黑龍江省哈爾濱市第三中學(xué)2023-2024學(xué)年高三上學(xué)期期中考試物理試題

哈三中2023—2024學(xué)年度上學(xué)期高三學(xué)年期中考試物理試卷一、選擇題(本題共10小題，共46分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，1~2小題只有一個(gè)選項(xiàng)正確，每小題4分。8~10小題有多個(gè)選項(xiàng)正確，全部選對(duì)的得6分，選不全的得3分，有選錯(cuò)或不答的不得分)1.2021年4月28日，國際行星防御大會(huì)召開，我國代表介紹了正在論證的小行星探測任務(wù)。關(guān)于行星運(yùn)動(dòng)規(guī)律下列說法正確的是()A.第谷根據(jù)多年的觀測總結(jié)揭示了行星的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，為萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)奠定了基礎(chǔ)B.牛頓發(fā)現(xiàn)萬有引力定律后，開普勒整理牛頓的觀測數(shù)據(jù)后，發(fā)現(xiàn)了行星運(yùn)動(dòng)的規(guī)律C.開普勒第三定律表達(dá)式為a3T2=kD.行星繞太陽運(yùn)動(dòng)時(shí)、線速度方向時(shí)刻在變，大小始終不變2.2023年5月10日21時(shí)22分，搭載“天舟六號(hào)”貨運(yùn)飛船的“長征七號(hào)”遙七運(yùn)載火箭在中國文昌航天發(fā)射場發(fā)射取得圓滿成功。5月11日5時(shí)16分，“天舟六號(hào)”貨運(yùn)飛船與空間站完成交會(huì)對(duì)接。下列說法正確的是()A.“天舟六號(hào)”在較低圓軌道時(shí)與地心的連線掃過的面積與其在較高圓軌道時(shí)與地心的連線掃過的面積在任意相等時(shí)間內(nèi)均相等B.“天舟六號(hào)”的發(fā)射速度必須小于第一宇宙速度C.“天舟六號(hào)”從低軌向高軌完成對(duì)接，需要在低軌上加速D.“天舟六號(hào)”與空間站在較高圓軌道對(duì)接后穩(wěn)定運(yùn)行的線速度比對(duì)接前“天舟六號(hào)”在較低圓軌道上穩(wěn)定運(yùn)行的線速度大.3.如圖所示，一皮帶傳動(dòng)裝置右輪半徑為r，A是輪邊緣上的一點(diǎn)。左側(cè)是一轉(zhuǎn)軸，大輪半徑為4r，小輪半徑為2r，小輪上B點(diǎn)到小輪中心的距離為r。C點(diǎn)和D點(diǎn)分別位于小輪和大輪的邊緣上。傳動(dòng)過程中皮帶不打滑，則下列表達(dá)式正確的是()ABCD4.哈爾濱冰雪特色風(fēng)景吸引著中外游客游覽參觀，如圖所示，在松花江邊一游客和雪橇系統(tǒng)質(zhì)量為100km，系統(tǒng)受到與水平方向成30°角斜向上方的拉力，大小恒為600N，在水平地面上移動(dòng)的距離為4m，地面對(duì)其阻力大小恒為100N。g=10m/s2，則()A.重力對(duì)系統(tǒng)做功為4000JB.拉力對(duì)系統(tǒng)做功為：1200C.系統(tǒng)克服阻力做功為-400JD.地面對(duì)系統(tǒng)做功為-5.2023年5月30日9時(shí)31分，搭載神舟16號(hào)載人飛船的長征二號(hào)F遙十六運(yùn)載火箭，在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心按照預(yù)定時(shí)間精準(zhǔn)點(diǎn)火發(fā)射，神舟十六號(hào)載人飛船與火箭成功分離后，進(jìn)入預(yù)定軌道，順利將景海鵬、朱楊柱、桂海潮3名航天員送入太空，飛行乘組狀態(tài)良好，發(fā)射取得圓滿成功。假設(shè)神舟十六號(hào)載人飛船在距地面一定高度的軌道做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，已知運(yùn)行周期為T，地球的半徑為R，地球表面的重力加速度為g，引力常量為G。下列說法正確的是()A.地球的質(zhì)量大于4B.地球的平均密度等于3C.神舟十三號(hào)載人飛船的線速度大于gRD.神舟十三號(hào)載人飛船軌道處的重力加速度大于g6.