山東省菏澤市2024-2025學(xué)年高三上學(xué)期期中考試物理試題 含解析

菏澤市2024—2025學(xué)年度第一學(xué)期期中考試高三物理試題本試卷共8頁(yè)，18題。全卷滿分100分?？荚囉脮r(shí)90分鐘注意事項(xiàng)：1.答題前，先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)填寫在答題卡上，并將準(zhǔn)考證號(hào)條形碼粘貼在答題卡上的指定位置。2.選擇題的作答：每小題選出答案后，用鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑。寫在試題卷、草稿紙和答題卡上的非答題區(qū)域均無(wú)效。3.非選擇題的作答：用簽字筆直接答在答題卡上對(duì)應(yīng)的答題區(qū)域內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙和答題卡上的非答題區(qū)域均無(wú)效。4.考試結(jié)束后，請(qǐng)將本試題卷和答題卡一并上交。一、單項(xiàng)選擇題：本題共8小題，每小題3分，共24分。每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題目要求。1.物體做直線運(yùn)動(dòng)的圖像如圖所示，關(guān)于對(duì)該圖像的理解，下列說(shuō)法正確的是（）A.時(shí)間內(nèi)物體的速度和加速度均為負(fù)值B.時(shí)間內(nèi)物體的速度和位移均不斷減小C.時(shí)間內(nèi)物體的速度方向和加速度方向都發(fā)生了變化D.在時(shí)刻物體回到了出發(fā)點(diǎn)【答案】D【解析】【詳解】A．圖像的斜率表示加速度，時(shí)間內(nèi)物體的速度為負(fù)值，但加速度為正值，故A錯(cuò)誤；B．圖像與時(shí)間軸圍成的面積表示位移大小，時(shí)間內(nèi)物體的速度越來(lái)越小，但是位移不斷增大，故B錯(cuò)誤；C．時(shí)間內(nèi)物體的速度方向發(fā)生了變化，但加速度方向沒(méi)變，故C錯(cuò)誤；D．圖像與時(shí)間軸圍成的面積表示位移大小，時(shí)間軸上方位移為正值，時(shí)間軸下方位移為負(fù)值，和時(shí)間內(nèi)位移大小相等，方向相反，故時(shí)間內(nèi)位移為零，在時(shí)刻物體回到了出發(fā)點(diǎn)，故D正確。故選D。2.如圖所示，質(zhì)量相等的物塊A、B通過(guò)輕質(zhì)彈簧連接。物塊A的另一端與輕繩連接，手提輕繩使系統(tǒng)向上做加速度大小為g的勻加速運(yùn)動(dòng)。已知重力加速度為g，若突然松手，則在松開手的瞬間，物塊A、B的加速度大小分別為（）A B.C. D.【答案】D【解析】【詳解】BC．彈簧的彈力不突變，物塊B受力不受影響，因此，故BC錯(cuò)誤；AD．設(shè)彈簧的彈力為F，對(duì)物塊A進(jìn)行受力分析，有對(duì)物塊B進(jìn)行受力分析，有所以物塊A的加速度為，故A錯(cuò)誤，D正確。故選D3.某汽車司機(jī)駕駛汽車正以的速度行駛，在距離人行橫道停車線處看到有行人通行，司機(jī)需要一定反應(yīng)時(shí)間采取制動(dòng)措施，制動(dòng)后，汽車做勻減速運(yùn)動(dòng)的加速度大小為。為了在停車線前停車，該司機(jī)的反應(yīng)時(shí)間不應(yīng)超過(guò)（）A. B. C. D.【答案】C【解析】【詳解】根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度位移關(guān)系則汽車從剎車到停止的位移所以勻速位移最多為，即反應(yīng)時(shí)間不應(yīng)超過(guò)故選C。4.北京時(shí)間8月3日，在巴黎奧運(yùn)會(huì)乒乓球女單決賽中我省運(yùn)動(dòng)員陳夢(mèng)奪得金牌。假設(shè)某次擊球時(shí)，乒乓球以的速度垂直擊中球拍，后以的速度反向彈回，不考慮乒乓球的旋轉(zhuǎn)，乒乓球的質(zhì)量，則乒乓球撞擊球拍的過(guò)程中（）A.乒乓球?qū)η蚺牡淖饔昧Υ笥谇蚺膶?duì)乒乓球的作用力B.