2023届山东省烟台市高三上学期期中学业水平测试物理试题(含答案).pdf

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1、2022 年 11 月高三期中考试物理试题 姓名：准考证号：一、单项选择题：本题共 8 小题，每小题 3 分，共 24 分。每小题只有一个选项符合题目要求。1.下列有关单位制的说法中正确的是（）A.质量为国际单位制中的一个基本物理量 B.米、克、秒为国际单位制中的基本单位 C 牛顿是国际单位制中的一个基本单位 D.导出单位有些不能用基本单位来描述 2.如图所示，用质量为 0.5kg 的铁锤钉钉子，打击前铁锤的速度为 3m/s，打击后铁锤的速度变为0，设打击时间为0.05s，重力加速度g=10m/s2，则铁锤钉钉子的平均作用力大小为（）A.25N B.30N C.35N D.40N 3.一轻质三

2、脚架静置于水平地面上，三脚架三根支杆可绕顶端的链接轴自由转动，现将一重力为 G 的相机固定于三脚架顶端，此时三脚架的三根支杆长度相同且与地面夹角均为 60，则每根支杆受到地面的（）A.作用力为3G B.作用力为932G C.摩擦力为6G D.摩擦力为63G 4.两质点同时由静止开始做直线运动，它们的位移 x 随时间 t 变化的图像均为抛物线。t0时刻它们的速度大小分别为 vI和 vII，加速度分别为 aI和 aII。则（）A.vIvII，aIvII，aIaII C.vIaII D.vIvII，aIaII 5.用火箭发射人造地球卫星，假设最后一节火箭的燃料用完后，火箭壳体和卫星一起以7.0103

3、m/s 的速度绕地球做匀速圆周运动。已知卫星的质量为 500kg，最后一节火箭壳体的质量为 100kg。某时刻火箭壳体与卫星分离，卫星以 1.2103m/s 的速度相对火箭壳体沿轨道切线方向分离，则分离时卫星的速度为（）A.6.0103m/s B.6.8103m/s C.7.2103m/s D.8.0103m/s 6.为了能够减少太空垃圾的数量，目前世界各大国的卫星本身都会设置自毁程序。简单来说，就是在卫星使用寿命即将到期前，控制中心会给卫星发射指令，如果卫星处于高轨道上，需要点火推进把它升到比地球同步轨道高约 200 公里的高度，那里被称为卫星的“坟场”；如果卫星处于低轨道，便使它逐步降低高

4、度进入大气层，大多数卫星在通过大气层时就会燃烧殆尽。关于卫星自毁过程中的变轨，下列说法正确的是（）A.迁移到“坟场”后，卫星的线速度大于第一宇宙速度 B.迁移到“坟场”后，卫星的环绕周期大于 24 小时 C.在降低高度进入更低轨道后，卫星的机械能逐渐增加 D.在降低高度进入更低轨道后，卫星的向心加速度减小 7.一质量为 m 的汽车在平直的公路上以恒定功率 P 从静止开始加速运动，阻力始终保持不变。经过时间 t1速度达到最大值 v，然后立即关闭发动机，又经过时间 t2汽车停止运动，根据以上数据，可以求出的物理量（）阻力大小 加速阶段的平均速度大小 减速阶段的位移大小 A.只有 B.只有 C.只有

5、 D.8.如图所示，物体 A、B 质量分别为 m、2m，叠放在轻质弹簧上（弹簧下端固定于地面上，上端和物体 A 拴接）。对 B 施加一竖直向下、大小为 F 的外力，使弹簧再压缩一段距离（弹簧始终处于弹性限度内）后物体 A、B 处于平衡状态。已知重力加速度为 g，F3mg。现突然撤去外力 F，设两物体向上运动过程中 A、B 间的相互作用力大小为 FN，则在 A、B 分离前，下列说法正确的是（）A.刚撤去外力 F 时，F=2mg+F/3 B.弹簧弹力等于 F 时，FN=2F/3 C.两物体 A、B 在弹簧恢复原长之前分离 D.弹簧恢复原长时 FN=2mg 二、多项选择题：本题共 4 小题，每小题

