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(cè)試題物理第Ⅰ卷（選擇題：共40分）一、單項(xiàng)選擇題：本題共8小題，每小題3分，共計(jì)24分。每小題只有一個(gè)選項(xiàng)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(diǎn)，分別以初速度va和vb沿水平方向拋出，經(jīng)過時(shí)間ta和tb后落到與兩拋出點(diǎn)水平距離相等的P點(diǎn)。若不計(jì)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(yùn)動(dòng)的豎直方向上為自由落體運(yùn)動(dòng)得a小球下落高度大，所以空中運(yùn)動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)ta>tb故B正確，D錯(cuò)誤；AC．平拋運(yùn)動(dòng)的水平方向?yàn)閯蛩僦本€運(yùn)動(dòng)兩小球運(yùn)動(dòng)水平位移x相同，ta>tb，可得va<vb故AC錯(cuò)誤。故選B。2.超強(qiáng)臺(tái)風(fēng)利奇馬于2019年8月10日1時(shí)45分許在我國(guó)浙江省溫嶺市城南鎮(zhèn)沿海登陸，登陸時(shí)其中心附近最大風(fēng)力達(dá)到16級(jí)（52m/s），對(duì)固定建筑物破壞程度非常巨大。請(qǐng)你根據(jù)所學(xué)物理知識(shí)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(dòng)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(shí)間為t，則在該時(shí)間內(nèi)，與建筑物作用的空氣質(zhì)量為根據(jù)動(dòng)量定理得解得F＝ρSv23.如圖所示，開始時(shí)A、B間的細(xì)繩呈水平狀態(tài)，現(xiàn)由計(jì)算機(jī)控制物體A的運(yùn)動(dòng)，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(dòng)物體B在水平面上運(yùn)動(dòng)，則下列v－t圖象中，最接近物體B的運(yùn)動(dòng)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(zhǎng)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(shí)刻，之后隨θ增大，增大，B的速度增大，但開始時(shí)θ變化快，速度增加得快，圖線的斜率大，若繩和桿足夠長(zhǎng)，則物體B的速度趨近于A的速度，故A正確，BCD錯(cuò)誤。故選A。4.唐代《耒耜經(jīng)》記載了曲轅犁相對(duì)直轅犁的優(yōu)勢(shì)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(duì)曲轅犁拉力的水平分力比對(duì)直轅犁的大B.耕索對(duì)曲轅犁拉力的豎直分力比對(duì)直轅犁的大C.曲轅犁勻速前進(jìn)時(shí)，耕索對(duì)犁拉力小于犁對(duì)耕索的拉力D.直轅犁加速前進(jìn)時(shí)，耕索對(duì)犁的拉力大于犁對(duì)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(cuò)誤、B正確；CD．耕索對(duì)犁的拉力與犁對(duì)耕索的拉力是一對(duì)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(cuò)誤。故選B?！军c(diǎn)睛】

5.科學(xué)家對(duì)銀河系中心附近的恒星S2進(jìn)行了多年的持續(xù)觀測(cè)，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(yùn)動(dòng)軌跡是半長(zhǎng)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(xiàng)研究工作獲得了2020年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。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(cè)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(yùn)動(dòng)的半長(zhǎng)軸r與地球繞太陽做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑R關(guān)系是地球繞太陽的向心力由太陽對(duì)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(zhǎng)軸繞橢圓運(yùn)動(dòng)，等效于以繞黑洞做圓周運(yùn)動(dòng)，而S2繞黑洞的向心力由黑洞對(duì)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(diǎn)上，系一輕彈簧，勁度系數(shù)為k，原長(zhǎng)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(yùn)動(dòng)，重力加速度為g，物體恰好離開圓錐面時(shí)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(shí)，設(shè)彈簧伸長(zhǎng)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(jì)空氣阻力）．下列說法正確的是A.在上升和下降過程中A對(duì)B的壓力一定為零B.上升過程中A對(duì)B的壓力大于A物體受到的重力C.下降過程中A對(duì)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(duì)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(duì)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(duì)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(diǎn)評(píng)】本題是整體法和隔離法的應(yīng)用，整體跟部分的運(yùn)動(dòng)情況相同，可以通過計(jì)算整體的加速度來確定部分的加速度，再對(duì)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(gè)小環(huán)，小環(huán)從大圓環(huán)頂端P點(diǎn)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(zhǎng)B.它下降的高度C.它到P點(diǎn)的距離D.