2023-2024学年山东省聊城颐中外国语学校高三上学期期中考试 物理试题（含解析）

这是一份2023-2024学年山东省聊城颐中外国语学校高三上学期期中考试 物理试题（含解析），共7页。试卷主要包含了10cm等内容，欢迎下载使用。
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．下列有关力学单位制和物理学研究方法的叙述中，说法正确的是
A．“千克米每二次方秒”被定义为“牛顿”，“牛顿”是国际单位制中的基本单位
B．实验表明，物体在空气中高速行进时，空气阻力f与受力面积S及速度v的关系为f=kSv2，则在国际单位制中，比例系数k的单位是kg/m2
C．当Δt极短时，ΔxΔt就可以表示物体在某时刻或某位置的瞬时速度，这体现了物理学中的微元法
D．在无需考虑物体的大小和形状时，用质点来代替物体的方法是“理想模型法”
2．一辆汽车以20m/s的速度在平直公路上匀速行驶。遇突发情况时，司机紧急刹车使车做匀减速直线运动，已知汽车的速度在第1s内减小了5m/s，下列说法正确的是
A．汽车在减速过程中的加速度大小为20m/s2
B．在减速行驶的整个过程中，汽车的平均速度大小为10m/s
C．汽车刹车后，第5s末的速度大小为5m/s
D．汽车刹车后，在5s内滑行的距离是37.5m
3．如图所示为水平放置的煤气灶支架和球状锅，支架共有四个爪。将球状锅放在支架上，锅口保持水平，不计摩擦，下列说法正确的是
A．球状锅受到四个弹力，且四个弹力的合力为零
B．支架对球状锅的作用力方向竖直向上
C．每个爪对球状锅的弹力大小为14mg
D．质量相同的锅，半径越大，每个爪对它的弹力越大
4．如图所示，高为0.45m、斜面长为0.75m的斜面体B静置于光滑水平面上，将小球A从斜面体顶点释放的同时，给斜面体施加一水平拉力，使其沿水平面加速运动，小球A恰好竖直下落。取重力加速度大小g=10m/s2，则当小球
A落地时，斜面体的速度大小为
A．4m/sB．5m/s
C．6m/sD．7m/s
如图所示，水平圆盘桌面上放有质量为0.1kg的小铁碗A（可视为质点），一小孩使圆盘桌面在水平面内由静止开始绕过圆盘中心O的轴转动，并逐渐增大圆盘转动的角速度，直至小铁碗从圆盘的边缘飞出，飞出后经过0.2s落地，落地点与飞出点在地面投影点的距离为80cm。若不计空气阻力，该过程中，摩擦力对
小铁碗所做的功为
A．0.2J B．0.4J
C．0.8J D．1.6J
6．2023年5月30日9时31分，搭载神舟16号载人飞船的长征二号F遥十六运载火箭，在酒泉卫星发射中心按照预定时间精准点火发射，神舟十六号载人飞船与火箭成功分离后，进入预定轨道，顺利将景海鹏、朱杨柱、桂海潮3名航天员送入太空，飞行乘组状态良好，发射取得圆满成功。假设神舟十六号载人飞船在距地面一定高度的轨道做匀速圆周运动，已知运行周期为T，地球的半径为R，地球表面的重力加速度为g，引力常量为G。下列说法正确的是（ ）
A．地球的质量大于4π2R3GT2
B．地球的平均密度等于3πGT2
C．神舟十三号载人飞船的线速度大于gR
D．神舟十三号载人飞船轨道处的重力加速度大于g
7．我国规定摩托车、电动车、自行车骑乘人员必须依法佩戴具有防护作用的安全头盔。小明在某轻质头盔的安全性测试中进行了模拟检测，某次他在头盔中装入质量为5.0kg的物体，物体与头盔紧密接触，使其从1.80m的高处自由落下，并与水平面发生碰撞，头盔被挤压了0.03m时，物体的速度减为0.如图所示，挤压过程中视为匀减速直线运动，不考虑物体和地面的形变，忽略空气阻力，重力加速度g取10m/s2。下列说法不正确的是
