2024届山东省济南市历城第二中学高三上学期国庆假期作业物理试题（Word版）

这是一份2024届山东省济南市历城第二中学高三上学期国庆假期作业物理试题（Word版），共15页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。
一、单选题（每题只有1个正确选项，共8题，每题3分，共24分）
1．长为l的高速列车在平直轨道上正常行驶，速率为v0，要通过前方一长为L的隧道，当列车的任一部分处于隧道内时，列车速率都不允许超过v（v < v0）。已知列车加速和减速时加速度的大小分别为a和2a，则列车从减速开始至回到正常行驶速率v0所用时间至少为（ ）
A．B．
C．D．
2．如图，用两根等长的细绳将一匀质圆柱体悬挂在竖直木板的点，将木板以底边为轴向后方缓慢转动直至水平，绳与木板之间的夹角保持不变，忽略圆柱体与木板之间的摩擦，在转动过程中（ ）
A．圆柱体对木板的压力逐渐增大
B．圆柱体对木板的压力先增大后减小
C．两根细绳上的拉力均先增大后减小
D．两根细绳对圆柱体拉力的合力保持不变
3．我国多次成功使用“冷发射”技术发射长征十一号系列运载火箭。如图所示，发射仓内的高压气体先将火箭竖直向上推出，火箭速度接近零时再点火飞向太空。从火箭开始运动到点火的过程中（ ）
A．火箭的加速度为零时，动能最大
B．高压气体释放的能量全部转化为火箭的动能
C．高压气体对火箭推力的冲量等于火箭动量的增加量
D．高压气体的推力和空气阻力对火箭做功之和等于火箭动能的增加量
4．2021年5月，天问一号探测器软着陆火星取得成功，迈出了我国星际探测征程的重要一步。火星与地球公转轨道近似为圆，两轨道平面近似重合，且火星与地球公转方向相同。火星与地球每隔约26个月相距最近，地球公转周期为12个月。由以上条件可以近似得出（ ）
A．地球与火星的动能之比
B．地球与火星的自转周期之比
C．地球表面与火星表面重力加速度大小之比
D．地球与火星绕太阳运动的向心加速度大小之比
5．我国女子短道速滑队在2013年世锦赛上实现女子3000m接力三连冠．观察发现，“接棒”的运动员甲提前站在“交棒”的运动员乙前面，并且开始向前滑行，待乙追上甲时，乙猛推甲一把，使甲获得更大的速度向前冲出．在乙推甲的过程中，忽略运动员与冰面间在水平方向上的相互作用，则（ ）
A．甲对乙的冲量一定等于乙对甲的冲量
B．甲、乙的动量变化一定大小相等方向相反
C．甲的动能增加量一定等于乙的动能减少量
D．甲对乙做多少负功，乙对甲就一定做多少正功
6．风力发电已成为我国实现“双碳”目标的重要途径之一。如图所示，风力发电机是一种将风能转化为电能的装置。某风力发电机在风速为时，输出电功率为，风速在范围内，转化效率可视为不变。该风机叶片旋转一周扫过的面积为，空气密度为，风场风速为，并保持风正面吹向叶片。下列说法正确的是（ ）
A．该风力发电机的输出电功率与风速成正比
B．单位时间流过面积的流动空气动能为
C．若每天平均有的风能资源，则每天发电量为
D．若风场每年有风速在范围内，则该发电机年发电量至少为
7．“复兴号”动车组用多节车厢提供动力，从而达到提速的目的。总质量为的动车组在平直的轨道上行驶。该动车组有四节动力车厢，每节车厢发动机的额定功率均为，若动车组所受的阻力与其速率成正比（，为常量），动车组能达到的最大速度为。下列说法正确的是（ ）
A．动车组在匀加速启动过程中，牵引力恒定不变
B．若四节动力车厢输出功率均为额定值，则动车组从静止开始做匀加速运动
C．若四节动力车厢输出的总功率为，则动车组匀速行驶的速度为
D．若四节动力车厢输出功率均为额定值，动车组从静止启动，经过时间达到最大速度，则这一过程中该动车组克服阻力做的功为
8．如图所示，滑块2套在光滑的竖直杆上并通过细绳绕过光滑定滑轮连接物块1，物块1又与一轻质弹簧连接在一起，轻质弹簧另一端固定在地面上。开始时用手托住滑块2，使绳子刚好伸直处于水平位置但无张力，此时弹簧的压缩量为 。现将滑块2从 处由静止释放，经过 处的速度最大，到达 处的速度为零，此时物块1还没有到达滑轮位置。已知滑轮与杆的水平距离为 ， 间距离为 ，不计滑轮质量、大小及摩擦。下列说法中正确的是（ ）
