山东省泰安第一中学2023-2024学年高三上学期10月阶段性检测物理试题

这是一份山东省泰安第一中学2023-2024学年高三上学期10月阶段性检测物理试题，共21页。试卷主要包含了10，5，等内容，欢迎下载使用。
泰安一中2021级学情检测
物理试题 2023.10
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。
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。
一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1．下列说法正确的是（　　）
A．引力常量由英国物理学家卡文迪什利用扭秤实验测出
B．由开普勒第一定律可知，所有行星都在同一椭圆轨道上绕太阳运动
C．由可知，当r趋于零时万有引力趋于无穷大
D．由开普勒第三定律可知，所有行星轨道半长轴的三次方与公转周期的二次方的比值都相等，即，其中k与行星有关
2．如图甲、乙、丙分别为商场里的厢式电梯、台阶式电梯和斜面电梯，小明在逛商场时先后随三部电梯以相同速率上楼，在匀速运行过程中下列说法正确的是（    ）








A．三种情况电梯对小明均没有摩擦力作用
B．甲与丙电梯对小明均没有摩擦力的作用
C．乙和丙中弹力对小明都不做功
D．甲中小明所受弹力做功的功率大于乙中弹力的功率
3．如图所示是安装工人移动空调室外机的情境。刚开始，两工人分别在与窗户边缘等高的M、N两点通过1、2两根绳子使空调室外机静止在P点，然后他们缓慢放绳，使空调室外机竖直向下缓慢运动。已知开始时P点到M点的距离小于P点到N点的距离。绳子的质量忽略不计。在空调室外机到达指定位置前的一段时间内关于1、2两绳的拉力，下列说法正确的是（　　）
A．1绳的拉力一直小于2绳的拉力
B．1、2两绳的拉力都在减小
C．1、2两绳拉力的合力小于空调室外机的重力
D．1、2两绳的拉力之比保持不变
4．如图所示，某一物体从倾角为θ的斜面上以初速度v0水平抛出，落到斜面上，不计空气阻力，重力加速度为g。则（　　）
A．物体落到斜面上时的速度大小是
B．物体在空中运动的时间是
C．物体落到斜面上时的速度方向与水平方向的夹角为2θ
D．如果v0的大小不同，则物体落到斜面上时的速度方向也就不同
5．将一可视为质点的物体b放在粗糙的水平桌面上，用一质量可忽略不计的轻绳穿过摩擦可忽略的小孔O与一可视为质点的小球a连接。第一次给小球a一定的初速度使其在水平面内做匀速圆周运动，第二次改变小球a的速度，使其在水平面内做圆周运动的轨道半径增大，整个过程中物体b始终处于静止状态。则（　　）
A．第二次轻绳的拉力比第一次小
B．第二次小球a的角速度比第一次小
C．第二次物体b的摩擦力比第一次大
D．第二次物体b所受的支持力比第一次大
6．如图所示，用一根长杆和两个定滑轮的组合装置使重物M下落，长杆的一端与地面通过铰链连接形成转轴，其端点恰好处于左侧滑轮正下方O点处，已知杆长为L，在杆的中点C处拴一根轻质细绳，绕过两个定滑轮后挂上重物M。现在杆的另一端用力，使其顺时针由水平位置以角速度匀速转动至竖直位置，此过程中下列说法正确的是（　）
A．绳对重物的拉力小于重物的重力
B．重物M匀速下降
C．重物M的最大速度是
D．重物M的速度先减小后增大
7．如图所示，在水平桌面上叠放着相同的甲、乙两块木板，在木板甲上放着质量为m的物块丙，木板与物块均处于静止状态，甲、乙之间以及乙与地面间的动摩擦因数均为，甲、丙之间动摩擦因数为，且，设最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等。现用水平恒力F向右拉乙，下列说法正确的是（　　）
A．甲、丙间一定无摩擦力
B．不管F多大，甲、丙一定不会发生相对滑动
C．甲、乙间的摩擦力大小可能等于F
D．甲、乙、丙不可能一起向右做匀速直线运动
8．天问一号火星探测器的发射标志着我国的航天事业迈进了新时代，设地球绕太阳的公转周期为T，环绕太阳公转的轨道半径为r1，火星环绕太阳公转的轨道半径为r2，火星的半径为R，万有引力常量为G，下列说法正确的是（　　）
A．太阳的质量为
B．火星绕太阳公转的角速度大小为
C．火星表面的重力加速度大小为
D．从火星与地球相距最远到地球与火星相距最近的最短时间为
二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
9．甲、乙两车在平直公路上沿同一方向行驶，甲车正在刹车，其v-t图像如图所示。在时刻，乙车在甲车前方x0处，在0～t1时间内甲车的位移为x，下列判断正确的是
A．若甲车的位移为时，两车第一次相遇，则第二次相遇时，甲车位移是
B．若甲车的位移，则甲、乙两车在t1时刻相遇
C．若甲、乙两车在时间内能够相遇，两车只能相遇一次
D．若甲、乙两车在时间内能够相遇，两车可以相遇两次
10．如图所示，物体A放在固定的斜面B上，若在A上施加一个竖直向下的恒力F，则下列说法中正确的有(       )
A．若A原来是静止的，则施加力F后 A仍保持静止
B．若A原来是匀速下滑的，则施加力F后A仍匀速下滑
C．若A原来是加速下滑的，则施加力F后A的加速度将增大
D．若A原来是加速下滑的，则施加力F后A的加速度不变
11．通过质量为的电动玩具小车在水平面上的运动来研究功率问题。小车刚达到额定功率开始计时，且此后小车功率不变，小车的图象如图甲所示，时刻小车的速度达到最大速度的，小车速度由增加到最大值过程小车的牵引力与速度的关系图象如图乙所示，且图线是双曲线的一部分，运动过程中小车所受阻力恒定，下列说法正确的是（　　）。






