2023-2024年山東省臨沂市高三上學期期中考試物理試題（解析版）

臨沂市高三教學質(zhì)量檢測考試物理注意事項：1、答題前，考生務(wù)必將自己的姓名、考生號、座號等信息填寫在答題卡和試卷指定位置處。2、回答選擇題時，選出每小題的答案后，用鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標號涂黑。如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標號?；卮鸱沁x擇題時，將答案寫在答題卡上。寫在本試卷上無效。3、考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并收回。一、單項選擇題：本題共8小題，每小題3分，共24分。每小題只有一個選項符合題目要求。1.某次直升式電梯由靜止從低處到高處時，記錄電梯啟動過程中牽引繩索對電梯的牽引力隨時間變化的圖象如圖所示，已知電梯與乘客總質(zhì)量為m，重力加速度為g，下列說法正確的是（）A.電梯速度先增大后減小 B.電梯勻速上升C.電梯速度繼續(xù)增大 D.以后電梯保持靜止【答案】C【解析】【詳解】A．時間內(nèi)牽引繩索對電梯的牽引力逐漸增大，則根據(jù)牛頓第二定律可得加速度逐漸增大，故電梯做加速增大的加速運動，故電梯速度逐漸增大，故A錯誤；B．時間內(nèi)牽引繩索對電梯的牽引力不變，根據(jù)牛頓第二定律可得加速度不變，故電梯做勻加速直線運動，故B錯誤；C．時間內(nèi)牽引繩索對電梯的牽引力逐漸減小，則根據(jù)牛頓第二定律可得加速度逐漸減小，故電梯做加速減小的加速運動，故電梯速度逐漸增大，故C正確；D．以后牽引繩索對電梯的牽引力等于重力，故電梯受力平衡，做勻速直線運動，故D錯誤。故選C。2.用水平拉力使水平桌面上的甲、乙兩物體由靜止開始沿直線運動，甲、乙兩物體運動的加速度a與所受拉力F的關(guān)系如圖所示。下列說法正確的是（）A.甲物體的質(zhì)量一定大于乙物體的質(zhì)量B.甲物體的質(zhì)量可能等于乙物體的質(zhì)量C.甲物體與水平桌面間的動摩擦因數(shù)小于乙物體與水平桌面間的動摩擦因數(shù)D.甲物體與水平桌面間的動摩擦因數(shù)大于乙物體與水平桌面間的動摩擦因數(shù)【答案】D【解析】【詳解】AB．由牛頓第二定律可知可得結(jié)合圖像可知AB錯誤；CD．由圖像可知可知C錯誤，D正確；故選D。3.一物體在恒定的水平拉力作用下在粗糙的水平面上做勻速運動，運動一段時間后拉力逐漸減小，當拉力減小到零時物體剛好停止運動，圖中給出了拉力隨物體位移變化的圖象。則物體勻速運動時的動能約為（）A. B. C. D.【答案】C【解析】【詳解】由圖可知，物體所受滑動摩擦力大小為14N，且拉力減小到零時物體剛好停止運動，因此可知物體減速滑行距離為7m，根據(jù)動能定理可得拉力做功，為圖像面積，因此可得物體勻速運動時的動能約為72J。故B正確。4.一輛汽車在平直的公路上由靜止開始運動，運動過程中先保持某一恒定加速度，后保持恒定的牽引功率，其?引力和速度的關(guān)系圖象如圖所示。若已知汽車的質(zhì)量m、牽引力和速度及汽車所能達到的最大速度，運動過程中汽車所受阻力恒定，則汽車勻加速運動過程中牽引力做的功是（）A. B. C. D.【答案】A【解析】【詳解】根據(jù)圖像可得，汽車的額定功率為汽車的阻力為汽車勻加速階段的加速度為勻加速階段的位移為汽車勻加速運動過程中牽引力做為綜上所述，聯(lián)立解得故選A。5.我國自主研發(fā)的長征二號F遙十七運載火箭于2023年10月26日11時14分在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心點火發(fā)射，將搭載三名航天員的神舟十七號載人飛船送入太空。