第第頁遼寧省實(shí)驗(yàn)頂級名校2023-2024學(xué)年高三上學(xué)期期中考試物理一、選擇題（本題共10小題，共46分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第1~7題只有一項(xiàng)符合題目要求，每小題4分：第8~10題有多項(xiàng)符合題目要求，每小題6分，全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。）1．中國載人航天工程辦公室從2023年9月1日起至9月30日24時(shí)，面向社會公開征集新一代載人飛船（圖甲）、載人月面著陸器（圖乙）的名稱。根據(jù)計(jì)劃，我國將在2030年前實(shí)現(xiàn)中國人首次登陸月球，開展月球科學(xué)考查及相關(guān)技術(shù)試驗(yàn)等。不考慮月球的自轉(zhuǎn)，下列說法正確的是（）A．新一代載人飛船的發(fā)射速度必須大于11.2km/sB．新一代載人飛船赴月過程無須主動變速C．載人月面著陸器可在環(huán)月軌道上處于靜止?fàn)顟B(tài)D．載人月面著陸器登月過程中需在近月點(diǎn)減速變軌2．如圖所示，工人用滑輪搬運(yùn)貨物。輕繩跨過固定在天花板上A點(diǎn)的光滑定滑輪后系在等高的B點(diǎn)，將質(zhì)量為m的貨物用光滑小鉤懸掛在A、B間的繩上，AC、AO與豎直方向的夾角均為30°，系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)。已知重力加速度為g，下列說法正確的是（）A．輕繩的拉力T=B．人對地面的摩擦力f=C．若將系繩的B端向左緩慢移動，人不能保持靜止?fàn)顟B(tài)D．若將系繩的B端向正下方緩慢移動，人不能保持靜止?fàn)顟B(tài)3．一架無人機(jī)某次飛行的軌跡如圖所示，軌跡abcde是在豎直平面內(nèi)一條光滑曲線，若此次飛行中飛機(jī)的速率近似保持不變，b點(diǎn)和d點(diǎn)分別為軌跡的最低點(diǎn)和最高點(diǎn)，則下列說法正確的是（）A．飛機(jī)在b點(diǎn)所受合外力沿水平向右B．飛機(jī)在b點(diǎn)受到的升力大于在c點(diǎn)受到的升力C．從b點(diǎn)到d點(diǎn)的飛行中，飛機(jī)的水平速度大小不變D．從b點(diǎn)到d點(diǎn)的飛行中，飛機(jī)一直處于超重狀態(tài)4．如圖所示電路，由定值電阻R0，可變電阻R1、R2，理想二極管，水平金屬板M、N，電源及開關(guān)S組成。閉合開關(guān)，電路穩(wěn)定后，質(zhì)量為m的帶正電荷的微粒從P點(diǎn)以水平速度v0射入金屬板間，沿曲線打在N板上的O點(diǎn)。若經(jīng)下列調(diào)整后，微粒仍從P點(diǎn)以水平速度v0射入，則關(guān)于微粒打在N板上的位置說法正確的是（）A．保持開關(guān)S閉合，增大R1，粒子打在O點(diǎn)右側(cè)B．保持開關(guān)S閉合，減小R2，粒子打在O點(diǎn)左側(cè)C．?dāng)嚅_開關(guān)S，M極板稍微上移，粒子打在O點(diǎn)右側(cè)D．?dāng)嚅_開關(guān)S，N極板稍微下移，粒子打在O點(diǎn)右側(cè)5．在某次臺球比賽中，質(zhì)量均為m、材料相同的白球和黑球靜止在水平臺球桌面上，某時(shí)刻一青少年瞬擊白球后，白球與一靜止的黑球發(fā)生了對心碰撞，碰撞前后兩球的位置標(biāo)記如圖所示，A、B分別為碰前瞬間白球、黑球所在位置，C、D分別為碰撞后白球、黑球停止的位置。則由圖可知白、黑兩球碰撞過程中損失的動能與碰前時(shí)刻白球動能的比值為（）A．12 B．23 C．496．