2023-2024學(xué)年北京朝陽(yáng)區(qū)高三（上）期中物理試題及答案

2023北京朝陽(yáng)高三（上）期中物理（考試時(shí)間分鐘100分）第一部分本部分共14題，每題3分，共42分。在每題列出的四個(gè)選項(xiàng)中，選出最符合題目要求的一項(xiàng)。1．關(guān)于力的作用效果，下列說法不正確的是．．．A．力可以使物體產(chǎn)生加速度C．力可以對(duì)物體產(chǎn)生沖量B．力可以對(duì)物體做功D．物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)需要力來維持2．某人想估測(cè)一枯井的深度：他從井口靜止釋放一小石塊并開始計(jì)時(shí)，經(jīng)過2s聽到石塊落到底部。下列選項(xiàng)最接近枯井深度的是A．16mB．19mC．22mD．25m3．設(shè)想將來發(fā)射一顆人造行星，能在地球繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道上穩(wěn)定運(yùn)行，該軌道可視為圓軌道。該行星與地球相比，一定相同的物理量是A．線速度B．環(huán)繞周期C．向心力D．動(dòng)能4．如圖所示，物塊從光滑曲面上的P點(diǎn)自由滑下，通過粗糙的靜止水平傳送帶后落到地面上的Q點(diǎn)。若傳送帶轉(zhuǎn)動(dòng)起來，再把物塊放到P點(diǎn)自由滑下，則PA．若傳送帶逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，物塊一定落在Q點(diǎn)B．若傳送帶逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，物塊一定落在Q點(diǎn)的左邊C．若傳送帶順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，物塊一定落在Q點(diǎn)D．若傳送帶順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，物塊一定落在Q點(diǎn)的右邊Q5．位于坐標(biāo)原點(diǎn)處的波源發(fā)出一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波。t=0時(shí)波源開始振動(dòng)，其位移y隨時(shí)間tT變化的關(guān)系式為yAsin(=t)，則t=時(shí)的波形圖為T26．如圖所示，將兩個(gè)木塊a、b置于粗糙的水平地面上，中間用一輕彈簧連接，兩側(cè)用細(xì)繩系于墻壁。開始時(shí)a、b均靜止，彈簧處于伸長(zhǎng)狀態(tài)，兩細(xì)繩均有拉力，a所受摩擦力F=0，b所受摩擦力F0?，F(xiàn)將右ab側(cè)細(xì)繩剪斷，則剪斷瞬間第1頁(yè)/共10頁(yè)A．Fa不為零B．Fb變?yōu)榱鉉．Fa方向向右D．Fb方向向右7．我國(guó)將在2024年前后發(fā)射鵲橋二號(hào)中繼衛(wèi)星和嫦娥六號(hào)探測(cè)器，實(shí)現(xiàn)月背采樣返回。嫦娥六號(hào)探測(cè)器近月m運(yùn)行時(shí)可視為勻速圓周運(yùn)動(dòng)，假設(shè)其近月環(huán)繞的周期為T。已知引力常量為G，嫦娥六號(hào)的質(zhì)量為。根據(jù)以上信息可求出A．月球的第一宇宙速度C．嫦娥六號(hào)的平均密度B．月球的平均密度D．嫦娥六號(hào)繞月運(yùn)行的動(dòng)能8．一質(zhì)量為m的物塊在大小為F的水平拉力作用下，從靜止開始沿水平面運(yùn)動(dòng)距離x后撤掉，又運(yùn)動(dòng)了x停止。已知接觸面粗糙程度不變，重力加速度為g。下列說法不正確的是．．．A．在開始運(yùn)動(dòng)x過程中，物塊受到重力、支持力、拉力、滑動(dòng)摩擦力的作用B．根據(jù)題干信息，可求出物塊運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間C．根據(jù)題干信息，可求出物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)D．