河北省廊坊部分重点高中2023-2024学年高三上学期11月期中考试

试卷更新日期：2023-12-14 类型：月考试卷

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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. 某足球比赛过程中的一张情境示意图如图所示，下列说法正确的是（）

A、足球在空中运动时只受重力 B、足球在被踢出去之后的运动过程中，初速度与所受合力在同一条直线上 C、研究足球旋转情况时不可以把足球看成质点 D、足球在被踢出去之后的运动过程中，所受合力的方向指向运动轨迹的右侧（外侧）

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2. 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一时间图像如图所示，以竖直向下为正方向，则下列说法正确的是（）

A、 $t_{1}$ 时刻的前后瞬间，该运动员的加速度方向反向 B、 $t_{3}$ 时刻，该运动员已浮出水面 C、 $t_{1}$ ~ $t_{3}$ 时间内，该运动员的位移大小为 $\frac{v_{m} (t_{3} - t_{1})}{2}$ D、该运动员在空中运动的位移大小为 $\frac{v_{m} t_{2}}{2}$

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3. 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60 $k g$ 的运动员（视为质点）背着质量为20 $k g$ 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 $g = 10 m / s^{2}$ ，下列说法正确的是（）

A、台阶对运动员的支持力做负功 B、运动员增加的重力势能约为 $3.15 \times 1 0^{4} J$ C、运动员对重物做的功约为 $1.05 \times 1 0^{5} J$ D、运动员克服自身重力做功的平均功率约为12600W

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4. 如图所示，在一粗糙水平面上，有三个通过不计质量的卡扣依次连接在一起的货箱A、B、C ，质量分别为m、2m、3m ，每个货箱与水平面间的动摩擦因数均为 $μ$ ，重力加速度大小为g。现用一大小为F、方向水平向右的拉力拉C货箱，使货箱A、B、C一起向右做匀加速直线运动。下列说法正确的是（）

A、A、B间卡扣的作用力大小为 $\frac{F}{6}$ B、B、C间卡扣的作用力大小为 $\frac{F}{2} + 3 μ m g$ C、拉力与整体受到的摩擦力大小相等 D、A、B、C整体的加速度大小为 $\frac{F}{6 m}$

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5. 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 $h_{1} = 1.5 m$ ，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 $n = \frac{4}{3}$ ，取 $s i n 53 ° = 0.8$ ， $c o s 53 ° = 0.6$ ，则鱼距离水面的深度为（）

A、1.5m B、2.5m C、2.25m D、2m

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6. 如图所示，在侧面为正三角形的正四棱锥 $P - A B C D$ 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 $A B C D$ 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、 $2 q$ C、 $\sqrt{2} q$ D、 $2 \sqrt{2} q$

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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20 $c m$ ，取重力加速度大小 $g = 10 m / s^{2}$ ，则玻璃球被弹出时的速度大小可能是（）

A、1.6 $m / s$ B、1.4 $m / s$ C、1.1 $m / s$ D、1 $m / s$

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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. 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 $x = 2 m$ 处的质点P沿y轴方向做简谐运动的表达式为 $y = 5 s i n (2 π t + π) c m$ 。关于该波，下列说法正确的是（）

A、周期为1s B、振幅为10 $c m$ C、传播方向沿x轴正方向 D、传播速度大小为4 $m / s$

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9. 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 $ρ$ ，半径为R ，自转周期为 $T_{0}$ ，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 $\frac{2 π R}{T_{0}}$ B、该“类地球”行星表面重力加速度在两极的大小为 $\frac{4}{3} π G ρ R$ C、该“类地球”行星的同步卫星的轨道半径为 $\frac{ρ G {T_{0}}^{2}}{3 π}$ 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 $2 π R \sqrt{\frac{ρ G}{3 π}}$

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10. 真空中的某装置如图所示，竖直放置平行金属板A、B和水平放置的平行金属板C、D上均加有电压，M为荧光屏。现有质子（ $_{1}^{1} H$ ）、氘核（ $_{1}^{2} H$ ）和 $α$ 粒子（ $_{2}^{4} H e$ ）均从A板上的O点由静止开始被加速，经过一段时间后，均打在荧光屏上。中子从O点水平射出，将打在荧光屏上的 $O^{'}$ 点，不计粒子所受重力，不考虑平行金属板外的电场，下列说法正确的是（）