如圖所示，一傾斜的勻質(zhì)圓盤繞垂直于盤面的固定轉(zhuǎn)軸以恒定角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，盤面上離轉(zhuǎn)軸2m處有一小物體(可視為質(zhì)點(diǎn))與圓盤始終保持相對(duì)靜止，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，盤面與水平面間的夾角為30°,g=10m/s2,則()A.小物體隨圓盤以不同的角速度ω做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，ω越大時(shí)，小物體在最高點(diǎn)處受到的摩擦力一定越大B.小物體受到的摩擦力不可能背離圓心C.若小物體與盤面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為32,則ωD.若小物體與盤面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為32,則ω的最大值是7.在工地中經(jīng)常使用起重機(jī)將建筑材料吊起送至高空中某一位置，已知某一臺(tái)起重機(jī)的額定功率為Po=100km,將一質(zhì)量為m=500kg的工件以5m/s22的加速度從靜止開始勻加速向上吊起，不計(jì)空氣阻力，取A.工件豎直向上運(yùn)動(dòng)過程中所能達(dá)到的最大速度為13.3m/sB.工件勻加速過程能維持的時(shí)間為4sC.若工件變加速上升高度為4m，則在此階段持續(xù)時(shí)間為0.9sD.若起重機(jī)在保持額定功率的情況下重新由靜止開始吊起下一工件，加速過程共經(jīng)歷3s，則物體上升高度為40m8.公園里有一種叫“飛椅”的游樂項(xiàng)目，示意圖如圖所示，長為L的輕繩一端系著質(zhì)量為m的座椅，另一端固定在半徑為r的水平轉(zhuǎn)盤邊緣，轉(zhuǎn)盤可繞穿過其中心的豎直軸轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)轉(zhuǎn)盤以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，輕繩與轉(zhuǎn)軸在同一豎直平面內(nèi)，與豎直方向的夾角為0,重力加速度為g,則()A.座椅做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度為ωB.座椅受到鋼繩的拉力為C.緩慢增大轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速，輕繩對(duì)座椅的拉力逐漸增大D.緩慢增大轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速，小球的機(jī)械能將保持不變9.如圖所示，在哈三中某次超遠(yuǎn)距離投籃表演中，運(yùn)動(dòng)員在空中一個(gè)漂亮的投籃、籃球以與水平面成45°的傾角準(zhǔn)確落入籃筐，這次跳起投籃時(shí)，投球點(diǎn)和籃筐正好在同一水平面上，設(shè)投球點(diǎn)到籃筐距離為10m，不考慮空氣阻力。g=10m/A.籃球進(jìn)筐的速度約為10m/sB.籃球空中運(yùn)動(dòng)時(shí)間約為1.4sC.籃球上升的最大高度約為5mD.從籃球出手至準(zhǔn)確落入籃筐過程中?；@球的速度偏轉(zhuǎn)角為45°10.如圖所示，ABC為一彈性輕繩，其彈力大小符合胡克定律。彈性輕繩一端固定于A點(diǎn)，一端連接質(zhì)量為m的小球，小球穿在豎直的桿上。輕桿OB一端固定在墻上，一端為定滑輪。若彈性輕繩自然長度等于AB，初始時(shí)ABC在一條水平線上，小球從C點(diǎn)由靜止釋放滑到E點(diǎn)時(shí)速度恰好為零。已知C、E兩點(diǎn)間距離為h，D為CE的中點(diǎn)，小球在C點(diǎn)時(shí)彈性繩的拉力為mg2,小球與桿之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5，彈性繩始終處在彈性限度內(nèi)。下列說法正確的是A.小球在豎直桿CE間滑動(dòng)時(shí)，受到的滑動(dòng)摩擦力大小恒定B.小球在CD階段損失的機(jī)械能等于小球在DE階段損失的機(jī)械能C.若在E點(diǎn)給小球一個(gè)向上的速度v，小球恰好能回到C點(diǎn)，則vD.彈性輕繩的勁度系數(shù)k二、實(shí)驗(yàn)題(共14分)11.(6分)在“探究影響向心力大小的因素”實(shí)驗(yàn)中，所用向心力演示器如圖所示，固定在轉(zhuǎn)臂上的擋板A、B、C，可與轉(zhuǎn)臂上做圓周運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)球產(chǎn)生擠壓，從而提供向心力。