6、4 分，共 16 分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得 4 分，选对但不全的得 2 分，有选错的得 0 分。9.研究“蹦极”运动时，在运动员身上系好弹性绳并安装传感器，可测得运动员竖直下落的位移 s 及其对应的速度大小 v，根据传感器收集到的数据，得到如图所示的 v-s 图像。若空气阻力和弹性绳的重力可以忽略，根据图像信息，下列说法正确的是（）A.当运动员下降的位移为 s=15m 时，加速度最大 B.从 s=15m 到最低点的过程中，合力对运动员做正功 C.从 s=15m 到最低点的过程中，运动员的机械能不断减少 D.当运动员下降 20m 时，处于超重状态 10.太空

7、中有两颗互不影响的行星 P、Q，图中纵轴表示行星周围卫星绕该行星做匀速圆周运动的周期 T 的平方，横轴表示卫星到行星中心距离 r 的立方，两行星均为匀质球体且表面的重力加速度相同，下列说法正确的是（）A.P 的质量比 Q 的大 B.P 的半径比 Q 的小 C.P 的平均密度比 Q 的大 D.P 的第一宇宙速度比 Q 的大 11.如图所示，竖直面内固定一内壁光滑的圆形细管，其半径为 R，A、C 分别为细管的最高点和最低点，B、D 为细管上与圆心 O 处于同一水平高度的两点，细管内有一直径稍小于细管内径的质量为 m 的小球，小球可视为质点。开始时小球静止在 A 点，某时刻对小球施加轻微扰动，使小球

8、自 A 向 B 沿着细管开始滑动，小球到达 P 点时恰对细管无作用力。以过直线 BOD 的水平面为重力势能的参考平面，重力加速度为 g，下列说法正确的是（）A.小球在 C 点时的机械能为 mgR B.小球在 P 点时的速度为36gR C.小球到达 D 点时，细管对小球的作用力大小为 2mg D.小球自 A 点下降到 C 点的过程中，重力的瞬时功率一直增大 12.如图所示，一倾角为 的传送带由电动机带动，始终保持速率 v 匀速运动，质量为 m 的物块从传送带底端以平行于传动带斜向上的速度 v/2 释放，物块与传送带间的动摩擦因数为=0.5，物块到达传送带顶端时速度恰好为 v。已知重力加速度为 g

9、=10m/s2，tan=1/3，则在物块从传送带底端运动到传送带顶端的过程中，下列说法正确的是（）A.物块运动的时间为 0.1s B.传送带克服摩擦力做的功为232mv C.系统因运送物块增加的内能为832mv D.电动机因运送物块多做的功为8112mv 三、非选择题：本题共 6 小题，共 60 分。13.(6 分)某实验小组的实验装置如图甲所示，物块上方安装有一宽度为 d 的遮光片，前端安装一力传感器，可显示物块受到的拉力 F 大小。细线一端连接力传感器，另一端通过定滑轮悬挂钩码，实验中细线始终保持与长木板平行。在长木板上相距为 L 的 A、B 两个位置分别安装光电门，能够显示物块通过 A、

10、B 两位置时的挡光时间。现保持物块、遮光片及力传感器的总质量不变，改变所挂钩码的个数，探究物块加速度 a 与拉力 F 的关系。整个实验过程中长木板始终保持水平。(1)某次实验记录，物块释放先后通过 A、B 两位置时的挡光时间分别为 tA、tB，则物块通过A 位置时的速度为 ，物块的加速度为 (用题目中所给字母表示)；(2)该小组通过多次实验，作出 a-F 图像，得到的图线如图乙所示，该图像不过坐标原点，原因为 ，已知物块、遮光片及力传感器的总质量为 M，当地的重力加速度为 g，则物块与长木板之间的动摩擦因数为 。14.(8 分)某同学用如图甲所示的实验装置验证物块 A、B 组成的系统机械能守恒

11、。A 从高处由静止开始下落，B 上拖着的纸带通过打点计时器打出一系列点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。如图乙给出的是实验中获取的一条纸带：已知打点计时器所用电源的频率为 f，0 是打下的第一个点，每 5 个点取 1 个计数点，计数点间的距离表示如图乙所示。已知物块 A、B 的质量分别为 mA、mB，重力加速度为 g，则 (1)在纸带上打下计数点 5 时，物块 A 的速度为 ；(2)在打计数点 05 点过程中系统动能的增加量 Ek=，系统势能的减少量 Ep=(以上均用题目中所给字母表示)；(3)该同学以物块 A 速度的平方为纵轴，以物块 A 下落的高度 h 为横轴，做出 v2-

