山東省泰安市寧陽縣2022-2023學(xué)年高三上學(xué)期11月期中考試物理試題含解析

20222023學(xué)年高三上學(xué)期期中檢測試題物理第Ⅰ卷（選擇題：共40分）一、單項選擇題：本題共8小題，每小題3分，共計24分。每小題只有一個選項符合題目要求。1.如圖所示，在同一豎直面內(nèi)，小球a、b從高度不同的兩點，分別以初速度va和vb沿水平方向拋出，經(jīng)過時間ta和tb后落到與兩拋出點水平距離相等的P點。若不計空氣阻力，下列關(guān)系式中正確的是（）A.va＞vb B.ta＞tbC.va＝vb D.ta＜tb【答案】B【解析】【詳解】BD．平拋運動的豎直方向上為自由落體運動得a小球下落高度大，所以空中運動時間長ta>tb故B正確，D錯誤；AC．平拋運動的水平方向為勻速直線運動兩小球運動水平位移x相同，ta>tb，可得va<vb故AC錯誤。故選B。2.超強臺風(fēng)利奇馬于2019年8月10日1時45分許在我國浙江省溫嶺市城南鎮(zhèn)沿海登陸，登陸時其中心附近最大風(fēng)力達(dá)到16級（52m/s），對固定建筑物破壞程度非常巨大。請你根據(jù)所學(xué)物理知識推算固定建筑物所受風(fēng)力（空氣的壓力）與風(fēng)速（空氣流動速度）大小關(guān)系。假設(shè)某一建筑物垂直風(fēng)速方向的受力面積為S，風(fēng)速大小為v，空氣吹到建筑物上后速度瞬間減為零，空氣密度為ρ，風(fēng)力F與風(fēng)速大小v關(guān)系式為（）A.F＝ρSv B.F＝ρSv2 C.F＝ρSv3 D.F＝ρSv3【答案】B【解析】【詳解】設(shè)風(fēng)與建筑物的作用時間為t，則在該時間內(nèi)，與建筑物作用的空氣質(zhì)量為根據(jù)動量定理得解得F＝ρSv23.如圖所示，開始時A、B間的細(xì)繩呈水平狀態(tài)，現(xiàn)由計算機控制物體A的運動，使其恰好以速度vA沿豎直桿勻速下滑，經(jīng)細(xì)繩通過定滑輪拉動物體B在水平面上運動，則下列v－t圖象中，最接近物體B的運動情況的是()．A. B. C. D.【答案】A【解析】【詳解】與物體A相連的繩端速度v分解為沿繩伸長方向的速度和垂直于繩方向的速度，則物體B的速度在t=0時刻，之后隨θ增大，增大，B的速度增大，但開始時θ變化快，速度增加得快，圖線的斜率大，若繩和桿足夠長，則物體B的速度趨近于A的速度，故A正確，BCD錯誤。故選A。4.唐代《耒耜經(jīng)》記載了曲轅犁相對直轅犁的優(yōu)勢之一是起土省力，設(shè)牛用大小相等的拉力F通過耕索分別拉兩種犁，F(xiàn)與豎直方向的夾角分別為和，，如圖所示，忽略耕索質(zhì)量，耕地過程中，下列說法正確的是（）A.耕索對曲轅犁拉力的水平分力比對直轅犁的大B.耕索對曲轅犁拉力的豎直分力比對直轅犁的大C.曲轅犁勻速前進(jìn)時，耕索對犁拉力小于犁對耕索的拉力D.直轅犁加速前進(jìn)時，耕索對犁的拉力大于犁對耕索的拉力【答案】B【解析】【分析】【詳解】A．將拉力F正交分解如下圖所示則在x方向可得出Fx曲=FsinαFx直=Fsinβ在y方向可得出Fy曲=FcosαFy直=Fcosβ由題知α<β則sinα<sinβcosα>cosβ則可得到Fx曲<Fx直Fy曲>Fy直A錯誤、B正確；CD．耕索對犁的拉力與犁對耕索的拉力是一對相互作用力，它們大小相等，方向相反，無論是加速還是勻速，則CD錯誤。故選B?！军c睛】

5.科學(xué)家對銀河系中心附近的恒星S2進(jìn)行了多年的持續(xù)觀測，給出1994年到2002年間S2的位置如圖所示?？茖W(xué)家認(rèn)為S2的運動軌跡是半長軸約為（太陽到地球的距離為）的橢圓，銀河系中心可能存在超大質(zhì)量黑洞。這項研究工作獲得了2020年諾貝爾物理學(xué)獎。若認(rèn)為S2所受的作用力主要為該大質(zhì)量黑洞的引力，設(shè)太陽的質(zhì)量為M，可以推測出該黑洞質(zhì)量約為（）A. B. C. D.【答案】B【解析】【詳解】由圖可知，S2繞黑洞的周期T=16年，地球的公轉(zhuǎn)周期T0=1年，S2繞黑洞做圓周運動的半長軸r與地球繞太陽做圓周運動的半徑R關(guān)系是地球繞太陽的向心力由太陽對地球的引力提供，由向心力公式可知解得太陽的質(zhì)量為根據(jù)開普勒第三定律，S2繞黑洞以半長軸繞橢圓運動，等效于以繞黑洞做圓周運動，而S2繞黑洞的向心力由黑洞對它的萬有引力提供，由向心力公式可知解得黑洞的質(zhì)量為綜上可得故選B。