山東省煙臺(tái)市高三上學(xué)期期中學(xué)業(yè)水平診斷物理試題

2024—2025學(xué)年度第一學(xué)期期中學(xué)業(yè)水平診斷高三物理注意事項(xiàng)：1．答題前，考生先將自己的姓名、考生號(hào)、座號(hào)填寫在相應(yīng)位置。2．選擇題答案必須用鉛筆（按填涂樣例）正確填涂；非選擇題答案必須用0.5毫米黑色簽字筆書寫，字體工整、筆跡清楚。3．請(qǐng)按照題號(hào)在各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無(wú)效；在草稿紙、試題卷上答題無(wú)效。保持卡面清潔，不折疊、不破損。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.如圖所示，圖（a）為甲、乙兩物體的圖像，圖（b）為丙、丁兩物體的圖像，下列說(shuō)法正確的是（）A.甲、乙兩物體在內(nèi)做勻速直線運(yùn)動(dòng)B.丙、丁兩物體在時(shí)相遇C.內(nèi)，甲、乙兩物體速度越來(lái)越小D.內(nèi)，丙、丁兩物體的加速度均越來(lái)越大2.剛結(jié)束的巴黎奧運(yùn)會(huì)，跳水運(yùn)動(dòng)員全紅嬋以絕對(duì)實(shí)力奪得女子跳水十米臺(tái)冠軍，衛(wèi)冕成功。從全紅嬋起跳到入水，若整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程空氣阻力忽略不計(jì)，下列說(shuō)法正確的是（）A.運(yùn)動(dòng)員在最高點(diǎn)時(shí)的速度為零B.運(yùn)動(dòng)員在上升和下降過(guò)程中均處于超重狀態(tài)C.運(yùn)動(dòng)員由靜止起跳到最高點(diǎn)的過(guò)程中機(jī)械能不守恒D.起跳過(guò)程跳臺(tái)對(duì)運(yùn)動(dòng)員作用力的沖量等于運(yùn)動(dòng)員動(dòng)量的變化量3.如圖所示，在一端封閉、長(zhǎng)約1m的玻璃管內(nèi)注滿清水，水中放一個(gè)紅蠟做的小圓柱體A，將玻璃管的開(kāi)口端用橡膠塞塞緊，把玻璃管倒置，在蠟塊相對(duì)玻璃管勻速上升的同時(shí)將玻璃管緊貼著黑板沿水平方向向右移動(dòng)，圖中虛線為蠟塊的實(shí)際運(yùn)動(dòng)軌跡，關(guān)于蠟塊的運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是（）A.速度不斷增大 B.速度先增大后減小C.運(yùn)動(dòng)的加速度保持不變 D.運(yùn)動(dòng)的加速度先水平向左后水平向右4.為測(cè)試某新車的性能，試驗(yàn)員駕駛該車在某實(shí)驗(yàn)路面上勻速行駛，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，前方空氣與車作用后迅速與車共速，產(chǎn)生空氣阻力。假設(shè)車頭碰到空氣前，空氣的速度為零，已知該車的迎風(fēng)面積為，空氣密度為。在某次實(shí)驗(yàn)時(shí)，該車勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)功率為，若忽略車與地面的摩擦力，則該實(shí)驗(yàn)條件下空氣阻力的表達(dá)式為（）A. B. C. D.5.如圖甲所示，維修工人給屋頂進(jìn)行加固維修，維修過(guò)程中，一位工人將材料從屋頂斜坡的底處A點(diǎn)斜向上拋出，另一位工人在斜坡頂部接住，簡(jiǎn)化圖如圖乙所示。把材料看作質(zhì)點(diǎn)，屋頂看作傾角為的斜面，忽略空氣阻力，工人以大小為、方向與斜面成的初速度將材料拋出，另一位工人恰好接住，已知重力加速度為，則材料在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為（）A. B. C. D.6.