2024-2025学年广东省梅州市梅雁中学高三（上）期中物理试卷（含答案）

这是一份2024-2025学年广东省梅州市梅雁中学高三（上）期中物理试卷（含答案），共8页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1.2022年7月，日本政府公布了福岛核电站核污染水的排海计划，引起了周边国家的高度关注。福岛核事故泄漏到海洋的污染物主要有三种：碘131、铯134和铯137，它们的半衰期分别为8天、2年和30年，其中铯137的衰变方程为： 55137Cs→ 56137Ba+X，下列说法正确的是( )
A. 随着未衰变原子核数量的减少，元素的半衰期也变短
B. 长时间来看，碘131的放射性危害小于铯137的放射性危害
C. 铯137衰变时，衰变产物中的X为中子
D. 铯137衰变时会释放能量，衰变过程中的质量亏损等于X的质量
2.图甲为起重机起吊某个工件的情景，其简化模型如图乙所示，轻绳bd两端分别系在粗细均匀、质量为M的底盘两端，起重机的光滑吊钩钩住轻绳bd的中点O，吊着质量为m的工件以大小为a的加速度竖直上升，若运动过程中起重机挂钩上方吊索Oc始终处于竖直方向，重力加速度大小为g，吊钩重力不计。下列说法正确的是( )
A. 底盘对工件的支持力大于工件对底盘的压力
B. 吊索Oc上的拉力大小为(M+m)a
C. 当轻绳bd变长时，轻绳bd上的拉力变小
D. 当轻绳bd变短时，吊索Oc上的拉力变大
3.如图是采用动力学方法测量空间站质量的原理图。若已知飞船质量为3.0×103kg，在飞船与空间站对接后，其推进器的平均推力F为900N，推进器工作5s内，测出飞船和空间站的速度变化是0.05m/s，则( )
A. 飞船对空间站的推力为900N
B. 飞船的加速度为0.3m/s2
C. 空间站的质量为8.7×104kg
D. 在5s内，飞船和空间站前进的距离一定是0.125m
4.在同一水平直线上的两位置分别沿相同方向水平抛出两小球A和B其运动轨迹如图所示，不计空气阻力，两球在空中相遇，则下列说法中正确的是( )
A. 相遇时B球竖直分速度较大
B. 相遇时A球速度与水平方向夹角较大
C. 应该同时抛出两小球
D. 应该先抛出A球
5.某宇航员到达一自转较慢的星球后，在星球表面展开了科学实验。他让一小球在离地高1 m处自由下落，测得落地时间为0.2 s。已知该星球半径为地球半径的5倍，地球表面重力加速度g=10 m/s2，该星球的质量和地球质量的比值为
A. 100:1B. 75:1C. 125:1D. 150:1
6.如图所示，用一棋子压着一纸条，放在水平桌面上接近边缘处。第一次慢拉纸条将纸条抽出，棋子掉落在地上的P点。第二次快拉将纸条抽出，棋子掉落在地上的N点。两次现象相比( )
A. 第一次棋子的惯性更小
B. 第二次棋子受到纸条的摩擦力更小
C. 第一次棋子受到纸条的冲量更小
D. 第二次棋子离开桌面时的动量更小
7.2023年6月13日，杭州外卖小哥彭清林从约15米高的站西兴大桥上跳下救人的事件感动了全国人民，从这么高跳下其实是很危险的，其中包含了许多物理学知识，假设他的质量为60kg，重力加速度取10m/s2，不计空气阻力，跳下时初速度为零，若入水姿势正确则从接触水面到速度为零下降约3米，若入水姿势不对则从接触水面到速度为零下降约1米，则下列说法正确的是( )
A. 人在空中运动过程中，重力的冲量与下降高度成正比
B. 人水姿势正确的情况下，人受到水的平均作用力约3000N
C. 人水姿势不正确的情况下，人受到水的平均作用力约9600N
D. 人从跳下到速度减为零的过程中机械能守恒