6.在頂角為2a的圓錐頂點上，系一輕彈簧，勁度系數(shù)為k，原長為l0?，F(xiàn)在彈簧的另一端掛上一質(zhì)量為m的物體，使其在光滑的圓錐面上繞圓錐軸線（豎直線）做圓周運動，重力加速度為g，物體恰好離開圓錐面時的角速度為（）A. B.C. D.【答案】C【解析】【詳解】物體恰好離開圓錐面時，設(shè)彈簧伸長量為，可知整理得故選C。7.如圖所示，A、B兩物體疊放在一起，以相同的初速度上拋（不計空氣阻力）．下列說法正確的是A.在上升和下降過程中A對B的壓力一定為零B.上升過程中A對B的壓力大于A物體受到的重力C.下降過程中A對B的壓力大于A物體受到的重力D.在上升和下降過程中A對B的壓力等于A物體受到的重力【答案】A【解析】【詳解】解：以A、B整體為研究對象：在上升和下降過程中僅受重力，由牛頓第二定律知加速度為g，方向豎直向下．再以A為研究對象：因加速度為g，方向豎直向下，由牛頓第二定律知A所受合力為A的重力，所以A僅受重力作用，即A和B之間沒有作用力．故選A．【點評】本題是整體法和隔離法的應(yīng)用，整體跟部分的運動情況相同，可以通過計算整體的加速度來確定部分的加速度，再對部分進(jìn)行受力分析，得出最終結(jié)論．8.固定于豎直平面內(nèi)的光滑大圓環(huán)上套有一個小環(huán)，小環(huán)從大圓環(huán)頂端P點由靜止開始自由下滑，在下滑過程中，小環(huán)的速率正比于（）A.它滑過的弧長B.它下降的高度C.它到P點的距離D.它與P點的連線掃過的面積【答案】C【解析】【詳解】如圖所示設(shè)圓環(huán)下降的高度為，圓環(huán)的半徑為，它到P點的距離為，根據(jù)機械能守恒定律得由幾何關(guān)系可得聯(lián)立可得可得故C正確，ABD錯誤。故選C。二、多選題：本題共4小題，每小題4分，共16分.在每小題給出的四個選項中，有多項符合題目要求。全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分.9.神舟十三號返回艙進(jìn)入大氣層一段時間后，逐一打開引導(dǎo)傘、減速傘、主傘，最后啟動反沖裝置，實現(xiàn)軟著陸。某興趣小組研究了減速傘打開后返回艙的運動情況，將其運動簡化為豎直方向的直線運動，其圖像如圖所示。設(shè)該過程中，重力加速度不變，返回艙質(zhì)量不變，下列說法正確的是（）A.在時間內(nèi)，返回艙重力的功率隨時間減小B.在時間內(nèi)，返回艙的加速度不變C.在時間內(nèi)，返回艙的動量隨時間減小D.在時間內(nèi)，返回艙的機械能不變【答案】AC【解析】【詳解】A．重力的功率為由圖可知在0~t1時間內(nèi)，返回艙的速度隨時間減小，故重力的功率隨時間減小，故A正確；B．根據(jù)vt圖像的斜率表示加速度可知在0~t1時間內(nèi)返回艙的加速度減小，故B錯誤；C．在t1~t2時間內(nèi)由圖像可知返回艙的速度減小，故可知動量隨時間減小。故C正確；D．在t2~t3時間內(nèi)，由圖像可知返回艙的速度不變，則動能不變，但由于返回艙高度下降，重力勢能減小，故機械能減小，故D錯誤。故選AC。10.如圖所示，完全相同的四個足球彼此相互接觸疊放在水平面上，每個足球的質(zhì)量都是m，不考慮轉(zhuǎn)動情況，下列說法正確的是（）A.下面每個球?qū)Φ孛娴膲毫鶠閙gB.下面的球不受地面給的摩擦力C.下面每個球受地面給的摩擦力均為mgD.上面球?qū)ο旅婷總€球的壓力均為mg【答案】AD【解析】【詳解】A．以四個球整體為研究對象，受力分析可得3FN＝4mg可知下面每個球?qū)Φ孛娴膲毫鶠镕N′=FN=mg故A正確；B．四個球的球心連線構(gòu)成了正四面體，對下面的球受力分析可知，下面的每個小球都受到靜摩擦力作用，故B錯誤；CD．隔離上面球分析，由幾何關(guān)系可得3F1=mg得F1＝mg隔離下面一個球分析Ff=F1=mg故C錯誤，D正確。故選AD。11.某碼頭采用斜面運送冷鏈?zhǔn)称?