僅改變拉力F的大小，仍使物塊通過3x的距離停止，必須提前撤掉F9．某質(zhì)量m=1kg的質(zhì)點(diǎn)在Oxy平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)。t＝0時(shí)，質(zhì)點(diǎn)位于y軸上。它在x方向運(yùn)動(dòng)的速度時(shí)間圖像如圖甲所示，它在y方向運(yùn)動(dòng)的位移-時(shí)間圖像如圖乙所示。下列說法正確的是A．質(zhì)點(diǎn)所受的合力為4NB．從t時(shí)刻開始質(zhì)點(diǎn)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)C．t=1.0s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)的位置坐標(biāo)為（5m，5m）D．t=1.0s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)的速度方向與x軸夾角為60°10．如圖所示，一個(gè)質(zhì)量m=5kg的箱子，在平行于斜面的拉力F作用下，靜止在傾角為37°的斜面上。已知斜面足夠長(zhǎng)，與箱子間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.3，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，g取10m/s2sin37°=0.6cos37°=0.8。下列說法正確的是A．保持箱子靜止的最小拉力為F=30NB．保持箱子靜止的最大拉力為F=45NC．當(dāng)拉力=52N時(shí)，經(jīng)過1s箱子的動(dòng)能為10JD．當(dāng)拉力F=52N時(shí)，經(jīng)過1s箱子的重力勢(shì)能增加40J．如圖所示，不可伸長(zhǎng)的柔軟細(xì)繩穿過固定豎直放置的細(xì)管，兩端拴著質(zhì)量分別為m和M的小球。當(dāng)小球m繞細(xì)管的幾何軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，m到管口的繩長(zhǎng)為l，繩與豎直方向的夾角為θ，小球M處于靜止?fàn)顟B(tài)。細(xì)管處處光滑，其半徑可忽略不計(jì)，重力加速度為g。下列說法正確的是A．小球m的線速度大小v=glcos第2頁(yè)/共10頁(yè)B．小球m的運(yùn)動(dòng)周期T=2πMgC．向下緩慢拉動(dòng)M的過程中，夾角θ變小D．向下緩慢拉動(dòng)M的過程中，系統(tǒng)的機(jī)械能減少12．某校籃球運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行了如圖所示的原地起跳摸高訓(xùn)練。已知質(zhì)量m=50kg的運(yùn)動(dòng)員原地靜止站立（不起跳）摸高為2.15m，訓(xùn)練過程中，該運(yùn)動(dòng)員先下蹲，重心下降0.5m，發(fā)力豎直跳起摸到了2.90m的高度。若運(yùn)動(dòng)員離開地面前的起跳過程視為勻加速運(yùn)動(dòng)，忽略空氣阻力影響，g取10m/s2。則運(yùn)動(dòng)員起跳過程中A．對(duì)地面的壓力為750NB．機(jī)械能增加了625JC．所受地面彈力的功和沖量均不為零D．所受合力的沖量大于從離開地面至上升到最高點(diǎn)過程中所受合力的沖量13．惠更斯發(fā)現(xiàn)“單擺做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的周期T某同學(xué)創(chuàng)設(shè)了“重力加速度”可以人為調(diào)節(jié)的實(shí)驗(yàn)環(huán)境：如圖1所示，在水平地面上固定一傾角θ可調(diào)的光滑斜面，把擺線固定于斜面上的O點(diǎn)，使擺線平行于斜面。拉開擺球至A點(diǎn)，靜止釋放后，擺球在ABC之間做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，擺角為α。