山東省菏澤市2024-2025學(xué)年高三上學(xué)期11月期中考試物理試題B（解析版）

高級中學(xué)名校試卷PAGEPAGE12024—2025學(xué)年度第一學(xué)期期中考試高三物理試題（B）注意事項：1.本試卷分選擇題和非選擇題兩部分。滿分100分，考試時問90分鐘。2.答題前，考生務(wù)必將姓名、班級等個人信息填寫在答題卡指定位置。3.考生作答時，請將答案答在答題卡上。選擇題每小題選出答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑；非選擇題請用直徑0.5毫術(shù)黑色墨水簽字筆在答題卡上各題的答題區(qū)域內(nèi)作答。超出答題區(qū)域書寫的答案無效，在試題卷、草稿紙上作答無效。一、單項選擇題：本題共8小題，每小題3分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1.某物體做直線運動，它的v-t圖像如圖所示。下列關(guān)于該物體的a-t圖像、x-t圖像可能正確的是（）A. B. C. D.【答案】D【解析】AB．根據(jù)v-t圖像的斜率表示加速度，可知在物體沿正方向做初速度為零的勻加速直線運動，在物體沿正方向做勻減速直線運動，在物體沿反方向做初速度為零的勻加速直線運動，且加速度大小與的相等，方向相同，故AB錯誤；CD．根據(jù)v-t圖像，可知在物體沿正方向做初速度為零的勻加速直線運動，則位移有可知這段時間對應(yīng)的圖像為過原點且開口向上的曲線；在物體沿正方向做勻減速直線運動，后在物體沿反方向做初速度為零的勻加速直線運動，且加速度一樣，則位移有可知這段時間對應(yīng)的圖像為開口向下的曲線，故C錯誤，D正確。故選D。2.如圖所示為一透明薄膜的豎直截面?，F(xiàn)用平行單色光照射該透明薄膜，形成的明暗相間的條紋圖像正確的是（）A. B. C. D.【答案】C【解析】同一條紋對應(yīng)的薄膜厚度相同，薄膜厚度隨距離變化的越來越慢，自左向右條紋間距越來越大。故選C。3.動車鐵軌旁兩相鄰里程碑之間的距離是1km。動車由靜止出站時，車頭恰位于某一里程碑處，出站過程可視為勻加速直線運動，加速度為0.2m/s2，車長約440m，動車通過下一里程碑的時間約為（）A.18s B.20s C.22s D.24s【答案】B【解析】設(shè)經(jīng)時間車頭到達(dá)下一里程碑，則有解得設(shè)經(jīng)時間車尾到達(dá)下一里程碑，則有解得故動車通過下一里程碑的時間為故選B。4.如圖所示，用輕繩a、b和彈簧c將小球1與小球2懸掛在空中，輕繩a與豎直方向夾角為30°，輕繩b與豎直方向夾角為60°，彈簧c水平。小球1的質(zhì)量為m，重力加速度大小為g。下列說法正確的是（）A.彈簧c的拉力為B.小球2的質(zhì)量為2mC.剪斷輕繩b的瞬間，小球1的加速度大小為D.剪斷輕繩b的瞬間，小球2的加速度方向豎直向下【答案】C【解析】AB．對小球1進行受力分析，如圖根據(jù)平衡關(guān)系有解得對小球2進行受力分析，如圖根據(jù)平衡關(guān)系，有解得AB均錯誤；C．剪斷輕繩b的瞬間，小球1受重力和繩a的拉力，受力分析如圖根據(jù)牛頓第二定律，有可得C正確；D．剪斷輕繩b的瞬間，小球2受重力和彈簧彈力作用，受力分析如圖，根據(jù)牛頓第二定律，有解得設(shè)加速度的方向與水平方向成角，有可得加速度方向與水平方向成角，D錯誤。故選C。5.如圖甲所示，地面上固定一傾角α=37°的斜面。質(zhì)量為m的物塊以初速度v0沿斜面上滑，其動能Ek與離出發(fā)點位移x的關(guān)系如圖乙所示。重力加速度大小取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，下列判斷正確的是（）A.物塊的質(zhì)量m=0.5kgB.