重慶市重點(diǎn)中學(xué)2023-2024學(xué)年高三上學(xué)期期中考試物理試題（含解析）

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物理試題解析

滿分：100分，75分鐘完卷

一、單選題（本題共7小題，每小題4分，共28.0分）

1．“蓬勃的體育傳統(tǒng)”是重慶七中的三大傳統(tǒng)之一。圖為一東川小哥做引體向上時(shí)，雙手對(duì)稱地握住單杠并且身體懸空靜止的示意圖。設(shè)每條手臂施加的拉力大小為T，兩條手臂拉力的合力大小為F，若減小手臂與豎直方向間的夾角θ，則（）

A．T不變B．T增大C．F不變D．F減小

【答案】C

【詳解】由受力分析可知，，F(xiàn)=G

當(dāng)減小時(shí)，T和f都減小。

故選C。

2．關(guān)于下圖中所涉及物理知識(shí)的論述中，正確的是（）

A．甲圖中，由兩分子間作用力隨距離變化的關(guān)系圖線可知，當(dāng)兩個(gè)相鄰的分子間距離為時(shí)，它們間相互作用的引力和斥力均為零

B．乙圖中，在固體薄片上涂上石蠟，用灼熱的針接觸其下表面，從石蠟熔化情況知固體薄片可能為非晶體

C．丙圖中，液體表面層分子間相互作用表現(xiàn)為斥力，正是因?yàn)槌饬Σ攀沟盟w可以停在水面上

D．丁圖中，迅速壓下活塞，可觀察到硝化棉燃燒起來(lái)，這表明氣體從外界吸熱，內(nèi)能增加

【答案】B

【詳解】A．甲圖中，由兩分子間作用力隨距離變化的關(guān)系圖線可知，當(dāng)兩個(gè)相鄰的分子間距離為r0時(shí)，它們間相互作用的引力和斥力大小相等，方向相反，分子力表現(xiàn)為零，故A錯(cuò)誤；

B．乙圖中，在固體薄片上涂上石蠟，用燒熱的針接觸其上一點(diǎn)，從石蠟熔化情況可知表現(xiàn)為各向同性，則此固體薄片可能為多晶體或非晶體，故B正確；

C．丙圖中，水黽可以停在水面上是由于液體表面層分子間相互作用表現(xiàn)為引力，即液體表面張力作用的結(jié)果，故C錯(cuò)誤；

D．丁圖中，迅速壓下活塞，可觀察到硝化棉燃燒起來(lái)，這表明外界對(duì)氣體做功，而氣體還來(lái)不及向外界放熱，氣體內(nèi)能增加，溫度迅速升高，故D錯(cuò)誤。

故選B。

3．如圖所示，某次比賽中一運(yùn)動(dòng)員將籃球從地面上方B點(diǎn)以速度斜向上拋出，恰好垂直擊中籃板上A點(diǎn)。不計(jì)空氣阻力，若籃球從B點(diǎn)正上方C點(diǎn)斜向上拋出，仍然垂直擊中籃板上A點(diǎn)，則兩次拋球相比（）

A．從B拋出至A,用時(shí)較短

B．從B點(diǎn)拋出時(shí)，球撞到籃板時(shí)的速度較小

C．從C點(diǎn)拋出時(shí)，球撞到籃板時(shí)的速度較小

D．從C點(diǎn)拋出時(shí)，拋射角較大

【答案】B

【詳解】AB．因?yàn)榛@球垂直擊中籃板，此時(shí)速度處于水平方向，故根據(jù)逆向思維，把籃球的運(yùn)動(dòng)看成反向做平拋運(yùn)動(dòng)，到的下落高度大于到的下落高度，豎直方向根據(jù)

可知到的時(shí)間大于到的時(shí)間，即球從B至A用時(shí)較長(zhǎng)；水平方向做勻速運(yùn)動(dòng)，則有

由于水平位移相等，球從B至A用時(shí)較長(zhǎng)，可知從B點(diǎn)拋出時(shí)，球撞到籃板時(shí)的速度較小，故A錯(cuò)誤；B正確

C．兩次拋出過(guò)程有相同的水平位移，設(shè)水平位移為，豎直高度為，則有，，

可得拋出時(shí)的速度大小為

可得當(dāng)時(shí)，拋出速度有最小值，由于不清楚拋出過(guò)程上升高度與水平位移關(guān)系，故無(wú)法確定C點(diǎn)拋出的速度是否大于B點(diǎn)拋出的速度，故C錯(cuò)誤。