在某次實(shí)驗(yàn)中，擺球自然懸垂時(shí)，通過力傳感器（圖中未畫出）測(cè)得擺線的拉力為F；擺球擺動(dòng)過程中，力傳感器測(cè)出擺線的拉力隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖2所示，其中F、F、T均1230已知。當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間。下列選項(xiàng)正確的是A．多次改變圖1中α角的大小，即可獲得不同的等效重力加速度B．在圖2的測(cè)量過程中，單擺n次全振動(dòng)的時(shí)間為nT01C．多次改變斜面的傾角θ，只要得出T就可以驗(yàn)證該結(jié)論成立sinD．在圖2的測(cè)量過程中，滿足FF－2F關(guān)系321142023年9月日上午，在賽艇女子輕量級(jí)雙人雙槳項(xiàng)目決賽中，中國(guó)選手鄒佳琪和邱秀萍以絕對(duì)優(yōu)勢(shì)領(lǐng)先比賽，杭州第19屆亞運(yùn)會(huì)首金誕生。賽艇分單人艇、雙人艇、四人艇、八人艇。研究者對(duì)各種艇賽的2000米成績(jī)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析后推測(cè)：比賽成績(jī)t（時(shí)間）與槳手?jǐn)?shù)量n之間應(yīng)存在一定的關(guān)系。為方便探究-n在簡(jiǎn)化條件下的關(guān)系式，現(xiàn)建立以下物理模型：2①認(rèn)為賽艇沿前進(jìn)方向的橫截面積S與其浸入水中的體積V滿足SV；3第3頁(yè)/共10頁(yè)②艇重G與槳手?jǐn)?shù)n的比值為常數(shù)，即Gn；00③比賽全過程賽艇視為勻速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)速度為v時(shí)賽艇受到的阻力f滿足fSv；2④每個(gè)槳手的體重G都相同，比賽中每個(gè)槳手劃槳的功率P均恒定，且PG。根據(jù)以上物理模型，下列關(guān)系式可能正確的是1193?A．PfvB．vnS3C．tnD．Sn2第二部分本部分共6題，共58158分）（1）某同學(xué)做“探究?jī)蓚€(gè)互成角度的力的合成規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)裝置，如圖所示。①為了使實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蝽樌M(jìn)行，且盡量減小誤差，你認(rèn)為下列說法正確的是_________；A．拉著細(xì)繩套的兩只彈簧測(cè)力計(jì)，每次穩(wěn)定后讀數(shù)應(yīng)相同B．測(cè)量時(shí)，橡皮條、細(xì)繩和彈簧測(cè)力計(jì)應(yīng)貼近并平行于木板C．用彈簧測(cè)力計(jì)拉兩個(gè)細(xì)繩套時(shí)，兩拉力夾角越大越好②本實(shí)驗(yàn)采用的科學(xué)方法是______。A．理想實(shí)驗(yàn)法B．等效替代法C．控制變量法（2）某同學(xué)找到兩條遵循胡克定律的相同橡皮筋A(yù)、B，利用如下實(shí)驗(yàn)器材探究?jī)蓚€(gè)互成角度的力的合成規(guī)律：刻度尺、三角板、鉛筆、細(xì)繩、白紙、木板、釘子、質(zhì)量不同的小重物若干。實(shí)驗(yàn)方案如下：a．將橡皮筋A(yù)、B的一端連接于O點(diǎn)，另一端分別與兩條細(xì)繩相連，測(cè)出橡皮筋的原長(zhǎng)；b．將橡皮筋A(yù)的細(xì)繩端用釘子固定在豎直木板上，在O點(diǎn)用細(xì)繩系住重物，使重物自然下垂，如圖甲所示；c．在橡皮筋B的細(xì)繩端施加水平向左的力F，拉起重物并使O點(diǎn)靜止在某處，如圖乙所示。①為完成本實(shí)驗(yàn)，下列還必須測(cè)量的物理量為_________；A．細(xì)繩的長(zhǎng)度B．圖甲中橡皮筋A(yù)的長(zhǎng)度C．圖乙中橡皮筋A(yù)、B的長(zhǎng)度②圖乙中保持橡皮筋A(yù)方向不變，順時(shí)針緩慢旋轉(zhuǎn)橡皮筋B，直至B與A垂直。請(qǐng)判斷此過程中橡皮筋A(yù)、B的長(zhǎng)度變化情況。