对返回舱做的功等于返回舱机械能的变化
D．除重力外其他力的合力对返回舱做的功等于返回舱机械能的变化
2．吸盘式挂钩具有结构简单、使用方便、不需要进行钻孔等特点，广泛应用于家庭、办公室等场所。如图，通过按压吸盘表面，吸盘与墙壁之间的空气被排出，形成真空或负压，从而在吸盘与墙壁之间形成一种吸附力，将吸盘紧密吸附在竖直墙壁上。关于吸盘式挂钩的受力，下列说法正确的是（ ）
A．吸盘式挂钩受到的吸附力是按照力的性质命名的
B．吸盘式挂钩受到的吸附力是由于墙壁发生弹性形变产生的
C．所挂重物的重力越大，吸盘式挂钩受到的摩擦力就越大
D．所挂重物的重力越大，吸盘式挂钩受到的吸附力就越大
3．通过在半导体材料中进行不同的掺杂，可以形成P型半导体和N型半导体，将两种半导体组合在一起即形成下图所示的PN结，这是半导体元器件中的基本构造。由于电子的扩散作用，N型区中的电子会进入P型区内，从而使N型区一侧带正电，P型区一侧带负电，稳定后两块半导体之间产生内建电场，形成所谓耗尽层（图中阴影部分）。关于耗尽层，下列说法正确的是（ ）
A．耗尽层中，内建电场的方向是P型区指向N型区
B．耗尽层中，N型区电势低于P型区
C．若电子由N型区进入P型区，则电势能增大
D．若质子由N型区进入P型区，则电势能增大
4．某中学科技小组竖直向上发射自制小火箭，小火箭在时刻燃料耗尽失去动力，整个运动过程的位移x随时间t变化的图像如图所示。不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A．时间内小火箭处于超重状态
B．时间内小火箭的速度一直增大
C．时刻小火箭的加速度为0
D．小火箭在时间内的位移小于在时间内的位移
5．在科幻电影中经常会出现太空电梯。如果太空电梯建在赤道上且相对于地球静止，航天员可以乘坐电梯到达外太空。已知地球的半径为R，设航天员到地面的距离为h，下列说法正确的是（ ）
A．航天员到达外太空的过程可以是匀速直线运动
B．航天员上升的过程中，线速度变大
C．航天员上升的高度越高，地球对他的引力就越大
D．航天员相对于电梯静止在处时，其做圆周运动的线速度大小约为
6．如图，真空中有一长方体区域，现将电荷量为、的点电荷分别固定在棱cd、的中点e、f处。已知棱ad、的长均为L，棱ab的长为2L，静电力常量为k。下列说法正确的是（ ）
A．a、两点处电场强度大小相等，方向相同
B．棱da为等势线
C．点处电场强度的方向平行于连线，且由指向d
D．点电场强度的大小为
7．打篮球是很多同学喜爱的运动项目之一，甲、乙两同学练习投篮，如图，甲同学在A点起跳投篮，将篮球在离地高的位置以速度斜向上投出，篮球竖直速度为零时打在篮板上离地高的B点，篮球与篮板碰撞后，平行于篮板的速度分量不变，垂直于篮板的速度分量大小变为碰前的倍，碰撞后篮球与篮板面的夹角为飞出，被乙同学在离地的C点接到篮球，不计篮球与篮板碰撞的时间，篮球未碰篮筐，已知重力加速度为g，。则篮球与篮板碰撞后的速度大小为（ ）
A． B．
C． D．
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，选对但选不全的得3分，有选错的得0分。
8．如图，竖直平面内存在竖直向上、电场强度大小为E的匀强电场，绝缘水平地面与圆心为O、半径为R的竖直半圆形轨道平滑相接于A点，M为轨道的最高点。一质量为m、电荷量为q的带正电的光滑小球在水平面上以大小为的速度向右运动，小球经A点沿轨道向上运动，恰好能通过M点。已知，小球可视为质点，重力加速度为g。下列说法正确的是（ ）
A．小球通过M点时的速度大小为
B．的大小为
C．小球从脱离半圆轨道至落地，在空中运动的时间为
D．小球落地前一瞬间速度与竖直方向夹角的正切值为
9．如图，一匀强电场方向与直角三角形ACD平面平行，，，AC边长度为15cm，过D点作AC的垂线垂足为E，A、C、D三点的电势分别为27V、和。，由以上信息可以得出（ ）
A．E点的电势为
B．匀强电场的方向由A指向C
C．匀强电场的大小为250V/m
D．把一电子从C点移到E点，电场力做的功为21eV