二、多选题：本大题共3小题，共18分。
8.如图所示，平板车上放置某物块，运动过程中物块相对平板车静止，不考虑空气阻力，下列说法正确的是( )
A. 沿斜面向上运动时，物块可能只受到两个力的作用
B. 沿斜面向上运动时，物块的合外力一定沿斜面向上
C. 沿斜面向下运动时，车可能给物块沿斜面向上的摩擦力
D. 沿斜面向下运动时，车给物块的力可能竖直向上
9.在跳远比赛中，某运动员先后两次从同一地点起跳，运动轨迹分别如图中①、②所示，若不考虑空气阻力的影响，该运动员可视为质点，则对该运动员先后两次运动，下列说法正确的是( )
A. 在空中的运动时间第一次大于第二次
B. 起跳过程中做的功第一次大于第二次
C. 着地时重力的瞬时功率第一次大于第二次
D. 运动过程中重力的平均功率第一次大于第二次
10.如图所示，光滑固定斜面底端固定一经质弹簧，一滑块P从O点静止释放，向下滑动过程经a点接触弹簧，最低到达b点处。以O为原点、平行斜面向下为x轴正方向建立一维坐标系，a、b处坐标分别为x1、x2。设滑块在b处的重力势能为0，下滑过程中，滑块的动能Ek、重力势能Ep、机械能E、加速度a随位移x的变化图像符合实际的是( )
A. B. C. D.
三、实验题：本大题共2小题，共16分。
11.“探究加速度与物体的质量、力的关系”的实验装置如图甲所示。小车后面固定一条纸带，纸带穿过电火花打点计时器，细线一端连着小车，另一端通过光滑的定滑轮和动滑轮与挂在竖直面内的拉力传感器相连，拉力传感器用于测量小车受到的拉力大小。
(1)安装器材时要调整定滑轮高度，使拴小车细线与木板平行。这样做的目的是
A.防止打点计时器在纸带上打出的点痕不清晰
B.在平衡摩擦力后使细线的拉力等于小车受的合力
C.防止小车在木板上运动过程中发生抖动
D.保证小车最终能够做匀速直线运动
(2)实验中_____(选填“需要”或“不需要”)满足动滑轮上所挂钩码的质量远小于小车的质量。
(3)某小组在实验中打出纸带的一部分如图乙所示，用毫米刻度尺测量并在纸带上标出了部分计数点的间距。已知打点计时器使用的低压交流电源的频率为50Hz。由图乙中数据可求得小车做匀加速直线运动的加速度大小为_____m/s2。(计算结果均保留三位有效数字)
(4)根据实验数据作出力F与加速度a关系图像如丙所示，图线不过原点原因是
A.钩码的质量没有远小于小车的质量
B.平衡摩擦力时，木板倾角过大
C.平衡摩擦力时，木板倾角过小或未平衡摩擦力
12.如图所示为“验证动量守恒定律”实验装置的示意图，下面是本实验中涉及到的部分物理量∶
ℎ∶入射球释放时的高度
H∶小球离开斜槽末端平抛的高度
OP、OQ、OR∶平抛的水平位移
(1)在以上几个量中必须测量的是OP、OQ、__________(填表示物理量的符号)。除这些量外，实验中还应测量的物理量是入射小球的质量m1和__________(用文字表述，并明确一个表示该量的符号)。
(2)实验最终要验证的表达式为____________________。(用上边的符号表示)
(3)下列哪些做法有助于完成实验，减小实验误差__________。
A.实验前仔细调整斜槽，使其末端点的切线水平
B.让入射小球的直径大于被碰小球的直径
C.改变入射小球滑下的高度ℎ，重复实验，通过多次测量取平均值确定水平位移
D.注意在实验中不能移动地面上所铺白纸的位置
四、计算题：本大题共3小题，共38分。
