2022届山东省师范大学附属中学高三（上）期中物理试题

2022届山东省师范大学附属中学高三（上）期中

物理试题

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。

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. 伽利略在研究自由落体运动时做了如下的实验：他让一个铜球从阻力很小（忽略不计）的斜面上由静止开始滚下，并且做了上百次。假设某次实验伽利略是这样做的：在斜面上任取三个位置、、。让小球分别由、、滚下，如图所示，让、、与斜面底端的距离分别为、、，小球由、、运动到斜面底端的时间分别为、、，小球由、、运动到斜面底端时的速度分别为、、，则下列关系式中正确并且是伽利略用来证明小球沿光滑斜面向下运动是匀变速直线运动的是（    ）

A.   B.

C.   D.

2. 2020年11月10日，中国载人深潜器“奋斗者”号在马里亚纳海沟成功坐低，创造了10909米的中国载人深潜新纪录，标志着我国在大深度载人深潜领域达到世界领先水平。假设“奋斗者”号完成海底任务后竖直上浮，从上浮速度为开始计时，此后“奋斗者”号匀减速上浮，经过时间上浮到海面，速度恰好减为零，则“奋斗者”号在时刻的速率为（    ）

A.  B.  C.  D.

3. 引体向上是衡量学生体质的重要参考标准之一，主要测试上肢肌肉力量的发展水平。山师附中在两校区分别进行了“引体向上争霸赛”。某同学做引体向上时，两手握紧单杠，双臂竖直，身体悬垂；接着用力上拉使下颌超过单杠（身体无摆动）；然后使身体下降，最终悬垂在单杠上。下列说法正确的是（    ）

A. 上拉过程中单杠对人做正功

B. 从身体下降到最终悬垂在单杠上的过程，人处于失重状态

C. 悬垂状态时，两臂夹角越大，两臂对人体的拉力越大

D. 从身体悬垂到上拉至最高点，单杠对人的冲量大于重力对人的冲量

4. 如图所示，工地上的建筑工人用砖夹搬运四块相同的砖，假设每块砖的质量均为，砖与砖夹的动摩擦因数均为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。当砖处于平衡状态且悬空时，则右边砖夹对砖施加的水平力最小为（    ）

A.  B.  C.  D.

5. 如图所示，等量异种点电荷、连线中点处有一电子，在外力作用下处于静止状态。现让电荷沿连线向右移动一小段距离，此过程中电子一直处于静止状态。下列说法正确的是（    ）

A. 外力逐渐减小，电子的电势能逐渐增大

B. 外力逐渐增大，电子的电势能逐渐增大

C. 外力逐渐增大，电子的电势能逐渐减小

D. 外力逐渐减小，电子的电势能逐渐减小

6. 滑板运动深受部分青少年的喜爱。如图甲所示的滑道由两段相同半径的圆弧滑道和一段水平直滑道组成，图乙是它的示意图，、在同一水平线上。某滑板运动员从滑道左侧的点无初速下滑，通过调整姿态，运动到右侧点时速度恰好为零。将人和滑板看作整体，以下说法正确的是（    ）

A. 滑动过程中，人和滑板整体机械能守恒

B. 在圆弧滑道上运动时，合力不为零且指向圆心

C. 从点滑下，若运动员不主动调整姿态也能滑到点

D. 从点滑下至水平滑道，运动员受到的合冲量水平向右

7. 《巴黎气候变化协定》是人类历史上应对全球温室效应带来的气候变化的第三个里程碑式的国际法律文本。为了减少二氧化碳的排放，我国一直在大力发展新能源汽车，已知某型号的电动汽车主要技术参数如下：

根据电动汽车行业国家标准GB/T18386-2017，电机的最大功率为电机输出的最大机械功率；电池容量为电池充满电时储存的最大电能，根据表中数据，可知（    ）

