2023-2024学年山东省名校考试联盟高三（上）期中物理试卷（a卷）.

这是一份2023-2024学年山东省名校考试联盟高三（上）期中物理试卷（a卷）.，共14页。试卷主要包含了11，5B，一辆质量为1，AB10等内容，欢迎下载使用。
2023—2024学年高三年级上学期期中检测
物理试题
2023.11
注意事项：
1.答题前，考生先将自己的姓名、考生号、座号填写在相应位置，认真核对条形码上的姓名、考生号和座号，并将条形码粘贴在指定位置上。
2.选择题答案必须使用2B铅笔（按填涂样例）正确填涂；非选择题答案必须使用0.5毫米黑色签字笔书写。字体工整、笔迹清楚。
3.请按照题号在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。保持卡面清洁，不折叠、不破损。
一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24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如图所示为甲、乙两同学使用直尺测定反应时间的示意图，甲同学用两个手指轻轻捏住尺子上端，让尺子自然下垂，乙同学把手放在尺子的下端（位置恰好处于a刻度处，但未碰到尺），甲同学在不通知乙同学的情况下突然松手，乙同学看到尺子下落后迅速用手指夹住尺子（位置恰好处于b刻度处），下列关于反应时间t与a、b刻度之间的距离s的关系（k为大于零的常数）可能正确的是（ ）
A. B. C. D.
2.如图所示，楔形物体a和b叠放在水平地面上，物体a用一水平轻弹簧和竖直墙壁相连接整个系统处于静止状态。已知物体a、b之间的接触面光滑，下列说法正确的是（ ）
A.物体b对物体a的支持力大于物体a的重力
B.物体b受到3个力的作用
C.弹簧可能处于伸长状态
D.物体b对地面的摩擦力水平向左
3. 1909至1911年，英国物理学家卢瑟福和他的合作者用α粒子轰击厚度为微米的金箔，发现少数α粒子发生较大偏转。如图所示，甲、乙两个α粒子从较远处（规定电势为零）分别以相同的初速度轰击金箔，实线为两个α粒子在某一金原子核附近电场中的运动轨迹，虚线表示以金原子核为圆心的圆，两轨迹与该圆的交点分别为b、c，两轨迹的交点为a。忽略其他原子核和核外电子的影响，下列说法正确的是（ ）
A. b、c两点的场强和电势均相同
B.两个α粒子经过a点时加速不同
C.乙粒子在a点的电势能大于c点的电势能
D.甲粒子从较远处到b点过程中电场力冲量的大小一定等于乙粒子从较远处到c点过程中电场力冲量的大小
4. 2023年10月26日19时34分，驾乘神舟十七号载人飞船的三名航天员汤洪波、唐胜杰、江新林成功人驻中国空间站，与神舟十六号航天员乘组聚首，浩瀚宇宙再现中国人太空“会师”的经典场面。将天宫空间站的运动看做以地心为圆心的匀速圆周运动，天宫空间站离地心的距离为地球半径的k倍，忽略地球自转，下列说法正确的是（ ）
A.天宫空间站所在位置的重力加速度约为地球表面重力加速度的倍
B天宫空间站所在位置的重力加速度约为地球表面重力加速度的k倍
C.天宫空间站绕地球做匀速圆周运动的线速度约为地球第一宇宙速度的倍
D.天宫空间站绕地球做匀速圆周运动的线速度约为地球第一宇宙速度的倍
5.如图所示，粗糙的水平桌面上有个光滑的小孔O，一轻绳穿过小孔，两端各系着质量分别为m和4m的两个小物体A、B。将物体A拉开偏离竖直方向60°由静止释放，物体A运动中物体B始终处于静止状态。已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则B与桌面之间的动摩擦因数至少为（ ）
A.0.5B.0.4C.0.3D.0.2
6.一物体在如图甲所示的xOy水平面上运动，图乙为沿x轴方向上的速度—时间图像；图丙为沿y轴方向上的位移—时间图像，图中曲线为抛物线且在原点处与t轴相切。下列说法正确的是（ ）
A.沿y方向的加速度大小为2m/s2
B.5s末，物体的加速度大小为4m/s
C.5s末，物体的速度为20m/s
D.前5s内物体的最小速度为4m/s
7.一辆质量为1.2103kg的汽车由静止开始沿平直公路匀加速启动，达到额定功率后保持功率不变继续加速，最后匀速运动。已知匀加速运动过程中加速度的大小为2.5m/s2，汽车受到阻力的大小恒为2103N，全程的最大速度为25m/s，重力加速度g取10m/s2，则下列汽车发动机牵引力的功率P随时间t变化关系图像中正确的是（ ）
ABCD
8.如图所示，洗车店经常利用高压水枪进行车辆清洗。已知水柱从枪口匀速率喷出，时间t内喷出水的质量为m0，密度为。假设高速水流垂直打在汽车表面后，立即沿汽车表面散开没有反弹，可近似认为速度减小为零。已知水对汽车垂直于表面方向的压强为P时，可以完成有效清洗。忽略水柱在空中的形状变化与速度变化，为了达到有效清洗，该水枪喷嘴横截面积的最大值为（ ）
