山东省济南市历城区2023-2024学年高三上学期开学摸底考试检测物理试题

试卷更新日期：2023-10-19 类型：开学考试

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一、单项选择题：本题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1. 某同学注意到手机摄像头附近有一个小孔，查阅手机说明后知道手机内部小孔位置处安装了降噪麦克风。进一步翻阅技术资料得知：降噪麦克风通过降噪系统产生与外界噪声相位相反的声波，与噪声叠加从而实现降噪的效果。若用简谐横波模拟声波，如图是理想情况下的降噪过程，实线对应环境噪声，虚线对应降噪系统产生的等幅反相声波。则（）

A、降噪声波与环境噪声的频率不相等 B、降噪过程可以消除通话时的所有背景杂音 C、降噪过程实际上是声波发生了干涉 D、P点经过一个周期传播的距离为一个波长

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2. 某同学在练习投篮，篮球在空中的运动轨迹如图中虚线所示，篮球所受合力F 的示意图可能正确的是（）

A、 B、 C、 D、

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3. 电梯上升过程中，某同学用智能手机记录了电梯速度随时间变化的关系，如图所示。电梯加速上升的时段是（）

A、从20.0s到30.0s B、从30.0s到40.0s C、从40.0s到50.0s D、从50.0s到60.0s

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4. 如图所示，工人利用滑轮组将重物缓慢提起，下列说法正确的是（）

A、工人受到的重力和支持力是一对平衡力 B、工人对绳的拉力和绳对工人的拉力是一对作用力与反作用力 C、重物缓慢拉起过程，绳子拉力变小 D、重物缓慢拉起过程，绳子拉力不变

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5. 抖空竹在中国有着悠久的历史。假设抖空竹所用轻绳AB总长为L，空竹重量为G，可视为质点。绳能承受的最大拉力是2G，将绳左端固定，将右端缓慢水平向右移动d而使绳不断，不计一切摩擦，则d的最大可能值为（）

A、 $\sqrt{3} L$ B、 $\frac{\sqrt{15}}{4} L$ C、 $\frac{\sqrt{3}}{2} L$ D、 $\frac{\sqrt{15}}{2} L$

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6. 现有三段轻绳OA、OB、OC，OA绳悬挂在天花板上的A点，OB绳下面悬挂一个小球。第一次，保持结点O位置不变，如图1所示，某同学拉着轻绳OC从水平位置缓慢转动到竖直位置；第二次，保持轻绳OC垂直于OA，缓慢移动轻绳，使轻绳OA从竖直位置缓慢转动到如图2所示的位置，则下列说法正确的是（）

A、第一次轻绳OA的拉力先减小后增大，第二次轻绳OA的拉力逐渐减小 B、第一次轻绳OA的拉力逐渐减小，第二次轻绳OA的拉力先增大后减小 C、第一次轻绳OC的拉力先减小后增大，第二次轻绳OC的拉力逐渐减小 D、第一次轻绳OC的拉力先减小后增大，第二次轻绳OC的拉力逐渐增大

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7. 2020年7月23日，我国自主研制的第一颗火星探测器“天问一号”在海南文昌航天发射场发射升空，之所以选择这天，是因为地球与火星必须处于特定位置（如图所示）才能发射。此时间被称为“发射窗口期”。设定火星与地球绕太阳运动的轨道在同一平面内，且均可视为匀速圆周运动，已知火星绕太阳运动的轨道半径为地球绕太阳运动的轨道半径的1.52倍，则相邻两次“发射窗口期”的时间间隔约为（ $\sqrt{1 . 52^{3}} = 1.874$ ）（）

A、360天 B、540天 C、680天 D、780天

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8. 平底煎锅正在炸豆子。假设每个豆子的质量均为m，弹起的豆子均垂直撞击平板锅盖，撞击速度均为v。每次撞击后速度大小均变为 $\frac{2}{3} v$ ，撞击的时间极短，发现质量为M的锅盖刚好被顶起。重力加速度为g，则单位时间撞击锅盖的豆子个数为（）