1610分）某實(shí)驗(yàn)小組用圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究加速度與物體受力的關(guān)系。在一端帶有光滑定滑輪的水平長(zhǎng)木板（下方附有標(biāo)尺）上放一個(gè)物體A，可以通過A下面的白色小三角確定其位置，另一個(gè)物體B放置在與長(zhǎng)木板相接的斜面上，A、B之間用跨過定滑輪的細(xì)線連接，在細(xì)線中間接入一個(gè)輕質(zhì)彈簧測(cè)力計(jì)，用B來第4頁(yè)/共10頁(yè)牽引A使之運(yùn)動(dòng)，通過頻閃照相的方法記錄下物體A在不同時(shí)刻的位置及測(cè)力計(jì)的示數(shù)。改變斜面傾角θ即可改變細(xì)線對(duì)A的拉力F。圖1（1）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作時(shí)，物體B的質(zhì)量_________A的質(zhì)量。（2）如圖2為頻閃相機(jī)閃光頻率為20Hz時(shí)得到的物體A運(yùn)動(dòng)的部分照片，則其運(yùn)動(dòng)的加速度為_________m/s2(圖2（3）某同學(xué)把長(zhǎng)木板的一端墊高，通過調(diào)整傾角，使物體A恰沿長(zhǎng)木板勻速運(yùn)動(dòng)。此后改變物體B下方斜面的傾角θ進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，他發(fā)現(xiàn)：物體A的加速度正比于彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)。對(duì)上述實(shí)驗(yàn)過程，以下說法正確的是。A．調(diào)整長(zhǎng)木板的傾角時(shí)，必須用物體B牽引物體A運(yùn)動(dòng)B．實(shí)驗(yàn)過程需要保持物體A、滑輪間的細(xì)線與長(zhǎng)木板平行C．物體A加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)大于物體A所受的合力（4）本實(shí)驗(yàn)在長(zhǎng)木板始終保持水平的條件下，是否也能得到“物體A的加速度正比于所受合力”的結(jié)論。如果能，請(qǐng)寫出需要測(cè)量的物理量及處理數(shù)據(jù)的思路；如果不能請(qǐng)寫出理由。179分）如圖所示，光滑水平桌面上有一輕質(zhì)彈簧，其一端固定在墻上。用質(zhì)量為m=0.2kg的小球壓縮彈簧的E另一端至彈簧的彈性勢(shì)能為=0.9J。釋放后，小球從靜止開始在桌面上運(yùn)動(dòng)，與彈簧分離后，從高為pH=0.8m的桌面水平飛出。重力加速度g=10m/s2，忽略空氣阻力。求：（1）小球離開桌面時(shí)速度的大小v0；（2）小球落地時(shí)動(dòng)量的大小p；（3）小球第一次落地時(shí)的速度與水平方向夾角θ的正切值。189分）如圖所示，固定在水平地面上的半圓形凹槽軌道粗糙程度處處相同，圓弧半徑為R，軌道底部固定一個(gè)力傳感器。現(xiàn)將質(zhì)量為m的小滑塊從凹槽右側(cè)上方2R處由靜止釋放，恰好能切入槽內(nèi)，實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)小滑塊第一次滑至軌道最低點(diǎn)時(shí)傳感器的示數(shù)為滑塊重力的5倍?？諝庾枇雎圆挥?jì)，重力加速度為g。（1）求滑塊第一次運(yùn)動(dòng)至軌道最低點(diǎn)時(shí)速度的大小v0；（2）求滑塊第一次下滑至軌道最低點(diǎn)過程中摩擦力做的功Wf；第5頁(yè)/共10頁(yè)（3）推理說明滑塊能否從凹槽軌道的左側(cè)沖出軌道。2RR力傳感器1910分）物體在運(yùn)動(dòng)速度不太大時(shí)，其所受空氣阻力可視為與速度成正比。（1）在講授自由落體運(yùn)動(dòng)的課上老師做了如下演示實(shí)驗(yàn)：將質(zhì)量均為m的兩張紙揉成一大一小兩個(gè)紙團(tuán)，在空氣中同時(shí)靜止釋放，豎直下落時(shí)大紙團(tuán)下落要慢一些。