山东省济南市2022-2023学年高三上学期物理11月期中考试试卷

试卷更新日期：2022-11-25 类型：期中考试

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一、单选题

1. 如图所示为载有防疫物资的无人驾驶小车在水平路面上行驶的位移时间图像，该图像为抛物线的一部分， $t = 8 s$ 时刻对应图像的最高点，下列说法正确的是（）

A、 $t = 0$ 时小车的速度为零 B、 $t = 8 s$ 时小车的加速度为零 C、 $t = 4 s$ 时小车的速度为整个过程最大速度的 $\frac{1}{2}$ D、 $s = 8 m$ 时小车的速度为整个过程最大速度的 $\frac{1}{2}$

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2. 水平面上有一可绕B点转动的直角L形槽，其截面如图所示，槽内有一正方形物块，初始时BC面与水平面间夹角为60°，不计一切摩擦，当缓慢减小BC面与水平面间夹角直到0°的过程中，下列说法正确的是（）

A、AB面对物块的支持力先增大后减小 B、AB面对物块的支持力逐渐增大 C、BC面对物块的支持力先减小后增大 D、BC面对物块的支持力逐渐增大

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3. 如图所示，质量不同的两颗卫星a、b围绕地球做匀速圆周运动，下列说法中正确的是（）

A、卫星a的角速度小于卫星b的角速度 B、卫星a的加速度大于卫星b的加速度 C、卫星a的动能大于卫星b的动能 D、相同时间内两颗卫星与地心的连线扫过的面积相同

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4. 北京时间10月23日，2022年FINA柏林跳水世界杯圆满落幕，中国跳水梦之队在本次世界杯上共收获了8金4银，再次展现强大实力。某次比赛中跳水运动员从水面上方某固定高度处以初速度 $v_{0}$ 竖直向上起跳，一段时间后落入水中，将运动员看成质点，忽略空气阻力，下列说法正确的是（）

A、起跳的初速度 $v_{0}$ 越大，从起跳到入水前瞬间运动员的动能变化量越大 B、起跳的初速度 $v_{0}$ 越大，从起跳到入水前瞬间运动员的动量变化量越小 C、入水后到速度为零的过程中，运动员的动量变化量大于水对运动员的冲量 D、入水后到速度为零的过程中，运动员的动量变化量小于水对运动员的冲量

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5. 如图所示，物体Q放置在水平地面上，其上端连接竖直轻弹簧，将物体P从弹簧正上方某处由静止释放，在物体P接触弹簧到压缩弹簧到最短的过程中（弹簧始终在弹性限度内），下列说法正确的是（）

A、物体P先失重后超重 B、物体P一直超重 C、物体Q对地面的压力先增大后减小 D、物体Q对地面的压力大于P、Q两物体的总重力

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6. 如图所示木杆长L，上端悬挂在某一点，由静止放开后让它自由落下（不计空气阻力），木杆通过悬点正下方2L处的圆筒AB，圆筒AB长为3.5L，重力加速度为g，则木杆被圆筒AB完全挡住的时间为（）

A、 $\sqrt{\frac{L}{g}}$ B、 $\sqrt{\frac{2 L}{g}}$ C、 $(\sqrt{7} - 2) \sqrt{\frac{L}{g}}$ D、 $(\sqrt{7} - \sqrt{6}) \sqrt{\frac{L}{g}}$

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7. 为解决洗衣服时弯腰放置衣物的问题，有人设计了一种斜式滚筒洗衣机，其简化图如图所示。该洗衣机在脱水过程中滚筒绕固定轴OO₁以恒定的角速度转动，滚筒的半径为r，筒壁内有一可视为质点的衣物，衣物与滚筒间的动摩擦因数为μ（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力），转动轴与水平面间的夹角为θ，重力加速度为g。要保持衣物在最高点时与圆筒相对静止，滚筒转动角速度的最小值为（）

A、 $\sqrt{\frac{g (μ sin θ + cos θ)}{μ r}}$ B、 $\sqrt{\frac{g (sin θ + μ cos θ)}{μ r}}$ C、 $\sqrt{\frac{g (μ sin θ - cos θ)}{μ r}}$ D、 $\sqrt{\frac{g (sin θ - μ cos θ)}{μ r}}$

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8. 如图甲所示，质量为2kg的小球B与质量未知的小球C用轻弹簧拴接，放在光滑的水平地面上，另有一小球A以6m/s的初速度向右运动，t=2s时球A与球B碰撞并瞬间粘在一起，碰后球B的ν-t图像如图乙所示。已知弹簧的弹性系数k=240N/m，弹簧的弹性势能 $E_{P} = \frac{1}{2} k x^{2}$ （x为弹簧的形变量），整个运动过程中弹簧始终在弹性限度内。下列判断正确的是（）