12、h 图像如图丙所示，mA=60g、mB=40g，则当地的重力加速度 g=m/s2(计算结果保留 3 位有效数字)。15.(7 分)国家法定假日期间，全国高速公路 7 座以下(含 7 座)载客车辆免费通行，车辆可以不停车通过收费站，但要求车辆通过收费站窗口前 x0=9m 区间的速度不超过 v0=6m/s。现有甲、乙两辆小轿车在收费站前平直公路上分别 v甲=20m/s 和 v乙=25m/s 的速度匀速行驶，甲车在前，乙车在后，某时刻，甲车司机发现正前方收费站便开始匀减速刹车。已知开始刹车时甲车距收费站窗口的距离为 x1=100m。(1)甲车司机开始刹车的加速度至少为多大才能不违章；(2)若甲车按(

13、1)中所得临界加速度减速行驶，乙车司机在发现甲车刹车时经 t0=0.8s 的反应时间后开始以大小为 a乙=3m/s2的加速度匀减速刹车。为避免两车相撞，且乙车在收费站窗口前 9m 区不超速，则在甲车司机开始刹车时，甲、乙两车至少相距多远？(计算结果保留一位小数)16.(9 分)如图所示，一内壁光滑、底面半径为 r=3m、高 h1=1.4m 的竖直薄壁圆筒固定在水平地面上方高 h2=5.25m 处，A 是薄壁圆筒内壁上端的一点，AC 是过 A 点的水平圆周的切线，A1点是 A 点在圆筒底面上的投影点。一小球从 A 点以大小为 v0=10m/s、方向位于 AC 与 AA1决定的平面内且与 AC 成

14、=37的初速度沿内壁斜向下射入圆筒，小球从圆筒底面上的 B 点离开。已知重力加速度 g=10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8，不计空气阻力，求(1)圆弧 A1B 的长度；(2)小球的落地点距圆筒底面圆心 O 的水平距离 L。17.(14 分)如图甲所示，在光滑水平面上有 A、B、C 三个小球，A、B 两球分别用水平轻杆通过光滑铰链与 C 球连接，两球间夹有劲度系数足够大、长度可忽略的压缩轻弹簧，弹簧与球不拴接。固定住 C 球，释放弹簧，A、B 两球瞬间脱离弹簧并被弹出，已己知此过程中弹簧释放的弹性势能 Ep=8J，A、B 两球的质量均为 m=0.5kg，C 球的质量 M=1kg

15、，杆长 L=0.5m，弹簧在弹性限度内。(1)求 A、B 两球与弹簧分离瞬间杆中弹力大小；(2)若 C 球不固定，求释放弹簧后 C 球的最大速度 v；(3)若 C 球不固定，求从 A、B 两球与弹簧分离时到两杆间夹角第一次为=90的过程中(如图乙)，杆对 B 球所做的功 W。18.(16 分)如图所示，在光滑水平地面上静置一质量mA=4kg的长木板A和另一质量mC=3kg的滑块C，其中长木板的左端还放有质量 mB=2kg 的滑块 B(可看成质点)。现给 A、B 组成的整体施加水平向右的瞬时冲量 I=36Ns，此后 A、B 以相同速度向右运动，经过一段时间后 A 与 C 发生碰撞(碰撞时间极短)

16、。木板足够长，则再经过一段时间后 A、B 再次以相同速度向右运动，且此后 A、C 之间的距离保持不变。已知 A、B 间的动摩擦因数为=0.1，重力加速度为g=10m/s2，则(1)获得冲量后瞬间 A、B 的速度；(2)A、C 间的碰撞是否为弹性碰撞？若是，请说明理由；若不是，求 A、C 碰撞时损失的机械能；(3)滑块 B 在长木板 A 上表面所留痕迹的长度 L；(4)最终 A、C 之间的距离 S。20222023 学年度第一学期期中学业水平诊断 高三物理参考答案及评分意见 一、单项选择题：本题共 8 小题，每小题 3 分，共 24 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.A