神舟十七號飛船入軌后在停泊軌道Ⅰ上進行數(shù)據(jù)確認，后擇機經(jīng)轉(zhuǎn)移軌道Ⅱ進入對接軌道Ⅲ并于當日16時20分與中國空間站組合體完成自主快速交會對接，其變軌過程可簡化如圖所示，已知停泊軌道半徑近似為地球半徑R，中國空間站軌道距地面的平均高度為h，則飛船在軌道Ⅱ上A、B兩點的速率之比為（）A. B. C. D.【答案】D【解析】【詳解】由開普勒第二定律可知，飛船在轉(zhuǎn)移軌道上A、B附近極短時間內(nèi)掃過的面積相等兩點的速率之比為故選D。6.如圖所示，質(zhì)量為的木塊放置在質(zhì)量為的長木板上，一水平向右的牽引力作用在木塊上，二者始終無相對滑動且沿水平地面向右做勻加速直線運動。下列說法正確的是（）A.木板受到地面的摩擦力一定大于木板受到木塊的摩擦力B.牽引力減小時，木板受到木塊的摩擦力也減小C.牽引力增大時，木板受到地面的摩擦力也增大D.如果二者一起向右運動的加速度減小，木板受到地面的摩擦力也減小【答案】B【解析】【詳解】A．二者始終無相對滑動且沿水平地面向右做勻加速直線運動，木板受到地面的摩擦力一定小于木板受到木塊的摩擦力，A錯誤；B．牽引力減小時，如果二者一起向右運動的加速度減小，木板受到木塊的摩擦力也減小，B正確；CD．木板受到地面的摩擦力為滑動摩擦力，與物體運動狀態(tài)和牽引力無關(guān)，CD錯誤；故選B。7.如圖所示為賽車場的一個水平“U”形彎道，轉(zhuǎn)彎處為圓心在點的半圓，內(nèi)外半徑分別為和。一輛質(zhì)量為的賽車通過線經(jīng)彎道到達線，有如圖所示的①、②、③三條路線，其中路線③是以為圓心的半圓，。賽車沿圓弧路線行駛時，路面對輪胎的最大徑向靜摩擦力為。賽車以不打滑的最大速率選擇不同的路線通過彎道（所選路線內(nèi)賽車速率不變，發(fā)動機功率足夠大）。下列說法正確的是（）A.路線①所用時間最短 B.路線②所用時間最短C.路線③所用時間最短 D.路線①和③所用時間相同【答案】C【解析】【詳解】根據(jù)最大靜摩擦力提供向心力有，，三條路線的最大行駛速率分別為，，三條路線的用時分別為可得故路線③所用時間最短。故選C。8.一轉(zhuǎn)動裝置如圖所示，四根長度均為的輕桿和與兩小球及一小環(huán)通過鉸鏈連接，球和環(huán)的質(zhì)量均為端固定在豎直的輕質(zhì)轉(zhuǎn)軸上。套在轉(zhuǎn)軸上原長為的輕質(zhì)彈簧連接在與小環(huán)之間，裝置靜止時彈簧長為。轉(zhuǎn)動該裝置并緩慢增大轉(zhuǎn)速，小環(huán)緩慢上升。彈簧始終在彈性限度內(nèi)，忽略一切摩擦和空氣阻力，重力加速度為。則彈簧長度從緩慢縮短為的過程中，外界對轉(zhuǎn)動裝置所做的功為（）A. B. C. D.【答案】D【解析】【詳解】裝置靜止時彈簧長為，受力分析如圖所示設(shè)OA、AB桿中的彈力分別為F1、T1，OA桿與轉(zhuǎn)軸的夾角為，小環(huán)受到彈簧的彈力小環(huán)受力平衡得小球受力平衡得豎直方向受力為而水平方向受力聯(lián)立解得當彈簧長度為時，受力分析如圖所示設(shè)OA，AB桿中的彈力分別為F3，T3，OA桿與彈簧的夾角為，小環(huán)受到的彈力為小環(huán)受力平衡有且對小球有由牛頓第二定律得聯(lián)立解得整個過程中彈簧的彈性勢能變化為零，即彈力做功為零，由動能定理得聯(lián)立解得故選D。二、多項選擇題：本題共4小題；每小題4分，共16分。每小題有多個選項符合題目要求，全部選對得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分。