河北省邢台市五岳联盟2023-2024学年高三上学期11月期中考试物理试题（含答案）

邢台市五岳联盟2023-2024学年高三上学期11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。
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.在飞机的发展史中有一个阶段，飞机上天后不久，飞机的机翼很快就抖动起来，而且越抖越厉害，后来人们经过了艰苦的探索，在飞机机翼前缘处安装一个配重杆，解决了这一问题。在飞机机翼前缘处安装配重杆的主要目的是（ ）
A.改变机翼的固有频率 B.使机体更加平衡
C.加大飞机的惯性 D.使机翼更加牢固
2.如图所示，在轮船的船舷和码头的岸边一般都固定有橡胶轮胎，轮船驶向码头停靠时与码头发生碰撞，对于这些轮胎的作用，下列说法正确的是（ ）
A.减小轮船与码头碰撞过程中所受的冲量
B.减小轮船与码头碰撞过程中动量的变化量
C.延长轮船与码头碰撞时的作用时间，以减小碰撞时轮船与码头之间的作用力
D.增大轮船与码头碰时受到的作用力
3.在2023年杭州亚运会女子跳水比赛中，中国队一年仅16岁的运动员以“水花消失术”赢得了多数评委的满分。若该运动员（可看作质点）在某次跳水过程中的速度—时间图像如图所示，以竖直向下为正方向，则下列说法正确的是（ ）
A. t1时刻的前后瞬间，该运动员的加速度方向反向
B. t3时刻，该运动员已浮出水面
C.该运动员在空中运动的位移大小为
D.在t1~t3时间内，该运动员的位移大小为
4.湖南郴州的苏仙岭是国家4A级旅游景区，苏仙岭登山台阶通道是中国女排训练场地之一。若某次负重登山训练中，一质量为60kg的运动员（视为质点）背着质量为20kg的重物，在25min内由山脚到达山顶（山顶与山脚的高度差为525m）的过程中，取重力加速度大小g=10m/s2，下列说法正确的是（ ）
A.台阶对运动员的支持力做负功
B.运动员对重物做的功约为1.05105J
C.运动员增加的重力势能约为3.15104J
D.运动员克服自身重力做功的平均功率约为12600W
5.如图所示，在侧面为正三角形的正四棱锥P—ABCD的A、B、C、D四个顶点各放置一个电荷量为q的正点电荷，在底面ABCD的中心O点处放置一个负点电荷，结果P点的电场强度恰好为零。O点处的点电荷的电荷量为（ ）
A. q B. q C. 2q D. q
6.小明同学来到郊区散心，看到前方清澈的池塘里有一条鱼安静地停在池底。人的眼睛到水面的高度h1=1.5m，人与鱼（实际位置）间的水平距离为3.5m。鱼的反射光线经过水面折射后与水面的夹角为37°，水的折射率为，取sin53°=0.8，cos53°=0.6，则鱼距离水面的深度为（ ）
A.1.5m B.2m C.2.25m D.2.5m
7.很多同学小时候玩过用手弹玻璃球的游戏，如图所示，小聪同学在楼梯走道边将一颗质量为18g的玻璃球（看成质点），从“1”台阶边缘且距“1”台阶0.2m高处沿水平方向弹出，不计空气阻力，玻璃球直接落到“4”台阶上，各级台阶的宽度、高度均为20cm，取重力加速度大小g=10m/s2，则玻璃球被弹出时的速度大小可能是（ ）
A.1m/s B.1.1.m/s C.1.4m/s D.1.6m/s
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.如图所示，“阶跃型”光导纤维由“纤芯”和“包层”两个圆柱体组成，其截面为同心圆，中心部分是“纤芯”，“纤芯”以外的部分称为“包层”。下列说法正确的是（ ）
A.光导纤维只能传输可见光
B.光导纤维中“纤芯”的折射率大于“包层”的折射率
C.不同频率的光从同一根光导纤维的一端传输到另一端的时间相同
D.光从“纤芯”一端传到另一端的时间与从“纤芯”端面射入时的入射角有关
9.一列在某介质中传播的简谐横波在t=0时的波形图如图所示，平衡位置在x=2m处的质点P沿y轴方向做简谐运动的表达式为。关于该波，下列说法正确的是（ ）
A.周期为1s B.振幅为10cm
C.传播方向沿x轴正方向 D.传播速度大小为4m/s
10.我国在探索宇宙文明过程中取得了重大突破，中国科学院高能物理研究所公布：在四川稻城的高海拔观测站，成功捕获了来自天鹅座万年前发出的信号。若在天鹅座有一质量均匀分布的球形“类地球”行星，其密度为，半径为R，自转周期为T0，引力常量为G，则下列说法正确的是（ ）