A．小车的额定功率为
B．小车的最大速度为
C．小车速度达到最大速度的一半时，加速度大小为
D．时间内，小车运动的位移大小为
12．如图甲所示，一质量为4kg的物体静止在水平地面上，让物体在随位移均匀减小的水平推力F作用下开始运动，推力F随位移x变化的关系如图乙所示，已知物体与地面间的动摩擦因数µ=0.5，（取g=10m/s2），则下列说法正确的是（　　）
A．物体先做加速运动，推力撤去时开始做减速运动
B．物体在运动中的加速度先变小后不变
C．物体运动的最大速度为8m/s
D．物体在水平地面上运动的最大位移是10m
三、 非选择题：本题共6小题，共60分。
13. （6分）未来在一个未知星球上用如图甲所示装置研究平抛运动的规律。悬点O正下方P点处有水平放置的炽热电热丝，当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断，小球由于惯性向前飞出做平抛运动。现对小球采用频闪数码照相机连续拍摄。在有坐标纸的背景屏前，拍下了小球在做平抛运动过程中的多张照片，经合成后，照片如图乙所示。a、b、c、d为连续四次拍下的小球位置，已知照相机连续拍照的时间间隔是0.10s，照片大小如图中坐标所示，又知该照片的长度与实际背景屏的长度之比为1：4，则：

(1)由以上信息，可知a点________（填“是”或“不是”）小球的抛出点。
(2)由以上及图信息，可以推算出该星球表面的重力加速度为________m/s2。（结果保留两位有效数字）
(3)由以上及图信息可以算出小球平抛的初速度是________m/s。（结果保留两位有效数字）
14．(8分)“探究加速度与质量、合外力的关系”的实验装置如图甲所示。一共有9个砝码，砝码盘和每个砝码的质量均为20g。
(1)在平衡小车与板面之间摩擦力的过程中，打出了一条纸带如图乙所示，从比较清晰的点起，每5个点取一个计数点，量出各计数点与第一个计数点间的距离。计时器打点频率为50Hz，则该小车的加速度a=___________m／s2，打点计时器打下计数点4时小车的速度大小v4=___________m／s(结果均保留两位有效数字)。
(2)调整装置平衡摩擦力后，将9个相同的砝码都放在小车上，挂上砝码盘，然后每次从小车上取一个砝码添加到砝码盘中，砝码盘和其中砝码的总重力记为F，测出小车对应的加速度a，根据前5次实验数据作出a-F关系图像如图丙，则小车的质量为M=__________kg(结果保留2位有效数字)。
(3)假设继续将小车上的剩余4个砝码依次添加到砝码盘里，作出a-F关系图像可能是______________。(单选，填正确答案标号)







15、（8分）如图所示，细线的一端固定在倾角的光滑楔形滑块A的顶端P处，细线的另一端拴一质量为m的小球，整个装置放置在光滑水平面上。现一水平恒力F向右作用在A上，使整个装置由静止开始加速，稳定时绳子恰好松弛。光滑楔形滑块A的质量为M。
（1） 求F大小
（2） 若F大小不变，改成向左作用在A上，求稳定时小球对楔形滑块A的压力大小以及绳子的拉力大小（已知重力加速度为g）。