D.籃球剛拋出時(shí)的拋射角滿足

由于從C點(diǎn)拋出時(shí)所用時(shí)間較短，又水平速度較大，可知從C點(diǎn)拋出時(shí)，拋射角較小，故D錯(cuò)誤

故選B。

4．一列簡(jiǎn)諧橫波在均勻介質(zhì)中沿x軸方向傳播，在時(shí)刻的波形如圖甲所示，圖乙為質(zhì)點(diǎn)M的振動(dòng)圖像。下列說(shuō)法正確的是（）

A．質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)頻率為2Hz

B．該波沿x軸負(fù)方向傳播

C．該波傳播的速度大小為0.5m/s

D．在1s~3.5s時(shí)間內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)N的路程為30cm

【答案】D

【詳解】AC．根據(jù)題圖可知波長(zhǎng)λ=4m，周期T=2s，所以波速為2m/s，頻率為0.5Hz，故AC錯(cuò)誤；

B．由圖乙知t=1s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)M的振動(dòng)方向沿y軸正方向，結(jié)合圖甲知該簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播，故B錯(cuò)誤；

D．在1s~3.5s時(shí)間內(nèi)

質(zhì)點(diǎn)N的路程為

故D正確。

故選D。

5．如圖所示，車廂水平底板上放置質(zhì)量為M的物塊，物塊上固定豎直輕桿。質(zhì)量為m的球用細(xì)線系在桿上O點(diǎn)。當(dāng)車廂在水平面上沿直線加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，球和物塊相對(duì)車廂靜止，細(xì)線偏離豎直方向的角度為θ，此時(shí)車廂底板對(duì)物塊的摩擦力為f、支持力為N，已知重力加速度為g，則（）

A．N=Mgf=MgsinθB．f=μ(M+m)g

C．f=MgtanθD．f=(M+m)gtanθ

【答案】C

【詳解】以m為研究對(duì)象，受力如圖所示

由牛頓第二定律得

解得

而繩的拉力為

以M為研究對(duì)象，受力如圖所示

在豎直方向上，由平衡條件有

在水平方向上，由牛頓第二定律有

解得

故D正確，ABC錯(cuò)誤。

故選D。

6．如圖甲所示，置于水平地面上質(zhì)量為m的物體，在豎直拉力F作用下，由靜止開始向上運(yùn)動(dòng)，其動(dòng)能Ek與距地面高度h的關(guān)系圖象如圖乙所示，已知重力加速度為g，空氣阻力不計(jì)。下列說(shuō)法正確的是（）

A．在0～h0過(guò)程中，F(xiàn)大小始終為mg

B．在0～h0和h0～2h0過(guò)程中，F(xiàn)做功之比為2∶1

C．在0～2h0過(guò)程中，物體的機(jī)械能不斷增加

D．在2h0～3.5h0過(guò)程中，物體的機(jī)械能不斷減少

【答案】C

【詳解】A．在過(guò)程中，圖象為一段直線，由動(dòng)能定理得

故

故A錯(cuò)誤；

B．由A可知，在過(guò)程中，F(xiàn)做功為，在過(guò)程中，由動(dòng)能定理可知

解得

因此在和過(guò)程中，F(xiàn)做功之比為，故B錯(cuò)誤；

C．在過(guò)程中，F(xiàn)一直做正功，故物體的機(jī)械能不斷增加，故C正確；

D．在過(guò)程中，由動(dòng)能定理得

則

故F做功為0，物體的機(jī)械能保持不變，故D錯(cuò)誤。

故選C。

8．如圖所示，足夠大的水平圓臺(tái)上都固定一光滑豎直細(xì)桿，原長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕質(zhì)彈簧套在豎直桿上，質(zhì)量均為m的光滑小球A、B用長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕桿及光滑鉸鏈相連，小球A穿過(guò)豎直桿置于彈簧上。讓小球B以不同的角速度ω繞豎直桿勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為ω0時(shí)，小球B剛好離開臺(tái)面。彈簧始終在彈性限度內(nèi)，勁度系數(shù)為k，重力加速度為g，則下列判斷正確的是（）