A.该“类地球”行星的同步卫星的运行速率为
B.该“类地球”行星的同步卫星的轨道半径为
C.该“类地球”行星表面重力加速度在两极的大小为
D.该“类地球”行星的卫星在行星表面附近做匀速圆周运动的速率为
三、非选择题：本题共5小题，共54分。
11.（6分）某滑板运动场地为一圆弧形滑道，其示意图如图所示，某同学用一辆滑板车和手机估测滑道的半径R（滑板车的长度远小于滑道的轨道半径），当地的重力加速度大小为g。
（1）在实验中，需要测量的物理量有 。
A.滑板车的质量m
B.圆弧形滑道的长度s
C.找出滑道的最低点O，把滑板车从O点移开一小段距离至P点，由静止释放，用手机测出它完成n次往返运动的时间t
（2）若将滑板车的运动视为简谐运动，则该轨道的半径R= （用已知和测量的物理量符号表示）。
12.（9分）有一种电阻温度传感器如图甲所示，电阻封装在传感器的探头内。其阻值随温度的变化如图乙所示。小明同学想利用这种传感器制作一个温度计，他准备的实验器材如下：干电池，电动势为1.5V，内阻不计；灵敏电流表，量程为15mA，内阻为20Ω；电阻箱；开关、导线若干。把电流表的示数改为温度计的示数。
甲 乙 丙
（1）首先，小明同学直接将干电池、开关、灵敏电流表、电阻温变传感器串联成一个电路作为测温装置，则该装置能测的最低温度为 ℃。
（2）小明同学为了使温度计从0开始测量，又设计了如图丙所示的电路图，其中R为电阻温度传感器的电阻，R1为电阻箱，并进行了如下操作：将传感器的探头放入冰水混合物中，过一段时间后闭合开关，调节电阻箱R1，使电流表指针满偏，此时R1= Ω。
（3）图丙中电流表的示数I（A）和温度t（℃）的关系式I= 。根据关系式将电流表刻度盘上的电流值改写为温度值，这样就可以通过电流表的表盘直接读出被测物体的温度
（4）若干电池用久了后其电动势不变，而内阻明显变大，其他条件不变。小明使用此温度计前按题中步骤（2）中的操作进行了调节，仍使电流表指针满偏，测量结果将 （填“偏大”、“偏小”或“不变”）。
13.（11分）一个水平放置的圆柱形罐体内装了一半的透明液体，液体上方是空气，其截面如图所示，该截面的半径为R。一激光器从罐体底部P点沿着罐体的内壁向上移动，它所发出的光束始终指向圆心O点。当激光器移到Q点时，光束与竖直方向成30°角，此时恰好观察不到从液体表面射向空气的折射光束。已知光在空气中的传播速度为c，求：
（1）液体的折射率n；
（2）激光从Q点传到O点的时间t。
14.（12分）图甲为空中跳伞表演。跳伞运动员从悬停在高空中的飞机上跳下，一段时间后，再打开降落伞。图乙为一运动员离开距地面高度h0=812m的飞机后，其速度v的二次方随下落高度h变化的图像。已知运动员和降落伞的总质量m=80kg，取重力加速度大小g=10m/s2，认为降落伞打开前运动员做自由落体运动，整个过程均在竖直方向运动。求：
甲 乙
（1）运动员在空中运动的时间t；
（2）运动员和降落伞受到的总阻力大小f。
15.（16分）如图所示，一质量M=1kg、长度L=3.5m的“”形木板静止在足够大的水平地面上，木板左端为一竖直薄挡板。一质量m=1kg、可视为质点的小物块，以v0=8m/s的速度从木板右端滑上木板，与薄挡板发生弹性正碰，碰撞时间极短。已知物块与木板间的动摩擦因数μ1=0.4，木板与地面间的动摩擦因数μ2=0.3，取重力加速度大小g=10m/s2。求：
（1）木板的最大速度v；
（2）木板运动的时间t。
邢台市五岳联盟2023-2024学年高三上学期11月期中考试
物理参考答案
1.A【解析】本题考查机械振动的共振，目的是考查学生的理解能力。当驱动力的频率与物体的固有频率相近时，振幅较大，因此要减弱机翼的振动，必须改变机翼的固有频率，选项A正确。
2.C【解析】本题考查动量定理，目的是考查学生的理解能力。对轮船靠岸与码头碰撞的过程，轮船的初.末速度不会受轮胎影响，轮船的动量变化量相同，根据动量定理，轮船受到的冲量也相同，选项A、B错误；轮胎可以起到缓冲作用，延长轮船与码头碰撞时的作用时间，从而减小轮船因碰撞受到的作用力，选项C正确、D错误。
3.D【解析】本题考查速度—时间图像，目的是考查学生的推理论证能力。由速度—时间图像可知，0~t2时间内，运动员的加速度方向不变，选项A错误；运动员在0~t1时间内向上运动，t1~t3时间内向下运动，t2时刻，运动员开始进入水面，t3时刻向下减速至0，选项B错误；该运动员在空中运动的位移大小不为，选项C错误；t1~t3时间内，该运动员的位移大小为，选项D正确。