16. （10分）风洞实验室可以产生水平方向的、大小可以调节的风力。如图所示，两水平面、（图中虚线）的间距为H，虚线区域存在方向水平向右、大小恒定的风力。在该区域下边界上的O点，将质量为m的小球以一定的初速度竖直上抛，小球从上边界的M点离开虚线区域，经过一段时间，小球又从上边界的N点再次进入虚线区域，小球再次进入虚线区域后做直线运动，最后小球从下边界的P点离开。已知小球从P点离开时，其速度为从O点进入时的2倍。不计虚线区域上方的空气阻力，重力加速度为g。求：（计算结果可用根号表示。）
（1）O、M的水平距离与N、P的水平距离之比；

（2）虚线区域中水平风力的大小；


17．（14分）如图所示，AB为竖直光滑圆弧的直径，其半径，A端沿水平方向。水平轨道BC与半径的光滑圆弧轨道CDE相接于C，D为圆轨道的最低点，圆弧轨道CD，DE对应的圆心角。圆弧和倾斜传送带EF相切于E点，EF的长度为。一质量为的物块（视为质点）从水平轨道上某点以某一速度冲上竖直圆轨道，并从A点飞出，经过C点恰好沿切线进入圆弧轨道，再经过E点，随后物块滑上传送带EF。已知物块经过E点时速度大小与经过C点时速度大小相等，物块与传送带EF间的动摩擦因数，取，，。求：








（1）物块从A点飞出的速度大小和在A点受到的支持力大小（结果保留两位有效数字）；
（2）物块到达C点时的速度大小及对C点的压力大小；
（3）若物块能被送到F端，则物体从E端到F端所用时间的范围。（该问结果可保留根式）




18.(14分)如图所示，一倾角为300的固定斜面AB，斜面末端B与放在光滑水平面上质量M=2kg长木板平滑连接，B点与木板上表面等高，与木板右端C点距离为S的D点处固定一档板，木板与档板、斜面碰撞时均无能量损失。已知AB之间的高度为h =2.25m，小物块可看为质点，质量为 m=lkg的小物块可看为质点，它与斜面间动摩擦因数为 u1，与木板间动摩擦因数为u2=0.2，让小物块从A点由静止开始滑下，到达B点时速度为6m/S，物块运动的过程没有滑离木板，g =l0m/S2求：









(1)物块与斜面间的动摩擦因数u1（可带根号）
(2) 若木板与挡板仅相碰1次，则木板初位置右端C点与D点间距离S为多少？
(3) 若木板初位置右端C点与D点间距离S=2m，木板的最小长度为多少？(保留两位有效数字)



高三年级考试
物理试题参考答案及评分标准
2023.10

一、选择题：本题共40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9～12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
8
9
10
11
12
答案
A
D
B
B
C
C
B
D
ABD
ABC
BD
CD
1．A【详解】A．引力常量由英国物理学家卡文迪什利用扭秤实验测出，选项A正确；
B．开普勒第一定律为所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，并非都在同一轨道上，选项B错误；
C．当两物体间的距离趋于零时，万有引力定律公式不再适用。故不能得出万有引力趋向于穷大的结论，选项C错误；
D．由

可得

即k与太阳的质量有关，与行星的质量无关，选项D错误。
2．D【详解】AB．匀速运行过程中，甲乙电梯中小明的重力和电梯对小明的支持力平衡，摩擦力为零，丙电梯对小明有沿斜面向上的摩擦力作用，故AB错误；
CD．根据平衡条件可知，甲与乙中小明所受弹力大小相等，都等于其重力大小，甲电梯的速度竖直向上，与弹力的夹角为0°，乙电梯的速度方向斜向上，由知，甲中小明所受弹力做功的功率大于乙中弹力的功率，故C错误，D正确。
故选D。
3．B【详解】A．如图

由几何关系得
，
由于P点到M点的距离小于P点到N点的距离，则

根据平行四边形定则结合正弦定理得

由于且空调室外机竖直向下缓慢运动，则

故A错误；
B．根据正弦定理可得

化简可得

其中

因此可知变大，则变小，同理也变小，则1、2两绳的拉力只能减小。故B正确；
C．由于空调室外壳缓慢移动，处于动态平衡，则1、2两绳拉力的合力等于空调室外机的重力。故C错误；
D．设OM=s1，ON=s2。由得