它與P點(diǎn)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(diǎn)的距離為，根據(jù)機(jī)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(cuò)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(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.神舟十三號(hào)返回艙進(jìn)入大氣層一段時(shí)間后，逐一打開引導(dǎo)傘、減速傘、主傘，最后啟動(dòng)反沖裝置，實(shí)現(xiàn)軟著陸。某興趣小組研究了減速傘打開后返回艙的運(yùn)動(dòng)情況，將其運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)化為豎直方向的直線運(yùn)動(dòng)，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(shí)間內(nèi)，返回艙重力的功率隨時(shí)間減小B.在時(shí)間內(nèi)，返回艙的加速度不變C.在時(shí)間內(nèi)，返回艙的動(dòng)量隨時(shí)間減小D.在時(shí)間內(nèi)，返回艙的機(jī)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(shí)間內(nèi)，返回艙的速度隨時(shí)間減小，故重力的功率隨時(shí)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(shí)間內(nèi)返回艙的加速度減小，故B錯(cuò)誤；C．在t1~t2時(shí)間內(nèi)由圖像可知返回艙的速度減小，故可知?jiǎng)恿侩S時(shí)間減小。故C正確；D．在t2~t3時(shí)間內(nèi)，由圖像可知返回艙的速度不變，則動(dòng)能不變，但由于返回艙高度下降，重力勢(shì)能減小，故機(jī)械能減小，故D錯(cuò)誤。故選AC。10.如圖所示，完全相同的四個(gè)足球彼此相互接觸疊放在水平面上，每個(gè)足球的質(zhì)量都是m，不考慮轉(zhuǎn)動(dòng)情況，下列說法正確的是（）A.下面每個(gè)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(gè)球受地面給的摩擦力均為mgD.上面球?qū)ο旅婷總€(gè)球的壓力均為mg【答案】AD【解析】【詳解】A．以四個(gè)球整體為研究對(duì)象，受力分析可得3FN＝4mg可知下面每個(gè)球?qū)Φ孛娴膲毫鶠镕N′=FN=mg故A正確；B．四個(gè)球的球心連線構(gòu)成了正四面體，對(duì)下面的球受力分析可知，下面的每個(gè)小球都受到靜摩擦力作用，故B錯(cuò)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(gè)球分析Ff=F1=mg故C錯(cuò)誤，D正確。故選AD。11.某碼頭采用斜面運(yùn)送冷鏈?zhǔn)称罚浜?jiǎn)化圖如圖甲所示，電動(dòng)機(jī)通過繞輕質(zhì)定滑輪的輕細(xì)繩與放在傾角為的足夠長(zhǎng)斜面上的物體相連，啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)后物體沿斜面上升，在0~6s時(shí)間內(nèi)物體運(yùn)動(dòng)的圖像如圖乙所示，其中除1~5s時(shí)間段圖像為曲線外，其余時(shí)間段圖像均為直線，1s后電動(dòng)機(jī)的輸出功率保持不變。已知物體的質(zhì)量為2kg，不計(jì)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(dòng)機(jī)所做的功為25JB.1s后電動(dòng)機(jī)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(yùn)動(dòng)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(dòng)機(jī)做的功為，由動(dòng)能定理得解得選項(xiàng)A錯(cuò)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(dòng)機(jī)輸出功率為選項(xiàng)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(xiàng)C錯(cuò)誤；D．設(shè)1~5s內(nèi)物體沿斜面向上運(yùn)動(dòng)的距離為，對(duì)物體由動(dòng)能定理得解得所以在內(nèi)物體沿斜面向上運(yùn)動(dòng)的距離為選項(xiàng)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(yùn)動(dòng)，物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)處處相同。若拉力沿斜面向下時(shí)，物塊滑到底端的過程中重力和摩擦力對(duì)物塊做功隨時(shí)間的變化分別如圖曲線①、②所示，則（）A.物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為B.當(dāng)拉力沿斜面向上，重力做功為時(shí)，物塊動(dòng)能為C.當(dāng)拉力分別沿斜面向上和向下時(shí)，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(shí)，物塊滑到底端時(shí)的動(dòng)量大小之比為【答案】BC【解析】【詳解】A．對(duì)物體受力分析可知，平行于斜面向下的拉力大小等于滑動(dòng)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(shí)，物塊滑到底端的過程中重力和摩擦力對(duì)物塊做功為代入數(shù)據(jù)聯(lián)立解得故A錯(cuò)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(shí)，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(shí)，物塊的動(dòng)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(shí)，物塊滑到底端時(shí)的動(dòng)量大小為則動(dòng)量的大小之比為故D錯(cuò)誤。故選BC第Ⅱ卷（60分）三、實(shí)驗(yàn)題（13題6分，14題8分，共計(jì)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(zhǎng)木板水平放置，彈簧測(cè)力計(jì)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(cè)力計(jì)和沙桶.（1）下列關(guān)于該實(shí)驗(yàn)的操作說法中正確的是______。