小球位于擋板A、B、C處時(shí)，做穩(wěn)定圓周運(yùn)動(dòng)的半徑之比為2∶1∶1。標(biāo)尺1、2可以顯示出兩球所受向心力的大小關(guān)系?？晒┻x擇的實(shí)驗(yàn)球有：質(zhì)量均為4m的球1和球3，質(zhì)量為m的球2。(1)為探究向心力與圓周運(yùn)動(dòng)半徑的關(guān)系，實(shí)驗(yàn)時(shí)將皮帶調(diào)整到變速塔輪合適位置，若將球Ⅰ放到擋板C處,應(yīng)將球(填:2或3)放在擋板處(填:“A”或“B”);(2)某次實(shí)驗(yàn)時(shí)將球1放在A擋板處，球2放在C擋板處，發(fā)現(xiàn)標(biāo)尺1和2表示的向心力之比為1∶2，由此可知皮帶連接的左側(cè)和右側(cè)塔輪半徑之比為。l2.(8分)某物理實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新小組的幾名同學(xué)課后利用“探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)”實(shí)驗(yàn)所得規(guī)律，利用新的裝置進(jìn)行規(guī)律的應(yīng)用，他們的實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示，實(shí)驗(yàn)步驟如下：①安裝好器材，將斜槽軌道的末端調(diào)成水平；②在一塊平整的木板表面釘上復(fù)寫紙和白紙，再將該木板豎直立于槽口附近；③使小球從斜槽上緊靠擋板處由靜止釋放，小球撞到木板上并在白紙上留下痕跡A；④將木板向遠(yuǎn)離槽Π的方向平移距離x=30.0cm，再使小球從斜槽上緊靠擋板處釋放，小球撞到木板上并在白紙上留下痕跡B；⑤將木板再向遠(yuǎn)離槽口的方向平移距離x-30.0cm，小球還從斜槽上緊靠擋板處釋放，在白紙上留下痕跡C：⑥測出A、B間的距離y?=60.0cm,B、C間的距離y空氣阻力忽略不計(jì)，則關(guān)于這個(gè)實(shí)驗(yàn)，回答下列問題：(])關(guān)于實(shí)驗(yàn)操作與分析，下列說法正確的是。A.安裝斜槽軌道時(shí)，槽II末端未保持水平且略低于水平桌面，則白紙上AB、BC兩段位移的時(shí)間間隔相同B.安裝斜槽軌道時(shí)，槽門末端未保持水平且略低于水平桌面，則白紙上AB、BC兩端位移的時(shí)間間隔并不相同C.由于木板底座并不平整，導(dǎo)致木板向槽口一側(cè)傾斜，則白紙上AB、BC兩段位移的時(shí)間間隔相同D.由于木板底座并不平整，導(dǎo)致木板向槽口一側(cè)傾斜，則白紙上AB、BC兩段位移的時(shí)間間隔并不相同(2)小組同學(xué)將所得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在另一空白坐標(biāo)紙上標(biāo)記出來并描繪平拋曲線，由于忘記了標(biāo)記平拋運(yùn)動(dòng)的拋出點(diǎn)O.只記錄了A、B、C三點(diǎn)，于是就取A點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，建立了如圖乙所示的xAy直角坐標(biāo)系。平拋軌跡上的這三點(diǎn)坐標(biāo)值圖中已標(biāo)出。根據(jù)圖中數(shù)據(jù)判斷，小球平拋的初速度為m/s。(3)小球拋出點(diǎn)的坐標(biāo)為(cm,cm)。((2),(3)兩問中取g=10m/三、計(jì)算題(共40分。解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟，只寫出最后答案的不給分。有數(shù)字計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。)13.(10分)2023年9月17日12時(shí)13分，我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中使用長征二號(hào)丁運(yùn)載火箭，成功將遙感三十九號(hào)衛(wèi)星發(fā)射升空，假設(shè)該衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。地球半徑為R，引力常量為G，忽略地球的自轉(zhuǎn)。(1)若衛(wèi)星到地心的距離為3R，求該衛(wèi)星所在處的重力加速度。