在x軸上O、P兩點(diǎn)分別放置電荷量為q1、q2的點(diǎn)電荷，兩電荷連線上的電勢φ隨x變化的關(guān)系如圖所示，其中A、B兩點(diǎn)的電勢為零，BD段中C點(diǎn)電勢最大，則下列判斷正確的是（）A．P點(diǎn)放置的是帶正電的點(diǎn)電荷B．q1>q2C．C點(diǎn)的電場強(qiáng)度大于A點(diǎn)的電場強(qiáng)度D．將一帶負(fù)電的檢驗(yàn)電荷從B點(diǎn)移到D點(diǎn)，其電勢能先增大后減小7．如圖所示，質(zhì)量均為m的木塊A和B，并排放在光滑水平面上，A上固定一豎直輕桿，輕桿上端的O點(diǎn)系一長為L的細(xì)線，細(xì)線另一端系一質(zhì)量也為m的小球C，現(xiàn)將C球拉起使細(xì)線水平伸直，并由靜止釋放C球，重力加速度為g，則下列說法正確的是（）A．小球由靜止釋放到第一次經(jīng)過最低點(diǎn)的過程中，木塊A的位移大小為2B．小球運(yùn)動到最低點(diǎn)時(shí)的速度大小為2C．小球運(yùn)動到最低點(diǎn)時(shí)的速度大小為gLD．小球C第一次到達(dá)輕桿左側(cè)最高處的高度與釋放高度相同8．如圖所示，在O點(diǎn)固定一個(gè)點(diǎn)電荷Q，一個(gè)帶電粒子P從很遠(yuǎn)處以初速度v0射入電場，MN為粒子P僅在電場力作用下的運(yùn)動軌跡，圖中虛線分別是以O(shè)為中心，以R1、R2、R3為半徑畫出的三個(gè)圓，且RA．P、Q兩電荷可能同號，也可能異號B．a(chǎn)點(diǎn)電勢高于b點(diǎn)電勢C．P在a點(diǎn)的電勢能大于在c點(diǎn)的電勢能D．P由c點(diǎn)運(yùn)動到b點(diǎn)時(shí)的動能變化量大于由c點(diǎn)運(yùn)動到a點(diǎn)時(shí)的動能變化量絕對值9．如圖，豎直平面內(nèi)有一半徑為R=1m、內(nèi)壁光滑的圓形軌道，軌道底端與水平面相切于點(diǎn)c，該圓形軌道處于豎直向下的勻強(qiáng)電場中，場強(qiáng)E=2×103N/C。在水平面上放著不帶電的物塊A和帶正電的物塊B，其中mA=2kg、mBA．物塊B第一次滑至c點(diǎn)的速度大小為7m/sB．物塊B在c點(diǎn)時(shí)具有的電勢能最大C．物塊B可以運(yùn)動到圓軌道的最高點(diǎn)D．物塊B離開軌道時(shí)的速度大小為7m/s10．如圖所示，一個(gè)固定斜面AC的傾角θ=6°，其中AB段光滑，BC段粗糙，斜面足夠長。在AB段并排放著10個(gè)完全相同的正方形小物塊，第1個(gè)小物塊的前端剛好在B點(diǎn)，由靜止釋放以后，當(dāng)?shù)?個(gè)小物塊剛滑過B點(diǎn)時(shí)速度最大。已知每個(gè)小物塊的質(zhì)量均為m，邊長均為d，取sin6°=0.1，A．在BC段小物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為0.5B．第2個(gè)小物塊剛滑過B點(diǎn)瞬間的加速度大小為0.5gC．第2個(gè)小物塊剛滑過B點(diǎn)瞬間，第5和第6個(gè)小物塊之間的作用力大小為0.25mgD．10個(gè)小物塊的最大總動能為2mgd二、非選擇題（第11、12題每空2分，第13題10分，第14題12分，第15題16分，共54分。）11．某物理活動小組想利用一根壓縮的彈簧彈開帶有遮光片的滑塊來探究彈簧的彈性勢能與形變量之間的關(guān)系，裝置如圖（a）所示，將帶有刻度尺的長木板水平固定在桌面上，彈簧的左端固定在擋板上，彈簧左端對應(yīng)刻度尺位置坐標(biāo)為零，右端與滑塊剛好接觸（但不連接，彈簧為原長），記錄彈簧原長位置，現(xiàn)讓滑塊壓縮彈簧至P點(diǎn)并鎖定，P點(diǎn)位置坐標(biāo)記為x0，然后在木板上彈簧原長位置處固定光電門，位置坐標(biāo)記為x（1）用游標(biāo)卡尺測量遮光片的寬度d，其示數(shù)如圖（b）