10．如图，光滑的水平地面上有一原长为的轻质弹簧，其左端固定在竖直墙壁上，与弹簧右端相距一定距离处固定一倾角为、长为l的坡道，与物块间的动摩擦因数为，坡道底端与水平地面平滑连接。一质量为m的物块（可视为质点）从坡道上的某一点由静止滑下，当物块第一次由坡道底端返回坡道的中点时速度恰好减为0，弹簧始终在弹性限度内，并保持水平，重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）
A．物块在坡道上运动时的加速度大小总是相等的
B．物块释放点距离坡道顶点的距离为
C．弹簧最大的弹性势能为
D．物块从开始运动至第一次在坡道上速度为0，其位移大小为
三、非选择题：本题共5小题，共54分。
11．（6分）某小组设计实验并采用如图甲、乙所示的装置测量物块与水平面间的动摩擦因数，重力加速度为g。
（1）如图甲，轻质弹簧一端固定于水平地面上，并处于原长状态。将质量为3m的物块A从弹簧的顶端由静止释放，当物块A下降到最低点时，锁定弹簧，测得物块A下降的最大高度为，那么轻质弹簧所储存的弹性势能为________。
（2）如图乙，将锁定的弹簧左端固定在墙壁上，右端拴接物块B，物块C紧靠在物块B的右侧（不粘接）。某时刻解除对弹簧的锁定，物块C向右滑动一段距离后静止在P点（图中未画出）。物块B、C完全相同，质量均为m。
（3）为测量物块C与地面之间的动摩擦因数，还需要测量的物理量为________。
A．物块B向右运动的最大距离
B．物块B最终静止位置与出发位置间的距离
C．两物块都静止时，二者之间的距离
D．物块C最终静止位置与出发位置间的距离
（4）进行必要的测量后，通过记录的数据计算得出物块B、C与水平面之间的动摩擦因数为________（用题中所给或所测物理量的字母表示）。
12．（10分）同学们通过如图甲所示的装置研究平抛运动的特点。
（1）①实验过程中若发现小球在飞行过程中总与木板相撞或摩擦，可能的原因是________________;
②为保证实验的顺利进行，下列操作正确的是________。
A．使用空心小木球而非实心小铁球
B．斜槽轨道应尽可能光滑
C．每次从斜槽上的相同位置由静止释放小球
D．将坐标纸上确定的点用平滑曲线依次连接
（2）①某组同学通过实验，得到了小钢球做平抛运动的轨迹如图乙中的曲线所示。在曲线OP上取A、B、C、D四点，这四个点对应的坐标分别、、、，使，若________，则说明小钢球在x轴方向的分运动为匀速直线运动；
②另一组同学实验后收集到的数据方格纸如图丙所示，已知方格纸每个方格边长为d，A、B、C分别为小球运动的三个位置。则小球平抛的初速度大小为________，小球在B点的速度大小为________。（重力加速度为g，结果均用d和g表示）。
13．（10分）质量为80kg（含装备）的消防员从距地面高处的楼顶沿一条竖直悬挂的绳子由静止滑下，为了最快到达地面，消防员先做自由落体运动，紧接着抓紧绳子开始做匀减速运动。为保证安全，消防员着地时的速度不能超过6m/s，把消防员看作质点，已知下滑的最短时间为2s，重力加速度g取。在下滑用时最短的情况下，求：
（1）消防员下滑的最大速度以及减速下滑时受到的阻力大小；
（2）若消防员到达地面时与地面作用时间，然后速度减为0，则地面对消防员的平均作用力多大
14．（12分）如图甲，在xOy平面直角坐标系第一象限存在竖直向下的匀强电场，场强大小为E；第二象限存在水平向右的匀强电场，场强大小也为E；第四象限存在竖直向上的匀强电场，场强大小也为E。一质量为m、电荷量为q的正离子从A点静止释放，A点位置坐标为。不计该离子的重力。
（1）求离子第一次通过y轴时的速度大小；
（2）求离子第二次通过x轴时的位置坐标；
（3）若离子第一次进入第四象限后开始计时，第四象限中的电场按图乙规律变化（图中），忽略电场变化引起的电磁感应现象，求离子第4次通过x轴时的位置坐标。
15．（16分）如图，左、右两平台等高，在两平台中间有一个顺时针匀速转动的水平传送带，传送带的速度大小、长度。时刻将一质量的物体A无初速度地放在传送带左端，时与静止在传送带右端的质量的物体B发生弹性碰撞，一段时间后B又与质量的物体C发生弹性碰撞。已知开始时C与传送带右端相距，A与传送带的动摩擦因数和C与平台的动摩擦因数均为，B与传送带和平台均无摩擦，所有碰撞时间均很短，物体均可看作质点，重力加速度g取。