，其簡化圖如圖甲所示，電動機通過繞輕質(zhì)定滑輪的輕細(xì)繩與放在傾角為的足夠長斜面上的物體相連，啟動電動機后物體沿斜面上升，在0~6s時間內(nèi)物體運動的圖像如圖乙所示，其中除1~5s時間段圖像為曲線外，其余時間段圖像均為直線，1s后電動機的輸出功率保持不變。已知物體的質(zhì)量為2kg，不計一切摩擦，重力加速度。則下列判斷正確的是（）A.在0~1s內(nèi)電動機所做的功為25JB.1s后電動機的輸出功率為100WC.物體的最大速度是5m/sD.0~5s內(nèi)物體沿斜面向上運動了35m【答案】BD【解析】【詳解】A．在0~1s內(nèi)，物體位移大小為設(shè)0~1s內(nèi)電動機做的功為，由動能定理得解得選項A錯誤；B．在0~1s內(nèi)，物體的加速度大小為設(shè)0~1s內(nèi)細(xì)繩拉力的大小為，由牛頓第二定律得解得由題意知1s后電動機輸出功率為選項B正確；C．當(dāng)物體達(dá)到最大速度后，根據(jù)平衡條件可得細(xì)繩的拉力大小為根據(jù)功率的公式可得選項C錯誤；D．設(shè)1~5s內(nèi)物體沿斜面向上運動的距離為，對物體由動能定理得解得所以在內(nèi)物體沿斜面向上運動的距離為選項D正確。故選BD。12.一物塊在傾角為的固定斜面上受到方向與斜面平行、大小與摩擦力相等的拉力作用，由靜止開始沿斜面向下做勻變速直線運動，物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)處處相同。若拉力沿斜面向下時，物塊滑到底端的過程中重力和摩擦力對物塊做功隨時間的變化分別如圖曲線①、②所示，則（）A.物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為B.當(dāng)拉力沿斜面向上，重力做功為時，物塊動能為C.當(dāng)拉力分別沿斜面向上和向下時，物塊的加速度大小之比為1∶3D.當(dāng)拉力分別沿斜面向上和向下時，物塊滑到底端時的動量大小之比為【答案】BC【解析】【詳解】A．對物體受力分析可知，平行于斜面向下的拉力大小等于滑動摩擦力，有由牛頓第二定律可知，物體下滑的加速度為則拉力沿斜面向下時，物塊滑到底端的過程中重力和摩擦力對物塊做功為代入數(shù)據(jù)聯(lián)立解得故A錯誤；C．當(dāng)拉力沿斜面向上，由牛頓第二定律有解得則拉力分別沿斜面向上和向下時，物塊的加速度大小之比為故C正確；B．當(dāng)拉力沿斜面向上，重力做功為合力做功為則其比值為則重力做功為時，物塊的動能即合外力做功為，故B正確；D．當(dāng)拉力分別沿斜面向上和向下時，物塊滑到底端時的動量大小為則動量的大小之比為故D錯誤。故選BC第Ⅱ卷（60分）三、實驗題（13題6分，14題8分，共計14分）13.用如圖所示的裝置探究加速度、力和質(zhì)量的關(guān)系，帶滑輪的長木板水平放置，彈簧測力計固定在墻上。小車上固定一定滑輪，細(xì)繩通過滑輪連接彈簧測力計和沙桶.（1）下列關(guān)于該實驗的操作說法中正確的是______。A.必須用天平測出沙和沙桶的質(zhì)量B.每次改變小車的質(zhì)量時，不需要重新平衡摩擦力C.小車的質(zhì)量須遠(yuǎn)大于沙桶和沙的質(zhì)量D.應(yīng)當(dāng)先釋放小車，再接通電源（2）利用打點頻率為的打點計時器，得到的一條紙帶如圖所示：（圖中每兩個計數(shù)點間還有四個點未畫出）則在該次實驗中，小車運動的加速度大小為______（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）。（3）某同學(xué)做實驗時，未把木板的一側(cè)墊高，就繼續(xù)進(jìn)行其他實驗步驟，則該同學(xué)作出的小車的加速度a與彈簧測力計示數(shù)F的圖像如圖所示，則實驗中小車受到的摩擦力大小為______。【答案】①.B②.1.19③.【解析】【詳解】（1）[1]AC．繩子的拉力可以通過彈簧測力計測得，故不需要用天平測出沙和沙桶的質(zhì)量，小車的質(zhì)量不需要遠(yuǎn)大于沙桶和沙的質(zhì)量，故AC錯誤；B．平衡摩擦力后，小車重力沿斜面向下的分力等于摩擦力，每次改變小車的質(zhì)量時，不需要重新平衡摩擦力，故B正確；D．