A、碰后球B的速度为零时弹簧长度最短 B、碰后球B的速度为零时球C的加速度为零 C、碰后运动过程中，小球B加速度的最大值为20m/s² D、碰后运动过程中，小球B加速度的最大值为30m/s²

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二、多选题

9. 如图所示，A物体套在光滑的竖直杆上，B物体放置在粗糙水平桌面上，用一细绳连接。初始时细绳经过定滑轮呈水平，A物体从P点由静止释放，下落到Q点时速度为v，此过程中绳子一直伸直，物体B始终在水平桌面上，下列说法正确的是（）

A、A物体运动到Q点时，B物体的速度小于v B、A物体运动到Q点时，B物体的速度大于v C、A物体减少的机械能等于B物体增加的动能 D、A物体减少的机械能大于B物体增加的动能

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10. 第二十四届冬奥会于2022年2月4日至20日在北京举行，中华文明与奥林匹克运动再度携手，奏响全人类团结、和平、友谊的华美乐章。跳台滑雪是冬奥会的重要项目之一。如图所示，一名跳台滑雪运动员经过一段加速滑行后从O点水平飞出，经过2s落到斜坡上的A点，不计空气阻力，运动员视为质点，重力加速度g=10m/s² ，下列说法正确的是（）

A、当从O点下落高度为5m时，运动员离斜面最远 B、当从O点下落高度为10m时，运动员离斜面最远 C、当从O点下落高度为5m时，重力的瞬时功率为到达A点前瞬间重力瞬时功率的一半 D、当从O点下落高度为10m时，重力的瞬时功率为到达A点前瞬间重力瞬时功率的一半

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11. 图甲是全球最大回转自升塔式起重机，它的开发标志着中国工程用超大吨位塔机打破长期依赖进口的局面，也意味着中国桥梁及铁路施工装备进一步迈向世界前列。该起重机某次从 $t = 0$ 时刻由静止开始提升质量为 $m = 200 kg$ 的物体，其 $a - t$ 图像如图乙所示， $5 ~ 10 s$ 内起重机的功率为额定功率，不计其它阻力，重力加速度为 $g = 10 m / s^{2}$ ，则以下说法正确的是（）

A、物体在 $0 ~ 10 s$ 内运动的最大速度为 $10 m / s$ B、起重机的额定功率为 $24000 W$ C、 $0 ~ 5 s$ 内起重机对物体做的功小于 $5 ~ 10 s$ 内起重机对物体做的功 D、 $0 ~ 5 s$ 内起重机对物体做的功大于 $5 ~ 10 s$ 内起重机对物体做的功

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12. 如图甲所示，六块相同的长木板并排放在粗糙水平地面上，每块长度为L=2m、质量为M=0.8kg。另有一质量为m=1kg的小物块（可看做质点），以 $v_{0} = \sqrt{{(\frac{29}{8})}^{2} + 48} m/s$ 的初速度冲上木板。已知物块与木板间的动摩擦因数为μ₁=0.3，木板与地面间的动摩擦因数为μ₂=0.1，重力加速度取g=10m/s²。以下说法正确的是（）

A、物块滑上第4块瞬间，第4、5、6块开始运动 B、物块滑上第5块瞬间，第5、6块开始运动 C、物块最终停在某木块上，物块与该木块摩擦产生的热量为 $\frac{1}{64} J$ D、物块最终停在某木块上，物块与该木块摩擦产生的热量为 $\frac{3}{64} J$

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三、实验题

13. 某实验小组使用量程均为5.00N的弹簧秤探究两个互成角度的力的合成规律。该小组将橡皮条一端固定，先用两只弹簧秤将橡皮条另一端拉到某一位置，标记为O点，紧靠细绳标记A、B两点，分别记录两弹簧测力计的读数，已知沿OB方向的弹簧测力计读数为2.00N，沿OA方向的弹簧测力计读数如图甲所示；然后用一只弹簧秤将其拉至O点，标记紧靠细绳的C点，并记录弹簧测力计的读数4.80N。

(1)、图甲中弹簧测力计的读数为N；

(2)、在图乙中按实验要求完成作图；

(3)、同学们在操作过程中提出了如下关于实验操作的建议，其中正确的有______；

A、重复实验再次进行验证时，结点O的位置可以与前一次不同 B、在已记录结点位置的情况下，确定一个拉力的方向需要再选择相距较远的两点 C、测量时弹簧秤外壳与木板之间不能存在摩擦 D、测量时，橡皮条、细绳和弹簧秤应贴近并平行于木板