乒乓球?qū)η蚺牡臎_量小于球拍對(duì)乒乓球的沖量C.乒乓球的動(dòng)量變化量大小為D.乒乓球?qū)η蚺牡钠骄饔昧Υ笮椤敬鸢浮緿【解析】【詳解】A．乒乓球撞擊球拍的過(guò)程中，根據(jù)牛頓第三定律可知，乒乓球?qū)η蚺牡淖饔昧εc球拍對(duì)乒乓球的作用力等大反向，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)沖量的定義，結(jié)合A項(xiàng)分析可知，乒乓球?qū)η蚺牡臎_量與球拍對(duì)乒乓球的沖量等大反向，故B錯(cuò)誤；C．乒乓球的動(dòng)量變化量即乒乓球的動(dòng)量變化量大小為，故C錯(cuò)誤；D．乒乓球撞擊球拍過(guò)程中，對(duì)乒乓球有即球拍對(duì)乒乓球的平均作用力大小為，根據(jù)牛頓第三定律，乒乓球?qū)η蚺牡钠骄饔昧Υ笮?，故D正確。故選D。5.如圖甲所示，輕質(zhì)彈簧上端固定，下端懸掛一個(gè)質(zhì)量的物塊，處于靜止?fàn)顟B(tài)，以物塊所在處為原點(diǎn)，以豎直向下為正方向建立x軸，重力加速度?，F(xiàn)對(duì)物塊施加豎直向下的拉力F使物塊做勻變速運(yùn)動(dòng)，F(xiàn)隨x變化的情況如圖乙所示（彈簧處于彈性限度內(nèi)）。在物塊下移的過(guò)程中，動(dòng)能的增量為（）A. B. C. D.【答案】C【解析】【詳解】由題圖可知，當(dāng)時(shí)，有解得結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可得在物塊下移的過(guò)程中，動(dòng)能的增量故選C。6.如圖所示為某賽車比賽中的精彩瞬間。賽車正在傾斜軌道上轉(zhuǎn)彎，假設(shè)賽車運(yùn)動(dòng)的軌道平面始終在水平面內(nèi)，賽車的速度為v，傾斜軌道與水平方向夾角為θ，賽車轉(zhuǎn)彎的半徑為R，重力加速度為g，則下列說(shuō)法正確的是（）A.時(shí)，賽車有沿傾斜軌道向上運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)B.時(shí)，賽車剛好沒(méi)有沿傾斜軌道向上或向下運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)C.時(shí)，賽車沿傾斜軌道向下會(huì)受到摩擦力作用D.時(shí)，賽車沿傾斜軌道向下會(huì)受到摩擦力作用【答案】C【解析】【詳解】AB．賽車只受重力和支持力的情況下解得故AB項(xiàng)錯(cuò)誤；CD．時(shí)，賽車需要更大的向心力，需要摩擦力沿傾斜軌道向下；，故賽車需要較小的向心力，需要摩擦力沿傾斜軌道向上，故C項(xiàng)正確，D項(xiàng)錯(cuò)誤。故選C。7.如圖所示，內(nèi)壁光滑的半圓形軌道豎直放置，A為最低點(diǎn)，B為右側(cè)最高點(diǎn)?，F(xiàn)用力F將小球從A點(diǎn)沿軌道緩慢拉至B點(diǎn)，且保持力F的方向與豎直方向的夾角始終為。關(guān)于該過(guò)程下列說(shuō)法正確的是（）A.力F先增大后減小B.力F一直增大C.軌道對(duì)小球的支持力先增大后減小D.軌道對(duì)小球的支持力一直增大【答案】B【解析】【詳解】對(duì)小球進(jìn)行受力分析如圖所示軌道對(duì)小球的支持力由豎直向上變?yōu)樗较蜃?，整個(gè)過(guò)程中由動(dòng)態(tài)平衡的圖解法可知，支持力先變小后變大，力F一直增大。故選B。8.如圖所示，內(nèi)壁光滑的三圓弧管道固定在豎直面內(nèi)，O點(diǎn)為圓心，A、B兩點(diǎn)分別為管道端口，連線水平，連線豎直，直徑略小于管道內(nèi)徑、完全相同的兩小球a、b通過(guò)輕質(zhì)細(xì)繩連接，a球處于A點(diǎn)，b球處于B點(diǎn)。已知圓弧半徑為，重力加速度，不計(jì)空氣阻力?，F(xiàn)由靜止釋放兩小球，小球a落地瞬間被鎖定，則小球b能夠到達(dá)的最大高度為（）A. B. C. D.