辽宁省沈阳市两校2023-2024学年高三上学期期中考试物理试题（含答案）

沈阳市两校2023-2024学年高三上学期期中考试
物理(科目)试卷
考试时间：75分钟 试题满分：100分
一、选择题(本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分：第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分.)
1、中国载人航天工程办公室从2023年9月1日起至9月30日24时，面向社会公开征集新一代载人飞船、
载人月面着陆器的名称。根据计划，我国将在2030年前实现中国人首次登陆月球，开展月球科学考查及相
关技术试验等。不考虑月球的自转，下列说法正确的是( )
A.新一代载人飞船的发射速度必须大于11.2km/s
B.新一代载人飞船赴月过程无须主动变速
C.载人月面着陆器可在环月轨道上处于静止状态
D.载人月面着陆器登月过程中需在近月点减速变轨
2、如图所示，工人用滑轮搬运货物。轻绳跨过固定在天花板上A点的光滑定滑轮后系在等高的B点，将质
量为m的货物用光滑小钩悬挂在小B间的绳上，AC、AO与竖直方向的夹角均为30°，系统处于静止状态。已知重力加速度为g，下列说法正确的是( )
A.轻绳的拉力
B.人对地面的摩擦力
C.若将系绳的B端向左缓慢移动，人不能保持静止状态
D.若将系绳的B端向正下方缓慢移动，人不能保持静止状态
3.一架无人机某次飞行的轨迹如图所示，轨迹abcde是在竖直平面内一条平滑曲线，若此次飞行中飞机的速率保持不变，b点和d点分别为轨迹的最低点和最高点，则下列说法正确的是( )
A.飞机在b点所受合外力沿水平向右
B.飞机在b点受到的升力大于在c点受到的升力
C.从b点到d点的飞行中，飞机的水平速度大小不变
D.从b点到d点的飞行中，飞机一直处于超重状态
4、如图所示电路，由定值电阻R0，可变电阻R1、R2，理想二极管，水平金属板从N，电源及开关S组成。闭合开关，电路稳定后，质量为m的带正电荷的微粒从P点以水平速度射入金属板间，沿曲线打在N板上的O点。若经下列调整后，微粒仍从P点以水平速度射入，则关于微粒打在N板上的位置说法正确的
A.保持开关S闭合，增大R1，粒子打在O点右侧
B.保持开关S闭合，减小R2，粒子打在O点左侧
C.断开开关S，M极板稍微上移，粒子打在O点右侧
D.断开开关S，N极板稍微下移，粒子打在O点右侧
5、在某次台球比赛中，质量均为m材料相同的白球和黑球静止在水平台球桌面上，某时刻一青少年瞬击白球后，白球与一静止的黑球发生了对心碰撞，碰撞前后两球的位置标记如图所示，A、B分别为碰前瞬间白球、黑球所在位置，C、D分别为碰撞后白球、黑球停止的位置。则由图可知白、黑两球碰撞过程中损失的动能与碰前时刻白球动能的比值为( )
