云南省下关教育集团2023-2024学年高三上学期11月期中考试物理试题（含答案）

下关教育集团2023-2024学年高三上学期11月期中考试
物理试卷
本试卷分第I卷（选择题）和第II卷（非选择题）两部分。第I卷第1页至第4页，第II卷第4页至第6页。考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。满分100分，考试用时90分钟。
第I卷（选择题，共52分）
注意事项：
1．答题前，考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号在答题卡上填写清楚。
2．每小题选出答案后，用2B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。在试题卷上作答无效。
一、选择题（本大题共13小题，每小题4分，共52分。在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项符合题目要求；第9~13题有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）
1．历经1028天的非法扣押后，孟晚舟女士乘坐中国政府的包机，于2021年9月25日21点50分抵达深圳宝安机场，空中航行约13小时47分，航线距离为12357公里，平均时速约900公里。下列关于此次飞行的叙述正确的是（ ）
A．“12357公里”指路程，且等于位移的大小 B．“21点50分”和“13小时47分”均指时间间隔
C．“1028天”指时间间隔 D．“时速约900公里”指平均速度的大小
2．2021年5月15日早上7点18分，我国首个火星探测器“天问一号”稳稳降落在首选落点－火星北半球的乌托邦平原。假设该探测器降落过程可看作匀变速直线运动，其位移与时间的关系式是，则“天问一号”开始降落后第初的速度是（ ）
A． B． C． D．
3．在物理学的发展过程中，物理学家们提出了许多物理学的研究方法，以下关于物理学的研究方法的叙述中，说法正确的是（ ）
A．在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用点来代替物体的方法叫等效替代法
B．当极短时，就可以表示物体在某时刻或某位置的瞬时速度，这体现了物理学中的微元法
C．加速度的定义采用的是比值定义法
D．“质点”概念的引入是运用了控制变量法
4．如图1所示，一只小鸟站在一倾斜的钢管上保持静止不动，则小鸟（ ）
图1
A．受到钢管的弹力方向为竖直向上 B．受到的重力就是钢管对它的弹力，方向竖直向下
C．把钢管抓得更紧时，钢管对它的摩擦力将增大 D．受到弹力是因为钢管发生弹性形变
5．如图2所示，质量为的木块在质量为的长木板上滑动，长木板与水平地面间动摩擦因数为，木块与木板间动摩擦因数为，已知长木板处于静止状态，那么此时长木板受到的地面静摩擦力大小为（ ）
图2
A． B． C． D．
6．作用在同一物体上的三个力，可能使物体做匀速直线运动的是（ ）
A． B． C． D．
7．如图3，一小球放置在木板与竖直墙面之间。设墙面对球的压力大小为，球对木板的压力大小为。以木板与墙连接点所形成的水平直线为轴，将木板从图示位置开始缓慢地转到水平位置，不计摩擦，在此过程中（ ）
图3
A．始终减小，始终增大 B．始终减小，始终减小
C．先增大后减小，始终减小 D．先增大后减小，先减小后增大
8．做匀减速直线运动的物体途经三点，已知段的平均速度是，段的平均速度是，则点的瞬时速度为（ ）
A． B． C． D．
9．一物体做加速度不变的直线运动，某时刻速度大小为后速度的大小变为，在这内该物体的可能运动情况为（ ）
A．加速度的大小为，方向与初速度的方向相同
B．加速度的大小为，方向与初速度的方向相反
C．加速度的大小为，方向与初速度的方向相同
D．加速度的大小为，方向与初速度的方向相反
10．甲、乙两辆汽车在同一平直公路上运动，同时途经地开往地。若从两车到达地时开始计时，二者的图像如图4所示，则下列说法正确的是（ ）