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14. 重力加速度g是物理学中一个极为常见的基本量，它的测定对物理学、天文学等学科的发展具有重要意义。某实验小组用如图所示的装置测定当地重力加速度的大小，图中A、B为两个连接数据采集器的光电门，轻绳跨过定滑轮连接质量分别为m₁、m₂的两物体。
实验步骤如下：

①用天平测量两个物体的质量，测得m₁=100g，m₂=200g；

②用游标卡尺测出质量为m₁的钩码的高度d，测得d=4.85cm；

③按照如图所示的实验装置图安装好实验装置；

④用米尺测出两光电门传感器A、B间的距离h；

⑤将质量为m₂的钩码从一定高度由静止释放后，测出质量为m₁的钩码上升过程中先后通过两光电门传感器B、A的时间tB、tA；

⑥多次改变两光电门传感器A、B之间的距离重复以上实验。

(1)、该实验小组使用Excel软件处理实验数据，以h的纵坐标，要想进行直线拟合，横坐标应为______

A、 $t_{B}^{2} - t_{A}^{2}$ B、 $t_{B} - t_{A}$ C、 $\frac{1}{t_{A}} - \frac{1}{t_{B}}$ D、 $\frac{1}{t_{A}^{2}} - \frac{1}{t_{B}^{2}}$

(2)、选用第（1）问中的横坐标，拟合后直线的斜率大小为 $k = 3.6375 \times 10^{- 4} m \cdot s^{2}$ ，则重力加速度的测量值为。当地重力加速度的参考值为9.80m/s² ，本次测量的相对误差为。（结果均保留三位有效数字）

(3)、该实验误差的主要来源有（）

A、m₁的质量没有远小于m₂的质量 B、绳子和定滑轮间存在摩擦力 C、滑轮有质量 D、绳子拉力不等于钩码重力

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四、解答题

15. 2022年10月12日，中国空间站“天宫课堂”第三课开讲，这是中国航天员首次在问天实验舱内进行授课。已知中国空间站离地高度为h，地球半径为R，地球表面的重力加速度为g。求：

(1)、中国空间站绕地球做匀速圆周运动的速度；

(2)、由于在空间站运行轨道上存在密度为ρ的均匀稀薄气体，为了维持空间站长期在固定轨道上做匀速圆周运动，需要对空间站施加一个与速度方向相同的动力，若空间站在垂直速度方向的面积为S，碰到稀薄气体后气体速度立刻与空间站速度相同，求对空间站施加动力F的大小。

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16. 如图所示，两物块P、Q用跨过光滑轻质定滑轮的轻绳相连，开始时P静止在水平桌面上。将一个水平向右的推力 $F = 4 N$ 作用在P上，推力作用时间 $t = 1 s$ 后撤去。已知P、Q两物块的质量分别为 $m_{P} = 0.5 kg$ 、 $m_{Q} = 0.2 kg$ ， P与桌面间的动摩擦因数 $μ = 0.5$ ， P与桌面边缘距离足够长，Q与地面的高度差 $h = 9.5 m$ ，重力加速度 $g = 10 m / s^{2}$ 。求：

(1)、推力作用在P上时绳中张力 $T$ 的大小；

(2)、物块P运动的总位移 $s$ 。

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17. 如图所示，水平传送带顺时针传送的速度v=2m/s，与倾角为37°的斜面的底端P平滑连接，将一质量m=1kg的小物块从斜面上A点由静止释放，小物块第一次滑上传动带时恰好不会从传递带左端滑下。已知A、P间的距离x₀=9m，物块与斜面、传送带间的动摩擦因数分别为μ₁=0.5、μ₂=0.4，取重力加速度g=10m/s² ， sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：

(1)、传送带左端到传送带右端的距离L；

(2)、小物块第n（n为整数且 $n \geq 2$ ）次从斜面上运动到P时的速度大小；

(3)、小物块在整个运动过程中与斜面间因摩擦而产生的总热量Q。

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18. 如图所示，一圆心为O、半径为R的光滑半圆弧轨道固定在竖直平面内，其下端与光滑水平面在Q点相切。在水平面上，质量为5m的小物块A以某一速度向质量为m的静止小物块B运动。A、B发生弹性正碰后，B到达半圆弧轨道最高点时对轨道压力为20mg。A、B离开半圆弧轨道后与水平面发生多次碰撞，碰撞时间极短，碰撞前后竖直分速度反向、大小变为碰前的0.8倍，水平分速度保持不变。已知重力加速度大小为g，忽略空气阻力。求：

(1)、B从半圆弧轨道飞出后第一次落到水平面的位置到Q点的距离x；

(2)、A、B碰前瞬间物块A的速度v₀的大小；

(3)、A从半圆弧轨道飞出到第一次落到水平面的时间t₀；

(4)、A、B分别与水平面发生第k次碰撞过程中损失的机械能之比η。

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