A．小球均靜止時(shí)，彈簧的長(zhǎng)度為L(zhǎng)-

B．角速度ω=ω0時(shí)，小球A對(duì)彈簧的壓力為mg

C．角速度ω0=

D．角速度從ω0繼續(xù)增大的過(guò)程中，彈簧的形變量增大

【答案】C

【詳解】A．若兩球靜止時(shí)，均受力平衡，對(duì)B球分析可知桿的彈力為零，

設(shè)彈簧的壓縮量為x，再對(duì)A球分析可得：

故彈簧的長(zhǎng)度為：

故A項(xiàng)錯(cuò)誤；

BC．當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為ω0時(shí)，小球B剛好離開臺(tái)面，即，設(shè)桿與轉(zhuǎn)盤的夾角為，由牛頓第二定律可知：；

而對(duì)A球依然處于平衡，有：

而由幾何關(guān)系：

聯(lián)立四式解得：；

則彈簧對(duì)A球的彈力為2mg，由牛頓第三定律可知A球?qū)椈傻膲毫?mg，故B錯(cuò)誤，C正確；

D．當(dāng)角速度從ω0繼續(xù)增大，B球?qū)h起來(lái)，桿與水平方向的夾角變小，對(duì)A與B的系統(tǒng)，在豎直方向始終處于平衡，有：

則彈簧對(duì)A球的彈力是2mg，由牛頓第三定律可知A球?qū)椈傻膲毫σ廊粸?mg，彈簧的形變量不變，故D錯(cuò)誤。

故選C。

二、多選題（本大題共3小題，每小題5分，共15.0分。選對(duì)但少選3分，錯(cuò)選0分）

8．一質(zhì)量為2kg的物塊在合外力F的作用下從靜止開始沿直線運(yùn)動(dòng)．F隨時(shí)間t變化的圖線如圖所示，則（）

A．時(shí)物塊的速率為1m/s

B．時(shí)物塊的動(dòng)量大小為

C．時(shí)物塊的動(dòng)量大小為

D．時(shí)物塊的速度為0

【答案】AB

【詳解】A．由動(dòng)量定理可得

解得，故A正確；

B．由動(dòng)量定理可得時(shí)物塊的動(dòng)量大小為故B正確；

C．由動(dòng)量定理可得時(shí)物塊的動(dòng)量大小為，故C錯(cuò)誤；

D．由動(dòng)量定理可得

解得，故D錯(cuò)誤。

故選AB。

9．中國(guó)空間站“天和”核心艙繞地球飛行的軌道可視為圓軌道，軌道離地面的高度約為地球半徑的。已知地球表面重力加速度大小為g（忽略地球自轉(zhuǎn)），地球的半徑為R，則下列關(guān)于核心艙說(shuō)法正確的是（）

A．核心艙在軌道上運(yùn)行周期大于同步衛(wèi)星的周期B．核心艙在軌道上運(yùn)行速度小于

C．核心艙在軌道處加速度為D．核心艙運(yùn)行周期為

【答案】BD

【詳解】A．設(shè)衛(wèi)星運(yùn)行軌道半徑為r，萬(wàn)有引力提供向心力則有

核心艙軌道半徑小于同步衛(wèi)星軌道半徑，故核心艙在軌道上運(yùn)行周期小于同步衛(wèi)星的周期，A錯(cuò)誤；

B．是第一宇宙速度的大小，即沿地球表面最大的運(yùn)行速度，故核心艙在軌道上運(yùn)行速度小于，B正確；

C．地球表面重力加速度大小為g，牛頓第二定律得

牛頓第二定律求核心艙在軌道處加速度

聯(lián)立解得

C錯(cuò)誤；

D．萬(wàn)有引力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律求周期

聯(lián)立解得

D正確

故選BD。

10．如圖所示，一質(zhì)量為M=2m、長(zhǎng)為L(zhǎng)質(zhì)量均勻的板放在光滑水平桌面上，板的右端與桌邊定滑輪距離足夠大，板的左端有一可視為質(zhì)點(diǎn)、質(zhì)量為m的物塊，物塊上連接一條很長(zhǎng)的細(xì)繩，某人拉繩并使其以恒定速率v=向下運(yùn)動(dòng)，物塊只能運(yùn)動(dòng)到板的中點(diǎn)．下列說(shuō)法正確的是()