A. B. C. D.
二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16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4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
9如图所示，质量为m2的木块Q静置于光滑水平面上，左端连接轻质弹簧。质量为m1的木块P以一定初速度向右压缩弹簧，木块P脱离弹簧时向左运动。整个过程中弹簧始终处于弹性限度内，下列说法正确的是（ ）
A.
B.木块P脱离弹簧时，木块Q的速度最大
C.木块P脱离弹簧时，木块Q的加速度最大
D从木块P开始压缩弹簧到与弹簧分离，木块P和木块Q动量的变化量大小不相等
10.如图所示，水平放置的平行金属板电容器上极板带正电，下极板接地（电势为零）。极板长为L，板间距为d。一个质量为m、带电量为+q的粒子沿中轴线以初速度v0水平射入电场后，从右侧射出电场。已知两极板间电压为，忽略极板边缘电场的变化，不计带电粒子的重力。下列说法正确的是（ ）
A.粒子射出电场的速度为
B.粒子射出电场的速度为
C.粒子射出点的电势为
D.粒子射出点的电势为
11.如图甲所示，逆时针匀速传动的传送带与水平面的夹角θ=37°。在传送带的顶端A处无初速度地释放一个小物块，一段时间后物块到达底端B处。当改变传送带匀速传动的速度v1时，小物块到达B处的速度v2也会相应变化，v2和v1的关系如图乙所示，取重力加速度大小g=10m/s2，sin37°=0.6，cs37°=0.8。下列说法正确的是（ ）
A.小物块可能先匀加速再匀速运动B.传送带A、B之间的距离为25m
C.小物块和传送带间的动摩擦因数为0.375D.小物块从A运动到B的最短时间为s
12如图所示，两物块a、b放在倾角为30°的固定光滑斜面上，物块a和物块b通过劲度系数为k的轻质弹簧连接，物块b和物块c用跨过轻质定滑轮的细线连接。现用手控制物块c，使细线刚刚拉直但无拉力作用，滑轮左侧细线与斜面平行。已知物块a、b的质量均为m，重力加速度为g，细线与滑轮之间的摩擦不计，开始时整个系统处于静止状态。释放物块后，物块c向下运动，速度逐渐增大至最大速度vm（未知）时物块a恰好离开挡板，此时物块b未滑离斜面，弹簧始终在弹性限度内。物块c从释放到达到最大速度vm的过程中，下列说法正确的是（ ）
A.物块b和c组成的系统机械能守恒
B.释放物块c的瞬间，物块b的加速度大小为0.5g
C.物块c的质量为m
D.物块c的最大速度vm为
三、非选择题：本题共6小题，共60分。
13.（6分）如图1所示，球1、球2为体积相同、材质不同的小球（球1的质量大于球2的质量），某同学利用平抛装置探究两球在碰撞中动量是否守恒
实验步骤如下：
安装好实验装置，做好测量前的准备，并记下重锤线所指的位置O。
第一步，不放小球2，让小球1从斜槽上A点由静止滚下，并落在地面上。重复多次，用尽可能小的圆把小球的所落点圈在里面，其圆心就是小球落点的平均位置。
第二步，把小球2放在斜槽前端边缘处C点，让小球1从A点由静止滚下，使它们碰撞。重复多次，并使用与第一步同样的方法分别标出碰撞后小球落点的平均位置。
第三步，用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置离O点的距离，即线段OM、OP、ON的长度。
图1