A. B. C. D.
6.在x轴上O、P两点分别放置电荷量为q1、q2的点电荷，两电荷连线上的电势φ随x受化的天系如图所示，其中A、B两点的电势为零，BD段中C点电势最大，则下列判断正确的是( )
A.P点放置的是带正电的点电荷
B.q1>q2
C.C点的电场强度大于A点的电场强度
D.将一带负电的检验电荷从B点移到D点，其电势能先增大后减小
7.如图所示，质量均为m的木块A和B，并排放在光滑水平面上，A上固定一竖直轻杆，轻杆上端的O点系一长为L的细线，细线另一端系一质量也为m的小球C，现将C球拉起使细线水平伸直，并由静止释放C球，重力加速度为g，则下列说法正确的是( )
A.小球由静止释放到第一次经过最低点的过程中，木块A的位移大小为
B.小球运动到最低点时的速度大小为
C.小球运动到最低点时的速度大小为
D.小球C第一次到达轻杆左侧最高处的高度与释放高度相同
8、如图所示，在O点固定一个点电荷Q，一个带电粒子P从很远处以初速度射入电场，MN为粒子P仅在电场力作用下的运动轨迹，图中虚线分别是以O为中心，以R1、R2为半径画出的三个圆，且R2-R1=R3-R2，a、b、c分别为轨迹MN与三个圆的交点，以下说法中正确的是( )
A.P、Q两电荷可能同号，也可能异号
B.a点电势高于b点电势
C.P在a点的电势能大于在c点的电势能
D.P由c点运动到b点时的动能变化量大于由c点运动到a点时的动能变化量绝对值
9.如图，竖直平面内有一半径为R=1m、内壁光滑的圆形轨道，轨道底端与水平面相切于点C该圆形轨道处于竖直向下的匀强电场中，场强E=2×103N/C。在水平面上放着不带电的物块A和带正电的物块B，其中mA=2kg、mB=lkg，物块B所带电荷量q=2×10-3C，用轻质细绳将A、B连接在一起，且A、B间夹着一根被压缩的轻质弹簧P(两端未与A、B拴接)。d点左侧水平面粗糙但右侧光滑，物块A与d点左侧水平面之间的动摩擦因数μ=0.5。现将细绳剪断，A脱离弹簧P一段时间后才滑到d点，最终在d点左端L=1.225m处停止。A、B可看作质点，g=10m/s2，则( )
A.物块B第一次滑至c点的速度大小为7m/s
B.物块B在c点时具有的电势能最大
C.物块B可以运动到圆轨道的最高点
D.物块B离开轨道时的速度大小为m/s
10.如图所示，一个固定斜面AC的倾角θ=6°，其中AB段光滑，BC段粗精，斜面足够长。在AB段并排放着10个完全相同的正方形小物块，第1个小物块的前端刚好在B点，由静止释放以后，当第4个小物块刚滑过B点时速度最大。已知每个小物块的质量均为m，边长均为d，取sin6°=0.1，cos6°=1.0，重力加速度为g，下列说法正确的是( )
A.在BC段小物块与斜面间的动摩擦因数为0.5
B.第2个小物块刚滑过B点瞬间的加速度大小为0.5g
C.第2个小物块刚滑过B点瞬间，第5和第6个小物块之间的作用力大小为0.25mg
D.10个小物块的最大总动能为2mgd
二、非选择题(第11、12题每空2分，第13题10分，第14题12分，第15题16分，共54分。)
11.某物理活动小组想利用一根压缩的弹簧弹开带有遮光片的滑块来探究弹簧的弹性势能与形变量之间的关系，装置如图(a)所示，将带有刻度尺的长木板水平固定在桌面上，弹簧的左端固定在挡板上，弹簧左端对应刻度尺位置坐标为零，右端与滑块刚好接触(但不连接，弹簧为原长)，记录弹簧原长位置，现让滑块压缩弹簧至P点并锁定，P点位置坐标记为，然后在木板上弹簧原长位置处固定光电门，位置坐标记为。实验步骤如下：
(1)用游标卡尺测量遮光片的宽度d，其示数如图(b)所示，d=________cm；
(2)将光电门连接计时器，解除弹簧锁定，滑块被弹开并沿木板向右滑动，计时器记录遮光片通过光电门的时间，再测量滑块停止时的位置坐标记为，若已知遮光片与滑块总质量为m，则弹簧的弹性势能EP=_______(用物理量符号表示)；
(3)改变P点的位置，记录弹簧形变量-的数值，多次重复步骤(2)，通过计算得到多组EP值，选择合适标度在坐标纸上描点作图，即可得到弹簧弹性势能与形变量的关系；
(4)若在实验过程中，某同学用图像法处理数据，以为纵坐标，以为横坐标得图像如图(c)所示，设重力加速度为g，则该同学选择的横坐标为________，由图线可得滑块与木板间的动摩擦因数μ=__________(用物理量的符号表示)。