A、 $\frac{3 M g}{5 m v}$ B、 $\frac{2 M g}{5 m v}$ C、 $\frac{2 M g}{3 m v}$ D、 $\frac{3 M g}{2 m v}$

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二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分，每小题有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

9. 为了提高踢球时的加速能力，张同学进行加速训练。训练时，张同学和足球都位于起跑线上，教练将足球以初速度8 m/s沿水平方向踢出，同时张同学沿足球的运动方向起跑。两者的v-t图像如图所示，下列说法正确的是（）

A、0~4 s内张同学的加速度比足球的小 B、0~4 s内张同学的加速度比足球的大 C、4 s时张同学已超过足球 D、12 s时张同学已超过足球

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10. “复兴号”动车组用多节车厢提供动力，从而达到提速的目的。总质量为m的动车组在平直的轨道上行驶。该动车组有四节动力车厢，每节车厢发动机的额定功率均为P，若动车组所受的阻力与其速率成正比（F_阻=kv，k为常量），动车组能达到的最大速度为v_m。下列说法正确的是（）

A、动车组在匀加速启动过程中，牵引力增大 B、若四节动力车厢输出功率均为额定值，则动车组从静止开始做匀加速运动 C、若四节动力车厢输出的总功率为2.25P，则动车组匀速行驶的速度为 $\frac{3}{4} v_{m}$ D、若四节动力车厢输出功率均为额定值，动车组从静止启动，经过时间t达到最大速度v_m ，则这一过程中该动车组克服阻力做的功为 $\frac{1}{2} m v_{m}^{2} - P t$

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11. 冰滑梯是东北地区体验冰雪运动乐趣的设施之一。某冰滑梯的示意图如图所示，螺旋滑道的摩擦可忽略；倾斜滑道和水平滑道与同一滑板间的动摩擦因数μ相同，因滑板不同μ满足 $μ_{0} \leq μ \leq 1.5 μ_{0}$ 。在设计滑梯时，要确保所有游客在倾斜滑道上均减速下滑，且滑行结束时停在水平滑道上，以下L₁、L₂的组合符合设计要求的是（）

A、 $\frac{5 h}{6 μ_{0}} \leq L_{1} \leq \frac{5 h}{3 μ_{0}}$ B、 $\frac{h}{μ_{0}} \leq L_{1} \leq \frac{5 h}{3 μ_{0}}$ C、 $L_{1} + L_{2} \geq \frac{2 h}{μ_{0}}$ D、 $\frac{h}{μ_{0}} \leq L_{1} \leq \frac{4 h}{3 μ_{0}}$

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12. 某企业的生产车间在楼上，为了将工件方便快捷地运送到地面，专门安装了传送带设备，如图所示。已知传送带与水平面的夹角θ=37°，正常的运行速度是v=10m/s。现在传送带的A端轻轻放上一个小物体（可视为质点），已知小物体与传送带之间的动摩擦因数为μ=0.5，滑动摩擦力等于最大静摩擦力，A、B间距离s=16m（已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，取g=10m/s²），则（）

A、如果传送带不运行，小物体从A端运动到B端的时间为4 s B、如果传送带沿逆时针方向正常转动，小物体速度不可能超过皮带速度 C、如果传送带沿逆时针方向正常转动，小物体从A端运动到B端的时间小于传送带不运行时小物体从A端运动到B端的时间 D、如果传送带沿顺时针方向正常转动，小物体从A端运动到B端的时间大于传送带不运行时小物体从A端运动到B端的时间

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三、非选择题：本大题共5小题，共48分。考生根据要求作答。

13. 某同学做“测匀变速直线运动的加速度”的实验装置如图甲所示，图乙给出了打点计时器在纸带上打出的一些计数点，相邻的两个计数点间还有4个点没画出，打点计时器所用的交流电频率为50 Hz。