所示，d=cm；（2）將光電門連接計(jì)時(shí)器，解除彈簧鎖定，滑塊被彈開并沿木板向右滑動，計(jì)時(shí)器記錄遮光片通過光電門的時(shí)間Δt，再測量滑塊停止時(shí)的位置坐標(biāo)記為x2，若已知遮光片與滑塊總質(zhì)量為m，則彈簧的彈性勢能E（3）改變P點(diǎn)的位置，記錄彈簧形變量x1?x（4）若在實(shí)驗(yàn)過程中，某同學(xué)用圖像法處理數(shù)據(jù)，以1Δt2為縱坐標(biāo)，以x為橫坐標(biāo)得圖像如圖（c）所示，設(shè)重力加速度為g，則該同學(xué)選擇的橫坐標(biāo)x為，由圖線可得滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)12．某實(shí)驗(yàn)小組要測量電源的電動勢和內(nèi)電阻，實(shí)驗(yàn)室提供的實(shí)驗(yàn)器材如下：A．被測干電池一節(jié)，電動勢約1.5V，內(nèi)電阻約2.5ΩB．定值電阻R0C．電壓表V（量程1V，內(nèi)電阻RVD．電阻箱R（0~99999Ω）E．電鍵S、導(dǎo)線若干實(shí)驗(yàn)電路如圖所示：（1）實(shí)驗(yàn)過程中，電阻箱電阻R的最小值為Ω。（2）根據(jù)閉合電路歐姆定律，實(shí)驗(yàn)過程中，電壓表讀數(shù)為U、與電阻箱電阻R的關(guān)系為1U=（3）閉合開關(guān)S后，多次調(diào)整電阻箱R的值，記錄對應(yīng)的電壓表讀數(shù)U，然后利用圖像法數(shù)據(jù)：以R為橫坐標(biāo)、以1U為縱坐標(biāo)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)中得到的多組R、U數(shù)據(jù)，在坐標(biāo)系中描點(diǎn)、連線如圖，該圖線的斜率k=7196V?1?Ω，縱軸截距b=013．如圖所示，質(zhì)量為m、長為2L的長木板靜止在光滑的水平面上，一質(zhì)量也為m、可視為質(zhì)點(diǎn)的小物塊以水平速度v0（1）求物塊和長木板之間的動摩擦因數(shù)μ；（2）若水平面不光滑，且長木板與水平面間動摩擦因數(shù)為μ3，小物塊仍然以相同的速度滑上長木板，求經(jīng)多長時(shí)間，小物塊和長木板速度相等，并判斷此時(shí)小物塊是否與長木板分離。14．如圖所示，O為固定在地面上的鉸鏈，A球通過鉸鏈用輕桿分別連接于O、B球。現(xiàn)對B球施加水平推力F，使系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)，此時(shí)兩桿間的夾角α=60°。撤去F后，A、B在同一豎直平面內(nèi)運(yùn)動。已知兩球質(zhì)量均為m，桿長均為L，重力加速度為g，忽略一切摩擦。求：（1）推力F的大小；（2）兩桿間的夾角變?yōu)?20°時(shí)，B球動能；（3）A球落地時(shí)重力的功率。15．如圖所示，平面直角坐標(biāo)系xOy位于豎直平面內(nèi)，傾斜光滑直軌道AO與y軸正方向夾角為θ=60°，軌道AO與水平軌道OB及半徑為R的豎直光滑圓管之間均平滑連接，圓管對應(yīng)的圓心角為120°，其所在圓O'分別與x軸和y軸相切于B點(diǎn)和C點(diǎn)。已知第二象限內(nèi)有方向豎直向下、大小為E1=2mgq的勻強(qiáng)電場，第一象限內(nèi)，x≥R的區(qū)域內(nèi)有水平向右的勻強(qiáng)電場，其中0≤y<32R區(qū)域內(nèi)場強(qiáng)大小為E（1）小球經(jīng)過坐標(biāo)原點(diǎn)O處時(shí)的速度大?。唬?）求小球在管道中速度最大時(shí)的位置坐標(biāo)，并求出小球的最大速度；（3）從開始運(yùn)動到小球靜止，小球在OB段走過的總路程s為多少？

