山東省菏澤市2024-2025學年高三上學期期中考試物理試題 含解析

菏澤市2024—2025學年度第一學期期中考試高三物理試題本試卷共8頁，18題。全卷滿分100分?？荚囉脮r90分鐘注意事項：1.答題前，先將自己的姓名、準考證號填寫在答題卡上，并將準考證號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應題目的答案標號涂黑。寫在試題卷、草稿紙和答題卡上的非答題區(qū)域均無效。3.非選擇題的作答：用簽字筆直接答在答題卡上對應的答題區(qū)域內。寫在試題卷、草稿紙和答題卡上的非答題區(qū)域均無效。4.考試結束后，請將本試題卷和答題卡一并上交。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.物體做直線運動的圖像如圖所示，關于對該圖像的理解，下列說法正確的是（）A.時間內物體的速度和加速度均為負值B.時間內物體的速度和位移均不斷減小C.時間內物體的速度方向和加速度方向都發(fā)生了變化D.在時刻物體回到了出發(fā)點【答案】D【解析】【詳解】A．圖像的斜率表示加速度，時間內物體的速度為負值，但加速度為正值，故A錯誤；B．圖像與時間軸圍成的面積表示位移大小，時間內物體的速度越來越小，但是位移不斷增大，故B錯誤；C．時間內物體的速度方向發(fā)生了變化，但加速度方向沒變，故C錯誤；D．圖像與時間軸圍成的面積表示位移大小，時間軸上方位移為正值，時間軸下方位移為負值，和時間內位移大小相等，方向相反，故時間內位移為零，在時刻物體回到了出發(fā)點，故D正確。故選D。2.如圖所示，質量相等的物塊A、B通過輕質彈簧連接。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的勻加速運動。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錯誤；AD．設彈簧的彈力為F，對物塊A進行受力分析，有對物塊B進行受力分析，有所以物塊A的加速度為，故A錯誤，D正確。故選D3.某汽車司機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，司機需要一定反應時間采取制動措施，制動后，汽車做勻減速運動的加速度大小為。為了在停車線前停車，該司機的反應時間不應超過（）A. B. C. D.【答案】C【解析】【詳解】根據(jù)勻變速直線運動的速度位移關系則汽車從剎車到停止的位移所以勻速位移最多為，即反應時間不應超過故選C。4.北京時間8月3日，在巴黎奧運會乒乓球女單決賽中我省運動員陳夢奪得金牌。假設某次擊球時，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，乒乓球的質量，則乒乓球撞擊球拍的過程中（）A.乒乓球對球拍的作用力大于球拍對乒乓球的作用力B.乒乓球對球拍的沖量小于球拍對乒乓球的沖量C.乒乓球的動量變化量大小為D.乒乓球對球拍的平均作用力大小為【答案】D【解析】【詳解】A．乒乓球撞擊球拍的過程中，根據(jù)牛頓第三定律可知，乒乓球對球拍的作用力與球拍對乒乓球的作用力等大反向，故A錯誤；B．根據(jù)沖量的定義，結合A項分析可知，乒乓球對球拍的沖量與球拍對乒乓球的沖量等大反向，故B錯誤；C．乒乓球的動量變化量即乒乓球的動量變化量大小為，故C錯誤；D．乒乓球撞擊球拍過程中，對乒乓球有即球拍對乒乓球的平均作用力大小為，根據(jù)牛頓第三定律，乒乓球對球拍的平均作用力大小為，故D正確。故選D。5.如圖甲所示，輕質彈簧上端固定，下端懸掛一個質量的物塊，處于靜止狀態(tài)，以物塊所在處為原點，以豎直向下為正方向建立x軸，重力加速度?，F(xiàn)對物塊施加豎直向下的拉力F使物塊做勻變速運動，F(xiàn)隨x變化的情況如圖乙所示（彈簧處于彈性限度內）。在物塊下移的過程中，動能的增量為（）A. B. C. D.【答案】C【解析】【詳解】由題圖可知，當時，有解得結合運動學公式可得在物塊下移的過程中，動能的增量故選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彎，假設賽車運動的軌道平面始終在水平面內，賽車的速度為v，傾斜軌道與水平方向夾角為θ，賽車轉彎的半徑為R，重力加速度為g，則下列說法正確的是（）A.時，賽車有沿傾斜軌道向上運動的趨勢B.時，賽車剛好沒有沿傾斜軌道向上或向下運動的趨勢C.時，賽車沿傾斜軌道向下會受到摩擦力作用D.時，賽車沿傾斜軌道向下會受到摩擦力作用【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項錯誤；CD．時，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項正確，D項錯誤。故選C。7.如圖所示，內壁光滑的半圓形軌道豎直放置，A為最低點，B為右側最高點?