可见，h变化，1、2两绳的拉力之比也变。故D错误。
故选B。
4．B
【详解】AB．物体落在斜面上时，斜面倾角为位移与水平方向的夹角，即为

得物体在空中运动的时间是

落到斜面上的速度

选项A错误，B正确；
CD．物体落到斜面上时的速度方向与水平方向的夹角

即如果v0的大小不同，物体落到斜面上时的速度方向也是相同的，则选项CD错误；
故选B。

5．C
【详解】AC．设细绳与竖直方向的夹角为θ，则细线的拉力为

第二次θ角较大，则第二次轻绳的拉力比第一次大；因绳子的拉力等于b所受的摩擦力，则第二次物体b的摩擦力比第一次大，选项A错误，C正确；
B．对小球a，由牛顿第二定律

解得

第二次θ角较大，则第二次小球a的角速度比第一次大，选项B错误；  
D．物块b所受的支持力等于物块b的重力，则两次物体b所受的支持力大小相等，选项D错误。
故选C。
6．C
【详解】BD.设点线速度方向与绳子沿线的夹角为，由题可知点线速度为

该线速度在沿绳子方向上的分速度为

杆由水平位置速转动至竖直位置过程中，先减小后增大，因此绳子的速度先增大后减小，重物的速度先增大后减小，BD错误；
A.由于重物的速度先增大后减小，因此重物的加速度先向下后向上，则绳对重物的拉力先小于重物的重力，后大于重物的重力A错误；
C.绳子的速度先增大后减小，当绳子与杠垂直时，绳子的速度取最大值，因此重物M的最大速度是，C正确；
故选C。
7．B
【详解】ABD．设甲、乙的质量为M，乙与地面的最大静摩擦力为

甲与乙的最大静摩擦力为

丙与甲的最大静摩擦力为

当时，甲、乙、丙都处于静止状态，故甲、丙之间没有摩擦力；当时，甲、乙、丙一起向右做匀速直线运动，故甲、丙之间没有摩擦力；设当甲相对乙即将滑动时的加速度为，此时甲、乙之间的静摩擦力达到最大，甲、丙相对静止，存在静摩擦力，对甲、丙组成的整体，根据牛顿第二定律有

解得

当丙相对甲即将滑动时的加速度为，此时甲、丙之间的静摩擦力达到最大，对丙，根据牛顿第二定律有

解得

因，故，说明甲、丙之间不可能相对滑动，故AD错误，B正确；
C．若甲、乙间的摩擦力大小等于F，则甲加速，而乙减速，故不可能出现这种情况，故C错误。
故选B。
8．D
【详解】A．设太阳质量为M，地球质量为m，由牛顿第二定律和万有引力定律得

解得

故A错误；
B．设火星周期为，由开普勒第三定律

解得

火星绕太阳公转的角速度大小为

故B错误；
C．火星表面万有引力等于重力

解得

因无法求得M火，所以无法表示g火，故C错误；
D．地球绕太阳运转角速度

火星绕太阳运转角速度

从地球和火星相距最近到第一次相距最远时间为t，则

联立解得

故D正确。
故选D。

9．ABD
【详解】A．根据图像，甲车的加速度为

甲车速度减到零的时间为

在0～t1时间内甲车的位移为x

甲车的位移为时的速度为v


解得

甲车的位移为时的时刻为

解得

根据图像，若甲车的位移为时，即两车第一次相遇，则第二次相遇刻为，此时甲车位移是



A正确；
B．t1时刻两车的位移分别为



解得

因为

所以甲车的位移，则甲、乙两车在t1时刻相遇，B正确；
CD．若甲、乙两车在时间内能够相遇，后面的乙车做加速运动，前面的甲车做减速运动，乙车一定能追上甲车，两车还能相遇一次，两车可以相遇两次，C错误，D正确。
10．ABC
【详解】若A原来静止，有：mgsinα≤μmgcosα，施加F后，因为仍有（F+mg）sinα≤μ（F+mg）cosα，则A仍然保持静止，故A正确；若 A原来匀速下滑，物体受重力、支持力和滑动摩擦力，则有 mgsinα=μmgcosα．施加F后，仍有（F+mg）sinα=μ（F+mg）cosα，所以A仍匀速下滑，故B正确；未加F时，物体受重力、支持力和摩擦力，根据牛顿第二定律有，当施加F后，加速度：，因为gsinα＞μgcosα，所以Fsinα＞μFcosα，可见a′＞a，即加速度增大，故C正确，D错误．所以ABC正确，D错误．
11．BD
【详解】A．计时开始后小车一直以额定功率运动，，分析图象可知，在时


