重庆市西南大学附属中学2023-2024学年高三上学期期中物理（原卷版）.docx

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西南大学附中2023—2024学年度高三上期期中考试物理试题（满分：100分；考试时间：75分钟）注意事项：1.答题前，考生先将自己的姓名、班级、考场/座位号、准考证号填写在答题卡上。2.答选择题时，必须使用2B铅笔填涂；答非选择题时，必须使用0.5毫米的黑色签字笔书写；必须在题号对应的答题区域内作答，超出答题区域书写无效；保持答卷清洁、完整。3.考试结束后，将答题卡交回（试题卷学生保存，以备评讲）。一、单项选择题：本大题共7个小题，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。1.2023年杭州亚运会上，运动员正在进行射箭项目比赛，如图甲所示。释放箭的瞬间，若弓弦的拉力为100N，如图乙中的F1和F2所示。弓弦对箭产生的作用力为120N，如图乙中的F所示，则弓弦的夹角α应为（cos53°=0.6）（）A.106°B.74°C.143°D.127°2.2023年国庆长假期间，各地游客朋友来到重庆，欣赏“轻轨穿楼”景观，感受山城独特魅力。假如轻轨列车进站时从某时刻起做匀减速直线运动，分别用时3s、2s、1s连续通过三段位移后停下，则这三段位移的平均速度之比是（）A.27：8：1B.3：2：1C.9：4：1D.5：3：13.2023年9月21日，“天宫课堂”第四课在中国空间站开讲，授课期间利用了我国的中继卫星系统进行信号传输，天地通信始终高效稳定。已知空间站在距离地面400公里左右的轨道上运行，其运动视为匀速圆周运动，中继卫星系统中某卫星是距离地面36000公里左右的地球静止轨道卫星（同步卫星），则该卫星（） A.授课期间经过北京正上空B.加速度大于空间站加速度C.运行速度大于地球的第一宇宙速度D.运行周期大于空间站的运行周期4.如图所示，在考虑空气阻力的情况下，一小石子从O点抛出，沿轨迹OPQ运动，其中P是最高点。若小石子所受空气阻力大小与瞬时速度大小成正比，则（）A.小石子从O点到P点的时间大于从P点到Q点的时间B.从O点到Q点的过程中，小石子速度的水平分量越来越小C.从O点到Q点的过程中，小石子速度的竖直分量越来越小D.从O点到Q点的过程中，小石子加速度的竖直分量在Q点时最大5.如图所示，固定在竖直面内粗糙轨道ABC由直线段AB和圆弧段BC组成，两段相切于B点，BC段圆心为O，最高点为C，A与C的高度差等于圆弧轨道的直径2R。质量为m的小球从A点以初速度冲上轨道，能恰好沿轨道运动到C点。若小球所受阻力大小恒定，下列说法正确的是（） A.小球在C点受到轨道的支持力大小为0B.小球从A到C的过程中，机械能减少了C.小球从A到C的过程中，克服了轨道的阻力做功D.若要让小球从C点脱离轨道，则至少要将小球的初速度v0增大到6.质量为m1=1kg和m2=2kg的两个物体在光滑水平面上发生正碰，取m1碰前的运动方向为正方向，它们的位置坐标x随时间t变化的图像如图所示。下列说法正确的是（）A.碰撞前m1的动量大于m2的动量B.碰撞后m2的速率为2m/sC.碰撞过程中m1的动量变化量大小为3kg•m/sD.碰撞过程中m1、m2共损失机械能8J7.一种可用于卫星上带电粒子探测装置，由两个同轴的半圆柱形带电导体极板（半径分别为R和R+d）和探测器组成，其横截面如图（a）所示，点O为圆心。在截面内，极板间各点的电场强度大小与其到O点的距离成反比，方向指向O点。4个带正电的同种粒子从极板间通过，到达探测器。不计重力。粒子1、3做圆周运动，圆的圆心为O、半径分别为r1、r2（）；粒子2从距O点r1的位置入射并从距O点r2的位置出射；粒子4从距O点r2的位置入射并从距O点r1的位置出射，轨迹如图（b）中虚线所示。则（） A.粒子1入射时的动能等于粒子2入射时的动能B.粒子1入射时的动能等于粒子3入射时的动能C.粒子2入射时的动能小于粒子4入射时的动能D.粒子4入射时的动能大于它出射时的动能二、多项选择题：本题共3小题，每小题5分，共15分。每小题有多项符合题目要求，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。8.如图所示，三个光滑斜面1、2、3固定在水平面上，斜面1与3底边相同，斜面2和3高度相同，当物体先后沿三个斜面从顶端由静止下滑到底端时，对于整个下滑过程，下列说法正确的是（）A.三种情况下物体滑到斜面底端时的速率B.三种情况下物体滑到底端时重力做功的瞬时功率C.在斜面2和斜面3上，合外力对物体的冲量不相同D.在斜面2和斜面3上，合外力对物体做的功不相等9.如图所示，五角星是边长相等的共面十边形，若在e、i点固定电荷量相等的正点电荷，一带负电的试探电荷q从b点由静止释放，仅在静电力作用下运动。则（） A.j、f两点电场强度大小相等B.试探电荷q从b点运动到g点过程中，其电势能先减少后增大C.试探电荷q从b点运动到g点过程中，其加速度一直减小D.若在b点给试探电荷q一个合适的初速度，它可以做匀速圆周运动10.