A. 的加速过程中电动车行驶的路程一定大于

B. 电机以最大功率工作且车以最大速度行驶时，车受到的阻力大小为

C. 该车在的加速过程中平均加速度为

D. 电机以最大功率工作加速到最高时速用时

8. 2021年9月16日，神舟十二号载人飞船与空间站天和核心舱成功分离，神舟十二号航天员乘组已在空间站组合体工作生活了90天、刷新了中国航大员单次飞行任务太空驻留时间的记录。已知天和号核心舱在距离地面高度为的轨道上做匀速圆周运动，地球半径约为。则下列说法正确的是（    ）

A. 天和号核心舱每天绕地球公转大于15圈

B. 天和号核心舱绕地球运动的速度大于

C. 神舟十二号载人飞船从低轨道变轨与天和号核心舱对接时需要减速

D. 天和号核心舱绕地球运动的角速度小于地球同步卫星的角速度

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。全都选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。

9. 我校趣味运动会上，物理老师用乒乓球拍托球跑，球、球拍与人保持相对静止，球拍与水平方向的夹角为，如图甲所示。图乙是在倾角为的静止斜面上用竖直挡板挡住与甲图中相同的球，忽略空气阻力和一切摩擦，下列说法正确的是（    ）

A. 物理老师可能托着球做匀速直线运动

B. 物理老师可能托着球做变加速直线运动

C. 球拍和斜面对球的弹力一定相等

D. 甲图中球所受合力大小等于乙图中挡板对球的弹力大小

10. 如图所示，、为两等量异种电荷，图中水平虚线为、连线的中垂线，现将另两个等量异种的检验电荷、，用绝缘细杆连接后从离无穷远处沿中垂线平移到的连线，平移过程中两检验电荷位置始终关于中垂线对称。若规定离无穷远处电势为零，则下列说法中正确的是（    ）

A. 在、的连线上所处的位置电势

B. 在、的连线上检验电荷具有的电势能

C. 整个移动过程中，静电力对不做功

D. 、整体在、连线处具有的电势能

11. 一个静止在水平地面上的物体，质量为，受到竖直向上的拉力作用，随时间的变化情况如图所示。若取，则下列说法正确的是（    ）

A. 内，物体的速度逐渐增大

B. 第末物体的速率为

C. 第末物体的加速度大小为

D. 第末和第末物体的速度相等

12. 济南市长清区南部一带山体常年风力较大，为风力发电创造了有利条件。如图，风力推动三个叶片转动，叶片带动转子（磁极）转动，在定子（线圈）中产生电流，实现风能向电能的转化。已知叶片长为，风速为，空气密度为，流到叶片旋转形成的圆面的空气中约有速度减速为0，有原速率穿过，如果不考虑其他能量损耗，下列说法正确的是（    ）

A. 一台风力发电机的发电功率约为

B. 一台风力发电机的发电功率约为

C. 空气对风力发电机一个叶片的平均作用力约为

D. 空气对风力发电机一个叶片的平均作用力约为

三、非选择题：本题共6小题，共60分。

13.（6分）某同学阅读“科学漫步”栏目，对“流体的阻力（）跟物体相对于流体的速度（）有关”这一说法产生了兴趣，通过查阅资料得知：对于球形物体，二者间存在定量关系，为比例系数。该同学为探究这一关系利用如图（a）所示装置测量。具体操作如下：在柱状玻璃容器中注入某透明液体，将小球在液面处由静止释放，当小球运动到0刻度线处开始计时，每下落记录一次时间，得到多组下落高度与时间的数据，作出图像如图（b）中实线所示。

（1）由图像可知，从计时开始小球近似做___________运动。

（2）已知液体密度，小球体积、质量，结合图像可得__________（浮力不能忽略，取重力加速度，保留三位有效数字）。

（3）若再用一个体积相同、密度较大的球，重复上述实验，所得图像也是一条直线，则该直线可能是图（b）中的虚线___________（填①或②）。

14.（8分）如图所示，有人对“利用频闪照相研究平抛运动规律”装置进行了改进，在装置两侧都装上完全相同的斜槽、，但位置有一定高度差，白色与黑色的两个相同的小球都由斜槽某位置静止开始释放。实验后对照片做一定处理并建立直角坐标系，得到如图所示的部分小球位置示意图，取。