图4
A．加速阶段甲、乙两车加速度比为 B．时甲、乙两车相距最远
C．时间内甲、乙两车能相遇 D．时间内甲、乙两车平均速度之比为
11．北京时间2022年11月20日晚上23：00时，第22届世界杯在卡塔尔正式开幕，图5为一个足球被踢出后每隔拍下的频闪照片，，，由此可以判定（ ）
图5
A．足球做匀变速直线运动 B．足球的加速度大小为
C．足球的初速度大小 D．整个过程中足球的平均速度大小为
12．如图6甲所示，一名登山爱好者正沿着竖直崖壁向上攀爬，绳的一端固定在较高处的点，另一端拴在人的腰间点（重心处）。在人向上攀爬的过程中可以把人简化为图乙所示的物理模型：脚与崖壁接触点为点，人的重力全部集中在点，到点可简化为轻杆，为轻绳。已知长度不变，人向上攀爬过程中的某时刻构成等边三角形，则（ ）
图6
A．轻绳对人的拉力与人对轻绳的拉力是一对平衡力 B．在此时刻，轻绳对人的拉力大小等于
C．在虚线位置时，轻绳承受的拉力更小 D．在虚线位置时，段承受的压力不变
13．如图7所示，有一倾角的斜面，质量为。质量为的物体静止在上。现用水平力推物体，在由零逐渐增加至再逐渐减为零的过程中，和始终保持静止。重力加速度为，对此过程下列说法正确的是（ ）
图7
A．地面对的支持力等于 B．对压力的最小值为，最大值为
C．所受摩擦力的最小值为0，最大值为 D．所受摩擦力的最小值为，最大值为
第II卷（非选择题，共48分）
注意事项：
第II卷用黑色碳素笔在答题卡上各题的答题区域内作答，在试题卷上作答无效。
二、填空、实验题（本大题共2小题，共16分）
14．（8分）某实验小组采用如图8甲所示的装置探究在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长量的关系，测得弹簧弹力随弹簧伸长量变化的图像如图乙所示。
图8
（1）图乙中直线不过坐标原点的原因是_______，这对测量弹簧的劲度系数_______（填“有”或“无”）影响。
（2）该弹簧的劲度系数为_______
（3）另一位同学使用两条不同的轻质弹簧和得到弹力与弹簧长度的图像如图丙所示，下列表述正确的是_______（多选）。
A．的原长比的短 B．的劲度系数比的大
C．的劲度系数比的小 D．测得的弹力与弹簧的长度成正比
15．（8分）为了测定斜面上小车下滑的加速度，某实验小组利用DIS（数字化信息系统）技术进行实验，如图9所示。当装有宽度为的遮光条的小车经过光电门时，系统就会自动记录挡光时间，并由相应软件计算遮光条经过光电门的平均速度来表示瞬时速度。某次实验中，小车从距离光电门中心为处由静止释放，遮光条经过光电门的挡光时间为。
图9
（1）计算经过光电门时小车的速度为_______。
（2）试写出计算小车下滑的加速度的表达式：_______（用和表示）。
（3）若，则小车下滑的加速度为_______
（4）测量计算出来的加速度比真实的加速度_______。（填“偏大”“偏小”或“相等”）。
三、计算题（本大题共3小题，共32分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后结果的不能得分。有数据计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
16．（8分）航天飞机在平直的跑道上降落，其减速过程可以简化为两个匀减速直线运动。航天飞机以水平速度着陆后，立即打开减速阻力伞，以大小为的加速度做匀减速直线运动，一段时间后阻力伞脱离，航天飞机以大小为的加速度做匀减速直线运动直至停下。已知两个匀减速直线运动滑行的总位移。求：
（1）第二个减速阶段航天飞机运动的初速度大小；
（2）航天飞机降落后滑行的总时间。
17．（10分）如图10所示，拖把是生活中常用的清洁工具，由拖杆和拖把头构成。设某拖把头的质量为，拖杆质量可忽略，假设用该拖把在水平地板上拖地时，拖杆与竖直方向的夹角为。已知，重力加速度为，求：
图10
（1）若沿拖杆方向施加大小为的推力推拖把时，拖把头在水平地板上保持静止，求拖把头与水平地板间的摩擦力多大？