如圖所示，一表面粗糙的圓錐形漏斗，其內(nèi)表面與水平方向之間的傾角，有一質(zhì)量為的小物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）被放在漏斗內(nèi)表面上，物塊與漏斗豎直軸線的距離為，與漏斗傾斜內(nèi)表面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5，現(xiàn)使該漏斗繞豎直方向的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，要使物塊相對(duì)漏斗保持靜止，已知重力加速度為，最大靜摩擦等于滑動(dòng)摩擦力，，則漏斗轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度取值范圍是（）A. B.C. D.7.如圖所示，兩質(zhì)量均為的甲乙兩物體疊放在水平地面上，已知甲、乙間的動(dòng)摩擦因數(shù)，物體乙與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)。現(xiàn)用水平拉力作用在物體乙上，使兩物體一起沿水平方向向右以速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)，已知；最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，乙物體足夠長(zhǎng)。如果運(yùn)動(dòng)過(guò)程中突然變?yōu)榱?，則甲、乙最終均相對(duì)地面靜止時(shí)，甲在乙上的劃痕長(zhǎng)度為（）A.0 B. C. D.8.如圖所示，一傾角的固定斜面上有甲、乙兩柱體，兩柱體的截面分別為半徑均為的圓和四分之一圓，甲的左側(cè)頂著一塊垂直斜面的擋板。若甲的質(zhì)量是乙的質(zhì)量的2倍，柱體的曲面和擋板可視為光滑，現(xiàn)將擋板緩慢地沿斜面向上移動(dòng)，直到圓柱體甲剛要落至斜面為止，整個(gè)過(guò)程乙始終保持靜止，那么乙與斜面間動(dòng)摩擦因數(shù)的最小值為（）A.2 B. C. D.二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題4分，共16分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得4分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分。9.2024年8月1日，我國(guó)在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心使用長(zhǎng)征三號(hào)乙運(yùn)載火箭，成功將“互聯(lián)網(wǎng)高軌衛(wèi)星02星”發(fā)射升空，衛(wèi)星順利進(jìn)入預(yù)定軌道。如圖所示，發(fā)射過(guò)程中衛(wèi)星先被送至近地停泊軌道I，在點(diǎn)點(diǎn)火進(jìn)入轉(zhuǎn)移軌道II，再在點(diǎn)點(diǎn)火加速進(jìn)入軌道III。已知地球半徑為，地球表面重力加速度為，軌道III的半徑是停泊軌道I的半徑的3倍，下列說(shuō)法正確的是（）A.衛(wèi)星在軌道III上運(yùn)動(dòng)的速率一定大于在軌道I上運(yùn)動(dòng)的速率B.衛(wèi)星在軌道III上運(yùn)動(dòng)的機(jī)械能一定大于在軌道I上運(yùn)動(dòng)的機(jī)械能C.衛(wèi)星在轉(zhuǎn)移軌道II上運(yùn)動(dòng)時(shí)，在點(diǎn)的加速度比在點(diǎn)的加速度大D.衛(wèi)星在轉(zhuǎn)移軌道II上運(yùn)動(dòng)的周期小于衛(wèi)星在軌道I上運(yùn)動(dòng)的周期10.如圖甲所示，一物體置于傾角為的光滑斜面底端，時(shí)刻開(kāi)始給物體施加沿斜面方向的力，力隨時(shí)間變化的關(guān)系圖像如圖乙所示，以沿斜面向上為正方向。則下列說(shuō)法正確的是（）A.末物體重力的功率為B.末物體重力的功率為C.內(nèi)重力的平均功率為D.內(nèi)重力的平均功率為11.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，已知某臺(tái)起重機(jī)的額定功率為P0=10kW，將一質(zhì)量為50kg的工件從靜止開(kāi)始勻加速向上吊起，在t=1s時(shí)，重物上升的速度為10m/s，此時(shí)起重機(jī)的功率恰好達(dá)到額定功率，在t=3s時(shí)工件速度達(dá)到最大，接著以此速度開(kāi)始做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在t=5s時(shí)工件達(dá)到指定位置，取g=10m/s2，不計(jì)一切摩擦阻力，則（）A.