答案解析部分1．【答案】D【解析】【解答】A.若飛船的發(fā)射速度大于11.2km/s，則會逃脫地球束縛，而新一代載人飛船是要登月，在地球引力范圍內(nèi)，所以發(fā)射速度要大于7.9km，小于11.2km/s，A不符合題意；

BD.飛船在飛向月球過程中需不斷加速變軌做離心運(yùn)動，陸器登月過程中需要減速變軌做近心運(yùn)動，D符合題意，B不符合題意；

C.由于著陸器在環(huán)月軌道上只受月球的引力作用，合力不為零，因此其不可能靜止在環(huán)月軌道上，C不符合題意。

故答案為：D。

【分析】根據(jù)宇宙速度的物理意義分析；根據(jù)衛(wèi)星變軌原理分析；分析著陸器在環(huán)月軌道上的受力，確定運(yùn)動狀態(tài)。2．【答案】B【解析】【解答】A.以O(shè)點(diǎn)為研究對象，由共點(diǎn)力平衡條件得2Tcos30°=mg，得輕繩的拉力大小為T=33mg，A不符合題意；

B.以人為研究對象，設(shè)地面對人的摩擦力f'，由共點(diǎn)力平衡條件得f'=Tsin30°=36mg，由牛頓第三定律得，人對地面的摩擦力大小f=f'=36mg，B符合題意；

C.若將系繩的B端向左緩慢移動，AO和BO與豎直方向的夾角θ減小，對O點(diǎn)，受共點(diǎn)力平衡條件可得2Tcosθ=mg，得繩子上的拉力T=mg2cosθ，因?yàn)棣葴p小，所以繩子上的拉力T減小。若人能靜止，由共點(diǎn)力平衡條件可得，人受到的摩擦力f'=Tsinθ3．【答案】B【解析】【解答】A.曲線運(yùn)動的合外力指向曲線的凹側(cè)一方，所以飛機(jī)在b點(diǎn)所受合外力不可能沿水平向右，A不符合題意；

B.飛機(jī)在b點(diǎn)受到升力和重力的合外力指向曲線的凹側(cè)一方且與運(yùn)動方向垂直，此時(shí)可以近似看為升力與重力的差值提供向心力，近似為Fb=mg+mv2r，在c點(diǎn)受到升力和重力的合外力指向曲線的凹側(cè)一方且與運(yùn)動方向垂直，根據(jù)三角形定則可知Fc<mg+mv2r，可知飛機(jī)在b點(diǎn)受到的升力大于在c點(diǎn)受到的升力，B符合題意；4．【答案】D【解析】【解答】A.保持開關(guān)S閉合，由閉合電路歐姆定律可得，R0兩端電壓為U=ER0+R1+rR0，增大R1，U減小，電容器并聯(lián)在R0兩端，極板電壓與R0兩端電壓相等，故電容器極板電壓減小，由Q=CU可知，電容兩極板帶電量應(yīng)減少，電容器要放電，但是二極管不導(dǎo)通，故電容器上電荷量不變，導(dǎo)致極板電壓也不變，兩極板間電場強(qiáng)度不變，故粒子仍打在O點(diǎn)，A不符合題意；