（1）实验中，直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的，但是可以通过仅测量小球做平抛运动的水平射程x间接地解决这个问题，理论研究发现平抛的初速度v0=kx，那么k与 有关。
A.小球的质量
B.小球抛出点距地面的高度
C.小球开始释放点距抛出点的高度
（2）经测定球1的质量m1=45.0g，球2的质量m2=7.5g，小球落地点的平均位置距O点的距离如图2所示。
图2
碰撞前、后球1的动量分别为p1与p'1，碰撞结束时球2的动量为p'2，实验结果说明，碰撞前、后总动量的比值为 （计算结果保留3位有效数字）；
（3）该同学交换了球1、球2的位置，让球2运动后碰撞球1，再次进行实验，平均落点距O点最远的是

A.不放小球1，小球2的平均落点
B.放小球1，小球2的平均落点
C.放小球1，小球1的平均落点
14.（8分）某物理兴趣小组的同学利用打点计时器探究小车的“加速度与质量的关系”，其装置如图1所示。具体实验操作步骤如下：
①安装并固定器材，调整细绳与木板平行；
②不悬挂小吊盘，调整木板右端的高度，用手轻拨小车，直到打点计时器打出一系列均匀的点；
③按住小车，在小吊盘中放入适当质量的物块，在小车中放入砝码，测出小车和砝码的总质量M；
④打开打点计时器电源，释放小车，获得带有点迹的纸带；
⑤取下纸带，通过计算得出小车加速度a的大小；
⑥改变小车中砝码的质量，重复实验，得到多组a、M的数据；
⑦作出的图像，根据图像得出加速度a与质量M的关系。
（1）本实验中，以下说法中正确的是
A本实验必须测出小吊盘和物块的质量
B.改变小车中砝码的质量后，需要重新进行实验步骤②的操作
C.实验开始前，小车应靠近打点计时器
（2）甲同学通过实验得到如图2所示的一条纸带，取A、B、C、D、E五个计数点（每相邻两个计数点之间还有四个点没有标出），已知打点计时器电源频率是50Hz。则小车的加速度大小a= m/s2。（计算结果保留2位有效数字）
图2
（3）乙同学通过多次实验，得出相应加速度大小a，记录在下列表格中。请根据表格中数据，在如图3所示坐标纸上，根据表格数据描点，并作出图线，从而得出实验结论。
（4）设加入小车内的砝码质量为m，图4为丙同学做出的关系图像。图中直线的斜率为k，在纵轴上的截距为b，则小车的质量为 （结果用k、b表示）。
15.（7分）杭州亚运会女子100米决赛中，我国运动员葛曼棋后程发力，勇夺金牌。通过观看比赛慢放，发现葛曼棋在前x1=79m内先由静止开始做匀加速直线运动，当速度达到v1=10m/s时再做匀速直线运动。在距离终点x2=21m处再次发力，继续做匀加速直线运动，撞线时速度为v2=11m/s，全程用时为t=11.2s。求：
（1）葛曼棋后程发力时的加速度大小a；
（2）葛曼棋匀速阶段运动的位移大小x3。
16.（9分）如图所示，一内壁光滑的半圆形绝缘轨道固定于水平面上（轨道半径未知），O点为半圆形轨道的圆心，B点为半圆形轨道最高点，C为半圆形轨道上与O点等高的点。整个空间存在水平向右的匀强电场，一个带电量为+q的小球从地面上A点以初速度v0竖直向上射入电场，一段时间后以水平速度从B点射入半圆形轨道。已知小球质量为m，重力加速度大小为g，求：
（1）匀强电场的电场强度E的大小；
（2）小球在半圆形轨道上第一次运动到C点时对半圆形轨道压力的大小FN
17.（14分）在杭州亚运会的亚运村内有一款能“还原许昕八成功力”的手臂式乒乓球机器人。机器人可以用机械臂控制真实球拍并可设置旋转等级，速度等级及落点位置，提升了运动乐趣与训练水平。如图所示，乒乓球桌ABCD水平放置，BC边长为L，AB边长为，球桌中央处球网高为h。乒乓球可视为质点，忽略空气阻力，重力加速度为g。