A．物体做自由下落运动的时间为0.6s
B．物体在自由下落过程中重力的冲量大小为30N⋅s
C．物体做匀减速直线过程中动量变化量为−300kg⋅m/s，方向竖直向上
D．匀减速直线运动过程中头盔对物体的平均作用力大小为3050N
8．“打水漂”是一种大众游戏，将扁形石片用力掷出，石片擦水面飞行，碰水面后弹起再飞，石片不断在水面上向前弹跳，直至沉水。如图所示，某同学在岸边离水面高度0.8m处，将一小石片以初速度6m/s水平抛出，若小石片接触水面后弹起，水平方向速度不变，竖直方向弹起的最大高度是原来的916，不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2。，以下说法正确的是
A．小石片接触水面后的速度大小是接触水面前速度大小的34
B．小石片第一次接触水面后的速度大小为3m/s
C．小石片从抛出到第一次接触水面时的水平位移大小为2.4m
D．小石片第一次接触水面到第二次接触水面的运动时间为0.3s
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。
9．一列简谐波在t=10×10−3s时的波形图如图甲所示，其中介质中的质点P的振动图像如图乙所示，由此可知
A．这列波沿x轴负方向传播
B．这列波的传播速度为20m/s
C．t=10×10−3s后的6.25×10−2s内，质点Q运动的路程为195cm
D．t=10×10−3s后再经过6.25×10−2s，质点P的位移是cm
10．如图所示，在发射地球同步卫星的过程中，卫星首先进入
近地圆轨道Ⅰ，然后在P点通过改变卫星速度，让卫星进入椭
圆轨道Ⅱ，最后在Q点再次改变速度进入同步轨道Ⅲ，则下列
说法正确的是
A．在轨道Ⅱ上运行，卫星运行的周期小于24h
B．卫星在Q点需要向运行方向的前方喷射高温气体，才能实现由轨道Ⅱ进入轨道Ⅲ运动
C．卫星在轨道Ⅱ上运行的过程中，卫星的势能减少时，动能一定增大
D．卫星在轨道Ⅱ上运行的过程中，还可以在P点改变速度，进入轨道Ⅳ做圆周运动
11．如图，轻绳OA的一端A固定，用手拉住绳的另一端B初始时，OA与OB之间的夹角为α（α>π2）。现将灯笼向右上方缓慢拉起，并保持夹角α不变。在OA由图示位置（OA与竖直方向的夹角小于π2）被拉到水平的过程中
A．OB上的张力逐渐增大
B．OB上的张力先增大后减小
C．AO上的张力逐渐增大
D．AO上的张力先增大后减小
12．如图所示，质量M=3kg表面粗糙的长木板静止在光滑的水平面上，t=0时质量m=3kg表面粗糙的物块（可视为质点）以初速度v₀=4m/s滑上长木板，物块做匀减速运动，长木板做匀加速运动，经过时间Δt=2s物块和长木板以共同速度做匀速运动，重力加速度g=10m/s²，则下列说法正确的是（ ）
A．长木板做匀加速运动的加速度大小为1m/s²
B．物块与长木板之间的动摩擦因数为0.1
C．长木板的长度至少为6m
D．物块与长木板组成的系统损失的机械能为12J
三、非选择题：本题共6小题，共60分。
13（10分）．在验证机械能守恒定律的实验中，所用电源的频率为50Hz。某同学选择了一条理想的纸带，用刻度尺测得各计数点到O点的距离，如图乙所示，图中O点是打点计时器打出的第一个点，A、B、C分别是每打两个点取出的计数点。

（1）从下列选项中选出实验所必须的器材，其对应的字母为 （多选）。
A．打点计时器（包括纸带） B．重锤 C．天平 D．秒表（或停表）
（2）若重锤的质量为1.00kg， 当打点计时器打到B点时重锤的重力势能比开始下落时减少了 J；此时重锤的动能比开始下落时增加了 J。（结果保留三位有效数字）