A、质子、氘核和 $α$ 粒子均打在荧光屏上的同一位置 B、质子、氘核和 $α$ 粒子从B板运动到荧光屏经历的时间相同 C、质子、氘核和 $α$ 粒子打在荧光屏上时的速度方向相同 D、平行金属板C、D间的电场力对质子、氘核和α粒子做的功之比为2∶2∶1

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三、非选择题：共54分。

11. 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）。

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12. 小明利用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律。实验中将铁架台竖直放置，上端固定电磁铁，在电磁铁下方固定一个位置可调节的光电门。

(1)、用螺旋测微器测量小球的直径，若测量结果如图乙所示，则小球的直径 $d =$ $m m$ 。

(2)、闭合电磁铁的开关，吸住小球；测出小球与光电门间的高度差；断开开关，小球由静止自由下落，记录小球通过光电门的挡光时间。若某次实验中小球通过光电门的挡光时间为 $t_{1}$ ，则小球此次通过光电门时的速度大小为（用d、 $t_{1}$ 表示）。

(3)、多次改变光电门的位置，重复实验，测出小球与光电门间的高度差h和记录小球通过光电门的挡光时间t。以 $\frac{1}{t^{2}}$ 为纵轴、h为横轴，作出 $\frac{1}{t^{2}} - h$ 图像，图像为过原点的直线，直线的斜率为k ，若当地的重力加速度大小 $g =$ （用d、k表示），则机械能守恒定律得到验证。

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13. 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 $h_{0} = 812 m$ 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 $m = 80 k g$ ，取重力加速度大小 $g = 10 m / s^{2}$ ，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：

(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。

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14. 如图甲所示，“打台球”游戏的规则为：将一白色台球以一定的初速度瞬间弹出，并与另一静止的台球发生碰撞，被碰台球若能进入桌边的网洞中即可继续进行游戏。现将此游戏进行简化，如图乙所示，某同学在自制的粗糙程度处处相同的水平桌面上“打台球”，台球A和台球B（均视为质点）与网洞在同一直线上，两台球间距 $x_{1} = 2 m$ ，台球B与网洞的间距 $x_{2} = 0.5 m$ 。某同学将台球A以 $v_{0} = 3 m / s$ 的初速度水平向前瞬间弹出，经过时间 $t_{1} = 1 s$ 台球A与台球B发生正碰（碰撞时间极短），碰后台球A又向前运动 $Δ x = 0.04 m$ 后停下。已知两台球的质量均为 $m = 150 g$ ，取重力加速度大小 $g = 10 m / s^{2}$ ，若将台球在桌面上的运动视为滑动，且台球A、B与桌面间的动摩擦因数相同，求：

(1)、碰撞前瞬间台球A的速度大小 $v_{1}$ 和台球与桌面间的动摩擦因数 $μ$ ；

(2)、两台球碰撞过程的机械能损失，并判断该同学能否继续进行游戏。

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15. 如图所示，在电场强度大小 $E = 2 \times 1 0^{3} V / m$ 、竖直向上的匀强电场中，有一光滑半圆形绝缘轨道 $Q P N$ 与一水平绝缘轨道 $M N$ 在N点相切，半圆形轨道平面与电场线平行，其半径 $R = 40 c m$ ， N为半圆形轨道最低点，P为 $Q N$ 圆弧的中点。一电荷量 $q = 1 \times 1 0^{- 4} C$ 、质量 $m = 10 g$ 带负电的滑块（视为质点）与水平轨道间的动摩擦因数 $μ = 0.2$ ，位于N点右侧 $d = 3 m$ 的M处，取重力加速度大小 $g = 10 m / s^{2}$ ，不计空气阻力。

(1)、若滑块刚好能到N处，求其初速度大小 $v_{0}$ ；

(2)、若滑块恰能运动到半圆轨道的最高点Q ，求其在水平轨道上的落点到N点的距离x；

(3)、求满足（2）条件的滑块通过P点时对轨道的压力大小F。

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