（1）第一次发球时，乒乓球机器人在球桌A点正上方2h处将乒乓球水平击出，乒乓球恰好击中球桌C点，求乒乓球水平击出时速度的大小；
（2）第二次发球时，乒乓球机器人在乒乓球桌上紧邻A点的位置将乒乓球倾斜击出，乒乓球恰好越过球网落在球台上，经一次反弹后到达D点正上方时乒乓球恰好沿水平方向运动，已知乒乓球反弹后垂直球台方向的速度反向，大小变为原速率的0.8倍，平行球台方向的速度不变，乒乓球质量为m，乒乓球反弹过程中与球台的作用时间为t0，求反弹过程中乒乓球对球台平均作用力的大小。
18.（16分）如图所示，一滑板静置于光滑水平面上，滑板上表面AB段粗糙，BCD段光滑，右端CD段为半径R=1m的圆弧，物块a静置于A点，物块b静置于B点右侧某位置P点。某时刻物块a获得v0=10m/s的水平初速度开始向右运动，一段时间后物块a、b首次在滑板上B点发生弹性碰撞，碰后物块a与板相对静止时立即将物块a锁定在滑板上（此后一直锁定），此时物块b刚好首次到达滑板上C点。已知物块a、b可视为质点且质量均为m=0.5kg，滑板的质量为M=2kg，AB段长为l=7.5m，物块a、b与滑板AB段的动摩擦因数均为μ=0.4，重力加速度大小取g=10m/s2，整个运动讨程中的碰撞均为弹性碰撞。
求：
（1）BP两点间的距离x；
（2）物块b运动过程中距离滑板上C点的最大高度h；
（3）整个运动过程中物块a、b相碰的总次数n及最终物块a、b间的距离xab。
山东名校考试联盟
2023-2024学年高三年级上学期期中检测物理试题答案及评分标准
一、单项选择题（每题3分，共24分）
1.B2.A3.C4.D5.A6.C7.B8.D
二、多项选择题（每题4分，共16分）
9.AB10.AC11.BD12.BCD
三、非选择题（60分）
13.（6分，每空2分）（1）B（2）1.01（3）A
14.（8分，每空2分）（1）C（2）0.45（3）
（4）
15.（7分）解：（1）葛曼棋在后程做匀加速直线运动
（2）设葛曼棋在前段做匀加速直线运动的时间为t1，中间做匀速运动的时间为t2，后程做匀加速直线运动的时间为t3
解得
16.（9分）解：（1）小球在水平方向做匀加速直线运动
小球在竖直方向做匀减速直线运动
解得
（2）小球在竖直方向做匀减速直线运动
小球从B点运动到C点过程中，根据动能定理可得
解得
根据牛顿第三定律，可知小球对轨道的压力大小为。
17.（14分）解：（1）第一次发球后乒乓球做平抛运动
解得
（2）设乒乓球从A点发出时竖直速度为vy，水平速度为vx，从A点运动到最高点的时间为t1，水平位移为x1，反弹后到离开球台的水平位移为x2，运动时间为t2
解得
乒乓球从第一到达最高点到恰好过网
乒乓球从A点到第一次运动到最高点
联立以上各式可得
乒乓球反弹过程中根据动量定理可得
代入数据可得
根据牛顿第三定律，可知乒乓球对球台平均作用力的大小为
18.解：（1）第一阶段物块a做匀减速直线运动，物块b静止，滑板做匀加速直线运动
解得：或（舍）
（2）物块a与物块b碰前
解得：
物块a、b发生弹性碰撞，速度交换
物块a、b碰后，物块a和滑板均做匀减速直线运动
从物块b到达C点到物块b到达最高点过程中，系统水平方向动量守恒
解得
（3）物块ab第一次碰后到物块a和滑块共速锁定过程中
从物块a锁定到最后物块b和滑板共速的整个过程中
故次
次数
1
2
3
4
5
质量M/kg
0.25
0.30
0.40
0.45
0.50
加速度a/（）
0.39
0.32
0.24
0.22
0.19
质量倒数
4.0
3.3
2.5
2.2
2.0