【答案】B【解析】【詳解】設(shè)小球a落地瞬間小球b與圓心O連線與豎直方向的夾角為θ，由機(jī)械能守恒定律，可得其中小球a落地后小球b繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng)至最大高度的過(guò)程中，由機(jī)械能守恒定律，可得小球b能夠到達(dá)的最大高度聯(lián)立方程，解得故選B。二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題4分，共16分。每小題有多個(gè)選項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)得4分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分。9.如圖所示，在光滑水平面上停放著質(zhì)量為m，裝有半徑為R的光滑弧形槽的小車，質(zhì)量為m的小球以水平速度v從弧形槽的右端點(diǎn)P沿弧形槽向上滑去，到達(dá)某一高度后，小球又返回P點(diǎn)。已知重力加速度為g，則下列說(shuō)法正確的是（）A.小球返回到P點(diǎn)后將做自由落體運(yùn)動(dòng)B.小球返回到P點(diǎn)后將向右做平拋運(yùn)動(dòng)C.小球沿弧形槽上升的最大高度為D.若小球以的水平速度滑上弧形槽，小球能上升的最大高度為【答案】ACD【解析】【詳解】AB．設(shè)小球離開小車時(shí)，小球和小車的速度分別為，整個(gè)過(guò)程系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒，有由機(jī)械能守恒定律可得聯(lián)立解得即小球與小車分離后二者交換速度，所以小球以后將做自由落體運(yùn)動(dòng)，A項(xiàng)正確，B項(xiàng)錯(cuò)誤；C．當(dāng)小球與小車的水平速度相等時(shí)，小球沿弧形槽上滑到最大高度，此時(shí)機(jī)械能守恒定律可得聯(lián)立解得小球沿弧形槽上升的最大高度C項(xiàng)正確；D．不論小球是否從弧形槽上端飛出，小球在最高點(diǎn)時(shí)的水平速度總與弧形槽的速度相同，有由機(jī)械能守恒定律可得聯(lián)立解得小球能上升的最大高度D項(xiàng)正確。故選ACD。10.現(xiàn)在很多小區(qū)安裝了自主洗車房，假設(shè)洗車房?jī)?nèi)的高壓水槍噴出的水在空中為圓柱形，且直徑為D，水流的速度大小為v，水柱能垂直沖擊汽車。在沖洗時(shí)若有一半的水在汽車表面順流而下，另一半的水以原速率返回。已知水的密度為ρ，下列說(shuō)法正確的是（）A.高壓水槍單位時(shí)間內(nèi)噴出的水的質(zhì)量為B.人手持高壓水槍的力應(yīng)大于C.水柱對(duì)汽車的平均壓強(qiáng)為D.水柱對(duì)汽車的平均沖擊力大小為【答案】BD【解析】【詳解】A．高壓水槍單位時(shí)間內(nèi)噴出的水的質(zhì)量故A錯(cuò)誤；B．由動(dòng)量定理可得解得噴水槍對(duì)水的作用力人對(duì)噴水槍的力為F1的反作用力與噴水槍重力的合力，所以應(yīng)大于，故B正確；D．以汽車對(duì)水的作用力方向?yàn)檎?，由?dòng)量定理得解得水柱對(duì)汽車的平均沖擊力大小故D正確；C．水柱對(duì)汽車的壓強(qiáng)故C錯(cuò)誤。故選BD。11.某時(shí)刻，兩衛(wèi)星a、b和地球球心在同一條直線上且在地球兩側(cè)，兩衛(wèi)星a、b軌道在同一平面，兩軌道的交點(diǎn)為A和B，如圖所示。已知衛(wèi)星a的近地點(diǎn)和遠(yuǎn)地點(diǎn)的距離為，衛(wèi)星b的運(yùn)行軌道半徑為r，只考慮地球?qū)πl(wèi)星的引力，下列說(shuō)法正確的是（）A.衛(wèi)星a和b分別運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)時(shí)，加速度相同B.衛(wèi)星a在A、B兩點(diǎn)時(shí)的速度相同C.圖示位置時(shí)，衛(wèi)星a的線速度小于衛(wèi)星b的線速度D.運(yùn)行中兩衛(wèi)星可能會(huì)相撞【答案】AC【解析】【詳解】A．由，可知，衛(wèi)星a和b在A處的加速度相同，故A正確；B．由橢圓軌道的對(duì)稱性可知，衛(wèi)星a在A、B兩點(diǎn)時(shí)，速度的大小相同，但方向不同，故B錯(cuò)誤；C．