（1）根据部分小球位置示意图，对实验装置和操作步骤下列说法正确的是__________。

A. 两斜槽末端切线水平  B. 两斜槽必须光滑

C. 两小球必须同时释放  D. 两小球是从两斜槽相同位置静止释放的

（2）根据部分小球位置示意图，可知闪光频率为___________，球抛出点坐标__________。

（3）若两球在实验中于图中位置发生碰撞，则可知两小球释放的时间差约为__________。

15.（6分）如图所示，一质量为、电荷量为的粒子以速度从连线上的点竖直向上射入大小为、方向水平向右的匀强电场中。已知与水平方向成角，粒子的重力可以忽略，求粒子到达连线上的某点时与点的距离。（已知）

16.（13分）粮食安全是社会稳定的压舱石，2021年11月1日，国务院印发了《粮食节约行动方案》，提倡“厉行节约，反对浪费”，采取综合措施降低粮食损耗浪费。如图甲为某粮库运送粮食的传送带，图乙是其简化图，该传送带以速度匀速传送，倾斜段长为，与水平面夹角。将一谷粒由点静止释放，谷粒将随传送带向上运动，观察发现谷粒向上运动后与传送带相对静止。不考虑谷粒滚动，不计空气阻力，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，，。求：

（1）谷粒在倾斜段运动的总时间是多少；

（2）谷粒与传送带间的动摩擦系数多大；

（3）大量谷粒将自然堆成圆锥状，观察发现，谷堆越高，相应占地面积越大，测量某个谷堆，谷堆高为，占地面积约为，由此可以估算谷粒与谷粒之间动摩擦系数多大。

17.（13分）图甲是某游乐场的一种“双环过山车”设施的一部分，某同学将其简化成图乙的“轨道”模型。图乙中半径为的竖直圆轨道1和竖直圆轨道2在同一平面内，其中段与两圆轨道的摩擦力均可忽略不计，。让滑块由右侧轨道的一定高度处由静止释放，到水平面后与静止在图中的滑块发生弹性正碰。两滑块均可视为质点，质量都为，经过所有转折点处的能量损失均可忽略不计。与、段的动摩擦因数均为。重力加速度，求：

（1）距地面高度时，与碰后速度大小的表达式（用字母表示）；

（2）碰后刚好通过圆轨道1时，释放点距离地面的高度；

（3）碰后刚好通过圆轨道1但不脱离圆轨道2时，圆轨道2半径的取值范围。

18.（14分）如图所示，质量的足够长的木板静置于竖直墙壁左侧，质量为木块放于木板最左端。某时刻开始，木块受到与水平面夹角为，大小恒力作用，经时撤去；又经过木板与竖直墙壁发生完全弹性碰撞，同时对木板持续施加水平向右恒力。已知木块与木板之间滑动摩擦因数，木板与地面之间滑动摩擦因数，重力加速度，求：

（1）内木块与木板的加速度大小；

（2）初始时刻木板右侧距墙壁的距离（计算结果可用分数表示）；

（3）第一次木板与墙壁碰后木块相对木板的总位移大小。

2019级2021-2022学年第一学期学分认定考试

物理试题

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。

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。

三、非选择题：本题共6小题，共60分。

13.（6分）【答案】（1）匀速直线 （2分）

（2）  （2分）

（3）①  （2分）

【详解】（1）根据图象可知，下落的距离随时间均匀变化，所以小球近似做匀速直线运动

（2）根据图象可知小球下落的速度为

小球下落过程中受到竖直向下的重力，竖直向上的浮力和阻力，小球做匀速直线运动，受力平衡

式中表示液体对小球的浮力，代入数据可得比例系数

（3）若选择一个密度更大，体积相同的小球，浮力不变，根据可知小球的质量增大，根据平衡方程可知小球的速度增大，所以在相同的时间内小球下落的高度增大，所以该直线可能是图象中的①虚线。