，F(xiàn)用力F將小球從A點沿軌道緩慢拉至B點，且保持力F的方向與豎直方向的夾角始終為。關于該過程下列說法正確的是（）A.力F先增大后減小B.力F一直增大C.軌道對小球的支持力先增大后減小D.軌道對小球的支持力一直增大【答案】B【解析】【詳解】對小球進行受力分析如圖所示軌道對小球的支持力由豎直向上變?yōu)樗较蜃螅麄€過程中由動態(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，內壁光滑的三圓弧管道固定在豎直面內，O點為圓心，A、B兩點分別為管道端口，連線水平，連線豎直，直徑略小于管道內徑、完全相同的兩小球a、b通過輕質細繩連接，a球處于A點，b球處于B點。已知圓弧半徑為，重力加速度，不計空氣阻力?，F(xiàn)由靜止釋放兩小球，小球a落地瞬間被鎖定，則小球b能夠到達的最大高度為（）A. B. C. D.【答案】B【解析】【詳解】設小球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)向上運動至最大高度的過程中，由機械能守恒定律，可得小球b能夠到達的最大高度聯(lián)立方程，解得故選B。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.如圖所示，在光滑水平面上停放著質量為m，裝有半徑為R的光滑弧形槽的小車，質量為m的小球以水平速度v從弧形槽的右端點P沿弧形槽向上滑去，到達某一高度后，小球又返回P點。已知重力加速度為g，則下列說法正確的是（）A.小球返回到P點后將做自由落體運動B.小球返回到P點后將向右做平拋運動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．設小球離開小車時，小球和小車的速度分別為，整個過程系統(tǒng)水平方向動量守恒，有由機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動，A項正確，B項錯誤；C．當小球與小車的水平速度相等時，小球沿弧形槽上滑到最大高度，此時機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項正確；D．不論小球是否從弧形槽上端飛出，小球在最高點時的水平速度總與弧形槽的速度相同，有由機械能守恒定律可得聯(lián)立解得小球能上升的最大高度D項正確。故選ACD。10.現(xiàn)在很多小區(qū)安裝了自主洗車房，假設洗車房內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，下列說法正確的是（）A.高壓水槍單位時間內噴出的水的質量為B.人手持高壓水槍的力應大于C.水柱對汽車的平均壓強為D.水柱對汽車的平均沖擊力大小為【答案】BD【解析】【詳解】A．高壓水槍單位時間內噴出的水的質量故A錯誤；B．由動量定理可得解得噴水槍對水的作用力人對噴水槍的力為F1的反作用力與噴水槍重力的合力，所以應大于，故B正確；D．以汽車對水的作用力方向為正，由動量定理得解得水柱對汽車的平均沖擊力大小故D正確；C．水柱對汽車的壓強故C錯誤。故選BD。11.某時刻，兩衛(wèi)星a、b和地球球心在同一條直線上且在地球兩側，兩衛(wèi)星a、b軌道在同一平面，兩軌道的交點為A和B，如圖所示。已知衛(wèi)星a的近地點和遠地點的距離為，衛(wèi)星b的運行軌道半徑為r，只考慮地球對衛(wèi)星的引力，下列說法正確的是（）A.衛(wèi)星a和b分別運動到A點時，加速度相同B.衛(wèi)星a在A、B兩點時的速度相同C.圖示位置時，衛(wèi)星a的線速度小于衛(wèi)星b的線速度D.運行中兩衛(wèi)星可能會相撞【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．由橢圓軌道的對稱性可知，衛(wèi)星a在A、B兩點時，速度的大小相同，但方向不同，故B錯誤；C．設橢圓軌道為軌道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．因為衛(wèi)星a所在橢圓軌道的半長軸與衛(wèi)星b所在圓軌道的半徑相同，所以運行周期相同，所以不會相撞，故D錯誤。故選AC。12.如圖所示，傾角為θ的傳送帶以速率v順時針勻速轉動。現(xiàn)將質量為m的物塊（可視為質點），輕輕的放在傳送帶的A點，經(jīng)過時間與傳送帶共速，再經(jīng)過時間到達傳送帶的B點，兩過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摩擦因數(shù)為，重力加速度為g，下列說法正確的是（）A.動摩擦因數(shù)需滿足B.時間段內，一定有C.全程摩擦力對物塊所做的功為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動，說明滑動摩擦力大于重力沿傳送帶向下的分力，即故A正確；B．