“蹦极”是很多年轻人喜爱的极限运动（如图甲所示），质量为m的蹦极爱好者从跳台上落下，其加速度随下降位移变化的图像如图乙所示（图甲x1、x2、g，已知，x3、am未知，忽略空气阻力以及绳索的重力，蹦极所用的绳索可看成满足胡克定律的弹性绳，g为重力加速度，对于蹦极爱好者，下列说法正确的是（　　）A.下降位移为x2时，速度最大B.下降过程中的最大速度大小为C.下降的最大位移D.下降过程中的最大加速度大小为三、实验题：本大题2小题，共15分。11.某同学为了验证对心碰撞过程中的动量守恒定律，设计了如下实验：用纸板搭建如图所示的滑道，使金属玦可以平滑地从斜面滑到水平面上，其中OA为水平段。选择相同材质的金属块进行实验。 测量金属块的质量，得到甲、乙两个金属块的质量分别为m1和m2。将金属块甲放置在斜面上某一位置，标记此位置为B。由静止释放甲，当甲停在水平面上某处时，测量甲从O点到停止处的滑行距离OP。将金属块乙放置在O处，左侧与O点重合，将甲放置于B点由静止释放。当两枚金属块发生碰撞后，分别测量甲、乙从O点到停止处的滑行距离OM和ON。保持释放位置不变，重复实验若干次，得到OP、OM、ON的平均值分别为s0、s1、s2。（1）在本实验中，甲的质量m1__________乙的质量m2（选填“>”“<”或“=”）；（2）碰撞前，甲到O点时速度的大小可表示为___________（设金属块与纸板间的动摩擦因数都为μ，重力加速度为g）；（3）若甲、乙碰撞过程中动量守恒，则___________（用m1和m2表示）12.某科技小组想测定弹簧托盘秤内部弹簧的劲度系数k，拆开发现其内部简易结构如图（a）所示、托盘A、竖直杆B、水平横杆H与齿条C固定连在一起，齿轮D与齿条C啮合，在齿轮上固定用来指示示数的指针E，两根完全相同的弹簧将横杆吊在秤的外壳I上。托盘中不放物品时，指针E恰好指在竖直向上的位置。指针随齿轮转动一周后刻度盘的示数为P0=5kg。（1）某同学用游标卡尺测出齿轮D的直径d，用题给条件与所测得的相关量符号表示弹簧的劲度系数k=___________，测得齿轮直径如图（b）所示，则读数d=___________mm，重力加速度g=9.80m/s2，带入计算出弹簧的劲度系数k=___________N/m（结果保留三位有效数字）。（2）为了减小实验误差，科技小组设计了下列操作：A．托盘中不放物品，测出此时弹簧的长度l0；B．在托盘中放上一物品，读出托盘秤的示数P1，并测出此时弹簧的长度l1；C．在托盘中增加一相同的物品，读出托盘秤的示数P2，并测出此时弹簧的长度l2；D．再次在托盘中增加一相同的物品，读出托盘秤的示数P3，并测出此时弹簧的长度l3； E．根据测量结果及胡克定律计算弹簧的劲度系数k。充分利用小组所测得数据，可用相关量的符号表示弹簧的劲度系数k=__________。四、计算题：本题共3个小题，共42分，请写出必要的文字说明和必需的物理演算过程，只写出最终结果的不得分。13.“奔跑吧”设计了一款“快步流星”游戏，如示意图所示，0刻度线正上方有排球，计时按钮置于嘉宾要挑战的距离处。某嘉宾将计时按钮放在8m处，他从14m处起跑，跑到计时按钮时按下按钮，排球由静止开始下落，他恰好接到排球（即挑战成功）。若嘉宾起跑的加速度为，运动过程中的最大速度为8m/s，不计他按下按钮的时间，重力加速度取，求：（1）他按下按钮时的运动速度大小；（2）排球下落前距地面的高度；（3）嘉宾从起跑到接住球所用的时间。14.如图，圆弧轨道AB的圆心为O，半径为，圆弧轨道AB的B点与水平地面BE相切，B点在O点的正下方，在B点的右侧有一竖直虚线CD，B点到竖直虚线CD的距离为，竖直虚线CD的左侧有一水平向左的匀强电场，场强大小为（大小未知），竖直虚线CD的右侧有场强大小为（大小未知）、竖直向上的匀强电场。竖直虚线CD的右侧有一竖直墙壁EF，墙壁EF到竖直虚线CD的距离为，墙壁EF底端E点与水平地面BE相连接，墙壁EF的高度也为。现将一电荷量为、质量为的完全绝缘的滑块从A点由静止释放沿圆弧轨道AB下滑，过B点时的速度大小为4m/s，最后进入竖直虚线CD右侧。已知滑块可视为质点，圆弧轨道AB光滑，水平地面BE与滑块间的动摩擦因数为，，，，。求：（1）场强的大小；（2）滑块到达竖直虚线CD时速度大小和滑块从B点到达竖直虚线CD所用时间；（3）要使滑块与竖直墙壁EF碰撞，求的取值范围。 15.如图所示，足够长的固定斜面上放置一长条形木盒，斜面的倾角为37°。现将一可看作质点的光滑小球置于木盒中的某点，并且和木盒同时由静止开始释放，小球刚释放时与木盒下端的距离为d=2.4m。已知木盒的质量M=2.5kg，小球的质量m=0.5kg，木盒与斜面间的动摩擦因数μ=0.5，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：（1）求小球和木盒从释放后到发生第一次碰撞所需的时间；（2）小球和木盒底端的碰撞为弹性碰撞，求两者第一次至第二次碰撞期间小球与木盒底端的最大距离；（3）小球和木盒底端的碰撞为弹性碰撞，求从开始释放至两者第n次碰撞，系统损失的机能。