設(shè)橢圓軌道為軌道1，衛(wèi)星b所在圓軌道為軌道2，以地球球心為圓心、衛(wèi)星a在圖中位置到地球球心的距離為半徑做圓，記為軌道3，如圖所示由，可知，故C正確；D．因?yàn)樾l(wèi)星a所在橢圓軌道的半長(zhǎng)軸與衛(wèi)星b所在圓軌道的半徑相同，所以運(yùn)行周期相同，所以不會(huì)相撞，故D錯(cuò)誤。故選AC。12.如圖所示，傾角為θ的傳送帶以速率v順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。現(xiàn)將質(zhì)量為m的物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)），輕輕的放在傳送帶的A點(diǎn)，經(jīng)過(guò)時(shí)間與傳送帶共速，再經(jīng)過(guò)時(shí)間到達(dá)傳送帶的B點(diǎn)，兩過(guò)程中物塊的位移分別為，傳送帶的位移分別為。已知物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，重力加速度為g，下列說(shuō)法正確的是（）A.動(dòng)摩擦因數(shù)需滿足B.時(shí)間段內(nèi)，一定有C.全程摩擦力對(duì)物塊所做的功為D.全程傳送帶因傳送物塊而多消耗的電能為【答案】ABD【解析】【詳解】A．傳送帶能讓物體向上運(yùn)動(dòng)，說(shuō)明滑動(dòng)摩擦力大于重力沿傳送帶向下的分力，即故A正確；B．時(shí)間段內(nèi)故B正確；C．由功的定義式時(shí)間段內(nèi)，摩擦力對(duì)物塊所做的功為,時(shí)間段內(nèi)，摩擦力對(duì)物塊所做的功為，故C錯(cuò)誤；D．傳送帶多消耗電能的原因是摩擦力對(duì)其做負(fù)功，因此多消耗電能的大小等于全程傳送帶克服摩擦力做功的大小。第一階段摩擦力為動(dòng)摩擦力，大小為，傳送帶位移為,做負(fù)功；第二階段摩擦力為靜摩擦力，大小為，傳送帶的位移為,做負(fù)功，故D正確。故選ABD。三、非選擇題：本題共6小題，共60分。13.某同學(xué)用如圖甲所示的裝置探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系。（1）平衡摩擦力時(shí)_____（填“需要”或“不需要”）連上細(xì)繩，帶著鉤碼一起運(yùn)動(dòng)。（2）實(shí)際上平衡摩擦力后，小車所受合力_____（填“大于”“等于”或“小于”）鉤碼重力。（3）若某次打出的紙帶點(diǎn)跡如圖乙所示，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所接電源的頻率為f，則可計(jì)算出小車的加速度_____。【答案】（1）不需要（2）小于（3）【解析】小問(wèn)1詳解】需要被平衡的摩擦力是紙帶與限位孔之間的摩擦力和小車與軌道之間的摩擦阻力，因此需要連接紙帶，但不需要連上細(xì)繩，帶著鉤碼一起運(yùn)動(dòng)?！拘?wèn)2詳解】對(duì)鉤碼由牛頓第二定律得可知細(xì)繩拉力小于鉤碼重力，即實(shí)際上平衡摩擦力后，小車所受合力小于鉤碼重力。【小問(wèn)3詳解】由圖可知相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔為由逐差法可得聯(lián)立可得14.“驗(yàn)證動(dòng)量守恒實(shí)驗(yàn)”的裝置的簡(jiǎn)化示意圖如圖甲所示，入射小球的質(zhì)量為，被碰小球的質(zhì)量為。（1）對(duì)于該實(shí)驗(yàn)的要求及對(duì)應(yīng)目的，下列說(shuō)法正確的是_____（填正確答案標(biāo)號(hào)）。A.為了保證碰撞過(guò)程中兩小球動(dòng)量守恒，兩小球的質(zhì)量應(yīng)滿足B.為了保證碰后能向右飛出，兩小球的質(zhì)量應(yīng)滿足C.實(shí)驗(yàn)中使用的斜槽不需要光滑，但是為了保證兩小球能做平拋運(yùn)動(dòng)，需要斜槽末端水平（2）多次從同一位置由靜止釋放入射小球，小球在紙上留下很多個(gè)痕跡，如圖乙所示，為了確定落點(diǎn)，三個(gè)圓中最合理的是_____（填正確答案標(biāo)號(hào)）。