A．物塊對(duì)板做功的功率保持不變

B．物塊與板間因摩擦產(chǎn)生的熱量為mgL

C．整個(gè)過(guò)程繩的拉力對(duì)物塊做的功為mgL

D．若板與桌面間有摩擦，則當(dāng)板與桌面間動(dòng)摩擦因數(shù)為時(shí)，物塊一定能到達(dá)板右端

【答案】BD

【詳解】木板受木塊對(duì)它的摩擦力作用，做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)速度與木塊速度相等后保持相對(duì)靜止，根據(jù)知，物塊對(duì)板的功率逐漸增大，A錯(cuò)誤；當(dāng)物塊到達(dá)板的中點(diǎn)時(shí)，此時(shí)物塊的位移，木板的位移，根據(jù)得，板的位移，相對(duì)位移的大小等于物塊位移的一半，等于木板的位移，因?yàn)?，產(chǎn)生的熱量，B正確；繩子拉力做的功，等于系統(tǒng)動(dòng)能增加量與產(chǎn)生的熱量之和，故，C錯(cuò)誤；如果板與桌面有摩擦，因?yàn)镸與桌面摩擦因數(shù)越大，m越易從右端滑下，所以當(dāng)m滑到M右端兩者剛好共速時(shí)摩擦因數(shù)最小，設(shè)為，對(duì)M，由牛頓第二定律得：，板的位移：；速度位移公式：，對(duì)m有：，，聯(lián)立得，所以桌面與板間的摩擦因數(shù)應(yīng)滿足，所以當(dāng)板與桌面間動(dòng)摩擦因數(shù)為時(shí)，物塊-定能到達(dá)板右端，D正確．

三、實(shí)驗(yàn)題（本題共2小題，每空2分，共16.0分）

11．圖甲是“研究平拋物體運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)裝置，通過(guò)描點(diǎn)畫出平拋小球的運(yùn)動(dòng)軌跡。

（1）在此實(shí)驗(yàn)中，下列說(shuō)法正確的是

A．斜槽軌道必須光滑B．記錄的點(diǎn)應(yīng)適當(dāng)多一些

C．為描出小球的運(yùn)動(dòng)軌跡描繪的點(diǎn)可以用折線連接D．y軸的方向根據(jù)重垂線確定

（2）圖乙是某同學(xué)通過(guò)實(shí)驗(yàn)對(duì)平拋運(yùn)動(dòng)進(jìn)行研究，記錄的拋物線軌跡的一部分。x軸沿水平方向，y軸是豎直方向，由圖中所給的數(shù)據(jù)可求出：平拋物體的初速度是，小球從開始拋出到運(yùn)動(dòng)至B點(diǎn)過(guò)程中，小球重力的平均功率W。（重力加速度、小球的質(zhì)量）。

【答案】BD42

【詳解】（1）[1]A．在“研究平拋物體運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中，由于每次在斜槽軌道上運(yùn)動(dòng)情況相同，因此斜槽是否光滑與試驗(yàn)結(jié)果無(wú)關(guān)，A錯(cuò)誤；

B．記錄的點(diǎn)應(yīng)適當(dāng)多一些，可以將運(yùn)動(dòng)軌跡畫的更準(zhǔn)確，B正確；

C．小球的運(yùn)動(dòng)軌跡必須用平滑的曲線連接，C錯(cuò)誤；

D．利用重錘線來(lái)確定y軸的方向，D正確

故選BD。

（2）[2]由于水平方向間隔相等，因此記錄的時(shí)間間隔相等，豎直方向上，根據(jù)

可得

時(shí)間間隔

由于水平方向做勻速運(yùn)動(dòng)，因此

可得平拋初速度

[3]B點(diǎn)的豎直速度為AC段豎直方向的平均速度

因此小球重力的平均功率

12．阿特伍德機(jī)是著名的力學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置。繞過(guò)定滑輪的細(xì)線上懸掛質(zhì)量相等的重錘A和B，在B下面再掛重物C時(shí)，由于速度變化不太快，測(cè)量運(yùn)動(dòng)學(xué)物理量更加方便。

（1）如圖所示，在重錘A下方固定打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，用紙帶連接A，測(cè)量A的運(yùn)動(dòng)情況。下列操作過(guò)程正確的是；

A．固定打點(diǎn)計(jì)器時(shí)應(yīng)將定位軸置于系重錘A的細(xì)線的正下方

B．開始時(shí)紙帶應(yīng)豎直下垂并與系重錘A的細(xì)線在同一豎直線上

C．應(yīng)先松開重錘讓A向上運(yùn)動(dòng)，然后再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源打點(diǎn)

D．打點(diǎn)結(jié)束后先將紙帶取下，再關(guān)閉打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源