為充分利用紙帶，應(yīng)當(dāng)先接通電源，再釋放小車，故D錯誤。故選B。（2）[2]根據(jù)逐差法求出小車運動的加速度大小為（3）[3]根據(jù)牛頓第二定律整理得當(dāng)彈簧測力計示數(shù)為時，小車加速度為零，故小車受到的摩擦力大小為14.某同學(xué)用如圖甲所示的實驗裝置驗證物塊A、B組成的系統(tǒng)機械能守恒。A從高處由靜止開始下落，B上拖著的紙帶通過打點計時器打出一系列點，對紙帶上的點跡進(jìn)行測量，即可驗證機械能守恒定律。如圖乙給出的是實驗中獲取的一條紙帶：已知打點計時器所用電源的頻率為f，0是打下的第一個點，每5個點取1個計數(shù)點，計數(shù)點間的距離表示如圖乙所示。已知物塊A、B的質(zhì)量分別為mA、mB，重力加速度為g，則（1）在紙帶上打下計數(shù)點5時，物塊A的速度為___________；（2）在打計數(shù)點0~5點過程中系統(tǒng)動能的增加量___________，系統(tǒng)勢能的減少量___________（以上均用題目中所給字母表示）；（3）該同學(xué)以物塊A速度的平方為縱軸，以物塊A下落的高度h為橫軸，做出圖像如圖丙所示，、，則當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萠__________m/s2（計算結(jié)果保留3位有效數(shù)字）。【答案】①.②.③.④.9.60【解析】【詳解】（1）［1］勻變速運動中，平均速度等于中間時刻的瞬時速度，有由于每5個點取一個計數(shù)點，有解得（2）［2］A、B的動能都有增加，有［3］A物體的重力勢能減少，B物體的重力勢能增加，故系統(tǒng)的重力勢能減少量有（3）［4］根據(jù)機械能守恒定律有解得由圖像可知四、計算題。本題包括4小題，共46分。解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟。只寫出最后答案的不能得分，有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。15.假設(shè)在發(fā)射火箭過程中，首先由火箭助推器提供推力，使火箭上升到30km高空時，速度達(dá)到，然后助推器脫落，向上減速運動后落回地面進(jìn)行回收?；鸺破鬟\動過程中所受地球引力可視為不變，且等于在地球表面時的重力，助推器脫落后運動過程中，受到的阻力大小恒為助推器重力的0.2，g取10m/s2，求：（1）助推器能上升到距離地面的最大高度；（2）助推器落回地面的速度大小和助推器從脫落到落回地面經(jīng)歷的時間?！敬鸢浮浚?）9×104m；（2）1200m/s，250s【解析】【詳解】（1）火箭加速上升的高度，助推器脫落時的速度，助推器脫落后向上做減速運動，，有解得助推器上升的最大高度為（2）助推器從最高點下落過程中，有解得助推器從脫離到落地經(jīng)歷的時間16.如圖所示是一兒童游戲機的簡化示意圖。游戲面板與水平面成一夾角，游戲面板上固定一半徑為R的光滑細(xì)長條擋板，擋板與游戲面板處處垂直，D為軌道最低點、C為軌道最高點，A、B為與圓心等高的直徑兩端點。設(shè)從彈射器發(fā)射出的彈珠從D點以水平初速度沿?fù)醢宓膬?nèi)側(cè)運動，彈珠與游戲面板之間的摩擦系數(shù)為，忽略空氣阻力，彈珠可視為質(zhì)點，細(xì)擋板的粗細(xì)可忽略。重力加速度為g。求：（1）若彈珠能沿圓形擋板內(nèi)側(cè)做完整圓周運動，求在最高點C的最小速度v；（2）若彈珠能沿圓形擋板內(nèi)側(cè)做完整的圓周運動，求從D點發(fā)射出的最小速度?！敬鸢浮浚?）；（2）【解析】【詳解】（1）對彈珠在C點得（2）從D到C由動定理得摩擦力為得17.如圖一質(zhì)量M=6kg的木板B靜止在光滑水平面上，物塊A質(zhì)量m=6kg，停在木板B的左端。質(zhì)量為m0=1kg的小球用長為L=0.8m的輕繩懸掛在固定點O上，將輕繩拉直至水平位置后由靜止釋放小球，小球在最低點與物塊A發(fā)生碰撞后反彈，反彈所能達(dá)到的最大高度為h=0.2m，物塊A與小球可視為質(zhì)點，不計空氣阻力。已知物塊A與木板B間的動摩擦因數(shù)μ=0.1，（g=10m/s2）求：（1）小球運動到最低點