（1）求动摩擦因数；
（2）求从A与B第1次碰撞后瞬间至A与B第3次碰撞前瞬间的过程中，A与传送带间的摩擦热；
（3）求从时刻至B与C第n次碰撞前的过程中C的位移；
（4）画出B与C前3次碰撞后物体C的速度与位移x的关系图像。（只画出图像即可）
鹰潭市2023-2024学年高三上学期11月期中考试
物理参考答案
1．【答案】D
【解析】根据牛顿第三定律，伞绳对返回舱的拉力等于返回舱对伞绳的拉力，A、B项错误；根据功能关系，除重力外其他力的合力做功改变物体的机械能，合外力做功改变物体的动能，C项错误，D项正确。
2．【答案】C
【解析】吸附力是按照力的作用效果命名的力，A项错误；吸附力本质上是一种气体压强差造成的力，不是墙壁的弹力，B项错误；根据力的平衡，重物的重力增大时，吸盘式挂钩受到的吸附力保持不变，静摩擦力变大，C项正确，D项错误。
3．【答案】C
【解析】耗尽层中，N型区带正电，P型区带负电，产生N型区指向P型区的内建电场，所以N型区电势高于P型区，A、B项错误；若电子由N型区进入P型区，电场力做负功，电势能增大，C项正确；若质子由N型区进入P型区，电场力做正功，电势能减小，D项错误。
4．【答案】D
【解析】图像的斜率对应速度，由图可知，时间内小火箭竖直向上加速，加速度竖直向上，处于超重状态，时间内小火箭只受重力，竖直向上减速，处于完全失重状态，A、B项错误；;时刻小火箭只受重力，加速度为重力加速度，C项错误；小火箭在时刻运动至最高点，时刻又回到初位置，时间内的位移小于时间内的位移，D项正确。
5．【答案】B
【解析】航天员上升过程的运动轨迹是曲线，A项错误；航天员搭乘电梯上升的过程中，电梯角速度不变，航天员运动半径变大，由可知，其线速度增大，B项正确；随着h的增大，航天员所在位置离地心的距离越远，因此地球对他的引力减小，C项错误；航天员上升过程中与地球自转的角速度相同，在相对于电梯静止在处时，航天员的线速度小于同步卫星，而同步卫星线速度小于第一宇宙速度，故意航天员线速度小于，D项错误。
6．【答案】A
【解析】由等量异种电荷电场强度和等势面的分布可知，平面为等势面，其上各点电场强度方向均相同，均平行于ef连线，且由d指向，另外根据对称性，a、b、、四点电场强度均相同，A项正确，C项错误；d点相对于a点离正点电荷更近，离负点电荷更远，所以d点的电势大于a点的电势，可知棱da不是等势线，B项错误；和单独作用时在点产生的电场强度大小均为，两者夹角为，由平行四边形定则可知点的电场强度大小为，D项错误。
7．【答案】C
【解析】设篮球与篮板碰撞后的速度大小为v，则平行篮板面的速度为，垂直篮板面的速度为，篮球与篮板碰撞前在垂直篮板面的速度为，篮球与篮板碰撞前的速度为，在A点水平方向的分速度为，在竖直方向的分速度为，则在A点有，求得，C项正确。
8．【答案】BD
【解析】小球恰好通过M点，则此处轨道对小球的弹力为0，由小球受到的重力和电场力的合力提供向心力，即，，联立得，A错误；
对小球由A点至M点的运动由动能定理，有，解得，B项正确；小球从M点脱离轨道后，做类平抛运动，竖直方向上有，解得，由得出，C项错误；
小球落地前一瞬间竖直方向上速度大小为，小球落地前一瞬间速度与竖直方向夹角的正切值，D项正确。
9．【答案】BC
【解析】三角形ACD中，AD的长度为，，，根据匀强电场的特点有，而，解得，故D、E两点电势相等，DE为等势线，可得电场强度的方向沿AC方向，且由，A项错误，B项正确；在AC方向上电场强度，C项正确；把一电子从C点移到E点，电场力做的功为，D项错误。
10．【答案】CD
【解析】物块下滑时的加速度大小，上滑时的加速度大小，A项错误；设小物体下滑的初始位置距离坡道底端的距离为，由题意可得，解得，所以物块释放点距离坡道顶点的距离为，B项错误；物块从开始运动至将弹簧压缩到最短的过程中，由能量守恒有，，解得弹簧最大的弹性势能，C项正确；物块从开始运动至第一次在坡道上速度为0的位移大小为，D项正确。