（2）某次實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，打出的紙帶如圖所示，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用交流電源的頻率為，則重錘A運(yùn)動(dòng)拖動(dòng)紙帶打出H點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度為；（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）

（3）如果本實(shí)驗(yàn)室電源頻率不足50Hz，則瞬時(shí)速度的測(cè)量值（填“增大”或“減小”）；

（4）已知重錘A和B的質(zhì)量均為M，某小組在重錘壁下面掛質(zhì)量為m的重物C由靜止釋放驗(yàn)證系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的機(jī)械能守恒，某次實(shí)驗(yàn)中從紙帶上測(cè)量A由靜止上升h高度時(shí)對(duì)應(yīng)計(jì)時(shí)點(diǎn)的速度為v，則驗(yàn)證系統(tǒng)機(jī)械能守恒定律的表達(dá)式是；

（5）為了測(cè)定當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?，另一小組改變重物C的質(zhì)量m，測(cè)得多組m和測(cè)量對(duì)應(yīng)的加速度a，在坐標(biāo)上作圖如圖所示，圖線與縱軸截距為b，則當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹椤?/p>

【答案】B1.13增大

【詳解】（1）[1]AB．開始時(shí)紙帶應(yīng)豎直下垂并與系重錘A的細(xì)線在同一豎直線上，從而盡可能減小紙帶運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受的摩擦阻力，所以打點(diǎn)計(jì)時(shí)器振針應(yīng)置于系重錘A的細(xì)線的正下方，而定位軸的位置在復(fù)寫紙中心，在振針旁邊，所以定位軸不應(yīng)在重錘A的細(xì)線的正下方，故A錯(cuò)誤，B正確；

C．由于重錘A速度較快，且運(yùn)動(dòng)距離有限，打出的紙帶長(zhǎng)度也有限，為了能在長(zhǎng)度有限的紙帶上盡可能多地獲取間距適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)點(diǎn)，實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源，再釋放重錘A，故C錯(cuò)誤；

D．打點(diǎn)結(jié)束后應(yīng)先關(guān)閉打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源，再取下紙帶，故D錯(cuò)誤。

故選B。

（2）[2]打H點(diǎn)時(shí)重錘A的瞬時(shí)速度等于打G、J兩點(diǎn)間的平均速度，即

（3）[3]如果本實(shí)驗(yàn)室電源頻率不足50Hz，則計(jì)算瞬時(shí)速度時(shí)所代入的T值比實(shí)際值偏小，從而使瞬時(shí)速度的測(cè)量值增大。

（4）[4]根據(jù)機(jī)械能守恒定律有

整理得

（5）[5]對(duì)A、B、C整體根據(jù)牛頓第二定律有

整理得

由題意可知

解得

四、計(jì)算題（本題共3小題，共41.0分。13題10分，14題13分，15題18分）

13．一高空作業(yè)的工人的質(zhì)量，按安全生產(chǎn)規(guī)章制度要求，系一條長(zhǎng)度的安全帶，該安全帶的緩沖時(shí)間（完成緩沖后工人將靜止在空中，不計(jì)安全帶產(chǎn)生的形變量），若該工人不慎跌落（，忽略空氣阻力的影響），求：

（1）安全帶剛要拉緊時(shí)工人的速度大小v；

（2）緩沖過(guò)程中安全帶受到的平均作用力大小F及方向。

【答案】（1）；（2），方向?yàn)樨Q直向上

【詳解】（1）取向下為正方向，有

解得

（2）工人經(jīng)緩沖時(shí)間后速度變?yōu)?，由動(dòng)量定理，有

解得

作用力的方向?yàn)樨Q直向上。

14．如圖所示，某同學(xué)搭建的軌道，CDE為半徑R=0.3m的光滑圓弧型軌道，C點(diǎn)與斜面BC相切，D點(diǎn)為軌道最高點(diǎn)，斜面傾角θ=30°，與水平軌道AB相交點(diǎn)B點(diǎn)附近用一段小圓弧平滑連接。該同學(xué)用一輛質(zhì)量m=0.2kg的玩具小車從A點(diǎn)由靜止開始出發(fā)，先做勻加速直線運(yùn)動(dòng)到達(dá)B點(diǎn)時(shí)恰好達(dá)到額定功率，勻加速時(shí)間t=1s，此后再以恒定功率行駛到C點(diǎn)關(guān)閉玩具車電動(dòng)機(jī)。已知玩具車在AB段受到恒定阻力f=0.2N，BC段、CDE段都不受阻力，AB段長(zhǎng)為2m，BC段長(zhǎng)為1.3m。試求：