物塊與斜面間的摩擦因數(shù)μ=0.25C.物塊的初速度v0=2m/sD.物塊在運動過程中的最大重力勢能Ep=20J【答案】B【解析】AB．由乙圖可知，上滑過程，根據(jù)動能定理得下滑過程，根據(jù)動能定理得聯(lián)立解得m=5kg，μ=0.25故A錯誤，B正確；C．由乙圖可知，物塊的初動能為解得v0=4m/s故C錯誤；D．當(dāng)物塊上到最高點時，重力勢能最大，此時地面的高度為故物塊在運動過程中的最大重力勢能故D錯誤。故選B。6.如圖所示，小球在半徑為R的光滑球面上的A、B（）之間來回運動，振動周期為T1，振幅為A1。若小球運動至A點時，在球面最低點無初速放置另一等質(zhì)量小球，兩小球碰撞后粘為一體，仍在球面內(nèi)來回運動，此時振動周期為T2，振幅為A2。已知振幅A與成正比，h為小球離最低點的最大高度，下列關(guān)系正確的是（）A. B. C. D.【答案】D【解析】碰前小球機械能守恒，有碰撞過程中，根據(jù)動量守恒定律有碰后，根據(jù)機械能守恒定律有解得由于A與成正比，則單擺周期公式為可知故選D。7.足球運動是深受大家喜愛的運動。某同學(xué)練習(xí)射門時，從地面上O點將球射出，經(jīng)時間，足球沿水平方向擊中球門橫梁，反彈后再經(jīng)2，球恰好落回O點。已知碰撞點離地面高為h，球與橫梁碰撞無能量損失，不計空氣阻力，則O點到球門的水平距離為（）A. B. C. D.【答案】A【解析】足球沿水平方向擊中球門橫梁，根據(jù)逆過程可知反彈后，設(shè)速度與水平方向的夾角為，則解得故選A。8.將質(zhì)量為m的小球從地面以初速度v0豎直上拋，小球在運動過程中受到的空氣阻力f與速度v的關(guān)系為，k為常數(shù)。當(dāng)小球回到出發(fā)點時，恰好勻速。重力加速度大小為g，小球在空中運動的時間（）A. B. C. D.【答案】B【解析】由已知可得，當(dāng)小球回到出發(fā)點時解得①設(shè)小球上升的最大高度為，小球在上升過程中，把時間分為很對小段、、…，每段的平均速度為、、…，因為時間很短，設(shè)向上為正方向，結(jié)合動量定理可得…以上各式相加整理可得②同理，設(shè)小球下降的高度也為，小球在下降過程中，把時間分為很對小段、、…，每段的平均速度為、、…，因為時間很短，設(shè)向上為正方向，結(jié)合動量定理可得…以上各式相加整理可得③由①②③式整理可得，小球在空中運動的時間故選B。二、多項選擇題：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。9.2024年10月12日，紫金山-ATLAS彗星接近地球，它是年度最亮的彗星，特別適合肉眼觀測。該彗星繞太陽一圈需約61751年，近日點距離太陽約0.4個天文單位（1天文單位等于日地平均距離），遠(yuǎn)日點相對于近日點可看做無窮遠(yuǎn)，速度約為0。理論分析表明，某個軌道的逃逸速度是該軌道環(huán)繞速度的倍，即，R為繞該軌道圓周運動的半徑。則下列說法正確的是（）A.忽略彗星質(zhì)量的變化，從近日點到遠(yuǎn)日點，彗星的機械能減小B.彗星在近日點加速度與地球公轉(zhuǎn)的加速度之比為25∶4C.彗星在近日點的速率與地球公轉(zhuǎn)速率之比約為D.彗星在近日點速率與地球公轉(zhuǎn)速率之比約為【答案】BD【解析】A．忽略彗星質(zhì)量的變化，從近日點到遠(yuǎn)日點，只有太陽的引力對彗星做功，可知彗星的機械能不變，選項A錯誤；B．根據(jù)可得彗星在近日點的加速度與地球公轉(zhuǎn)的加速度之比為選項B正確；C．若彗星繞太陽以0.4個天文單位做圓周運動，根據(jù)則彗星以0.4個天文單位做太陽做圓周運動與地球繞太陽做圓周運動的速率之比為因彗星在近日點的速度大于其以近日點為半徑做圓周運動的速度，可知彗星在近日點的速率與地球公轉(zhuǎn)速率之比大于，選項C錯誤；D．