A.必須用天平測(cè)出沙和沙桶的質(zhì)量B.每次改變小車的質(zhì)量時(shí)，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(diǎn)頻率為的打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，得到的一條紙帶如圖所示：（圖中每?jī)蓚€(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)點(diǎn)未畫出）則在該次實(shí)驗(yàn)中，小車運(yùn)動(dòng)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(shí)驗(yàn)時(shí)，未把木板的一側(cè)墊高，就繼續(xù)進(jìn)行其他實(shí)驗(yàn)步驟，則該同學(xué)作出的小車的加速度a與彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)F的圖像如圖所示，則實(shí)驗(yàn)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(cè)力計(jì)測(cè)得，故不需要用天平測(cè)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(cuò)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(shí)，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(cuò)誤。故選B。（2）[2]根據(jù)逐差法求出小車運(yùn)動(dòng)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(cè)力計(jì)示數(shù)為時(shí)，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(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證物塊A、B組成的系統(tǒng)機(jī)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(diǎn)計(jì)時(shí)器打出一系列點(diǎn)，對(duì)紙帶上的點(diǎn)跡進(jìn)行測(cè)量，即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。如圖乙給出的是實(shí)驗(yàn)中獲取的一條紙帶：已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源的頻率為f，0是打下的第一個(gè)點(diǎn)，每5個(gè)點(diǎn)取1個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，計(jì)數(shù)點(diǎn)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(jì)數(shù)點(diǎn)5時(shí)，物塊A的速度為___________；（2）在打計(jì)數(shù)點(diǎn)0~5點(diǎn)過程中系統(tǒng)動(dòng)能的增加量___________，系統(tǒng)勢(shì)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(jì)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(yùn)動(dòng)中，平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度，有由于每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，有解得（2）［2］A、B的動(dòng)能都有增加，有［3］A物體的重力勢(shì)能減少，B物體的重力勢(shì)能增加，故系統(tǒng)的重力勢(shì)能減少量有（3）［4］根據(jù)機(jī)械能守恒定律有解得由圖像可知四、計(jì)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(jì)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(shí)，速度達(dá)到，然后助推器脫落，向上減速運(yùn)動(dòng)后落回地面進(jìn)行回收?；鸺破鬟\(yùn)動(dòng)過程中所受地球引力可視為不變，且等于在地球表面時(shí)的重力，助推器脫落后運(yùn)動(dòng)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(shí)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(shí)的速度，助推器脫落后向上做減速運(yùn)動(dòng)，，有解得助推器上升的最大高度為（2）助推器從最高點(diǎn)下落過程中，有解得助推器從脫離到落地經(jīng)歷的時(shí)間16.如圖所示是一兒童游戲機(jī)的簡(jiǎn)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(zhǎng)條擋板，擋板與游戲面板處處垂直，D為軌道最低點(diǎn)、C為軌道最高點(diǎn)，A、B為與圓心等高的直徑兩端點(diǎn)。設(shè)從彈射器發(fā)射出的彈珠從D點(diǎn)以水平初速度沿?fù)醢宓膬?nèi)側(cè)運(yùn)動(dòng)，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(diǎn)，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(yùn)動(dòng)，求在最高點(diǎn)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(yùn)動(dòng)，求從D點(diǎn)發(fā)射出的最小速度?！敬鸢浮浚?）；（2）【解析】【詳解】（1）對(duì)彈珠在C點(diǎn)得（2）從D到C由動(dòng)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(zhǎng)為L(zhǎng)=0.8m的輕繩懸掛在固定點(diǎn)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(diǎn)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(diǎn)，不計(jì)空氣阻力。已知物塊A與木板B間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.1，（g=10m/s2）求：（1）小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)