17、 2.C 3.B 4.D 5.C 6.B 7.D 8.B 二、多项选择题：本题共 4 小题，每小题 4 分，共 16 分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得 4 分，选对但不全的得 2 分，有选错的得 0 分。9.CD 10.AD 11.ABC 12.BC 三、非选择题：本题共 6 小题，共 60 分。13(6 分)Atd(1 分)，LtdtdAB2)()(22（或222222)(BABAtLtttd）（2 分）物块与长木板间有摩擦力（1 分），MgF0（2 分）14(8 分)10)(32xxf 2322)(200 xxmmfBA，)()(21xxgmmBA9.60（每

18、空 2 分，共 8 分）15(7 分)甲车开始刹车时距离限速点的距离为91012xxxm（1 分）由公式：22202xa甲甲vv（1 分）2甲am/s2（1 分）设甲刹车后经时间 t，甲乙两车速度相等，由运动学公式)(0ttata乙乙甲甲vv（1 分）t=7.4s 2.5ta甲甲共vvm/s6m/s，则乙车刚到达测速区时的速度恰好为 v0=6m/s，两车开始时距离最短。乙车从开始到减速到 v0=6m/s 的过程中 2.118220203乙乙乙atxvvvm（2 分）23xxx27.2m（1 分）16（9 分）小球在圆筒内壁运动时，可以看做水平方向的匀速圆周运动与竖直方向的匀加速直线运动的合成。

19、水平方向8cos0vvxm/s（1 分）竖直方向6sin0vvym/s（1 分）小球离开圆筒时，竖直方向211121gtthy v t1=0.2s（1 分）圆弧 A1B 的长度6.111txxvm（1 分）小球刚离开圆筒时速度的竖直分量811gtyyvvm/s（1 分）设小球从离开圆筒到落地的时间为 t2，2221221gtthy v（1 分）此段时间内小球的水平位移422txxvm（1 分）根据几何关系得，小球的落地点距圆筒底面圆心 O 的水平距离 5222xrLm（2 分）17(14 分)由对称性可知，与弹簧分离瞬间两球速度大小相等，设为 v0 由系统机械能守恒定律得：20212vmEp（

20、1 分）v0=4m/s（1 分）对 A 球，由牛顿第二定律得：LmF20v=16N（1 分）球与弹簧分离瞬间杆中弹力大小为 16N。如图所示，设两杆夹角为 时，C 球的速度为vC，将 A、B 两球的速度正交分解，根据对称性可知，vAy=vBy=vy，vAx=vBx=vx 由 y 轴方向动量守恒得：0=MvC-2mvy（2 分）系统机械能守恒得：)(21221222yxCpmMEvvv（2 分）BC 两球沿杆方向的分速度相同，则 2cos2sin2cosyxCvvv（2 分）由以上可得：2cos12sin822Cv（1 分）故当=180时，C 球的速度最大，且最大值为22Cvm/s（1 分）球与

21、弹簧分离后到两杆间夹角第一次为=90时，由以上可求得：362Cyvvm/s，3642Cxvvm/s 3302Bv m/s（1 分）对 B 球应用动能定理得：322121202vvmmWBJ（2 分）18(16 分)对 A、B 组成的整体，设获得冲量后瞬间 A、B 的速度为 v0，由动量定理：0)(vBAmmI（1 分）v0=6m/s（1 分）不是弹性碰撞，最终 A、B 以相同速度向右运动，且 A、C 之间的距离保持不变，则三者速度相同，设为 vC，以三者为系统由动量守恒定律得：A B C vC vx vy CCBABAmmmmmvv)()(0（1 分）vC=4m/s A 与 C 发生碰撞且碰撞

22、时间极短，设碰后 A 的速度为 vA，由动量守恒定律得：CCAAAmmmvvv0（1 分）vA=3m/s A、C 碰前，7221201vAmEJ（1 分）A、C 碰后，422121222CCAAmmEvvJ（1 分）所以 A、C 间的碰撞为非弹性碰撞，损失的机械能3021EEEJ（1 分）从 A、C 发生碰撞到 A、B 再次以相同速度向右运动，对 A：5.0ABAmgmam/s2（1 分）对 B：1gaB m/s2 （1 分）设经时间 t 两者达到共速，tataAABvv0（1 分）t=2s（1 分）此过程中，7212tatSAAAvm（1 分）2021tatSBB v=10m（1 分）3ABSSLm（1 分）从 A、C 发生碰撞到最终三者一起匀速运动过程中 8tSCCvm（1 分）1ACSSSm（1 分）