A．滑块2下滑过程中，机械能先增大后减小
B．滑块2经过 处时的加速度等于零
C．物块1和滑块2的质量之比为
D．若滑块2质量增加一倍，其他条件不变，仍让滑块2由 处从静止滑到 处，滑块2到达 处时，物块1和滑块2的速度之比为
二、多选题（每题有多个选项正确，每题4分，漏选得2分，共4题，16分）
9．甲、乙两车在同一平直公路上同向运动，甲做匀加速直线运动，乙做匀速直线运动。甲、乙两车的位置x随时间t的变化如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．在t1时刻两车速度相等
B．从0到t1时间内，两车走过的路程相等
C．从t1到t2时间内，两车走过的路程相等
D．在t1到t2时间内的某时刻，两车速度相等
10．小朋友玩水枪游戏时，若水从枪口沿水平方向射出的速度大小为，水射出后落到水平地面上。已知枪口离地高度为，，忽略空气阻力，则射出的水（ ）
A．在空中的运动时间为
B．水平射程为
C．落地时的速度大小为
D．落地时竖直方向的速度大小为
11．球形飞行器安装了可提供任意方向推力的矢量发动机，总质量为。飞行器飞行时受到的空气阻力大小与其速率平方成正比（即，为常量）。当发动机关闭时，飞行器竖直下落，经过一段时间后，其匀速下落的速率为；当发动机以最大推力推动飞行器竖直向上运动，经过一段时间后，飞行器匀速向上的速率为。重力加速度大小为，不考虑空气相对于地面的流动及飞行器质量的变化，下列说法正确的是（ ）
A．发动机的最大推力为
B．当飞行器以匀速水平飞行时，发动机推力的大小为
C．发动机以最大推力推动飞行器匀速水平飞行时，飞行器速率为
D．当飞行器以的速率飞行时，其加速度大小可以达到
12．如图，质量相等的两滑块P、Q置于水平桌面上，二者用一轻弹簧水平连接，两滑块与桌面间的动摩擦因数均为。重力加速度大小为g。用水平向右的拉力F拉动P，使两滑块均做匀速运动；某时刻突然撤去该拉力，则从此刻开始到弹簧第一次恢复原长之前（ ）
A．P的加速度大小的最大值为
B．Q的加速度大小的最大值为
C．P的位移大小一定大于Q的位移大小
D．P的速度大小均不大于同一时刻Q的速度大小
三、实验题（13题6分，14题8分，共14分）
13．某同学利用如图所示的装置测量重力加速度，其中光栅板上交替排列着等宽度的遮光带和透光带（宽度用d表示）。实验时将光栅板置于光电传感器上方某高度，令其自由下落穿过光电传感器。光电传感器所连接的计算机可连续记录遮光带、透光带通过光电传感器的时间间隔。
（1）除图中所用的实验器材外，该实验还需要___________（填“天平”或“刻度尺”）；
（2）该同学测得遮光带（透光带）的宽度为，记录时间间隔的数据如表所示，
根据上述实验数据，可得编号为3的遮光带通过光电传感器的平均速度大小为___________（结果保留两位有效数字）；
（3）某相邻遮光带和透光带先后通过光电传感器的时间间隔为，则重力加速度___________（用d、表示）；
（4）该同学发现所得实验结果小于当地的重力加速度，请写出一条可能的原因：___________ 。
14．小明利用如图1所示的实验装置验证动量定理。将遮光条安装在滑块上，用天平测出遮光条和滑块的总质量，槽码和挂钩的总质量。实验时，将滑块系在绕过定滑轮悬挂有槽码的细线上。滑块由静止释放，数字计时器记录下遮光条通过光电门1和2的遮光时间和，以及这两次开始遮光的时间间隔，用游标卡尺测出遮光条宽度，计算出滑块经过两光电门速度的变化量。
（1）游标卡尺测量遮光条宽度如图2所示，其宽度___________；
（2）打开气泵，带气流稳定后调节气垫导轨，直至看到导轨上的滑块能在短时间内保持静止，其目的是___________；
（3）多次改变光电门2的位置进行测量，得到和的数据如下表请根据表中数据，在方格纸上作出图线___________。
（4）查得当地的重力加速度，根据动量定理，图线斜率的理论值为___________；