13.某同学制作了一个简易的环境温度监控器，如图所示，汽缸导热，缸内温度与环境温度可以认为相等，达到监控的效果。汽缸内有一质量不计、横截面积S=10cm2的活塞封闭着一定质量理想气体，活塞上方用轻绳悬挂着矩形重物。当缸内温度为T1=300K时，活塞与缸底相距H=3cm，与重物相距ℎ=2cm。环境空气压强p0=1.0×105Pa，重力加速度大小g=10m/s2，不计活塞厚度及活塞与缸壁间的摩擦。
(1)当活塞刚好接触重物时，求缸内气体的温度T2；
(2)若重物质量为m=2kg，当轻绳拉力刚好为零，警报器开始报警，求此时缸内气体温度T3。
14.质量为M=7kg的木板B静止于光滑水平面上，物块A质量为m=3kg，停在B的左端。质量为m0=1kg的小球用长为l=0.8m的轻绳悬挂在固定点O上，将轻绳拉直至水平位置后，由静止释放小球，小球在最低点与A发生碰撞，碰撞时间极短且无机械能损失，物块与小球可视为质点，不计空气阻力。已知A、B间的动摩擦因数μ=0.1，重力加速度g=10m/s2，求：
(1)小球与A碰撞前的瞬间，绳子对小球的拉力F的大小；
(2)小球与A碰撞后的瞬间，获得的速度vA的大小；
(3)为使A、B达到共同速度前A不滑离木板，木板长L至少多长。
15.如图所示，质量为1kg的小球A和质量为103kg的小球B，通过一压缩弹簧锁定在一起，静止于光滑平台上。解除锁定，两小球在弹力作用下分离，A球分离后向左运动通过半径R=1m的光滑半圆轨道的最高点时，对轨道的压力为50N。B球分离后从平台上以速度vB=3m/s水平抛出，恰好落在临近平台的一倾角为α=53∘的光滑斜面顶端，并刚好沿光滑斜面下滑。(g取10m/s2，sin53​∘=0.8，cs53∘=0.6)。求：
(1)A、B两球刚分离时A的速度大小；
(2)弹簧锁定时的弹性势能；
(3)斜面顶端与平台的高度差ℎ。
参考答案
1.B
2.C
3.C
4.C
5.C
6.D
7.C
8.ACD
9.AC
10.BD
11.(1)B
(2)不需要
(3)4.95
(4)B

12.(1)OR；被碰小球的质量m2；(2)m1OQ=m1OP+m2OR；(3)AD。
13.解：(1)从开始到活塞刚接触重物，气体为等压变化过程，则
HST1=H+ℎST2
解得T2=500K
(2)从刚接触重物到绳子拉力刚好为零，有
p1S=p0S+mg
p0T2=p1T3
解得T3=600K

14.(1)小球下摆过程机械能守恒，由机械能守恒定律得m0gl=12m0v02
代入数据解得v0=4m/s
对小球，由牛顿第二定律得F−m0g=m0v02l
代入数据解得F=30N
(2)小球与A碰撞过程系统动量守恒，以小球的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得m0v0=−m0v1+mvA
由机械能守恒定律得12m0v02=12m0v12+12mvA2
代入数据解得v1=2m/s，vA=2m/s
(3)物块A与木板B相互作用过程，系统动量守恒，以A的速度方向为正方向，由动量守恒定律得mvA=(m+M)v
代入数据解得v=0.6m/s
由能量守恒定律得μmgx=12mvA2−12(m+M)v2
代入数据解得x=1.4m。

15.解：(1)小球A通过半径R=1m的光滑半圆轨道的最高点，设在最高点速度为v0，在最高点
有FN+mAg=mAv02R，
物体沿光滑半圆轨道上滑到最高点的过程中机械能守恒，
mAg⋅2R+12mAv02=12mAvA2，
联立解得vA=10m/s；
(2)根据机械能守恒定律，弹簧锁定时的弹性势能：
Ep=12mAvA2+12mBvB2=65J。
(3)B球分离后做平抛运动，根据平抛运动规律有：
小球刚好沿斜面下滑，tanα=vyvB=43，
解得vy=4m/s，
由vy2=2gℎ，
解得ℎ=0.8m。