11．【答案】（1）（2分）（3）D（2分）（4）（2分）
【解析】（1）根据能量的转化和守恒定律可知，弹簧内储存的弹性势能为。
（3）解除锁定后，物块B、C会在弹簧原长位置分离，它们一起运动的距离为，分离后物块C继续向右滑动，那么还需要测量物块C最终静止位置与出发位置间的距离，D项正确。
（4）对物块B、C，根据能量的转化和守恒定律有，对物块C有，联立解得。
12．【答案】（1）①木板未竖直放置（2分，答案合理即可得分）②CD（2分，全部选对得2分，选对但不全得1分，有选错的得0分）（2）①（2分）②（2分）（2分）
【解析】（1）①实验过程中若发现小球在飞行过程中总与木板相撞或摩擦，可能的原因是木板未竖直放置；②为了减小空气阻力对小球的影响，要选择体积较小、质量较大的实心小铁球，A项错误；小球在运动中摩擦力每次都相同，所以没必要斜面轨道必须光滑，B项错误；为了让小球每次做同样的平抛运动，小球每次应从同一位置静止滚下，C项正确；将坐标纸上确定的点，用平滑曲线连接起来，D项正确。
（2）①根据，由，可知，所以，②设相邻点间的时间间隔为T，在竖直方向上，，水平方向上，，联立解得，小球在B点的竖直速度，则B点的速度。
13．解：（1）由题意知，在满足安全要求的情况下，消防员做自由落体的时间越长，下滑时间越短，设消防员做自由落体运动的时间为t，则有
（1分）
消防员做匀减速运动时的初速度即为下滑的最大速度，由题意可知，消防员的末速度大小为，则（1分）
（1分）
（1分）
解得（1分）
由牛顿第二定律得
（1分）
（1分）
联立解得（1分）
（2）在消防员与地面的作用过程中，以竖直向上为正方向，由动量定理得（1分）
解得（1分）
说明：只有结果，没有公式或文字说明的不给分，其他正确解法亦可得分。
14．解:（1）根据动能定理
（1分）
解得离子第一次通过y轴时的速度大小为
（1分）
（2）离子在第一象限做类平抛运动，水平方向有
（1分）
竖直方向有
（1分）
联立解得
故离子第一次通过x轴时的位置坐标为
因
则（1分）
此时粒子的速度方向与x轴正向的夹角
则（1分）
进入第4象限的电场时粒子沿方向先做匀减速，速度减到零后反向加速，第二次回到x轴，则
沿x轴方向的位移
离子第二次通过x轴时的位置坐标（1分）
（3）若离子第一次进入第四象限后开始计时，则在
（1分）
时间内向下做减速运动，在时刻的速度
（1分）
然后经过后再反向加速，仍经过后第2次回到x轴；粒子以与x轴成的方向斜射入第一象限，则经过（1分）
第3次回到x轴，此时第四象限的电场正处于向上的E，则再经过粒子速度减为零，再经过两个，粒子第4次经过x轴，此时从计时开始粒子已经经过了8个的时间，则沿x方向的位移为
（1分）
则此时的位置坐标为（1分）
说明：只有结果，没有公式或文字说明的不给分，其他正确解法亦可得分。
15．解:（1）假设物体A一直加速，则
，
联立解得
假设不成立，所以A先加速后匀速（1分）
设物体A的加速度大小为，加速运动的时间为，则
（1分）
（1分）
联立解得（1分）
（2）由动量守恒和机械能守恒可知，A与B碰后交换速度，则，以水平向右为正方向，B与C碰撞的过程，由动量守恒定律和机械能守恒定律得
（1分）
（1分）
解得，（1分）
B之后以3m/s的速度向左运动，与A相撞，此后A、B再次交换速度，A以的速度向左冲上传送带先减速到0后，再向右加速到达传送带右端，则有
（1分）
（1分）
则A与传送带之间的摩擦热为
（1分）
（3）由第（2）问可知每次碰撞前C均静止，B每次与C碰撞后，速度大小变为原来的，C的速度大小也为B原来速度大小的
由，得，B与C第二次碰前C的位移大小
（1分）
B与C第三次碰前C的位移大小
（1分）
可知B与C第n次碰前C的位移大小
（1分）
则C的总位移大小
（1分）
（4）由第（3）问作出物体C的速度大小与位移x的关系图像如图所示
2分
说明：只有结果，没有公式或文字说明的不给分，其他正确解法亦可得分。
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