B.R2的變化對電容器和閉合回路都沒有影響，所以保持開關(guān)S閉合，減小5．【答案】C【解析】【解答】設(shè)每一個(gè)小格的邊長為x0，可知白球碰后的位移為3x0，黑球碰后位移為12x0，對兩球的碰撞過程，根據(jù)動量守恒定律有mv0=mv1+mv2，碰撞后兩球做勻減速直線運(yùn)動，將兩球的運(yùn)動反過來看成初速度為零的勻加速直線運(yùn)動，因?yàn)閮汕虻牟牧舷嗤?，所以兩球運(yùn)動的加速度大小相同，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動位移與速度的關(guān)系有v6．【答案】B【解析】【解答】A.由圖可知，從O到P電勢不斷降低，可知兩個(gè)點(diǎn)電荷必定是異種電荷，根據(jù)電場線從正電荷出發(fā)到負(fù)電荷終止，且沿電場線方向電勢降低，可知P點(diǎn)放置的電荷為負(fù)電荷，A不符合題意；

BC.φ-x圖像的斜率表示電場強(qiáng)度，由圖可知，C點(diǎn)的斜率為零，所以場強(qiáng)為零，A點(diǎn)的斜率不為零，所以場強(qiáng)不等于零，故A點(diǎn)的場強(qiáng)比C點(diǎn)的大，由于C點(diǎn)的場強(qiáng)為零，而C點(diǎn)與點(diǎn)電荷q2的距離較q1近，根據(jù)E=kqr2，可知q1>q2，B符合題意，C不符合題意；

D.由圖可知，從B點(diǎn)到D點(diǎn)，電勢先升高后降低，根據(jù)Ep=qφ7．【答案】B【解析】【解答】ABC.設(shè)小球由靜止釋放到第一次經(jīng)過最低點(diǎn)的過程中，小球的水平位移大小為x1，木塊A的位移大小為x2，小球運(yùn)動到最低點(diǎn)時(shí)的速度大小為vC，A、B的共同速度為vA，小球由靜止釋放在向下擺動的過程中，對A有水平向右的拉力分量，使得A、B之間有彈力，A、B不會分離，當(dāng)C運(yùn)動到最低點(diǎn)時(shí)，A、B間彈力為零，A、B將要分離，A、B分離時(shí)速度相等，A、B、C系統(tǒng)水平方向不受外力，系統(tǒng)水平方向動量守恒，取水平向左為正方向，由系統(tǒng)水平方向動量守恒得mvC-2mvA=0，則m×x1t-2m×x2t=08．【答案】C,D【解析】【解答】A.根據(jù)做曲線運(yùn)動中物體受到的合外力指向軌跡內(nèi)側(cè)，可知P受到的是Q的吸引力，所以P、Q兩電荷是異號電荷，A不符合題意；

B.由于Q的電性不確定，所以無關(guān)比較a、b兩點(diǎn)的電勢大小，B不符合題意；

C.由圖可知，c點(diǎn)距O點(diǎn)比a點(diǎn)距O點(diǎn)近，因P與Q帶異種電荷，相互作用力為引力，可知粒子P從c點(diǎn)運(yùn)動到a點(diǎn)，電場力做的總功為負(fù)功，故P在a的電勢能大于在c點(diǎn)的電勢能，C符合題意；