工件做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度為20m/sB.t=1s時(shí)工件所受到的牽引力為500NC.在1~3s時(shí)間內(nèi)，重物做加速度逐漸增大的減速運(yùn)動(dòng)D.0~5s時(shí)間內(nèi)，工件上升的高度h=70m12.如圖所示，一勁度系數(shù)為的輕質(zhì)彈簧下端固定于地面上，上端放一個(gè)質(zhì)量為的物塊，與彈簧不拴接。開(kāi)始時(shí)，先用力將物體下壓，使物塊在點(diǎn)靜止，然后突然撤掉力，在以后的運(yùn)動(dòng)中物塊恰好不離開(kāi)彈簧。已知彈簧的彈性勢(shì)能與其形變量的關(guān)系為，重力加速度為，彈簧始終未超出彈性限度。下列說(shuō)法正確的是（）A.物塊上升過(guò)程中加速度先變小后變大 B.彈簧彈性勢(shì)能最大值為C.物塊在點(diǎn)時(shí)，彈簧的彈力為 D.物塊運(yùn)動(dòng)過(guò)程中動(dòng)能的最大值為三、非選擇題：本題共6小題，共60分。13.某實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)測(cè)量木塊和長(zhǎng)木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)。在導(dǎo)軌兩點(diǎn)處分別固定光電門1和光電門2，在小桶中裝入一定質(zhì)量的砂子，開(kāi)始時(shí)將帶有擋光片的木塊按住，然后輕輕釋放。木塊在小桶拉動(dòng)下，沿長(zhǎng)木板做勻加速運(yùn)動(dòng)。實(shí)驗(yàn)時(shí)，所用木塊的質(zhì)量為，小桶和里面裝入砂子的總質(zhì)量為，已知重力加速度為。（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)，下列必要的操作是_____（填選項(xiàng)前的字母）A.傾斜木板補(bǔ)償摩擦力B.兩點(diǎn)間距離盡量調(diào)整得遠(yuǎn)一些C.保證小桶和砂的總質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于木塊的質(zhì)量D.進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，取測(cè)得的動(dòng)摩擦因數(shù)的平均值（2）某次實(shí)驗(yàn)，木塊先后經(jīng)過(guò)光電門1和光電門2時(shí)，連接光電門的計(jì)時(shí)器顯示擋光片的擋光時(shí)間分別為和，該小組又測(cè)得擋光片的寬度為兩點(diǎn)間的距離為，則木塊和長(zhǎng)木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為_(kāi)____（用題干中物理量的字母表示）。。14.如圖甲所示，讓兩個(gè)小球在斜槽末端碰撞來(lái)驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律。（1）關(guān)于本實(shí)驗(yàn)；下列做法正確的是_____（填選項(xiàng)前的字母）A.實(shí)驗(yàn)前，調(diào)節(jié)裝置，使斜槽末端水平B.用質(zhì)量大的小球碰撞質(zhì)量小的小球C.選用兩個(gè)半徑不同的小球進(jìn)行實(shí)驗(yàn)D.每次入射小球都應(yīng)該從斜槽軌道的同一位置開(kāi)始自由下滑（2）圖甲中點(diǎn)是小球拋出點(diǎn)在地面上的垂直投影，首先，將質(zhì)量為的小球從斜槽上的位置由靜止釋放，小球落到復(fù)寫紙上，重復(fù)多次。然后；把質(zhì)量為的被碰小球置于斜槽末端，再將小球從位置由靜止釋放，兩球相碰，重復(fù)多次。分別確定平均落點(diǎn)，記為和為單獨(dú)滑落時(shí)的平均落點(diǎn)）。分別測(cè)出點(diǎn)到平均落點(diǎn)的距離，和。