(1)玩具車在AB段的牽引力及額定功率P；

(2)判斷玩具車能否運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)。若能，則求一下對(duì)D點(diǎn)的壓力；若不能則說(shuō)明理由；

(3)若小車行駛到B點(diǎn)時(shí)，突然出現(xiàn)了故障，額定功率降為3W，發(fā)現(xiàn)玩具車到達(dá)C點(diǎn)前已經(jīng)勻速，則求玩具車在BC段行駛的時(shí)間。

【答案】(1)，；(2)能過(guò)D點(diǎn)，；(3)

【詳解】(1)汽車在AB段做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，有；

聯(lián)立可得

玩具車到達(dá)B點(diǎn)時(shí)恰好達(dá)到額定功率，有；

(2)玩具車在BC段保持功率恒定，準(zhǔn)備爬坡時(shí)牽引力為，而不受阻力，重力的分力為

故在BC段玩具車做勻速直線運(yùn)動(dòng)，C點(diǎn)的速度為4m/s，假設(shè)玩具車能經(jīng)過(guò)最高點(diǎn)D點(diǎn)，由動(dòng)能定理有

解得

若要安全過(guò)D點(diǎn)的最小速度滿足只有重力提供向心力，有

則可得

故，可知玩具車能安全通過(guò)最高點(diǎn)D，由牛頓第二定律有

由牛頓第三定律有

聯(lián)立可得玩具車對(duì)D點(diǎn)的壓力為。

(3)玩具車從B點(diǎn)到C點(diǎn)保持功率為不變，設(shè)運(yùn)動(dòng)時(shí)間為，勻速的速度為，有

聯(lián)立可得

15．某種彈射裝置如圖所示，左端固定的輕彈簧處于壓縮狀態(tài)且鎖定，彈簧具有的彈性勢(shì)能Ep=4.5J，質(zhì)量m=1.0kg的滑塊靜止于彈簧右端，光滑水平導(dǎo)軌AB的右端與傾角θ=30°的傳送帶平滑連接，傳送帶長(zhǎng)度L=8.0m，傳送帶以恒定速率v0=8.0m/s順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。某時(shí)刻解除鎖定，滑塊被彈簧彈射后滑上傳送帶，并從傳送帶頂端滑離落至地面。已知滑塊與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=，重力加速度g取10m/s2。

（1）解除鎖定后，求滑塊被彈簧彈出的速度大??；

（2）求電動(dòng)機(jī)傳送滑塊多消耗的電能E；

（3）若每次開始時(shí)彈射裝置具有不同的彈性勢(shì)能，要使滑塊滑離傳送帶后總能落至地面上的同一位置，求的取值范圍。

【答案】（1）3m/s；（2）96J；（3）

【詳解】（1）設(shè)滑塊剛沖上傳送帶底端的速度為v1，根據(jù)能量守恒，有

代入數(shù)據(jù)得

（2）因?yàn)棣蹋総anθ，故滑塊在傳送帶上先向上加速，根據(jù)牛頓第二定律

解得

若滑塊在傳送帶上一直加速，則離開傳送帶時(shí)的速度大小v滿足

解得

所以假設(shè)成立，滑塊離開傳送帶時(shí)的速度大小為7m/s；

滑塊在傳送帶上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為

該段時(shí)間，傳送帶的位移為

對(duì)傳送帶，根據(jù)動(dòng)能定理有

解得

即電動(dòng)機(jī)傳送滑塊多消耗的電能為

（3）分析可知，要使滑塊滑離傳送帶后總能落至地面上的同一位置，滑塊滑出傳送帶時(shí)要與傳送帶共速，滑塊剛好加速到與傳送帶共速時(shí)離開傳送帶，所對(duì)應(yīng)的彈性勢(shì)能最小，有

解得

同理可得，滑塊剛好減速到與傳送帶共速時(shí)離開傳送帶，所對(duì)應(yīng)的彈性勢(shì)能最大，有

解得

所以，滿足條件的彈性勢(shì)能范圍為重慶市重點(diǎn)中學(xué)2023-2024學(xué)年高三上學(xué)期期中考試

物理試題

滿分：100分，75分鐘完卷

一、單選題（本題共7小題，每小題4分，共28.0分）

1．“蓬勃的體育傳統(tǒng)”是重慶七中的三大傳統(tǒng)之一。圖為一東川小哥做引體向上時(shí)，雙手對(duì)稱地握住單杠并且身體懸空靜止的示意圖。設(shè)每條手臂施加的拉力大小為T，兩條手臂拉力的合力大小為F，若減小手臂與豎直方向間的夾角θ，則（）