由上述可知，地球公轉(zhuǎn)速率彗星繞0.4天文軌道做圓周運動的速度為由題意可知，在橢圓軌道上近日點的速率應(yīng)該等于逃逸速度，即即彗星在近日點的速率與地球公轉(zhuǎn)速率之比約為，選項D正確。故選BD。10.圖甲為一列簡諧橫波在t=0.3s時刻的波形圖，P點是介質(zhì)中的某一質(zhì)點，其振動圖像如圖乙所示。下列說法正確的是（）A.該波的傳播方向沿x軸正向B.P點的平衡位置橫坐標(biāo)C.t=0.3s到t=0.5s內(nèi)，質(zhì)點P通過的路程為D.P點的振動方程為【答案】BC【解析】A．由圖乙可知，t=0.3s時刻質(zhì)點P正沿y軸正方向運動，根據(jù)波動與振動關(guān)系可知，波沿x軸負(fù)方向傳播，故A錯誤；BCD．設(shè)P點的振動方程為將s，y=20cm代入解得則P點的振動方程為將s代入解得cm波動方程為（m）將cm代入解得mt=0.3s到t=0.5s內(nèi)，質(zhì)點P通過的路程為故BC正確，D錯誤；故選BC。11.質(zhì)量為m的汽車在平直地面上勻速行駛，阻力大小為F1保持不變。某時刻沖入一段長為L的沙地，阻力大小變?yōu)镕2保持不變。若F2>F1，發(fā)動機始終在額定功率P下工作，則（）A.汽車沖入沙地后，做勻減速運動B.汽車沖入沙地后的瞬間，加速度大小C.汽車通過沙地的時間D.若經(jīng)時間，汽車沖出沙地，則汽車沖出沙地的速率【答案】BD【解析】A．汽車在平直地面上勻速行駛時，牽引力等于阻力，沖入沙地后阻力瞬間變大，此時牽引力小于阻力，所以汽車做減速運動，但發(fā)動機功率保持不變，根據(jù)可知，牽引力逐漸增大，根據(jù)牛頓第二定律可知，汽車加速度逐漸減小，當(dāng)牽引力增大到與阻力相等時，汽車加速度為零，此后做勻速直線運動，所以，汽車沖入沙地后，若沙地足夠長，則汽車先做加速度減小的減速運動，然后做勻速直線運動，若沙地較短，則汽車做加速度減小的減速運動，故A錯誤；B．汽車沖入沙地后的瞬間，所受阻力為，因功率不變，所以牽引力仍為，，根據(jù)牛頓第二定律有即故B正確；C．若認(rèn)為汽車在沙地中運動的過程為勻減速直線運動，則有其中聯(lián)立，得但汽車在沙地中的運動并不是勻減速直線運動，故C錯誤；D．對于汽車在沙地中運動過程，根據(jù)動能定律有其中聯(lián)立，求得故D正確。故選BD。12.如圖所示，水平固定一光滑長桿，桿上O點正下方h=0.3m處C點固定一光滑定滑輪，一質(zhì)量ma=0.75kg的滑塊a套在細(xì)桿上。一長L=1m的輕質(zhì)細(xì)繩繞過定滑輪，一端系在滑塊a上，另一端懸掛一質(zhì)量mb=0.5kg的小球b。用外力將滑塊a拉至O點左側(cè)A點，AC與豎直方向夾角θ1=60°。整個系統(tǒng)保持靜止?fàn)顟B(tài)。某時刻，撤去外力，滑塊a向右運動，B點處于AO之間且BC與豎直方向夾角θ2=37°。重力加速度g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，下列說法正確的是（）A.滑塊a滑至B點時，滑塊a與小球b的速度比值為5∶3B.滑塊a滑至O點時，繩子拉力為5NC.滑塊a滑至O點右側(cè)后，滑塊a的最小速度為0.4m/sD.滑塊a滑至O點右側(cè)后，b球離桿的最小的距離為0.88m【答案】ACD【解析】A．滑塊a滑至B點時，滑塊a沿繩方向的分速度與小球b的速度相等，即求得故A正確；B．滑塊a滑至O點時，其豎直方向速度為零，所以小球b速度為零，但具有向上的加速度，因此繩子拉力大于小球b的重力，即繩子拉力大于，故B錯誤；C．