4.B【解析】本题考查功、功率，目的是考查学生的推理论证能力。整个过程中，支持力的作用点没有发生位移，台阶对运动员的支持力不做功，选项A错误；重物的重力势能增加量，选项B正确；运动员的重力势能增加量，选项C错误；运动员克服自身重力做功的平均功率约为，选项D错误。
5.B【解析】本题考查静电场，目的是考查学生的推理论证能力。和均为等腰直角三角形，故A、C处点电荷与B、D处点电荷产生的电场在P点的电场强度大小（设为E1）相等，且方向均垂直底面向上，设正四棱锥的棱长为a，则有，因此A、B、C、D四个顶点处的点电荷产生的电场在P点的电场强度大小、方向均垂直底面向上，可得底面ABCD的中心O点处的点电荷产生的电场在P点的电场强度大小为E、方向垂直底面向下，设底面ABCD的中心O点处的点电荷的电荷量为Q，因为P、O两点间的距离，所以，解得，选项B正确。
6.B【解析】本题考查光的折射，目的是考查学生的推理论证能力。设折射角为r，由题意可知，，鱼与人的水平距离，解得，选项B正确。
7.C【解析】本题考查平抛运动，目的是考查学生的推理论证能力。若玻璃球恰好落在台阶“3”的边缘，根据平抛运动有，，解得；若玻璃球恰好落在台阶“4”的边缘，根据平抛运动有，，解得，选项C正确。
8.BD【解析】本题考查光的折射与全反射，目的是考查学生的推理论证能力。光导纤维不仅能传输可见光，而且能传输其他频率的电磁波，选项A错误；根据全反射的条件可知，“纤芯”的折射率大于“包层”的折射率，选项B正确；同一介质对不同频率的光的折射率不同，入射角不同，在同一根光导纤维中传输的时间也不同，选项C错误、D正确。
9.AD【解析】本题考查机械振动与机械波，目的是考查学生的推理论证能力。根据，可知该波的振幅，周期，选项A正确、B错误；根据可知，t=0时质点P经过平衡位置向y轴负方向振动，结合题图可知该波沿x轴负方向传播，波长，可得传播速度大小，选项C错误、D正确。
10.CD【解析】本题考查万有引力，目的是考查学生的推理论证能力。根据，其同步卫星的轨道半径不等于行星半径R，选项A错误；根据万有引力提供向心力有，解得，由，解得，选项B错误；对于放置于行星两极的质量为m的物体，由万有引力等于重力有，解得，其中，解得，选项C正确；卫星绕行星表面做匀速圆周运动，万有引力等于向心力，有，解得，选项D正确。
11.（1）C（3分）
（2）（3分）
【解析】本题考查单摆的周期公式，目的是考查学生的实验探究能力。滑板车在滑道上的“摆角”小于5°时，其运动可视为简谐运动。滑板车做往复运动的周期，根据单摆的周期公式，解得。
12.（1）60（2分）
（2）30（2分）
（3）（也给分）（3分）
（4）不变（2分）
【解析】本题考查闭合电路欧姆定律，目的是考查学生的实验探究能力。
（1）该电路的最大电流为15mA，则电路中的总电阻最小值，此时温度传感器的电阻，结合题图乙可得该电路能测的最低温度。
（2）电流表指针满偏时，。
（3）根据闭合电路欧姆定律有，由题图乙可知，电阻温度传感器的电阻R对应的温度，解得。
（4）干电池用久了后其电源电动势不变，而其内阻变大，不能忽略不计，小明用此温度计前进行了调零，仍有，所以测量结果不变。
13.【解析】本题考查光的折射和全反射，目的是考查学生的推理论证能力。
（1）设激光在液面上发生全反射的临界角为C
折射率
解得。
（2）光在该液体中的传播速度
解得。
14.【解析】本题考查牛顿第二定律，目的是考查学生的推理论证能力。
（1）由题图乙可知，刚打开降落伞时运动员已下落的高度
设降落伞刚打开时运动员的速度大小为v1，有
，
解得，
由题图乙可知，运动员落地时的速度大小
设降落伞打开后运动员在空中运动的时间为t2，有
解得
又
解得。
（2）降落伞打开后运动员在空中运动的加速度大小为a，有
解得
根据牛顿第二定律有
解得。
15.【解析】本题考查动量守恒定律的综合应用，目的是考查学生的创新能力。
（1）因，所以物块滑上木板后木板仍然静止（1分）
设物块在木板上滑动时的加速度大小为a1，物块与挡板碰撞前的速度大小为v1，碰撞后物块和木板的速度分别为v2、v，有
解得。
（2）碰撞后物块由静止开始以a1的加速度向左加速，设木板向左滑动的加速度大小为a2，设物块与挡板碰撞后，经过时间t1两者共速，共同速度大小为v3，在t1的时间内物块的位移大小为x1，木板的位移大小为x2，则有
解得，所以物块没有离开木板（1分）
设物块和木板一起运动时的加速度大小为a3，一起运动的时间为t2，则有
解得。