（2）在拖地过程中，若沿拖杆方向施加大小为的推力推拖把，拖把头在水平地板上刚好做匀速直线运动，求拖把头与水平地板间的动摩擦因数。
18．（14分）如图11所示，在离地面高处以的速度竖直向上抛出一个小球，地面上有一长的小车，其前端距离抛出点的正下方，小球抛出的同时，小车由静止开始向右做的匀加速直线运动。已知小球落地前最后内下落的高度为，忽略空气阻力及小车的高度，求：
图11
（1）小球抛出点离地面的高度；
（2）小车末端到达小球抛出点正下方时，小球的位移；
（3）当小车末端到达抛出点正下方时，便立即做加速度大小恒为、方向与此时速度方向相反的匀变速直线运动，为了让小车接住小球，试确定加速度的范围。
下关教育集团2023-2024学年高三上学期11月期中考试
物理参考答案
第I卷（选择题，共52分）
一、选择题（本大题共13小题，每小题4分，共52分。在每小题给出的四个选项中，第1～8题只有一项符合题目要求；第9～13题有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）
题号 1 2 3 4 5 6 7
答案 C C C D A A B
题号 8 9 10 11 12 13
答案 B AD CD AC BD AB
【解析】
1．依题意，题中“12357公里”是路程，不等于位移的大小，故A错误。依题意，“21点50分”所指为一个瞬间，是时刻；“13小时47分”所指为一个过程，是时间间隔，故B错误。“1028天”所指为一个过程，是时间间隔，故C正确。“时速约900公里”是指路程与时间的比值，所指为平均速率，故D错误。
2．探测器降落过程中位移随时间的变化规律，与匀变速直线运动的位移公式进行比对可知，探测器初速度为，加速度为，则由，得第初即第末的速度，故A、B、D错误，C正确。
3．在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用点来代替物体的方法叫理想模型法，故A错误。当极短时，就可以表示物体在某时刻或某位置的瞬时速度，这体现了物理学中的极限法，故B错误。加速度的定义采用的是比值定义法，故C正确。“质点”概念的引入是运用了理想模型法，故D错误。
4．弹力的方向总是垂直于支持面，所以受到钢管的弹力方向与钢管垂直斜向上，故A错误。重力的方向始终垂直向下，故B错误。小鸟在钢管上保持静止不动，根据受力平衡可知，钢管对鸟的摩擦力等于此时重力沿钢管斜向下的分量，钢管的倾斜角度没有变化，所以摩擦力不变，故C错误。弹力产生的原因是由于相互接触的物体间发生弹性形变而产生的，小鸟受到弹力是因为钢管发生弹性形变，故D正确。
5．木块在长木板上滑动，二者间滑动摩擦力大小为，长木板处于静止状态，根据平衡条件可知，地面给长木板的静摩擦力与木块给长木板的滑动摩擦力平衡，所以地面静摩擦力大小为，故A正确，B、C、D错误。
6．物体做匀速直线运动的条件是合力为零，判断各选项中的三个力的合力能否为零。常用的方法是先找出其中两个力的合力范围，看看第三个力是否在这两个力的合力的范围之内，在范围之内合力可以为零，否则不能。和的合力范围是，第三个力在这个范围之内，这三个力的合力可以为零，能使物体做匀速直线运动，故A正确。和的合力范围是，第三个力不在其范围之内，这三个力的合力不可以为零，不能够使物体做匀速直线运动，故B错误。和的合力范围是，第三个力不在其范围之内，这三个力的合力不可以为零，不能够使物体做匀速直线运动，故C错误。和的合力范围是，第三个力不在其范围之内，这三个力的合力不可以为零，不能够使物体做匀速直线运动，故D错误。
7．对小球进行受力分析，如图1所示，板与竖直方向夹角为，则，随着板顺时针方向转动，越来越大，因此越来越小，同样也越来越小，故B正确。
图1
8．由于，则，可得，取为的时间中点，可以将段分割为三个等时间间隔，如图2所示，易得、，两式相加可得，注意到是阶段的中点时刻，那么有，综上可得，故B正确。
图2
9．以初速度的方向为正方向，若初、末速度方向相同，加速度，方向与初速度的方向相同，故A正确，B错误。若初、末速度方向相反，加速度，负号表示方向与初速度的方向相反，故C错误，D正确。