则小车的额定功率

故A错误；
B．当小车以最大速度匀速运动时，且，，代入，解得

故B正确；
C．速度为时，小车的牵引力

由牛顿第二定律知此时小车的加速度大小

故C错误；
D．设小车在时间内的位移大小为，根据动能定理有

将、代入
解得

故D正确。
故选BD。

12．CD
【详解】AB．物体在水平方向受推力与摩擦力作用，由牛顿第二定律得

加速度

由图乙所示图象可知，物体所受推力随位移的增加而减小，开始物体所受推力大于摩擦力，物体做加速运动，随推力的减小，加速度减小；当推力等于摩擦力时，合力为零，加速度为零；当推力小于摩擦力时物体所受合力方向与物体的速度方向相反，物体做减速运动，加速度逐渐增大；撤去推力时物体所受合外力等于滑动摩擦力，物体加速度不变，做匀减速直线运动，直到速度为零，故由以上分析可知，物体的加速度向减小后增大再不变，物体当推力等于摩擦力后物体开始做减速运动，故AB错误；
C．由图乙所示图象可知，推力

物体受到的滑动摩擦力

当物体所受合力为零时，物体的速度最大，即时物体受到最大

解得

图线与坐标轴围成图形的面积等于推力对物体做功，设物体的最大速度为，由图乙所示图象可知，物体速度最大时，推力对物体做功

从物体开始运动到速度最大过程，对物体，由动能定理得

代入数据解得

故C正确；
D．由图乙所示图象可知，物体整个运动过程，推力对物体做功

设物体在水平面上的最大位移为，物体整个运动过程，由动能定理得

代入数据解得

故D正确。
故选CD。
13.答案： ①. 是 ②. ③.

14． (1)0.30 0.43 (2)0.80 (3)A

三、非选择题：共60分。
15．（1）（2）0，2mg
【详解】F向右时，对小球

整体分析

向左时，支持力为零时

加速度为

所以此时小球脱离斜面，整体加速度仍为a，则设绳拉力为T，与水平夹角为，则

解得

根据牛顿第三定律可知，小球对楔形滑块A的压力为零，绳子的拉力为2mg。

16.答案：（1）；（2）
解析：（1）竖直方向上，小球做竖直上抛，由对称性可得

水平方向上，在虚线区域，做初速度为零的匀加速直线运动，设加速度为a，则有


可得

（2）设初速度大小为，根据题意可知

且P点竖直分速度为

可得
小球由N到P做直线运动，则有

解得

17．（1）8m/s，61N；（2）10m/s，208N；（3）
【详解】（1）小球从A点到C点做平抛运动，竖直方向有

在C点，有

解得

在A点，对物块根据牛顿第二定律得

解得

（2）物块到达C点时速度大小

在C点对物块，根据牛顿第二定律可得

代入数据解得

由牛顿第三定律知，物块对C点的压力大小

（3）因为，设传送带的速度为v，物块刚滑上传送带时，若物块的速度大于传送带的速度，物块的加速度大小为，根据牛顿第二定律可知

解得

物块速度减至传送带速度所需时间为

通过的位移为

达到相同速度后，由于，故物体继续向上做减速运动，根据牛顿第二定律可得

解得加速度大小

当到达F点时，速度恰好为零，则



代入数据解得
，，
上滑所需要的最大时间

若传送带的速度始终大于等于物块向上滑动的速度，则物块在传送带上一直以加速度向上做减速运动，则

代入数据解得

物块从E端到F端所用时间的范围为
‍
18、解：（1）由动能定理知：
-------------2分
------------1分
（2）物块滑上木板后加速度为a1，木板的加速度为a2
------------1分
------------1分
第一次相碰前物块速度为，木板速度为，相碰后一起停止运动，则
------------1分
t=1.5s ------------1分
------------2分
（3）第一次相碰前经t1物块与木板共速，取向右为正方向
------------1分
- -----------1分
物块相对于木板向右滑动 ------------1分
第一次相碰后，木板向左运动，物块向右运动，经t2s共速
------------1分
物块相对于木板向右滑动 ------------1分
第二次碰前，木板与斜面碰后，物块相对于木板向左滑动，
则 —————2分