A．T不變B．T增大

C．F不變D．F減小

2．關(guān)于下圖中所涉及物理知識(shí)的論述中，正確的是（）

A．甲圖中，由兩分子間作用力隨距離變化的關(guān)系圖線可知，當(dāng)兩個(gè)相鄰的分子間距離為時(shí)，它們間相互作用的引力和斥力均為零

B．乙圖中，在固體薄片上涂上石蠟，用灼熱的針接觸其下表面，從石蠟熔化情況知固體薄片可能為非晶體

C．丙圖中，液體表面層分子間相互作用表現(xiàn)為斥力，正是因?yàn)槌饬Σ攀沟盟w可以停在水面上

D．丁圖中，迅速壓下活塞，可觀察到硝化棉燃燒起來(lái)，這表明氣體從外界吸熱，內(nèi)能增加

3．如圖所示，某次比賽中一運(yùn)動(dòng)員將籃球從地面上方B點(diǎn)以速度斜向上拋出，恰好垂直擊中籃板上A點(diǎn)。不計(jì)空氣阻力，若籃球從B點(diǎn)正上方C點(diǎn)斜向上拋出，仍然垂直擊中籃板上A點(diǎn)，則兩次拋球相比（）

A．從B拋出至A,用時(shí)較短

B．從B點(diǎn)拋出時(shí)，球撞到籃板時(shí)的速度較小

C．從C點(diǎn)拋出時(shí)，球撞到籃板時(shí)的速度較小

D．從C點(diǎn)拋出時(shí)，拋射角較大

4．一列簡(jiǎn)諧橫波在均勻介質(zhì)中沿x軸方向傳播，在時(shí)刻的波形如圖甲所示，圖乙為質(zhì)點(diǎn)M的振動(dòng)圖像。下列說(shuō)法正確的是（）

A．質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)頻率為2HzB．該波沿x軸負(fù)方向傳播

C．該波傳播的速度大小為0.5m/sD．在1s~3.5s時(shí)間內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)N的路程為30cm

5．如圖所示，車廂水平底板上放置質(zhì)量為M的物塊，物塊上固定豎直輕桿。質(zhì)量為m的球用細(xì)線系在桿上O點(diǎn)。當(dāng)車廂在水平面上沿直線加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，球和物塊相對(duì)車廂靜止，細(xì)線偏離豎直方向的角度為θ，此時(shí)車廂底板對(duì)物塊的摩擦力為f、支持力為N，已知重力加速度為g，則（）

A．N=Mgf=MgsinθB．f=μ(M+m)g

C．f=MgtanθD．f=(M+m)gtanθ

6．如圖甲所示，置于水平地面上質(zhì)量為m的物體，在豎直拉力F作用下，由靜止開始向上運(yùn)動(dòng)，其動(dòng)能Ek與距地面高度h的關(guān)系圖象如圖乙所示，已知重力加速度為g，空氣阻力不計(jì)。下列說(shuō)法正確的是（）

A．在0～h0過(guò)程中，F(xiàn)大小始終為mg

B．在0～h0和h0～2h0過(guò)程中，F(xiàn)做功之比為2∶1

C．在0～2h0過(guò)程中，物體的機(jī)械能不斷增加

D．在2h0～3.5h0過(guò)程中，物體的機(jī)械能不斷減少

7．如圖，足夠大的水平圓臺(tái)上都固定一光滑豎直細(xì)桿，原長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕質(zhì)彈簧套在豎直桿上，質(zhì)量均為m的光滑小球A、B用長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕桿及光滑鉸鏈相連，小球A穿過(guò)豎直桿置于彈簧上。讓小球B以不同的角速度ω繞豎直桿勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為ω0時(shí)，小球B剛好離開臺(tái)面。彈簧始終在彈性限度內(nèi)，勁度系數(shù)為k，重力加速度為g，則下列判斷正確的是（）