D.根據(jù)點(diǎn)電荷電場分布特點(diǎn)可知，等勢面b、c間的場強(qiáng)大于等勢面c、a間場強(qiáng)，由公式U=Ed，可知Ucb>Uca，根據(jù)電場力做功與電勢差關(guān)系W=qU，可知Wcb9．【答案】A,D【解析】【解答】A.剪斷繩子后，物塊A、B獲得速度vA、vB，A在d點(diǎn)左側(cè)做勻減速直線運(yùn)動，加速度大小為a=μmAgmA=μg，對物塊A在d點(diǎn)左側(cè)的運(yùn)動，有vA2=2μgL，解得vA=3.5m/s，彈簧彈開的過程中，A、B組成系統(tǒng)動量守恒，以向左為正方向，則有mAvA-mBvB=0，解得物塊B被彈開的速度大小為vB=7m/s，B被彈開后，做勻速運(yùn)動到c點(diǎn)，所以物塊B第一次滑至c點(diǎn)的速度大小為7m/s，A符合題意；

B.由題意可知，B帶正電，在B運(yùn)動到電場中最高點(diǎn)過程，電場力對B做負(fù)功，電勢能增大，故物塊B在圓形軌道上運(yùn)動能達(dá)到的最高點(diǎn)具有的電勢能最大，B不符合題意；

C.若物塊B恰好能達(dá)最高點(diǎn)，由牛頓第二定律可得mBg+Eq=10．【答案】C,D【解析】【解答】A.開始時(shí)，10個(gè)小物塊一起從靜止開始做加速運(yùn)動，進(jìn)入BC段滑塊的長度越大，小物塊整體受到的摩擦力越大，合力越小，加速度越小，當(dāng)?shù)?個(gè)小物塊剛滑過B點(diǎn)時(shí)，小物塊整體受到的摩擦力大小等于重力的下滑分量，合力為零，加速度為零，小物塊速度最大，之后摩擦力繼續(xù)增大，小物塊整體做減速運(yùn)動，所以當(dāng)?shù)?個(gè)小物塊剛滑過B點(diǎn)時(shí)，根據(jù)受力平衡可得10mgsinθ=4μmgcosθ，解得μ=0.25，A不符合題意；

B.第2個(gè)小物塊剛滑過B點(diǎn)時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律可得10mgsinθ-2μmgcosθ=10ma，解得a=0.05g，B不符合題意；

C.設(shè)第2個(gè)小物塊剛滑過B點(diǎn)瞬間，第5個(gè)小物塊對第6個(gè)小物塊的作用力為F，以后面5個(gè)小物塊整體為研究對象，在沿斜面方向，根據(jù)牛頓第二定律可得5mgsinθ–F=5ma，解得F=0.5mg，根據(jù)牛頓第三定律可知第5和第6個(gè)小物塊之間的作用力大小為0.25mg，C符合題意；11．【答案】（1）1.30（2）m（3）無（4）x2?【解析】【解答】（1）圖中游標(biāo)卡尺的精確度為0.1mm，可得遮光片的寬度d=13mm+0×0.1mm=13.0mm=1.30cm；

（2）滑塊通過x1位置的速度為v=d?t，對滑塊和彈簧組成的系統(tǒng)，由功能關(guān)系可得Ep=μmg(x2-x0)，對滑塊的運(yùn)動，由動能定理可得-μmg(x2-x1)=0-12mv2，解得12．【答案】（1）7.3（2）R（3）1.43；2.80【解析】【解答】（1）電壓表量程是1V，定值電阻R0阻值為20Ω，則流經(jīng)R0的電流最大值是Im=UmR0=120A=0.05A，電路總電流為I=Im+URV≈0051A，電阻箱電阻R的最小值是Rmin=E-UmI13．【答案】（1）解：物塊和長木板動量守恒可得m得v=由能量守恒可得μ解得μ（2）解：由牛頓第二定律可得物塊的加速度為μ長木板的加速度為μ解得a1=物塊與長木板共速的時(shí)間為v解得t=共速前物塊的位移為x共速前長木板的位移為x由于x故二者不會分離?！窘馕觥俊痉治觥浚?）由動量守恒定律求出小物塊和長木板