滑塊a由A點滑至O點的過程中，二者組成的系統(tǒng)機械能守恒，有求得滑塊a滑至O點右側(cè)后，滑塊a減速運動，小球b水平方向加速運動，因滑塊a的質(zhì)量大于小球b的質(zhì)量，所以滑塊a的速度方向不變，繩子再次恢復(fù)豎直時，滑塊a的速度最小，設(shè)其為，該過程相當(dāng)于一個彈性碰撞過程，根據(jù)系統(tǒng)水平方向動量守恒和初末狀態(tài)動能相等有聯(lián)立，解得故C正確；D．滑塊a滑至O點右側(cè)后，當(dāng)二者水平方向速度相等時，b球離桿的距離最小，設(shè)其為，滑塊a由O點向右滑至小球b離桿距離最小的過程，對于兩球組成的系統(tǒng)，根據(jù)系統(tǒng)水平方向動量守恒和機械能守恒有聯(lián)立，求得故D正確。故選ACD。三、非選擇題：本題共6小題，共60分。13.某同學(xué)利用如圖所示的裝置驗證機械能守恒定律。主要實驗步驟如下：①將氣墊導(dǎo)軌平放在桌面上，把光電門裝在氣墊導(dǎo)軌的A點上，然后將氣墊導(dǎo)軌調(diào)至水平；②用螺旋測微器測出遮光條的寬度d，將遮光條裝在滑塊上；③在氣墊導(dǎo)軌的右端支腳下墊上一個厚度為h的墊片，左右支腳間的距離為x，如圖甲所示④接通氣源，讓滑塊從導(dǎo)軌的B點（遮光條的中心線通過該點）由靜止下滑，讀出數(shù)字計時器記錄的遮光條經(jīng)過光電門的遮光時間t；⑤測得AB兩點間的距離為L；⑥改變氣墊導(dǎo)軌的支腳下墊片（厚度均為h）的數(shù)目n，重復(fù)步驟④，每次都從B點由靜止下滑，讀出數(shù)字計時器記錄的遮光條經(jīng)過光電門的遮光時間t。已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣却笮間，根據(jù)上述實驗步驟請回答：（1）用螺旋測微器測量遮光條的寬度時的結(jié)果如圖乙所示，則遮光條的寬度d=_________mm。（2）遮光條經(jīng)過光電門時的速度v=________（用d、t表示）。（3）根據(jù)多組n、t數(shù)據(jù)，可繪制圖像，如圖丙所示，當(dāng)其斜率k=_____________（用實驗中所測物理量符號表示）時，可證明滑塊與遮光條機械能守恒?！敬鸢浮浚?）3.600（2）（3）【解析】【小問1詳析】由圖乙可知，遮光條的寬度【小問2詳析】利用中間時刻的速度等于平均速度，可得遮光條經(jīng)過光電門時的速度【小問3詳析】根據(jù)機械能守恒有其中解得則圖像的斜率為即可驗證機械能守恒。14.一興趣小組利用實驗室現(xiàn)有的實驗器材設(shè)計了“驗證動量守恒定律”的實驗。實驗器材：斜槽軌道、水平儀、木板、白紙、復(fù)寫紙、天平，刻度尺，2個半徑相同、質(zhì)量不同的小鋼球。實驗步驟如下：①用天平測量a、b兩小球的質(zhì)量分別為ma、mb，ma>mb；②如圖安裝實驗裝置，調(diào)整斜槽軌道，利用水平儀保證其末端的切線水平。在一塊平木板表面先后釘上白紙和復(fù)寫紙，并將該木板豎直立于靠近槽口處，使小球a從斜槽軌道上某固定點處由靜止釋放，撞到木板并在白紙上留下痕跡O；③將木板向右平移適當(dāng)?shù)木嚯xL，再使小球a從原固定點由靜止釋放，撞在木板上并在白紙上留下痕跡；④把小球b靜止放在斜槽軌道水平段的最右端讓小球a仍從原固定點由靜止釋放，和小球b相碰后，兩球先后撞在木板上并分別在白紙上留下痕跡；⑤從上到下，依次把痕跡標(biāo)為A、B、C，用刻度尺測量白紙上O點到A、B、C三點的距離分別為y1、y2和y3。根據(jù)上述實驗步驟請回答：（1）若實驗步驟④中，小球a未撞到木板，則可采取的措施是A.適當(dāng)減小距離L B.適當(dāng)增加距離LC.適當(dāng)降低小球釋放固定點的高度 D.