時間段內故B正確；C．由功的定義式時間段內，摩擦力對物塊所做的功為,時間段內，摩擦力對物塊所做的功為，故C錯誤；D．傳送帶多消耗電能的原因是摩擦力對其做負功，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摩擦力，大小為，傳送帶位移為,做負功；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.某同學用如圖甲所示的裝置探究加速度與力、質量的關系。（1）平衡摩擦力時_____（填“需要”或“不需要”）連上細繩，帶著鉤碼一起運動。（2）實際上平衡摩擦力后，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跡如圖乙所示，已知打點計時器所接電源的頻率為f，則可計算出小車的加速度_____?！敬鸢浮浚?）不需要（2）小于（3）【解析】小問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，但不需要連上細繩，帶著鉤碼一起運動。【小問2詳解】對鉤碼由牛頓第二定律得可知細繩拉力小于鉤碼重力，即實際上平衡摩擦力后，小車所受合力小于鉤碼重力?！拘?詳解】由圖可知相鄰計數(shù)點的時間間隔為由逐差法可得聯(lián)立可得14.“驗證動量守恒實驗”的裝置的簡化示意圖如圖甲所示，入射小球的質量為，被碰小球的質量為。（1）對于該實驗的要求及對應目的，下列說法正確的是_____（填正確答案標號）。A.為了保證碰撞過程中兩小球動量守恒，兩小球的質量應滿足B.為了保證碰后能向右飛出，兩小球的質量應滿足C.實驗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動，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痕跡，如圖乙所示，為了確定落點，三個圓中最合理的是_____（填正確答案標號）。A.a B.b C.c（3）如果碰撞過程滿足動量守恒，則需要驗證的表達式為______________（用表示），若進一步驗證該碰撞是否為彈性碰撞，則還需要滿足的表達式為__________。（用表示）【答案】（1）C（2）C（3）①.②.【解析】【小問1詳解】A．碰撞過程中兩小球動量守恒，與小球的質量關系無關，故A錯誤；B．碰撞過程中，小球受到向右的沖量，會向右飛出，與小球的質量關系無關，故B錯誤；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動，需要斜槽末端水平，故C正確。故選C?！拘?詳解】根據(jù)突出主要矛盾，忽略次要矛盾的原則，確定平均落點時，三個圓中最合理的是c。故選C?！拘?詳解】[1]小球碰后均做平拋運動，水平方向有豎直方向有可知滿足動量守恒時應滿足表達式[2]若碰撞為彈性碰撞則還應滿足表達式結合動量守恒表達式可得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)過的反應時間后，開始以加速度做勻減速直線運動。（1）試通過計算判斷甲、乙是否會相撞；（2）若甲一直勻減速直至停下，求甲勻減速運動的位移?！敬鸢浮浚?）不會相撞（2）【解析】【小問1詳解】設從甲開始減速到共速所需的時間為，對該過程有解得甲在反應時間內運動的距離甲、乙共速前二者的相對位移由可知甲、乙不會相撞?！拘?詳解】甲一直勻減速至速度減為零的過程中，有解得16.如圖所示，某同學在籃球比賽中直入籃筐投中一個三分球。已知出手點的高度，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）籃球從出手到進入籃筐所用的時間；（2）出手點到籃筐的距離。（結果保留根式）【答案】（1）（2）【解析】【詳解】（1）設籃球從出手到進入籃筐所用的時間為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，斜面的右側有一勁度系數(shù)的彈簧，彈簧右端與墻面拴接，原長時左端位于B點，斜面最低點A與B點間的距離。將一質量的小物塊（可視為質點）以初速度水平向右拋出，下落高度H后恰好無碰撞的從斜面最高點進入斜面，然后從A點無機械能損失地進入水平地面，滑行一段時間后擠壓彈簧。已知物塊與斜面和水平地面間的動摩擦因數(shù)分別為，彈簧始終在彈性限度內，其彈性勢能（x為彈簧的形變量），重力加速度，求：（1）H的大?。唬?）彈簧的最大壓縮量；（3）物塊最終停止的位置與A點的距離?！敬鸢浮浚?）（2）（3）【解析】【小問1詳解】對物塊的平拋過程，豎直方向有物塊恰好無碰撞地進入斜面可得聯(lián)立解得【小問2詳解】設彈簧的最大壓縮量為，對物塊從拋出到第一次減速到零過程，由動能定理可得解得或（舍）小問3詳解】