9.使物體成為衛(wèi)星的最小發(fā)射速度稱為第一宇宙速度，而使物體脫離星球引力所需要的最小發(fā)射速度稱為第二宇宙速度，與的關(guān)系是。已知某星球半徑是地球半徑的，其表面的重力加速度是地球表面重力加速度的，地球的平均密度為，不計其他星球的影響，則（）A.該星球的第二宇宙速度為 B.該星球的第二宇宙速度為C.該星球平均密度為 D.該星球的平均密度為【答案】AD【解析】【詳解】AB．根據(jù)萬有引力提供向心力地球的第一宇宙速度為則該星球的第一宇宙速度為該星球的第二宇宙速度為故A正確，B錯誤；CD．根據(jù)萬有引力提供向心力可得地球的體積為地球的密度為該星球的平均密度為故C錯誤，D正確。故選AD。10.如圖所示，小球A以某一速度水平向右拋出的同時，小球B斜向左上方以速度拋出，與水平方向的夾角為。兩球拋出后在同一豎直面內(nèi)運動，且恰好在空中相碰。已知單獨拋出小球B時，小球B到達的最高點恰好與小球A的拋出點處于同一水平線上，且小球B落地點位于小球A拋出點的正下方。不計空氣阻力，重力加速度為，，，下列說法正確的是（）A.小球A拋出的初速度大小等于 B.小球A拋出的初速度大小等于C.兩球拋出點的水平距離為 D.兩球拋出點的水平距離為【答案】BC【解析】【詳解】CD．小球B在水平、豎直方向的速度為單獨拋出小球B時，小球B在空中運動的時間為兩球拋出點的水平距離為故C正確，D錯誤；AB．小球A拋出高度為小球A、B在恰好在空中相碰，若此時小球B向上運動，有解得小球A拋出的初速度大小等于小球A、B在恰好在空中相碰，若此時小球B向下運動，有解得小球A拋出的初速度大小等于綜上所述，小球A拋出的初速度大小等于或，故A錯誤，B正確。故選BC。11.如圖所示，為質(zhì)量不計的足夠長的硬質(zhì)膜，放在光滑的水平面上，其上分別靜止放有兩個物體A和，的質(zhì)量為，B的質(zhì)量，與膜之間的動摩擦因數(shù)均為，物體受到的最大靜摩擦力等于其滑動摩擦力。的水平拉力在時刻開始作用在物體上，。下列說法正確的是（）A.若力水平向右作用在A物體上，A的加速度為B.若力水平向右作用在A物體上，后撤去力，物體A最終的速度為C.若力水平向左作用在B物體上，B的加速度為D.若力水平向左作用在B物體上，后撤去力，物體B最終的速度為【答案】BCD【解析】【詳解】根據(jù)題意可知，A與C之間的最大靜摩擦力為B與C之間的最大靜摩擦力為由于C的質(zhì)量不計，則C的合力一定為0，即A與C之間和B與C之間的摩擦力大小相等AB．根據(jù)題意，若力水平向右作用在A物體上，B物體的最大加速度為對整體可知，B與C之間發(fā)生相對滑動，由牛頓第二定律，對物體A有解得后，物體A的速度為物體B的速度為撤去力后，A、B、C組成的系統(tǒng)動量守恒，最終三者共速，則有解得故A錯誤，B正確；CD．根據(jù)題意，若力水平向左作用在B物體上，B與C之間發(fā)生相對滑動，由牛頓第二定律，對物體B有解得由牛頓第二定律，對物體A有解得后，物體A的速度為物體B的速度為撤去力后，A、B、C組成的系統(tǒng)動量守恒，最終三者共速，則有解得故CD正確故選BCD。12.如圖所示，在水平地面上的同一直線上，豎直固定一個半徑為的四分之一圓形軌道（為豎直半徑），軌道右側(cè)固定一個傾角為的光滑斜面，斜面頂端固定一大小可忽略的輕滑輪，輕滑輪與在同一水平高度。一輕繩跨過定滑輪，左端與圓形軌道上質(zhì)量為的小圓環(huán)相連，右端與斜面上質(zhì)量為的物塊相連。在圓形軌道底端A點靜止釋放小圓環(huán)，小圓環(huán)運動到圖中點時，輕繩與軌道相切，與夾角為；小圓環(huán)運動到B點時速度恰好為零。忽略一切摩擦，小圓環(huán)和物塊均可視為質(zhì)點，物塊離斜面底端足夠遠，重力加速度為，下列說法正確的是（）A.