A．小球均靜止時(shí)，彈簧的長(zhǎng)度為L(zhǎng)-

B．角速度ω=ω0時(shí)，小球A對(duì)彈簧的壓力為mg

C．角速度ω0=

D．角速度從ω0繼續(xù)增大的過(guò)程中，彈簧的形變量增大

二、多選題（本大題共3小題，每小題5分，共15.0分。選對(duì)但少選3分，錯(cuò)選0分）

8．一質(zhì)量為2kg的物塊在合外力F的作用下從靜止開始沿直線運(yùn)動(dòng)．F隨時(shí)間t變化的圖線如圖所示，則（）

A．時(shí)物塊的速率為1m/s

B．時(shí)物塊的動(dòng)量大小為

C．時(shí)物塊的動(dòng)量大小為

D．時(shí)物塊的速度為0

9．中國(guó)空間站“天和”核心艙繞地球飛行的軌道可視為圓軌道，軌道離地面的高度約為地球半徑的。已知地球表面重力加速度大小為g（忽略地球自轉(zhuǎn)），地球的半徑為R，則下列關(guān)于核心艙說(shuō)法正確的是（）

A．核心艙在軌道上運(yùn)行周期大于同步衛(wèi)星的周期B．核心艙在軌道上運(yùn)行速度小于

C．核心艙在軌道處加速度為D．核心艙運(yùn)行周期為

10．如圖，一質(zhì)量為M=2m、長(zhǎng)為L(zhǎng)質(zhì)量均勻的板放在光滑水平桌面上，板的右端與桌邊定滑輪距離足夠大，板的左端有一可視為質(zhì)點(diǎn)、質(zhì)量為m的物塊，物塊上連接一條很長(zhǎng)的細(xì)繩，某人拉繩并使其以恒定速率v=向下運(yùn)動(dòng)，物塊只能運(yùn)動(dòng)到板的中點(diǎn)．下列說(shuō)法正確的是()

A．物塊對(duì)板做功的功率保持不變

B．物塊與板間因摩擦產(chǎn)生的熱量為mgL

C．整個(gè)過(guò)程繩的拉力對(duì)物塊做的功為mgL

D．若板與桌面間有摩擦，則當(dāng)板與桌面間動(dòng)摩擦因數(shù)為時(shí)，物塊一定能到達(dá)板右端

三、實(shí)驗(yàn)題（本題共2小題，每空2分，共16.0分）

11．圖甲是“研究平拋物體運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)裝置，通過(guò)描點(diǎn)畫出平拋小球的運(yùn)動(dòng)軌跡。

（1）在此實(shí)驗(yàn)中，下列說(shuō)法正確的是

A．斜槽軌道必須光滑B．記錄的點(diǎn)應(yīng)適當(dāng)多一些

C．為描出小球的運(yùn)動(dòng)軌跡描繪的點(diǎn)可以用折線連接D．y軸的方向根據(jù)重垂線確定

（2）圖乙是某同學(xué)通過(guò)實(shí)驗(yàn)對(duì)平拋運(yùn)動(dòng)進(jìn)行研究，記錄的拋物線軌跡的一部分。x軸沿水平方向，y軸是豎直方向，由圖中所給的數(shù)據(jù)可求出：平拋物體的初速度是，小球從開始拋出到運(yùn)動(dòng)至B點(diǎn)過(guò)程中，小球重力的平均功率W。（重力加速度、小球的質(zhì)量）。

12．阿特伍德機(jī)是著名的力學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置。繞過(guò)定滑輪的細(xì)線上懸掛質(zhì)量相等的重錘A和B，在B下面再掛重物C時(shí)，由于速度變化不太快，測(cè)量運(yùn)動(dòng)學(xué)物理量更加方便。

（1）如圖所示，在重錘A下方固定打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，用紙帶連接A，測(cè)量A的運(yùn)動(dòng)情況。下列操作過(guò)程正確的是；

A．固定打點(diǎn)計(jì)器時(shí)應(yīng)將定位軸置于系重錘A的細(xì)線的正下方

B．開始時(shí)紙帶應(yīng)豎直下垂并與系重錘A的細(xì)線在同一豎直線上

C．應(yīng)先松開重錘讓A向上運(yùn)動(dòng)，然后再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源打點(diǎn)

D．打點(diǎn)結(jié)束后先將紙帶取下，再關(guān)閉打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源

（2）某次實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，打出的紙帶如圖所示，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用交流電源的頻率為，則重錘A運(yùn)動(dòng)拖動(dòng)紙帶打出H點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度為；（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）

（3）如果本實(shí)驗(yàn)室電源頻率不足50Hz，則瞬時(shí)速度的測(cè)量值