河北省部分高中2023-2024学年高三上学期12月期中考试
物理
本试卷满分100分,考试用时75分钟。
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
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。
4.本试卷主要考试内容:人教版必修第一册,必修第二册,必修第三册,选择性必修第一册第一章,选择性必修第二册第一章。
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,只有一项是符合题目要求的。
1.如图所示,原地纵跳摸高是篮球和羽毛球重要的训练项目之一。运动员先由静止下蹲一段位移,经过充分蓄力后,发力跳起摸到了一定的高度,落地后屈腿缓冲。运动员在下降过程中,下列说法正确的是( )
A.始终处于超重状态 B.始终处于失重状态
C.先失重后超重 D.先超重后失重
2.如图所示,细绳OA一端系在小球上,另一端固定在斜面天花板上,轻质弹簧一端与小球连接,另一端固定在竖直墙上的点,平衡时细绳OA垂直于天花板,弹簧恰好水平。重力加速度大小为,将细绳OA剪断的瞬间,小球的加速度大小为( )
A.0 B. C. D.
3.某新能源汽车配备了自动驾驶系统,该车在红绿灯启停、无保护左转、避让路口车辆、礼让行人、变道等情形下都能无干预自动驾驶。某次试验时,a、b两车(均可视为质点)从不同地点由静止开始沿同一直线运动的v-t图像如图所示,已知两车在运动过程中不会相遇,图线均为直线,关于两车在时间内的运动,下列说法正确的是( )
A.车在前,车在后 B.在时刻两车间的距离最近
C.在时刻车的速度大小为 D.出发时两车间的距离可能为
4.篮球是同学们喜欢的体育运动之一,小明同学站在罚球线上将篮球从点以仰角斜向上抛出,篮球恰好以速度垂直击中篮板上的点,如图所示。小李(比小明高)同学站在罚球线上从点正上方将篮球投出,篮球仍然垂直击中篮板上的点,则小李同学投篮时( )
A.仰角小于 B.仰角等于
C.篮球击中点的速度小于 D.篮球击中点的速度等于
5.图为明代出版的《天工开物》中记录的“牛转翻车”,图中b、c分别为两个齿轮边缘上的点,当水牛作用于点并绕竖直转轴做匀速圆周运动时,作用点与点的向心加速度大小始终相等,则a、b、c三点的旋转半径满足的条件可能为( )
A. B.
C. D.
6.光滑水平地面上有两个物体A、B,质量分别为、。如图甲所示,物体B静止,左端连有轻质弹簧,当物体A以速度向右运动并压缩弹簧,弹簧获得的最大弹性势能为;若物体A静止并将轻质弹簧连在物体A的右端,如图乙所示,当物体B以相同的速度向左运动并压缩弹簧,弹簧获得的最大弹性势能为。两物体始终沿直线运动,下列判断正确( )
甲 乙
A. B.
C. D.无法判断、的大小关系
7.如图所示,质量为、高为、倾角为的光滑斜面体A放在足够大的光滑水平地面上,斜面顶端正上方有一固定的光滑套管C,用手提着质量为的细长直杆B的上端,将直杆穿过套管,使直杆下端恰好与斜面体顶端接触,突然松手,直杆在套管的约束下只能沿竖直方向运动,斜面体随即向右加速,重力加速度大小为,下列说法正确的是( )
A.直杆的最大速度为
B.斜面体的最大速度为
C.斜面体的加速时间为
D.斜面体在加速过程中受到地面的支持力大小为
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,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8.“天问一号”火星探测器被火星捕获后,经过一系列变轨进入如图所示的椭圆停泊轨道,为着陆火星做准备。点为椭圆的近火点,点为远火点,关于探测器在停泊轨道上的运动(忽略其他天体的影响),下列说法正确的是( )
A.探测器的机械能守恒
B.探测器经过点时的速度最大
C.探测器经过点时做“离心运动”
D.探测器经过点时的加速度最小
9.静电除尘器在生产生活中已经得到广泛应用,某型号静电除尘器的剖面结构简化原理图如图所示,它由金属管A和悬在管中的金属丝B组成,金属管A接地(电势为0),当彼此绝缘的金属管A与金属丝B间接入高压电源时,管道中形成的强电场使管道中的气体电离为正离子和电子,管道中的粉尘吸附电子后带负电,粉尘被吸附到金属管A上后在重力作用下落入下面的漏斗中,下列说法正确的是( )
A.金属管A接电源负极
B.金属丝B的电势小于0
C.管道中形成的电场为匀强电场
D.粉尘向金属管A运动时电势能减小
10.钢架雪车也称卧式雪橇、俯式冰橇,又称冰橇,是以雪橇为工具,借助起滑后的惯性沿专门构筑的冰道快速滑降的一种冬季运动,如图甲所示。图乙是钢架雪车比赛的一段赛道,长的水平直道AB与长的倾斜直道BC在点平滑连接,斜道与水平面的夹角为。运动员从点由静止出发,推着雪车以的加速度匀加速运动到点后,快速俯卧到车上沿BC继续匀加速下滑,到达点时的速度大小为。已知车及运动员的总质量为,运动员可视为质点,取重力加速度大小,,下列说法正确的是( )