（3）一同学分析得出的实验结果是重锤重力势能的减少量小于动能的增加量。下列对造成该实验结果的原因分析正确的是 。
A．空气对重锤的阻力和打点计时器对纸带的阻力
B．选用重锤的质量过大
C．交流电源的频率大于50 Hz
D．交流电源的频率小于50 Hz
（4）测量从第一点到其余各点的下落高度h，并计算对应速度v，然后以v2为纵轴，以h为横轴，根据实验数据作出v2-h图像。若在误差允许的范围内图像是一条过原点且斜率为 的直线，则验证了机械能守恒定律。
A ．19.6 B．9.80 C．4.90
14（8分）．某实验小组设计了如图甲所示的实验装置来测量滑块的瞬时速度并验证两滑块在碰撞过程中的动量守恒定律。
（1）图甲中水平桌面上放置气垫导轨，导轨上有光电计时器1和光电计时器2，弹性滑块A、B的质量分别为mA、mB，两遮光片沿运动方向的宽度均为d，利用游标卡尺测量遮光片的宽度，测量结果如图乙所示，遮光片的宽度d= cm。
（2）实验中为确保碰撞后滑块A不反向运动，mA、mB应满足的关系是mA mв（选填“A（大于）”“B（等于）”或“C（小于）”）。
（3）实验先调节气垫导轨成水平状态，再轻推滑块A，测得A通过光电计时器1时的遮光时间为t₁=0.01s，A与B相碰后，B和A先后经过光电计时器2时的遮光时间分别为t2和t3，则碰前A的速度大小vA= m/s。
（4）在实验误差允许的范围内，若满足关系式 （用mA、mB、t₁、t2、t3表示），则可认为验证了动量守恒定律。
15（6分）．如图所示为水平向右传播的
一列横波，图中的实线为t=0时刻的波形
图，虚线为t=0.2s时刻的波形图，已知波
的传播周期大于0.2s。求：
（1）该波的波速v；
（2）平衡位置在坐标原点处的质点在0~1s这段时间内通过的路程。
16（10分）．在某行星表面进行了实验，一小物块从倾角为37°的斜面顶端滑到底端所用时间为t，已知斜面长度为L，物块与斜面间的动摩擦因数为0.5，该行星的半径为R，引力常量为G。求：
（1）该行星的密度。
（2）该行星的第一宇宙速度。
17（12分）．如图所示，在高处的光滑水平平台上，质量m=2kg的小球压缩弹簧后被锁扣锁住，储存的弹性势能为Ep，若打开锁扣，小球脱离弹簧后将以一定的水平速度v0向左滑离平台，做平抛运动，经过t=0.3s恰好能从光滑圆弧形轨道CD的C点沿切线方向进入圆弧形轨道。该圆弧对应的圆心角为37°。半径R=5m，OD为竖直半径，圆轨道左侧DE是长为L=5m的粗糙水平轨道，小球遇墙壁等速反弹后刚好回到D点。各轨道间平滑连接，空气阻力不计，g取10m/s²，sin37°=0.6，cs37°=0.8。求：
（1）弹簧储存的弹性势能Ep；
（2）小球在D点对轨道的压力；
（3）DE段的动摩擦因数μ。
18（14分）．如图所示，通过长l=1.25m的轻绳吊一质量m0=1.0kg的小球。现将小球拉至与O点处于同一水平面，由静止释放，小球摆至最低点时与O点正下方m=3.0kg的滑块发生弹性正碰，已知地面为光滑水平面，m与M的动摩擦因数为μ=0.1，长木板的质量M=2.0kg，整个运动过程中m均未从M上滑下，重力加速度g取10m/s2。求：
（1）碰前瞬间小球的速度大小和轻绳的拉力大小；
（2）运动过程中滑块与木板组成系统损失的机械能；
（3）为了使m不从M上滑下，长木板至少为多长（结果保留两位小数）。

物理试题参考答案
6．A【详解】ACD．设卫星离地面的高度为ℎ，根据万有引力提供向心力可得
GMm(R+ℎ)2=m4π2T2(R+ℎ)=mv2(R+ℎ)=ma 又GMmR2=mg
联立可得M=4π2(R+ℎ)3GT2>4π2R3GT2，v=gR2R+ℎ