小圓環(huán)到達B點后不能再次回到A點B.小圓環(huán)到達B點后還能再次回到A點C.小圓環(huán)到達點時的速度大小為D.小圓環(huán)和物塊的質(zhì)量之比為【答案】BCD【解析】【詳解】AB．依題意，系統(tǒng)機械能守恒，小圓環(huán)從A點由靜止釋放，運動到B點時速度恰好為零，此后沿軌道向下運動，可以再次回到A點。故A錯誤；B正確；D．設(shè)輕滑輪的位置為C，由幾何關(guān)系可知在運動過程中，對系統(tǒng)，根據(jù)動能定理可知解得故D正確；C．運動過程中，小圓環(huán)和物塊沿繩方向的速度大小相等，到達P點時，輕繩與軌道相切，此時二者速度大小相等。由動能定理可得解得故C正確。故選BCD。三、非選擇題：本題共6小題，共60分。13.測量物塊與水平桌面之間動摩擦因數(shù)的實驗裝置如圖所示。實驗步驟如下：①用天平測量物塊和遮光片的總質(zhì)量、重物的質(zhì)量；用游標卡尺測量遮光片的寬度d；用米尺測量兩光電門之間的距離s；②調(diào)整輕滑輪，使細線水平；③讓物塊從光電門A的左側(cè)由靜止釋放，用數(shù)字毫秒計分別測出遮光片經(jīng)過光電門A和光電門B所用的時間和，求出加速度；④根據(jù)上述實驗數(shù)據(jù)求出動擦因數(shù)?；卮鹣铝袉栴}：（1）若實驗過程中不滿足，則動摩擦因數(shù)________（用M、m、a和重力加速度g表示）。（2）實驗過程中，為了減少偶然誤差，在步驟③求加速度a時通常采取的措施是________。（3）如果桌面沒有調(diào)整到水平，由此引起的誤差屬于________（填“偶然誤差”或“系統(tǒng)誤差”）?！敬鸢浮竣?②.見解析③.系統(tǒng)誤差【解析】【詳解】（1）[1]對物塊和重物組成的系統(tǒng)分析，由牛頓第二定律，可得解得（2）[2]實驗過程中，為了減少偶然誤差，在步驟③求加速度a時通常采取的措施是多次重復該步驟，然后求平均值。（3）[3]如果桌面沒有調(diào)整到水平，由此引起的誤差屬于系統(tǒng)誤差。14.一物理課題小組利用手機測量當?shù)氐闹亓铀俣龋瑢嶒瀳鼍叭鐖D甲所示，將一根木條平放在樓梯臺階邊緣，小球放置在木條上，打開手機的“聲學秒表”軟件，用鋼尺水平擊打木條使其轉(zhuǎn)開后，小球下落撞擊地面，手機接收到鋼尺的擊打聲開始計時，接收到小球落地的撞擊聲停止計時，記錄下?lián)舸蚵暸c撞擊聲的時間間隔t，多次測量不同臺階距離地面的高度h及對應(yīng)的時間間隔t。（1）現(xiàn)有以下材質(zhì)的小球，實驗中應(yīng)當選用________．A．鋼球B．乒乓球C．橡膠球（2）在上述實驗過程中，聲音傳播需要時間，為減小誤差手機應(yīng)放置在（）A．M點B．O點C．N點（3）課題組根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出圖線后，求出斜率獲得重力加速度的數(shù)值。但部分同學認為，在實驗中未考慮木條厚度，用圖像法得出的重力加速度必然有偏差。你認為該觀點是否正確。________（填“是”或“否”）（4）該課題組改進了探究方法：從某一高度處的點由靜止釋放小球?qū)⒆鲎杂陕潴w運動，依次穿過小球正下方的兩光電門，當小球通過光電門時，與之連接的計時器啟動開始計時，當小球通過光電門時，計時器停止計時，計時器顯示屏上將顯示出小球經(jīng)過間的時間，并用刻度尺測出間的豎直距離。保持及的位置固定不變，將光電門在豎直方向上且在點與光電門之間移動改變的大小，測出對應(yīng)的。測出多組，作出與的關(guān)系圖像如圖乙所示，則當?shù)氐闹亓铀俣萠_______（用表示）。