14.（8分）【答案】（1）AD （2分，漏选得1分，错选得0分）

（2）10（，） （每空2分，共4分）

（3）0.1  （2分）

【详解】

（1）A. 两斜槽末端切线水平，以保证小球做平抛运动，选项A正确；

B. 两斜槽不一定必须光滑，选项B错误；

C. 两小球不一定要同时释放，选项C错误；

D. 两小球在相同时间内的水平位移都是，则做平抛运动的初速度是相同的，则两球是从两斜槽相同位置静止释放的，选项D正确。

故选AD。

（2）根据白色小球位置示意图

可知闪光频率为

对白球因竖直方向相邻相等时间的位移之比为.可知，点是球的抛出点，即球抛出点坐标，球三个黑点位置竖直方向位移之比为，可知抛出点与最上面黑点位置的竖直距离为，水平距离为，则球抛出点坐标。

（3）若两球在实验中于图中位置发生碰撞，则白球下落的时间为，黑球下落的时间为，可知两小球释放的时间差为

15.（6分）

解：粒子在电场中做类平抛运动，水平方向 （1分）

竖直方向   （1分）

   （1分）

由   （1分）

可得

由几何关系可知，到点的距离为

   （2分）

16.（13分）【答案】（1）；（2）；（3）0.75

【解】（1）谷粒在传送带上先做匀加速运动，后做匀速运动，

设匀加速运动时间为，匀速运动时间为，

根据运动学规律可得  （1分）

解得   （1分）

谷粒匀速运动的距离为

谷粒匀速运动的时间为  （1分）

谷粒在倾斜段运动的总时间为  （1分）

（2）根据位移与速度关系可得谷粒做匀加速运动的加速度大小为

   （1分）

根据牛顿第二定律可得 （2分）

解得   （2分）

（3）谷粒形成谷堆的过程中，谷堆倾角不断增大，当谷粒不再沿谷堆下滑时，谷堆倾角达到定值，根据平衡条件有  （2分）

即

根据谷堆占地面积约为，根据

可得谷堆底面半径为，则

解得   （2分）

17.（13分）【答案】（1）；（2）；（3）或

【解】

（1）由释放点到与碰前瞬间，由能量守恒得 （1分）

解得

组成的系统碰撞前后，系统动量守恒、系统动守恒，则

   （1分）

  （1分）

解得，  （1分）

（2）恰好能过周轨道1时，则在最高点满足 （1分）

从释放点到竖直圆轨道1的最高点，由动能定理得

   （1分）

联立解得   （1分）

（3）要保证滑块不脱离轨道，可两种情况进行讨论：

①轨道半径较小时，滑块恰能通过竖起圆轨道2，设在最高点的速度为，应满足

   （1分）

同时满足，滑块能恰好通过圆轨道1，根据动能定理有

或者  （1分）

联立解得   （1分）

②轨道半径较大时，滑块上升的最大高度为，根据动能定理

或者  （1分）

联立解得   （1分）

故或。  （1分）

18.（14分）【答案】（1），；（2）；（3）

【解】（1）假设物块与木板相对滑动对水平方向

   （1分）

竖直方向

   （1分）

对

  （1分）

   （1分）

（2）时物块与木板速度分别为

撤去后，木块以向右匀减速，木板向右匀加速，假设物块与木板能共速，则共速时间为

对 

对 

由速度关系可得 

   （1分）

   （1分）

总时间

即木板未与墙壁发生碰撞，假设物块与木板共速成立.

物块与木板共速后假设相对静止，一起向右匀减速经

与墙壁碰撞.

对整体

对

假设成立

物块与木板和墙壁碰撞时速度

   （1分）

则板右侧初始距墙壁距离

  （2分）

（3）木板与墙壁发生弹性碰撞后，原速返弹，并同时受到水平向右的恒力作用，以向左匀减速，木块向右以匀减速

对 

对 

由分析可知木板先减速为零

木板减速为零后反向加速，木块仍以匀减速：

对 

此时木块速度 

木块向右减速，木板从零开始向右加速直到共速

此过程相对位移为  （2分）

共速后对整体 

木块木板在作用下向右匀速再次与墙壁发生碰撞，之后重复此类过程，由分析可得前后两次碰撞过程；

物块与木板之间相对位移之比为  （2分）

碰后往复过程总的相对位移满足 （1分）