10．根据图像的斜率表示加速度，结合图像可得加速阶段甲、乙两车加速度比为
，故A错误。由题图可判断知，当甲、乙速度相等时，两者相距最远，有，甲减速阶段的加速度大小为，联立求得两者相距最远时的时间，故B错误。依题意知，甲、乙从同一地点同时出发，根据图像围成的面积表示位移，可知开始一段时间内甲在前，乙在后，甲先加速，后减速，乙一直加速，在时刻两车相距最远，但由图像求出在时刻，甲的位移为，显然，所以在时间内甲、乙两车一定能相遇；根据平均速度公式可求得时间内甲、乙两车平均速度比为，故C、D正确。
11．连续相等时间内的位移差为，所以足球做匀变速直线运动，故A正确。由，可得足球的加速度大小为，故B错误。图中第二个球的速度，则球的初速度，故C正确。整个过程中足球的平均速度大小为，故D错误。
12．轻绳对人的拉力与人对轻绳的拉力是一对作用力和反作用力，故A错误。重力、轻绳对人的拉力、的支持力构成等边三角形，所以轻绳对人的拉力和的支持力大小都等于人的重力大小，故B正确。根据相似三角形，有，则有，更长，则轻绳承受的拉力更大，段受到的压力一直不变，故错误，正确。
13．对组成的整体受力分析，整体受力平衡，竖直方向受到重力和地面对的支持力，所以地面对的支持力等于，故A正确。对受力分析，受到重力、支持力、推力和摩擦力作用，垂直于斜面方向有，当时，最小，最小为；当时，最大，最大为，根据牛顿第三定律可知对压力的最小值为，最大值为，故B正确。沿着斜面方向，当，即时，摩擦力为零，当时，静摩擦力方向沿斜面向上，摩擦力为；当时，最大，；当，静摩擦力方向向下，则摩擦力为；当时，为。综上可知，所受摩擦力的最小值为0，最大值为；故C、D错误。
第II卷（非选择题，共48分）
二、填空、实验题（本大题共2小题，共16分）
14．（每空2分，共8分）
（1）弹簧自身重力的影响无
（2）50
（3）AB
【解析】（1）由于实际弹簧都有重力，故垂直悬挂后，有了一定的初始伸长量，使得图线不过坐标原点。应用图像法处理实验数据，所对应图像的斜率就是弹簧弹力与弹簧伸长量关系，弹簧质量不会导致弹簧劲度系数的测量结果与真实值不同。
（2）该弹簧的劲度系数为。
（3）当弹簧弹力为0时，弹簧处于原长，由图乙可知，横轴截距表示原长，所以的原长比的短，故A正确。根据胡克定律可得，可知图线的斜率表示弹簧的劲度系数，所以的劲度系数比的大，故B正确，C错误。根据胡克定律可知，弹簧的弹力与弹簧的伸缩量成正比，故D错误。
15．（每空2分，共8分）
（1）0.5（或0.50 （2） （3）0.25 （4）偏小
【解析】（1）遮光条经过光电门时的平均速度，得到。
（2）依据匀变速直线运动的速度与位移的关系，有，又，解得。
（3）由（2）中的表达式，代入数据可以得到。
（4）由于光电门测速度只是测量平均速度，在匀变速直线运动中，平均速度与中间时刻的瞬时速度相等，却又小于中间位置的瞬时速度，而在测量位移时，测的是光电门中间位置到遮光条之间的距离，大于中间时刻所在位置到遮光条之间的距离，所以测量计算出来的加速度比真实的加速度偏小。
三、计算题（本大题共3小题，共32分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后结果的不能得分）
16．（8分）
解：（1）设第二个减速阶段航天飞机运动的初速度大小为，根据运动学公式有
，，联立解得
（2）由速度与时间的关系可得，，联立解得
17．（10分）
解：（1）若沿拖杆方向施加大小为的推力推拖把时，拖把头在水平地板上保持静止，水平方向根据受力平衡可得
（2）在拖地过程中，若沿拖杆方向施加大小为的推力推拖把，拖把头在水平地板上刚好做匀速直线运动，根据受力平衡可得又
解得拖把头与水平地板间的动摩擦因数为
18．（14分）
解：（1）设小球从最高点下落的时间为，则
联立解得小球上抛的高度为
则小球抛出点离地面的高度为
（2）小车车尾到达抛出点正下方所用时间为，则
解得则小球的位移
解得大小为，方向竖直向下
（3）小车车尾到达抛出点正下方速度为
当小车车尾刚好接住小球，则解得
当小车车头刚好接住小球，则
解得故