(1)、本实验中（填“需要”或“不需要”）满足重物的质量远大于小车的质量。

(2)、根据纸带，打下第2点时小车的速度v₂=m/s；小车的加速度为a=。（结果均保留三位有效数字）

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14. 用如图所示的器材和方法可以验证力的平行四边形定则。在圆形桌子透明桌面上平铺一张白纸，在桌子边缘安装三个光滑的滑轮，其中，滑轮P₁固定在桌子边，滑轮P₂、P₃可沿桌边移动，
第一次实验中，步骤如下：
A.在三根轻绳下挂上一定数量的钩码，并使结点O静止，且OP₁、OP₂、OP₃与桌面平行；
B.在白纸上描下O点的位置和三根绳子的方向，以O点为起点，作出三拉力的图示；
C.以绕过P₂、P₃的绳上的两个力为邻边作平行四边形，过O点作平行四边形的对角线，量出对角线的长度；
D.检验对角线的长度和绕过P₁的绳上的拉力的图示的长度是否一样，方向是否在一条直线上。

(1)、这次实验中，若一根绳挂的钩码质量为m，另一根绳挂的钩码质量为2m，则第三根绳挂钩码的质量一定大于且小于。

(2)、第二次实验时，改变滑轮P₂、P₃的位置和相应绳上钩码的数量，使结点平衡，绳的结点（选填“必须”或“不必”）与第一次实验中白纸上描下的O点重合。实验中，若桌面不水平（选填“会”或“不会”）影响实验的结论。

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15. 如图，一滑雪道由AB和BC两段滑道组成，其中AB段倾角为θ，BC段水平，AB段和BC段由一小段光滑圆弧连接。一个质量为2kg的背包在滑道顶端A处由静止滑下，若1s后质量为48kg的滑雪者从顶端以1.5m/s的初速度、3m/s²的加速度匀加速追赶，恰好在坡底光滑圆弧的水平处追上背包并立即将其拎起。背包与滑道的动摩擦因数为 $μ = \frac{1}{12}$ ，重力加速度取g=10m/s² ， $\sin θ = \frac{7}{25} ， \cos θ = \frac{24}{25}$ ，忽略空气阻力及拎包过程中滑雪者与背包的重心变化。求：

(1)、滑道AB段的长度；

(2)、滑雪者拎起背包时这一瞬间的速度大小。

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16. 如图所示，“V”形光滑支架下端用铰链固定于水平地面上，支架两臂与水平面间夹角θ均为53°，“V”形支架的AB臂上套有一根原长为l的轻弹簧，轻弹簧的下端固定于“V”形支架下端，上端与一小球相接触不连接，该臂上端有一挡板。已知小球质量为m，支架每臂长为 $\frac{3 l}{2}$ ，支架静止时弹簧被压缩了 $\frac{l}{3}$ ，重力加速度为g。现让小球随支架一起绕中轴线OO'以角速度ω匀速转动。 $\sin 53 ° = \frac{4}{5} ， \cos 53 ° = \frac{3}{5}$ ，求：

(1)、轻弹簧的劲度系数k；

(2)、轻弹簧恰为原长时，支架的角速度 $ω_{0}$ ；

(3)、当 $ω = \frac{1}{2} ω_{0}$ 及 $ω = 2 ω_{0}$ 时轻弹簧弹力的大小。

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17. 打桩机是基建常用工具。某种简易打桩机模型如图所示，重物A、B和C通过不可伸长的轻质长绳跨过两个光滑的等高小定滑轮连接，C与滑轮等高（图中实线位置）时，C到两定滑轮的距离均为L。重物A和B的质量均为m，系统可以在如图虚线位置保持静止，此时连接C的绳与水平方向的夹角为60°。某次打桩时，用外力将C拉到图中实线位置，然后由静止释放。设C的下落速度为 $\sqrt{\frac{3 g L}{5}}$ 时，与正下方质量为2m的静止桩D正碰，碰撞时间极短，碰撞后C的速度为零，D竖直向下运动 $\frac{L}{10}$ 距离后静止（不考虑C、D再次相碰）。A、B、C、D均可视为质点。

(1)、求C的质量；

(2)、若D在运动过程中受到的阻力F可视为恒力，求F的大小；

(3)、撤掉桩D，将C再次拉到图中实线位置，然后由静止释放，求A、B、C的总动能最大时C的动能。

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