在誤差允許范圍內(nèi)，若關(guān)系式_____成立，即可驗(yàn)證碰撞前后動(dòng)量守恒。（用題干中物理量的字母表示）（3）受上述實(shí)驗(yàn)的啟發(fā)，某同學(xué)設(shè)計(jì)了另一種驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的實(shí)驗(yàn)方案。如圖乙所示，用兩根不可伸長(zhǎng)的等長(zhǎng)輕繩將兩個(gè)半徑相同、質(zhì)量不等的勻質(zhì)小球懸掛于等高的點(diǎn)和點(diǎn)，兩點(diǎn)間距等于小球的直徑。將質(zhì)量較小的小球1向左拉起至點(diǎn)由靜止釋放，在最低點(diǎn)與靜止于點(diǎn)的小球2發(fā)生正碰。碰后小球1向左反彈至最高點(diǎn)，小球2向右擺動(dòng)至最高點(diǎn)。測(cè)得小球1、2的質(zhì)量分別為和，弦長(zhǎng)、。若_____，即可驗(yàn)證碰撞前后動(dòng)量守恒。（用題干中物理量的字母表示）15.無(wú)人駕駛汽車依靠先進(jìn)的傳感器、算法和人工智能技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)自主導(dǎo)航、避障、決策等功能，極大地提高了交通的效率和安全性。如圖所示，在平直公路上有兩輛無(wú)人駕駛汽車A、B（均可看做質(zhì)點(diǎn)），在不同車道沿同一方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，A車在前，B車在后，A車速度大小為，B車速度大小為。當(dāng)兩車沿車道方向距離時(shí)，A車因突發(fā)情況緊急剎車做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，加速度太小為，從剎車時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，求：（1）兩車在運(yùn)動(dòng)方向上的最遠(yuǎn)距離；（2）從車開(kāi)始減速到兩車相遇所用的時(shí)間。16.2019年1月3日，嫦娥四號(hào)在月球背面預(yù)選區(qū)著陸，實(shí)現(xiàn)了人類航天器首次月球背面軟著陸與巡視探測(cè)，這也是我國(guó)探月工程三步走“繞、落、回”中第二步，為接下來(lái)以月面采樣返回為目標(biāo)的月球探測(cè)第三步任務(wù)打下了很好的基礎(chǔ)。如圖所示為嫦娥四號(hào)飛行軌道示意圖，衛(wèi)星從地球發(fā)射后，每次經(jīng)過(guò)近地點(diǎn)進(jìn)行加速變軌，進(jìn)入地月轉(zhuǎn)移軌道后被月球俘獲，每次經(jīng)過(guò)月球的近月點(diǎn)進(jìn)行減速變軌。圖中軌道①②③為橢圓軌道，軌道③的遠(yuǎn)地點(diǎn)與地球同步衛(wèi)星軌道距離地面的高度均為；軌道④⑤為橢圓軌道，它們軌道半長(zhǎng)軸的三次方與環(huán)繞周期平方的比值均為，軌道⑥為月球的近月圓軌道，衛(wèi)星在該軌道環(huán)繞的線速度為。已知地球表面重力加速度為，地球半徑為。求：（1）月球的半徑；（2）衛(wèi)星在軌道③運(yùn)動(dòng)的周期。17.跳臺(tái)滑雪是最具觀賞性的運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目之一，滑雪大跳臺(tái)的賽道主要由助滑道、起跳區(qū)、著陸坡、停止區(qū)組成，其場(chǎng)地可以簡(jiǎn)化為如圖甲所示的模型。某實(shí)驗(yàn)小組結(jié)合滑雪軌道設(shè)計(jì)了如圖乙所示的軌道進(jìn)行研究，豎直圓弧軌道的圓心為，B點(diǎn)為軌道最低點(diǎn)，為另一四分之一豎直圓弧軌道，圓心為，圓弧軌道和的半徑相同，交接處留有可供小球通過(guò)的窄縫。四點(diǎn)在同一水平線上，兩點(diǎn)連線與水平方向夾角為。一質(zhì)量的小球以與水平方向成的初速度從點(diǎn)滑出，從此時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，時(shí)小球離連線最遠(yuǎn)，最后恰好沿切線方向從A點(diǎn)落入圓弧軌道，已知。求：（1）小球從點(diǎn)滑出時(shí)初速度大小；（2）的正切值；（3）圓