（5）实验结果发现，图线斜率的实验值总小于理论值，产生这一误差的两个可能原因时___________。
A．选用的槽码质量偏小
B．细线与气垫导轨不完全平行
C．每次释放滑块的位置不同
D．实验中的测量值偏大
四、解答题（15题8分，16题10分，17题12分，18题16分，共46分）
15．如图所示mA=5kg，mB=0.5kg，mC=2kg，用质量不计的细线拴接，跨过顶端的光滑定滑轮，物体C放在斜面体上，A、B间细线的长度为h=0.75m，开始A距离水平面的高度为h=0.75m，将整个装置由静止释放，假设物体落地后立即静止在水平面上，整个过程中物体C始终不会碰到滑轮，重力加速度取g=10m/s2，，所有摩擦均不计，求：
（1）释放瞬间，物体C受到绳的拉力；
（2）整个过程中，物体C的最大速度以及沿斜面体上滑的最大距离。
16．如图所示，足够长的水平传送带以v=8m/s的恒定速度逆时针转动。在传送带的左端有一足够长的光滑水平面，一质量mA=3kg的小物块A在水平面上以v0=8m/s的速度向右运动，与静止在水平面右端质量mB=1kg的小物块B发生正碰后，两物块均无能量损失地滑上传送带，经过4s两物块再次发生正碰。已知B与传送带的动摩擦因数μB=0.5，重力加速度g=10m/s2，A、B运动过程中所涉及的碰撞均为弹性碰撞且时间极短。
（1）求A、B第一次碰撞后的速度vA、vB的大小；
（2）求A与传送带的动摩擦因数μA；
（3）分析A、B是否会发生第三次碰撞。
17．如图所示，质量为m的滑块A，在水平力F作用下静止在倾角为θ在光滑斜面上，斜面的末端B与水平传送带相接，传送带的运行速度为v0，长为L；传送带右端与光滑的水平轨道平滑连接，水平轨道上有质量为2m的n个小滑块，依次编号为B1、B2、B3、，今将水平力撤去，当滑块A滑到传送带右端C时，恰好与传送带速度相同，己知滑块A与传送带间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，滑块间的碰撞均为弹性碰撞，求：
（1）水平力F的大小；
（2）滑块A下滑高度；
（3）滑块B1最终速度及被碰撞的次数。
18．如图所示，质量半径的光滑圆弧槽C和质量的木板B锁定在一起静止于光滑水平面上，圆弧槽末端水平且与木板上表面高度相同并平滑相接，某时刻，一个质量为的小物块A（可视为质点）从圆弧槽的顶端由静止滑下，当物块滑上木板瞬间圆弧槽和木板之间的锁定自动解除（对速度没影响），物块与木板之间的动摩擦因数为，木板足够长，物块总不能到木板的右端，重力加速度。求：
（1）物块滑上木板瞬间的速度；
（2）从释放物块到木板速度减为零时，木板的位移；
（3）当木板速度减为零时在木板右侧水平面上与木板右端相距L处固定一竖直弹性挡板，木板碰撞挡板时间极短，碰撞后速度大小不变、方向反向，要使木板与挡板至少发生n次碰撞，L应满足的条件。
历城二中高三国庆假期物理作业
参考答案
1．C
2．B
3．A
4．D
5．B
6．D
7．C
8．B
9．CD
10．BD
11．BC
12．AD
13． 刻度尺 1.5 光栅板受到空气阻力的作用
14． 10.20 将气垫导轨调至水平
1.96 BD##DB
15．（1）22N；（2）vm=3m/s，2.1m
（1）释放瞬间对物体A、B由牛顿第二定律得
对物体C由牛顿第二定律得
代入数据解得
F=22N
（2）物体A落到水平面上后，物体C沿斜面体向下的分力大于物体B的重力，此后物体C开始做减速运动，因此物体A落地的瞬间，物体C的速度最大。从释放到物体A落地的瞬间，系统做匀变速运动。
解得
vm=3m/s
物体A落到水平面上后，物体C沿斜面体向下的分力大于物体B的重力，此后物体C开始做减速运动，此时加速度大小为
解得
a2=2m/s2
当物体B落地后，物体C的速度为v2，从A落地到B落地的过程，由
解得
物体B落地后，物体C沿斜面体上滑直到速度减为零。则由
解得
x=0.6m
整个过程物体C沿斜面体上滑的距离为
s=2h+x=2.1m
16．（1）4m/s；12m/s；（2）0.1；（3）A、B一定会发生碰撞
（1）由于A、B发生的是弹性正碰，有