設(shè)紙團(tuán)半徑為r，下落速度為v時(shí)，空氣阻力f可寫成f=krv（kg。a．若下落高度足夠大，求紙團(tuán)的最終速度大小m；b．兩紙團(tuán)下落情況對(duì)比，關(guān)于它們運(yùn)動(dòng)的vt圖線，請(qǐng)你判斷能否出現(xiàn)圖1中的①、②情形，并說明理由。v①②Ot圖1（2）從地面以速度大小v豎直向上拋出一個(gè)質(zhì)量為m的小球，小球返回原地時(shí)速度大小為v，由于空氣12阻力的作用，使得v<v。重力加速度為g。21a．以豎直向上為正方向，在圖2中定性畫出小球從拋出到返回原地過程中速度-時(shí)間圖像；b．計(jì)算小球在此過程中所受重力沖量的大小IG。vOt圖2第6頁(yè)/共10頁(yè)2012分）摩擦無處不在，宏觀世界和微觀尺度里摩擦可能遵循不同的規(guī)律。（1）達(dá)·芬奇最早對(duì)摩擦進(jìn)行定量的研究并提出摩擦系數(shù)的概念。如圖1為達(dá)·芬奇研究木板與物塊間摩擦力的模型圖，兩物體接觸面間的壓力為FN，滑動(dòng)速度為v，摩擦力為f；圖2為他在某次實(shí)驗(yàn)中用得到的數(shù)據(jù)繪制的f-FN圖像。達(dá)·芬奇定義該圖像的斜率為摩擦系數(shù)。f/Nv6fFN010FN/N圖1圖2a．求兩物體接觸面間的摩擦系數(shù)μ；b．若圖1中木板質(zhì)量為M=3kgL=6m，開始時(shí)靜止在光滑水平桌面上。上面的小物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）質(zhì)量為m=1kg，從木板上的左端以速度0=10m/s開始運(yùn)動(dòng)。求最終物塊和木板的速度分別為多大（木g=10m/s2。（2）隨著研究的深入，人們發(fā)現(xiàn)了摩擦力在原子尺度上與宏觀表現(xiàn)出不同的規(guī)律。圖3為清華大學(xué)課題組通過對(duì)石墨烯體系施加面內(nèi)拉伸形變時(shí)得到的數(shù)據(jù)組；圖4為佐治亞理工學(xué)院課題組用硅包裹的納米針尖在云母表面上以不同的速度v滑動(dòng)時(shí)得到的數(shù)據(jù)組，五組實(shí)驗(yàn)中針尖與云母表面間壓力在4nN~12nN之間。形變/%圖4圖3通過這些研究數(shù)據(jù)你能得到哪些與宏觀不一樣的結(jié)論。第7頁(yè)/共10頁(yè)參考答案第一部分共14題，每題3分，共42分。12345678910CB12B13C14CDBBAADBDC第二部分共6題，共58分。158分）（1）①BB2分2分2分（2）①BC②根據(jù)三力平衡及平行四邊形定則可知兩橡皮筋長(zhǎng)度均減小2分1610分）（1）不需要（2）4.002分2分2分1分（3）B（4）能得到，①調(diào)整斜面傾角，使物體B牽引物體A勻速運(yùn)動(dòng)，記錄彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)F0；②多次調(diào)整斜面傾角，使物體B牽引物體A加速運(yùn)動(dòng)，分別記錄物體A的加速度a、a、及相應(yīng)的彈12簧測(cè)力計(jì)示數(shù)F、F……；12③以物體A的加速度a為縱軸、彈簧測(cè)量計(jì)示數(shù)F與F的差為橫軸，分別描出(aF?F、(ai01102F?F、……，盡可能通過這些點(diǎn)畫出一條直線，該直線傾斜且通過原點(diǎn)，表明物體A的加速度與所受合20力成正比。3分179分）12（1）根據(jù)機(jī)械能守恒有=解得Epmv202Ev0=mp=3m/s3分1（2）根據(jù)機(jī)械能守恒+=解得EpmgHmv222Ep+mgH）v==5m/smp=m=1kgm/s3分vy（3）設(shè)小球落地時(shí)豎直方向的速度為vy則有tan=根據(jù)速度關(guān)系可知vy=v2-v2所以v0第8頁(yè)/共10頁(yè)mgHEp433分tan==189分）（1）在最低點(diǎn)根據(jù)牛頓第三定律滑塊所受支持力FN=5mg，根據(jù)牛頓第二定律有v2RN-G=m0解得v0=2gR3分（2）從下落到最低點(diǎn)應(yīng)用動(dòng)能定理1W+W=