(已知地球表面處的重力加速度大小為g)(2)若衛(wèi)星環(huán)繞地球半徑為r，在該軌道上環(huán)繞周期為T，地球可視為質(zhì)量分布均勻的球體，求地球的密度。l4.(14分)如圖甲，穿過有孔小球A的輕繩左端固定在水平桿的O處，右端與套在桿上的輕環(huán)(質(zhì)量不計(jì))相連。將輕環(huán)拉至與O相距L的B處并鎖定。已知小球A質(zhì)量為m，繩長為3L，重力加速度大小為g，不計(jì)一切摩擦和空氣阻力。(1)讓桿繞過O點(diǎn)的豎直軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，使小球A穩(wěn)定在B點(diǎn)正下方，且兩繩夾角穩(wěn)定為α=37°，求此時(shí)桿轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度ω；(2)如圖乙所示，在距O點(diǎn)正下方32L處為坐標(biāo)原點(diǎn)，建立如圖所示直角坐標(biāo)系；xO?y,在(2L，0)處固定一顆可視為質(zhì)點(diǎn)的小釘子，現(xiàn)取下小環(huán)，將小球A固定連接在輕繩的末端(15.(16分)如圖所示，可視為質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量為m-0.2kg的小滑塊靜止在水平軌道上的A點(diǎn)，在水平向右的恒定拉力F≠4N的作用下，從A點(diǎn)開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，滑塊運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)后進(jìn)入半徑為R=0.4m且內(nèi)壁光滑的豎直固定圓管道，在圓管道上運(yùn)行一周后從C處的出口出來后向D點(diǎn)滑動(dòng)，D點(diǎn)右側(cè)有一與CD等高的傳送帶緊靠D點(diǎn)，并以恒定的速度ν=3m/s順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。已知水平軌道AB的長度lI=2.0m,CD的長度為l?=3.0m,小滑塊與水平軌道ABCD間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ?=0.2，與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)，μ?=0.3,傳送帶(1)若小滑塊滑行到AB的中點(diǎn)時(shí)撤去拉力F，求滑塊運(yùn)動(dòng)到圓管道的最高點(diǎn)時(shí)對(duì)管道的壓力大小；(2)若小滑塊恰好能通過圓管道的最高點(diǎn)且沿管道滑下，求小滑塊到達(dá)傳送帶最右端E點(diǎn)的速度大?。?3)若在AB段水平拉力F的作用距離x可變，保證小滑塊滑上傳送帶后一直加速，試求出x的取值范圍。高三學(xué)年期中考試物理答案一、選擇題(本題共10小題，共46分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，1~2有一個(gè)選項(xiàng)正確，每小題4分。8~10小題有多個(gè)選項(xiàng)正確，全部選對(duì)的得6分，選不全的得3分，有選錯(cuò)或不答的不得分)1.C2.C3.D4.B5.A6.D7.D8.AC9.AB10.ACD二、實(shí)驗(yàn)題(共14分)11.(6分)(1)3A(2)4:112.(8分)(1)AD(2)1.50(3)-30.0-20.0三、計(jì)算題(共40分。解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟，只寫出最后答案的不給分。有數(shù)字計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。)13.(10分)(1)在地球表面處物體受到的重力等于萬有引力GMmGMmg(2)在軌道半徑為r處，衛(wèi)星周期T，即GMmρρ14.(14分)(1)小球A穩(wěn)定在B點(diǎn)正下方時(shí)，繩子與豎直方向夾角為αsin豎直方向Tcosα+T=mg水平方向7解得ω(2)小球繞釘子做圓周運(yùn)動(dòng)在最低點(diǎn)時(shí)繩子拉力達(dá)到最大值時(shí)Txx=2LRmgT=9mg15.(16分)(1)設(shè)小滑塊運(yùn)動(dòng)的最高點(diǎn)為P，到最高點(diǎn)P時(shí)的