【答案】①.A②.B③.否④.【解析】【詳解】（1）[1]為了減小空氣阻力等誤差影響，應(yīng)該選用材質(zhì)密度較大的小鋼球。故選A。（2）[2]為了使得記錄下?lián)舸蚵暸c撞擊聲的時間間隔等于小球做自由落體運動的時間，應(yīng)該讓擊打木條的聲音傳到手機處的時間與小球落地時的聲音傳到手機處的時間相等，所以在上述實驗過程中，為減小誤差手機應(yīng)放置在O點，故選B。（3）[3]不考慮木條厚度時，根據(jù)自由落體運動規(guī)律有整理得考慮木條厚度時，設(shè)木條厚度為H，則整理得結(jié)合圖像可知，重力加速度對應(yīng)直線的斜率，與H無關(guān)，觀點不正確，故選否。（4）[4]設(shè)小球在Q點的速度為vQ，從Q到P看做是加速度為g的勻減速運動，則整理得由圖像可知即15.為節(jié)省空間，超市手推購物車收納時可以相互嵌套。在水平面上有兩輛相互嵌套的購物車，工作人員將處于同一直線上的另一輛購物車猛推一下，沿直線運動與前面的兩輛車嵌套在一起，嵌套后共同向前運動后停了下來。人推車時間、兩車相碰時間極短，可忽略，已知購物車的質(zhì)量均為，車運動時受到的阻力恒為車重的倍，重力加速度，求：（1）兩輛車從嵌套后一起運動到停下來所用的時間；（2）工作人員對第一輛車沖量的大小?！敬鸢浮浚?）；（2）【解析】【詳解】（1）根據(jù)題意，車運動時受到的阻力恒為車重的倍，設(shè)嵌套后購物車共同運動的加速度大小為，則根據(jù)牛頓第二定律有解得設(shè)兩輛車從嵌套后一起運動到停下來所用的時間為，運用逆向思維，可得解得（2）由于車運動時受到的阻力恒為車重的倍，則可知，第一輛車被推車后做勻減速運動的加速度大小為，設(shè)被推出時的速度大小為，與第二輛車碰撞時的速度大小為，碰撞后獲得的公共速度大小為，根據(jù)（1）中可得購物車之間碰撞時間，可認為碰撞前后瞬間動量守恒，由動量守恒定律有解得根據(jù)勻變速直線運動速度與時間的關(guān)系可得代入數(shù)據(jù)解得則由動量定理可得，工作人員對第一輛車沖量的大小為16.質(zhì)量的蘋果從離地面的高處以的速度水平拋出，后恰好被質(zhì)量，水平速度的小鋼珠從側(cè)面擊中（鋼珠運動方向與蘋果運動軌跡所在平面垂直），擊中后鋼珠以的速度從蘋果穿出，，求蘋果落地點與拋出點的距離。【答案】4m【解析】【詳解】設(shè)蘋果下落到地面所用時間為，則根據(jù)題意有解得蘋果水平拋出0.2后與小剛球相撞，此時蘋果的水平位移蘋果與鋼球組成的系統(tǒng)水平方向不受外力，可知二者碰撞前后水平方向動量守恒，設(shè)與鋼球碰撞后蘋果獲得與初速度方向垂直的另一水平方向的速度為，則由動量守恒定律有解得設(shè)碰撞后蘋果繼續(xù)運動，在原水平方向的位移為，則有則可知在原水平方向的總位移為在垂直原水平方向的水平位移為由此可得，蘋果落地點與拋出點的距離17.納米技術(shù)正在極大改善我們的生活，納米技術(shù)中需要移動操控原子，必須使在不停做熱運動的原子幾乎靜止下來，為此發(fā)明的激光制冷技術(shù)與下述力學緩沖模型類似。圖甲中輕彈簧下端固定在傾角為的足夠長光滑斜面底端，上端與質(zhì)量處于靜止狀態(tài)的物塊B相連，B的底面涂有智能涂層材料可使斜面對B施加大小可調(diào)節(jié)的阻力；阻力大小與B下移距離之間的關(guān)系如圖乙所示。質(zhì)量的物塊A從斜面上與B相距的位置處由靜止釋放，之后與B發(fā)生彈性正碰（A、B均可以看作質(zhì)點），碰撞后B向下運動距離為時速度減為零，B欲反向運動時立即被智能涂層鎖住。已知B開始靜止在彈簧上時，彈簧壓縮量為，重力加速度為，彈簧始終處于彈