甲 乙
A.运动员经过点时的速度大小为
B.运动员从点运动到点的时间为
C.运动员在斜道BC上运动时的加速度大小为
D.车及运动员在斜道BC上运动时受到的阻力大小为
三、非选择题:共54分。
11.(6分)某实验小组用如图甲所示的实验装置测量木块运动的加速度,一端垫起的木板上有一木块,木块与穿过电磁打点计时器的纸带相连,电磁打点计时器接频率为的交流电源,接通电源后,由静止释放木块,木块带动纸带打出如图乙所示的一条纸带,A、B、C、D、E是选取的计数点,每相邻两计数点间还有四个点未画出。
甲 乙
(1)图甲中电磁打点计时器所接电源的电压为________(填“8V”或“220V”)。
(2)根据图乙中的数据可知,电磁打点计时器打C点时木块的速度大小________,木块加速度大小________。(结果均保留两位有效数字)
12.(9分)电流表的表盘既无刻度值又不知其内阻,某同学用以下实验器材测量该电流表的参数:
A.待测电流表;
B.电阻箱;
C.定值电阻;
D.滑动变阻器;
E.的直流电源,内阻不计;
F.双量程电压表;
G.开关、导线若干。
甲 乙
(1)按如图甲所示的电路图连接好电路,将电阻箱的阻值调为,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,使电流表 满偏,此时电压表 的指针恰好半偏,如图乙所示,电压表 的示数________V。
(2)保持电压表 的示数不变,反复调整电阻箱的阻值和滑动变阻器滑片的位置,使电流表 的指针指到,此时电阻箱的阻值为。
(3)由上可知电流表 的内阻________,满偏电流________。
(4)将电流表 改装成量程为的电压表,需将电阻箱的阻值调为________,然后与电流表 ________(填“串”或“并”)联。
13.(11分)如图所示,某人拉着总质量的旅行箱在水平地面上做匀速运动。已知旅行箱受到的阻力大小始终等于地面对旅行箱支持力的,人对旅行箱的作用力可以近似认为始终沿拉杆方向,取重力加速度大小,。
(1)若拉杆与水平地面间的夹角为,求人对旅行箱的作用力大小;
(2)增加拉杆的长度,使拉杆和水平地面成角,求人对旅行箱的作用力大小。
14.(12分)如图所示,质量的薄木板静置于足够大的水平地面上,其左端有一可视为质点、质量的物块,现对物块施加一水平向右的恒定拉力,木板先在水平地面上加速,物块离开木板后木板在摩擦力的作用下开始减速,运动的总距离。已知物块与木板间的动摩擦因数,木板与地面间的动摩擦因数,取重力加速度大小。求:
(1)木板的加速距离;
(2)木板的长度。
15.(16分)如图所示,在平面直角坐标系xOy第一象限、边长为的正方形区域内存在垂直坐标平面向外的匀强磁场,在第二象限、边长为4L的正方形区域内存在沿轴正方向的匀强电场,正方形ABCD的点位于轴上,点坐标为,边与轴的负方向成角。一带负电的粒子从点以速度沿纸面射入磁场,速度方向与AD成角,粒子恰好从点离开磁场,穿过轴进入匀强电场,从点(图中未画出)离开电场时的速度方向与射入磁场时的速度方向垂直,不计粒子受到的重力,求:
(1)点的坐标;
(2)粒子从点运动到点的时间;
(3)匀强磁场的磁感应强度与匀强电场的电场强度的比值。
河北省部分高中2023-2024学年高三上学期12月期中考试
物理参考答案
1.C 2.D 3.B 4.A 5.B 6.B 7.C 8.ABD 9.BD 10.BC
11.(1)(2分) (2)1.0(2分) 3.0(2分)
12.(1)1.50(1分) (3)100.0或100(2分) 3.0或3(2分)
(4)900.0(2分) 串(2分)
13.解:(1)将人对旅行箱施加的作用力正交分解,有
(3分)
解得。(2分)
(2)根据平衡条件有(3分)
解得。(3分)
14.解:(1)分析可知,拉力作用下物块在木板上滑动,设物块离开木板前木板的加速度大小为,离开后木板的加速度大小为,则有
(2分)
(1分) (2分)
解得。(1分)
(2)设在拉力作用下木板的加速时间为,物块的加速度大小为,则有
(1分) (2分)
(2分) 解得。(1分)
15.解:(1)粒子从垂直匀强电场的方向进入电场,之后做类平抛运动,假设点在轴上,则粒子离开电场时的速度与射入磁场时的速度所成的角为钝角,出现矛盾,因此点在直线上(1分)
设粒子在电场中的加速度大小为,运动的时间为,沿轴负方向运动的距离为h,D点的纵坐标为,结合几何关系有(1分)
(1分) (1分)
(1分) (1分)
解得(1分)
所以点的坐标为。(1分)
(2)设点的横坐标为,粒子在磁场中运动的轨迹半径为,粒子在第一象限内运动的时间为,结合几何关系有(1分)
(1分) (1分)
(1分) 解得。(1分)
(3)根据洛伦兹力提供向心力,结合牛顿运动定律有
(1分) (1分)
解得。
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