A.a B.b C.c（3）如果碰撞過(guò)程滿足動(dòng)量守恒，則需要驗(yàn)證的表達(dá)式為______________（用表示），若進(jìn)一步驗(yàn)證該碰撞是否為彈性碰撞，則還需要滿足的表達(dá)式為__________。（用表示）【答案】（1）C（2）C（3）①.②.【解析】【小問(wèn)1詳解】A．碰撞過(guò)程中兩小球動(dòng)量守恒，與小球的質(zhì)量關(guān)系無(wú)關(guān)，故A錯(cuò)誤；B．碰撞過(guò)程中，小球受到向右的沖量，會(huì)向右飛出，與小球的質(zhì)量關(guān)系無(wú)關(guān)，故B錯(cuò)誤；C．只要小球每次由靜止釋放的位置相同，就能保證每次碰前速度相同，因此不需要斜槽光滑，但是為了保證兩小球能做平拋運(yùn)動(dòng)，需要斜槽末端水平，故C正確。故選C。【小問(wèn)2詳解】根據(jù)突出主要矛盾，忽略次要矛盾的原則，確定平均落點(diǎn)時(shí)，三個(gè)圓中最合理的是c。故選C?！拘?wèn)3詳解】[1]小球碰后均做平拋運(yùn)動(dòng)，水平方向有豎直方向有可知滿足動(dòng)量守恒時(shí)應(yīng)滿足表達(dá)式[2]若碰撞為彈性碰撞則還應(yīng)滿足表達(dá)式結(jié)合動(dòng)量守恒表達(dá)式可得15.甲、乙兩人騎自行車沿同一直線同向行駛，甲的速度為，乙在甲前方處，乙的速度為，甲經(jīng)過(guò)的反應(yīng)時(shí)間后，開始以加速度做勻減速直線運(yùn)動(dòng)。（1）試通過(guò)計(jì)算判斷甲、乙是否會(huì)相撞；（2）若甲一直勻減速直至停下，求甲勻減速運(yùn)動(dòng)的位移?！敬鸢浮浚?）不會(huì)相撞（2）【解析】【小問(wèn)1詳解】設(shè)從甲開始減速到共速所需的時(shí)間為，對(duì)該過(guò)程有解得甲在反應(yīng)時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)的距離甲、乙共速前二者的相對(duì)位移由可知甲、乙不會(huì)相撞?！拘?wèn)2詳解】甲一直勻減速至速度減為零的過(guò)程中，有解得16.如圖所示，某同學(xué)在籃球比賽中直入籃筐投中一個(gè)三分球。已知出手點(diǎn)的高度，籃筐的高度，籃球的出手速度，方向與水平方向間的夾角為，重力加速度，，求：（1）籃球從出手到進(jìn)入籃筐所用的時(shí)間；（2）出手點(diǎn)到籃筐的距離。（結(jié)果保留根式）【答案】（1）（2）【解析】【詳解】（1）設(shè)籃球從出手到進(jìn)入籃筐所用的時(shí)間為t，豎直方向上，有其中解得或（舍去）（2）水平方向上，有出手點(diǎn)到籃筐的距離解得17.如圖所示，高度、傾角的斜面固定在水平地面上，斜面的右側(cè)有一勁度系數(shù)的彈簧，彈簧右端與墻面拴接，原長(zhǎng)時(shí)左端位于B點(diǎn)，斜面最低點(diǎn)A與B點(diǎn)間的距離。將一質(zhì)量的小物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）以初速度水平向右拋出，下落高度H后恰好無(wú)碰撞的從斜面最高點(diǎn)進(jìn)入斜面，然后從A點(diǎn)無(wú)機(jī)械能損失地進(jìn)入水平地面，滑行一段時(shí)間后擠壓彈簧。已知物塊與斜面和水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)分別為，彈簧始終在彈性限度內(nèi)，其彈性勢(shì)能（x為彈簧的形變量），重力加速度，求：（1）H的大小；（2）彈簧的最大壓縮量；（3）物塊最終停止的位置與A點(diǎn)的距離。【答案】（1）（2）（3）【解析】【小問(wèn)1詳解】對(duì)物塊的平拋過(guò)程，豎直方向有物塊恰好無(wú)碰撞地進(jìn)入斜面可得聯(lián)立解得【小問(wèn)2詳解】設(shè)彈簧的最大壓縮量為，對(duì)物塊從拋出到第一次減速到零過(guò)程，由動(dòng)能定理可得解得或（舍）小問(wèn)3詳解】