12、某实验小组要测量电源的电动势和内电阻，实验室提供的实验器材如下：
A.被测干电池一节，电动势约1.5V，内电阻不小于2.5Ω
B.定值电阻R0(阻值为20Ω)
C.电压表V(量程1V，内电阻Rx为980Ω)
D.电阻箱R(0～9999.92Ω)
E.电键S、导线若干
实验电路如图所示：
(1)实验过程中，电阻箱电阻R的最小值为_________Ω。
(2)根据闭合电路欧姆定律，实验过程中，电压表读数为U、与电阻箱电阻R的关系为=__________。(请用相应的字母和数字表示)
(3)闭合开关S后，多次调整电阻箱R的值，记录对应的电压表读数U，然后利用图像法处理数据：以R为横坐标、以为纵坐标，根据实验中得到的多组R、U数据，在坐标系中描点、连线如图，该图线的斜率，纵轴截距，则被测电池电动势E=_____V，被测电池内阻r=_________Ω。(计算结果均保留三位有效数字)
13、如图所示，质量为m、长为2L的长木板静止在光滑的水平面上，一质量也为m、可视为质点的小物块以水平速度滑上木板，当物块和木板相对静止时，物块刚好位于长木板中点处，重力加速度为g。
(1)求物块和长木板之间的动摩擦因数μ；
(2)若水平面不光滑，且长木板与水平面间的动摩擦因数为，小物块仍然以相同的速度滑上长木板，求经多长时间，小物块和长木板速度相等，并判断此时小物块是否与长木板分离。
14、如图所示，O为固定在地面上的铰链，A球通过铰链用轻杆分别连接于O、B球。现对B球施加水平推力F，使系统处于静止状态，此时两杆间的夹角=60°。撒去F后，A、B在同一竖直平面内运动。已知两球质量均为m，杆长均为L，重力加速度为g，忽略一切摩擦。求：
(1)推力F的大小；
(2)两杆间的夹角变为120°时，B球动能；
(3)A球落地时重力的功率。
15、如图所示，平面直角坐标系xOy位于竖直平面内，倾斜光滑直轨道AO与y轴正方向夹角为θ=60°，轨道AO与水平轨道OB及半径为R的竖直光滑圆管之间均平滑连接，圆管对应的圆心角为120°，其所在圆O′分别与x轴和y轴相切于B点和C点。已知第二象限内有方向竖直向下、大小为的匀强电场，第一象限内，x≥R的区域内有水平向右的匀强电场，其中0≤y(1)小球经过坐标原点O处时的速度大小；
(2)求小球在管道中速度最大时的位置坐标，并求出小球的最大速度；
(3)从开始运动到小球静止，小球在OB段走过的总路程s为多少
沈阳市两校2023-2024学年高三上学期期中考试
物理答案
1.D 2、B 3、B 4、D 5、C 6、B 7、B 8、CD 9、AD 10、CD
11、(1)1.30；(2)；(4)；。
12、(1)7.5；(2)；(3)1.40；2.40.
13、(1)；(2)。
[详解](1)动量守恒可得，
得
由能量守恒可得，
解得。
(2)由牛顿第二定律可得，，
解得，，
当时求时间可得，
解得；
由于，故二者不会分离；
14、(1)；(2)；(3)。
[详解](1)对A球运用力的合成法可知，
再对B球分析，水平推力；
(2)两轻杆夹角为120°时，分别分解A、B两球速度，可得，
由系统机械能守恒得，
则B球动能；
(3)A球落地前瞬间，B球到达最左端，
由能量守恒可得，
解得，
则A球落地前瞬间重力的功率。
15、(1)；(2)，；(3)s=7.5R.
[详解](1)带电小球从Q点到O点，应用动能定理有
，
解得；
(2)小球从0点到B点过程中，动能定理可知，
解得，
小球进入圆管之后，进入复合场中，将重力场和电场E2合成为等效重力场，用g表示该等效场的加速度，
如图所示：
根据平行四边形法则可知等效重力
与竖直方向的夹角θ满足，则θ=60°，
当小球运动到等效重力场与圆管相交点P时，速度最大。P点的位置为，，则P点的位置坐标为。
小球从B点到P点，根据动能定理可知
解得。
(3)由于对称性管口上端D点速度与B点速度大小相等，即，
小球到达D点的速度方向与ty方向成30°，
在电场E3中，电场力与重力合力恰好与方向相反，，
由，得，，小球未离开电场E3，将原路返回管道，
最终小球将静止于OB段上的某点，
系统的动能最终全部转化为摩擦生热，根据能量守恒有
，
解得s=7.5R。