解得

（2）设B的加速度为aB，经过时间t，B的速度与传送带速度相同


解得

B刚好与传送带速度相同时与A相碰，此时B的位移为

解得

设A的加速度为aA
解得

（3）设A、B第二次碰前A的速度为vA1，碰后A、B的速度分别为vA2、vB2

解得

AB发生第二次弹性正碰，以向左为正

解得


假设A向左匀加速离开传送带时速度为vA3

解得

假设成立
假设B向左匀加速离开传送带时速度为vB3
解得
说明B是以速度离开传送带，因此，A、B一定发生碰撞。
17．（1）；（2）或；（3）
（1）滑块A受到水平力F、重力mg和支持力N作用处于平衡状态
（2）设滑块A从高为h处下滑，到达斜面底端时的速度为v，到达传送带右端时的速度为v0，下滑过程机械能守恒
若滑块A冲上传送带时的速度小于传送带的速度，则滑块A由于受到向右的滑动摩擦力而做匀加速运动，根据动能定理得

解得

若滑块A冲上传送带时的速度大于传送带的速度，则滑块A由于受到向左的滑动摩擦力而做匀减速运动，根据动能定理得

解得
（3）滑块A与滑块B发生弹性碰撞

解得

然后滑块B1与滑块B2发生弹性碰撞，由动量守恒和能量守恒可得B1的速度传递给B2，同样滑块B2与滑块B3发生弹性碰撞……，直至与滑块Bn发生弹性碰撞后第一轮碰撞结束，得滑块Bn的速度为
第一轮滑块B1碰撞两次；
滑块A通过传送带后会返回水平轨道再次与滑块B1发生弹性碰撞，由匀变速直线运动的对称性可知，滑块A返回水平轨道是速度大小为

解得

然后滑块B1与滑块B2发生弹性碰撞，由动量守恒和能量守恒可得滑块B1的速度传递给滑块B2，同样滑块B2与滑块B3发生弹性碰撞……，直至与滑块Bn-1发生弹性碰撞后第二轮碰撞结束，得滑块Bn-1的速度为

第二轮滑块B1碰撞2次；
……
第n-1轮，滑块B1与滑块B2碰撞后结束第n-1轮碰撞。第n-1轮碰撞中滑块A、滑块B1、滑块B2的速度分别为

第n-1轮滑块B1碰撞2次；
第n轮，滑块A与滑块B1发生弹性碰撞，最后滑块B1的速度为
第n轮滑块B1只碰撞1次；
综上可得，滑块B1共碰撞2n-1次。
18．（1） ；（2）；（3）
（1）设物块滑上木板的速度为v0，圆弧槽和木板整体的速度为u，系统水平方向动量守恒
又物块下滑时，系统机械能守恒，即
联立解得物块滑上木板的速
此时木板的速度
（2）物块滑到圆弧槽末端时，设物块水平方向的位移大小为x1，圆弧槽和木板整体的位移大小为x2，由于系统水平方向动量守恒有
又有
物块滑上木板后，根据牛顿第二定律,物块的加速度
木板的加速度
木板减速到0的位移为
木板减速到0的总位移为
（3）当木板速度减为0时，
物块的速度
此后木板与物块的运动图像如图所示
木板从开始向右运动到第n-1次碰撞后向左减速到0所用时间
能发生第n次碰撞的条件是此时物块的速度向右，即
解得
编号
1遮光带
2遮光带
3遮光带
…
73.04
38.67
30.00
…
0.721
0.790
0.854
0.913
0.968
1.38
1.52
1.64
1.75
1.86