適當(dāng)增加小球釋放固定點的高度（2）實驗步驟③中，小球a撞擊到木板上的痕跡是___________（A、B、C）點，用本實驗中所測得的數(shù)據(jù)驗證兩小球碰撞過程動量守恒的表達(dá)式為__________________________（用ma、mb、y1、y2和y3表示）（3）碰撞的恢復(fù)系數(shù)的定義為，其中v1和v2分別是碰撞前兩物體的速度，和分別是碰撞后物體的速度。彈性碰撞的恢復(fù)系數(shù)e=1，非彈性碰撞的e<1。若本實驗碰撞為彈性碰撞，則y1、y2、y3滿足的關(guān)系為___________（用y1和y3表示）【答案】（1）AD（2）B（3）【解析】【小問1詳析】若實驗步驟④中，小球a未撞到木板，可能是小球水平速度較小或者木板距離拋出點的水平距離過大，則可采取的措施是適當(dāng)減小距離L或者適當(dāng)增加小球釋放固定點的高度，增加初速度，故選AD?！拘?詳析】[1]實驗步驟③中，分析可知小球a碰前的速度大于碰后的速度，小于b球碰后的速度，故小球a碰撞之前撞擊到木板上的痕跡是B點；[2]小球做平拋運動，則由解得則小球a碰撞之前速度小球ab碰撞之后速度要驗證的關(guān)系為帶入可知即用本實驗中所測得的數(shù)據(jù)驗證兩小球碰撞過程動量守恒的表達(dá)式為【小問3詳析】若本實驗碰撞為彈性碰撞，則與聯(lián)立可得15.在同一介質(zhì)中有兩列沿x軸傳播的簡諧橫波a、b，波a的波源處于x=0.6m處，振幅Aa=20cm，波b的波源處于處，振幅Ab=10cm。t=0時刻兩波源由平衡位置開始振動，t=0.15s時兩波源間的波形如圖所示，波a為實線，波b為虛線，求：（1）兩列波的傳播速度；（2）x=0.2m處的質(zhì)點在前0.3s內(nèi)運動的路程?！敬鸢浮浚?）4m/s（2）60cm【解析】【小問1詳析】傳播速度解得v=4m/s【小問2詳析】經(jīng)過0.15s，波傳播了，所以解得T=0.2s經(jīng)過時間t1，波a傳到x=0.2m處解得經(jīng)過時間t2，波b傳到x=0.2m處解得在0.1s-0.2s時間內(nèi)，x=0.2m處質(zhì)點的路程兩列波離x=0.2m的質(zhì)點的距離差經(jīng)分析可知，兩波疊加后x=0.2m的質(zhì)點為振動減弱點，振幅在0.2s-0.3s內(nèi)，x=0.2m處的質(zhì)點的路程總路程解得s=60cm16.如圖所示，有一水平足夠長的傳送帶，以v0=4m/s的速度沿順時針方向勻速運轉(zhuǎn)，傳送帶右端平滑連接了一個傾角α=53°的粗糙斜面?，F(xiàn)將一物體從距離斜面底端B點x=2.5m的A點靜止釋放，物體與斜面的摩擦因數(shù)μ1=0.5，與傳送帶之間的摩擦因數(shù)μ2=0.3。重力加速度g取10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6，求：（1）物體在傳送帶上離B點的最遠(yuǎn)距離；（2）物體最終在斜面上運動的總路程?！敬鸢浮浚?）（2）【解析】【小問1詳析】物塊在斜面上受力分析，根據(jù)牛頓第二定律有解得第一次到達(dá)B點，根據(jù)速度位移公式有解得物塊在傳送帶上的受力，根據(jù)牛頓第二定律有解得根據(jù)速度位移公式有解得最遠(yuǎn)距離【小問2詳析】因為，物塊從傳送帶第一次回到B點時，速度，由能量守恒得解得總路程聯(lián)立解得17.如圖所示，傾角θ=37°的固定斜面AB與半徑為R圓形軌道相切于B點。圓形軌道光滑，O點為圓心，F(xiàn)、D兩點與圓心O等高，E點為圓最高點，C點為圓最低點?，F(xiàn)將滑塊由斜面上的一點靜止釋放，沿著斜面從B點進入圓形軌道，滑塊與斜面的摩擦因數(shù)μ=0.25，重力加速度大小為g，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：（1）若滑塊在運動過程中不脫離軌道，則釋放點離B點長度l的取值范圍；（2）若釋放點離B點距離為，滑塊在G點（圖中未畫出）脫離軌道，則：①G點距圓形軌道最低點